clase 5 producción mas limpia fabio pennella
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PRODUCCION MAS LIMPIA
Subsecretaría de Control y Fiscalización Ambientaly Prevención de la Contaminación de la Nación
Ing. Fabio Pennella
Provincia de San JuanAbril de 2013
Etapa o proceso industrial
Materias primas Productos
Subproductos Materiales auxiliares
Emisiones
Efluentes
Residuos
Materiales residuales
¿Por qué la industria afecta el ambiente?
El problema de la contaminación de origen industrial
Ignorar los efectos de la contaminación
Controlar lacontaminación
Prevenir lacontaminación
1970 1990
Etapa o proceso industrial
Materias primas Productos
Subproductos Materiales auxiliares
Emisiones
Efluentes
Residuos
Materiales residuales
FLUJO DE MATERIALES
PRODUCCIÓN más LIMPIA (P+L)
Procesos / Servicios: Mejorar la eficiencia, Reducir riesgos para la salud humana y para el ambiente.
A través de:El ahorro de materiales primas, agua y energía, La eliminación de insumos peligrosos y La reducción de la cantidad y toxicidad de las emisiones y residuos en la fuente.
P+L Y GESTIÓN DE LA CALIDAD
-Producción Más Limpia: Incorpora la variable ambiental al concepto de calidad.
-Producto no conforme = mayor impacto ambiental.
Buenas prácticasMejora de procesos Reducción en origen - Nivel 1Cambios tecnológicos
Reutilización Valorización interna de residuos - Nivel 2Reciclaje Valorización externa de residuos - Nivel 3
Tratamiento
Disposición Gestión de desechos - Nivel 4final
Inversión Mayor
Gasto Menor
$ Beneficio
ESTRATEGIA AMBIENTAL PREVENTIVA
PRODUCCION MAS LIMPIA
Mejoramiento en la gestión y deprácticas de operación
Sustitución de materias primas einsumos contaminantes
Cambios Tecnológicos / Tecnologías limpias
Diseño con menor impacto ambiental
Incremento de la vida del producto
Recuperación y reuso dentro del proceso de producción
Reciclaje fuera del proceso vía terceros
CAMBIOS EN ELPROCESO
CAMBIOSEN LOS
PRODUCTOS
REUSO Y RECICLAJE
REDUCCIÓNEN
EL ORIGEN
PRETRATAMIENTO Y TRATAMIENTO
DISPOSICIÓN FINAL - REMEDIACIÓN
NIVEL 1
NIVEL 2
NIVEL 3
Gestion de desechos NIVEL 4
Recuperación de la inversión
- Disminución de costos de producción: Menor consumo de agua, energía y materias primas
- Disminución de los costos de manejo de materiales residuales: Menor costo de tratamiento de efluentes Menor costo de tratamiento y disposición de residuos
Contribuye en el cumplimiento de la normativa ambiental
Mejora la imagen de la empresa
BENEFICIOS DE LA PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
Externas:• Falta de incentivos en el mercado.• Barreras económicas y financieras.• Normativa ambiental enfocada en el
control de tipo “final de tubo”.• Baja capacidad de fiscalización por parte
de las Autoridades.
BARRERAS PARA LA APLICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
Internas:• Dificultad de acceso a nuevas tecnologías.• Barreras organizacionales.• Barreras financieras.
BARRERAS PARA LA APLICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
PROGRAMA FEDERAL DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
Recolección de datosDiagrama de flujo: - Materiales - Energía
Reflexión Donde y por qué se generan residuos ?
Identificación de oportunidades de mejora
Análisis de viabilidad
Implementación
Evaluación de resultados
¿CÓMO SE APLICA P+L EN UNA INDUSTRIA?
Diagrama de flujo
Proceso
Entradamaterias primas
Salida de residualesSubproductos, residuos
envases, emisiones, productos rechazados tiempo perdido, etc.
Entrada de insumosagua, combustible,
energía eléctrica, mano de obra, etc.
Salida de productoA la siguiente operación unitaria
o al final del proceso
Diagrama de flujo
Operación Unitaria 1
Materia Prima principal
Agua Energía
Mano de obra, otros
materiales
Operación Unitaria 2
Subproductos Mermas, efluentes, energía, emisiones, productos rechazados tiempo perdido, etc.
Producto semielaborado
Operación Unitaria n
Producto
Agua Energía
Mano de obra, otros
materiales
Agua Energía
Mano de obra, otros
materiales
Subproductos Mermas, efluentes, energía, emisiones, productos rechazados tiempo perdido, etc.
Subproductos Mermas, efluentes, energía, emisiones, productos rechazados tiempo perdido, etc.
Prácticas operativas
Objetivo: Manejo integral de residuos: minimización, reutilización, reciclaje y disposición
Objetivos Estado de Situación Si No No sabe
No es aplicable
¿Genera residuos con características peligrosas (tóxico, corrosivo, reactivo, inflamable, etc.)?
Los residuos sólidos generados ¿se segregan y almacenan en función de sus características, propiedades, riesgos, incompatibilidad o destino?
¿Existen registros, manifiestos y comprobantes de todas las operaciones de generación y salida de residuos?
¿Trata /dispone en planta o en forma externa sus residuos siguiendo un procedimiento autorizado?
¿Se identifican las fuentes principales y los lugares de acumulación de residuos en todo el proceso de producción?
¿Se estudiaron posibilidades de reducir el embalaje de sus propios productos?
¿Se estudiaron posibilidades de reducir los embalajes de materias primas e insumos consultando a los proveedores?
¿Se estudió la posibilidad de devolver los recipientes químicos a los proveedores para su relleno o reuso?
¿Se tomó en cuenta la posibilidad de comprar productos concentrados en lugar de los productos preparados para evitar el exceso de embalajes?
¿Se conoce la cantidad de productos fuera de especificación o rechazados?
¿Se intentó reducirlos para, de esta manera, aumentar también la satisfacción de los clientes?
5 - Lista de Chequeo para Residuos
Identificar / implementar
elementos para un sistema de gestión
de residuos
Reducir la generación de
residuos
EJEMPLOS DE DIFERENTES MEDIDAS DE PRODUCCION MAS LIMPIA
Ejemplo 1: Modificación del Proceso Buenas PrácticasEn una empresa avícola, en la etapa de desplume se coloca las plumas en recipientes, pero gran parte se cae al suelo.
Al finalizar el día, se utiliza gran cantidad de agua para el lavado de los pisos que se deriva a canaletas y se vuelca a una planta de tratamiento.
MejoraAntes del lavado se realiza limpieza en seco, eliminando las plumas del piso. Se ahorra agua y se reduce la carga contaminante que se deriva a la planta de tratamiento.
NIVEL 1
Ejemplo 1 – Continuación - Mejora adicional
Se capacita al personal para concientizarlo en el uso racional del agua y en las actividades de limpieza de la fábrica y su importancia como medida de disminución del consumo del agua.
NIVEL 1
Ejemplo 2 – Sustitución de insumos
Consiste en reemplazar un material utilizado en un proceso por otro material que genere menor cantidad de residuos, o que su uso sea no peligroso o menos peligroso.
Ejemplos: Sustitución del tipo de combustible: diesel por gas natural. Sustitución de pintura: en base a solventes por pintura en base a agua.
NIVEL 1
Ejemplo 3: Modificación del Proceso Cambio tecnológico
Un aserradero utiliza una vieja sierra circular, la cual tiene una sección de corte de unos 4 mm.
Se propone adquirir una nueva sierra, de tipo sinfín. Se espera bajar la sección de corte a un valor cercano a los 1,5 mm.
Beneficios: reducir la generación de aserrín tanto en el corte como en el posterior cepillado de la madera, y el consumo de energía.
NIVEL 1
Ejemplo 4 – Rediseño de producto - envases
Industria láctea: elabora productos perecederos que necesitan envases adecuados.
Relación peso del envase/peso del producto: Su optimización reduce consumos innecesarios de recursos y energía en la fabricación de envases y la cantidad de residuos generados (envases vacíos) una vez consumido el producto.
NIVEL 1
EJEMPLO 5: Reciclaje interno
Empresa de reparación de electrodomésticos: utiliza gran cantidad de agua para controlar la reparación de lavarropas.
Propuesta: reutilizar el agua descartada en prueba de lavado. Construir un sistema de drenajes y de almacenamiento para recuperar el agua.
NIVEL 2
EJEMPLO 6: Reciclaje externo
Producción de yogurtEn una planta el yogurt es producido en tanques de procesos especiales y luego va a una línea de llenado. El yogurt residual en el tanque de proceso (de aproximadamente 2 m3) se enjuagaba con agua potable la cual era conducida a la unidad de tratamiento de aguas residuales. Después de un proyecto de minimización los contenedores se limpian primero con un raspador y el material obtenido es usado como alimento animal en una granja porcina.
NIVEL 3
EJEMPLO 7: Tratamiento de Residuos
Los barros del tratamiento físico - químico de las aguas residuales de una compañía de galvanoplastia son retirados por un tercero para su gestión externa.Con un proceso de secado térmico de los barros de la planta de tratamiento, el contenido de humedad del barro se reduce de 50% a un 5%.
No es PML
MEDIDAS P+L EN LA INDUSTRIA DEL VINO
Uva
Molido
Antioxidante Despalillado Escobajo
Agua Prensado Agua de lavado de prensa
Agua de pozo
Mosto Enfriador
Agua de enfriado
Levadura Borras gruesas
Enzimas Dióxido de carbono
Auxiliar filtrante Filtración Borras finas
Agua Añejamiento Aguas de lavado de barricas
Botellas
Agua Lavado Agua de lavado de botellas
Botellas limpiasFiltros de papel Filtrado Filtros usados
Envasado
Etiquetas Etiquetado
Cajones / cajas Embalaje
Vino (Depósito)
Fermentación
Identificación de aspectos con potencial de mejora:
-Gran consumo de agua para refrigeración (fermentación).
- Disposición de residuos (escobajo, orujo, restos de embalaje).
Medida Ahorro anual
Modificación de enfriadora de líquidos de fermentación (refrigeración mediante aire)
Se eliminó el consumo de agua para refrigeración (18.000 m3 ).
Segregación de residuos que pueden valorizarse.
Generación de ingresos por venta de restos de embalaje (660 kg) y de orujo a destilerías (45 t).Donación de escobajo como acondicionador de suelos (1800 kg).
MEDIDAS P+L EN LA INDUSTRIA DE CONSERVAS
Duraznos
Agua Lavado Agua de lavado
Clasificación Duraznos pequeños (pulpa)
Descarozado CarozosSolución de
soda cáustica
Durazno en mitades Depósito
Descarte
Vapor Pelado
Agua Enjuague Agua de lavado
Inspección
Latas, almíbar Enlatado
Tapas Remachado
Esterilización
Etiquetas Etiquetado
Cajas, pallets, Empaque
film PE
Depósito
Identificación de aspectos con potencial de mejora:
- Descarte de solución de soda cáustica sin tratar.
-Descarte de aguas de lavado sin tratar.
- Disposición de residuos (Carozos, restos de embalaje).
- Ineficiencia en el remachado de latas.
Medida Beneficio anual
Aprovechamiento carozo Venta a terceros para su uso como biomasa combustible en calderas (36 t)
Optimización del uso de soda cáustica.
Tratamiento del vertido.
Reducción del descarte de 75 a 23 m3 (70%). Neutralización previa al vuelco en el drenaje.
Segregación de aguas de lavado. Reutilización agua para riego forestal.
Reducción del vuelco de 3600 a 900 m3 (75%).
Medida Beneficio anual
Segregación de residuos
Recuperación y venta de 13,5t de residuos diversos (chatarra, restos de embalaje)
Cambio remachadora a pedal por unidad
automática
Reducción del índice de rechazo a 2600 unidades (del 10 al 3%).
MEDIDAS P+L EN TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Valorización de resultados
Línea para el cincado en gancheras (racks) de piezas diversas
Capacidad: 70 b/d = 50000 dm2/d
Consumo de agua: 800 L/b = 56 m3/d
CINCADO
Minimización del arrastre
Cuba de
enjuague Entrada de aguaSalida de
agua
Arrastre entrada
Arrastre salida
NIVEL 1: REDUCCIÓN EN ORIGENBuenas prácticas
FUENTE: “Introduction of Cleaner Production at the Surface Finishing And Electroplating Sector”
Ing. Yoshio Hirayama, Proyecto INA - JICA, Buenos Aires, 2004
VARIABLES QUE INCIDEN EN EL ARRASTRE
Medidas implementadas: • Aumento del tiempo de escurrido (20”).• Capacitación del personal (correcto enganche de
piezas, uso adecuado del transportador).
Resultados:• Consumo de agua: - 40%.• Consumo de químicos (proceso): - 30%• Generación de aguas residuales: - 40%• Generación de barros con metales pesados: - 25%• Consumo de químicos (trat. agua residual): - 20%
MINIMIZACIÓN DEL ARRASTRE
Uso de un enjuague “entrada /salida”
Baño Zn Enjuague E / S
Material a procesar
Material procesado
NIVEL 1: REDUCCIÓN EN ORIGENMejora del Proceso
Medidas implementadas: • Modificación de la línea (nueva cuba).• Capacitación del personal (nueva secuencia de
trabajo).
Resultados:• Consumo de agua: - 19%.• Consumo de químicos (baño Zn): - 40%• Generación de aguas residuales: - 19%• Generación de barros con metales pesados: - 12%• Consumo de químicos (trat. agua residual): - 10%
Incorporación de un enjuague “entrada - salida”
Medidas implementadas: • Reemplazo de baño de cinc con cianuros por
solución libre de cianuros.
Resultados:• Sustitución de materiales peligrosos
(cianuros) por otros de bajo riesgo (KCl, ZnCl2, H3BO3).
• Eliminación del sistema de tratamiento de aguas con cianuros.
NIVEL 1: REDUCCIÓN EN ORIGENCambio tecnológico
NIVEL 2: VALORIZACIÓN INTERNAReutilización de agua
Medidas implementadas: • Reutilización de la salida del enjuague de baño de
cinc para alimentación del enjuague de activado.
Resultados:• Consumo de agua: - 24%.• Productos químicos (baño de cinc): - 5%.• Generación de aguas residuales: - 24%.
NIVEL 2: VALORIZACIÓN INTERNAReutilización de agua
Medidas implementadas: • Deshidratación al aire de barros de tratamiento de
aguas residuales de proceso.
Resultados:• Reducción de la humedad de los barros (60% a10% ).• Costos de tratamiento y disposición final de los
barros (-50%).
NIVEL 4: GESTIÓN DE DESECHOSDeshidratación de barros
VALORIZACIÓN DE RESULTADOS
Valores actualizados a mayo de 2012
Medida Ahorro agua Ahorro químicos Ahorro tratamiento Ahorro gestión Total de ahorro Inversión Amortización($) ($) Aguas residuales ($) desechos ($) por medida ($) ($) (tiempo)
Minimización del arrastre 14080 34400 6800 34300 89580 0 Inmediata
Enjuague "entrada / salida" 4020 22600 1950 12150 40720 32000 10,5 meses
Sustitución de cianuros 0 0 64000 0 64000 62000 11 meses
Reutilización de agua 4100 1700 1980 7780 0 Inmediata
Secado de barros 0 0 0 7500 7500 1500 5 meses
Total ($) 22200 58700 74730 53950 209580 95500
VALORIZACIÓN DE RESULTADOS
Distribución del ahorro por medida
42%
19%
31%
4% 4%
Minimización del arrastre
Enjuague "entrada / salida"
Sustitución de cianuros
Reutilización de agua
Secado de barros
Impacto del ahorro
11%
29%
37%
23%
Agua
Químicos
Tratamiento
Desechos
VALORIZACIÓN DE RESULTADOS
“Los problemas ambientales son vistos por sus impactos y efectos, no por
sus causas, y las soluciones se buscan en el mismo sentido”.
