FACULTAD: INGENIERÍA INDUSTRIALCURSO: INGENIERÍA Y GESTIÓN DE MEDIO AMBIENTE (IN 162)PRUEBA: PRÁCTICA CALIFICADA 1PERÍODO: 2015-1

Instrucciones: Este trabajo domiciliario debe ser desarrollado de manera individual. La solución debe ser entregada de manera electrónica a través del aula virtual. Leer las preguntas y responder en el espacio asignado. Se permite el uso de libros y apuntes. La data obtenida de fuentes no contempladas

en clase debe ser citada.Sección 1 (6 puntos)Lea detenidamente y complete los siguientes enunciados:

a La sostenibilidad es un concepto que contempla el balance de tres aspectos: SOCIAL, ECONIMICA y AMBIENTAL, llamados también LOS PILARES DE LA SOSTENIBILIDAD.

b Todo proceso de producción de bienes o servicios consume RECURSOS, genera impactos que pueden ser EMISIONES O RESIDUOS y es necesario su estudio para poder proponer MEDIDAS que compatibilicen la actividad humana con el cuidado del medio ambiente.

c El ozono a nivel DEL SUELO es considerado dañino, mientras que el ozono a nivel ATMOSFERICO es útil y protege la tierra de los dañinos rayos ultravioleta. La disminución del ozono ATMOSFERICO se atribuye esencialmente a los CONTAMINANTES

d La gestión ambiental de una empresa se define en función de la ESTTRATEGIA AMBIENTAL que tome: ESTRATEGIA AMBIENTAL PASIVA (diluir), ESTRATEGIA AMBIENTAL REACTIVA (filtrar) o ESTRATEGIA AMBIENTAL PROACTIVA (PML).

e La metodología de PML contempla 5 etapas:

ETAPA 1: CREACION DE LA BASE DE PROGRAMA DE PML.

ETAPA 2: PREPACION DEL DIAGNOSTICO DE PML.

ETAPA 3: DIAGNOSTICO-ESTUDIO DETALLADO DE LAS OPERACIONES UNITARIAS CRÍTICAS.

ETAPA 4: DIAGNOSTICO EVALUACION TECNICA Y ECONOMICA.

ETAPA 5: IMPLEMENTACION SEGUIMIENTO Y EVALUACION FINAL.

f Existen tres categorías de problemas ambientales (nombre y ejemplo):

PROBLEMAS GLOBALES: CONTAMINANTES DE LOS OCEANOS.

PROBLEMAS REGIONALES: DESECHOS DE RELAVES A RIOS O MARES.

PROBLEMAS LOCALES: DESECHOS URBANOS.

Sección 2 (4 puntos)Marque o resalte la respuesta correcta para completar los siguientes enunciados:

a. El Ozono es un contaminante ______________ y se forma de la reacción de____________:a) Primario / de óxido de nitrógeno y COV en presencia de luz solarb) Secundario / de óxido de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles c) Secundario / de COV y CO2 en presencia de luz solar.d) Primario / de óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno

b. Los contaminantes del aire relevantes para la calidad de aire urbano son:a) Dióxido de azufre (SO2), monóxido de carbono (CO), material particulado y COV.b) Dióxido de azufre (SO2), óxido de di nitrógeno (N2O), ozono (O3), monóxido de

carbono (CO).c) Dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOX), ozono (O3), plomo.d) Dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrógeno (NOX), óxido de dinitrógeno (N2O),

COV, clorofluorocarbonados (CFC).e) a y c

c. Las principales características de la combustión incompleta de combustibles fósiles son:a) La producción de monóxido de carbono (CO) y la baja eficiencia en la producción de calor.b) La producción de calor y material particulado (hollín).c) La producción de Dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOX).d) a y c

f. El nivel de oxígeno disuelto en un cuerpo de agua es un indicador ambiental importante. De acuerdo al gráfico provisto, se puede inferir que:a) Cumple con el Estándar de Calidad Ambiental (ECA) en toda la cuenca. b) Cumple con el Límite Máximo Permisible (LMP) en toda la cuenca.c) Cumple con Estándar de Calidad Ambiental (ECA) en toda la cuenca menos en un punto.d) No cumple con el Estándar de Calidad Ambiental (ECA) en toda la cuenca, pero si en un punto. e) No cumple con el Límite Máximo Permisible (LMP) en toda la cuenca.

Sección 3 (4 puntos)Analice el caso propuesto y responda las preguntas asociadas presentando su evaluación a nivel cualitativo, usando la información disponible.

Una fábrica (escoja el sector industrial de su preferencia: maderera, camal, fábrica de lácteos, curtiembre, etc.) encuentra paralizadas sus operaciones a raíz de un conflicto con los stakeholders debido al nivel de contaminación que genera. El presidente de la organización le ha pedido a usted, como gerente regional de operaciones y experto en evaluación ambiental, lo siguiente:

Se escogió el sector industrial de FUNDICIÓN.

a) Explicar a la gerencia general el concepto sostenibilidad y el de producción más limpia, su objetivo y los beneficios asociados, para lo cual podrá apoyarse de hasta dos diapositivas con mapas mentales, gráficos o texto. La finalidad de esta argumentación es convencer a la gerencia general de optar por una gestión ambiental responsable.

VER DIAPOSITIVAS

b) Levantar una mesa de diálogo para la solución del problema ambiental. Identificar al menos a 6 de los stakeholders y sus intereses en el proyecto.

Imagen 1: Mapa de los sectores de Minería y Fundición en el Perú

Los principales problemas ambientales identificados en las distintas etapas del proceso, se relacionarían primordialmente con las emisiones gaseosas (material particulado y otros contaminantes atmosféricos) y con residuos sólidos, fundamentalmente arenas de descarte y escorias. Teniendo en cuenta factores tales como las tecnologías actuales de los hornos de fundición que superan las viejas tecnologías que tenían un consumo significativo de agua, asimismo el tamaño, mediano a pequeño, de las industrias de fundición de la zona de estudio, el acceso de la mayoría al sistema de alcantarillado sanitario y la generación de volúmenes poco significativos de efluentes líquidos (ver tabla 1), se considera a estos efluentes como un aspecto poco relevante para la actividad. Sin embargo, el recurso hídrico será igualmente abordado ya que se identifica un riesgo de contaminación al recurso hídrico subterráneo debido a las disposiciones de

residuos de arenas de fundición en cavas originadas por la extracción de granito y actualmente abandonadas, características de esta zona de estudio. Otros aspectos ambientales a tener en cuenta en esta actividad, con carácter secundario, son la generación de emisiones difusas, olores y humos que causan molestias de diversa índole (olor durante las horas de fusión, degradación de las fachadas de las construcciones vecinas por humos y emisión de material particulado, en especial por fundición de hierro gris en hornos cubilotes) y el ruido proveniente del funcionamiento de la fábrica, de la movilidad de vehículos de carga y descarga de materiales, residuos y piezas fundidas1.

Tabla 1: Aspectos de cada actividad en el proceso fundición

1 REVISTA DE METALURGIA 49, 2013: 8

Fuente: REVISTA DE METALURGIA 49 (2013)

Fuente: REVISTA DE METALURGIA 49 (2013)

Definimos a los Stakeholders que apoyaran para la mejor toma de decisiones con el fin de beneficiar a la empresa:

1. Gerente general de la empresa: Su mira es decidir la dirección de la empresa para una mejora continua en todas las áreas, cuidando siempre la relación con el medio ambiente y la sociedad.

2. Ingeniero Metalurgista encargado del área de producción (Gerente de Producción): Su objetivo es optimizar el uso de los recursos utilizados para la producción

3. Jefe de Mantenimiento y de Seguridad: Su función será el mantenimiento previo de las máquinas y hornos para prevenir un mal funcionamiento y así tener una mejor administración de los insumos que entran en cada actividad. Así mismo se encargará de velar la salud de sus trabajadores, previendo los equipos de producción necesarios.

4. Gerente Administrativo: Su objetivo es reducir los gastos ocasionados por una mala planificación del proceso de producción, adicionalmente tendrá un enfoque la Responsabilidad Social de la empresa

5. Proveedores: Apoyar a la empresa en la óptima utilización de los recursos y en el transporte y abastecimiento de los insumos y materia prima.

6. Clientes: Se encargaran de analizar a la empresa con el fin de verificar su cumplimiento de normas y políticas con respecto a la competencia y la responsabilidad social y ambiental.

c) Haciendo una auto-crítica a su gestión de operaciones, identifique y explique brevemente una externalidad ambiental que su fábrica está generando. Mencione además quiénes son los stakeholder afectados.

En el proceso de colada y enfriamiento se desarrolla actividades como el transporte de la chatarra o materiales para las aleaciones, el llenado de los hornos, manejo del horno para llegar a la temperatura deseada, transporte de la cuchara, la colada y por último el enfriamiento del molde. La externalidad ambiental que se tomara para análisis es los contaminantes provenientes del horno de fusión, se debe de tener en cuenta el tipo de horno (hornos cubilotes, eléctricos, reverbero) y materia prima (hierro, aluminio y cobre). Los gases contaminantes primarios emitidos son (SO2, NOx, CO, etc.), como contaminantes secundarios, es decir una vez que han evolucionado en el medio y han reaccionado química o fotoquímicamente (formaldehido).

Los stakeholders afectados son el Gerente de producción, Jefe de Mantenimiento y Seguridad y Gerente Administrativo debido a que al expulsar grandes cantidades de gases a la atmosfera les trae conflictos con la comunidad, hay un desgaste de las máquinas, crea problemas de salud al personal y se generan gastos para la empresa.

d) Proponga una estrategia para solucionar de raíz a los problemas de contaminación, la estrategia debe contar con 3 acciones/medidas (explicarlas de manera clara y breve) y 2 indicadores de desempeño (explicar el porqué la selección de los indicadores) que permitan monitorear el nivel de Ecoeficiencia de la empresa.

De acuerdo a lo descripcion de las lineas de producción y a la identificación de fuentes contaminantes del área. Se propone esta estrategia para eliminar dichas emisiones de gases:

Implementar campanas extractoras sobre el área en el cual se realizaron las operaciones de descarga del material fundido a los contenedores de molde.

Canalizar los gases y vapores captados a través de las campanas extractoras hacia el sistema de filtrado de material particulado.

Mantenimiento preventivo de los hornos y establecer manuales para el manejo del horno.

De implementarse el sistema de tratamiento de gases (lavador de gases), se sugiere canalizar dichos gases para tratarlos conjuntamente con los gases generado en los hornos de fundición de plomo. Los gases generados en el proceso de refinación de plomo (en olla), son colectados y conducidos por un sistema de tuberías y emitidas al ambiente a través de una chimenea de 10 metros de altura y 8 pulgadas de diámetro y no menor a 5 metros de altura, con la finalidad de dispersar las emisiones gaseosas vertidas al ambiente.

INDICADORES

Material particulado mg/Nm3 50(3)

Sección 4 (6 puntos)Analice el caso propuesto y responda las preguntas asociadas presentando su evaluación a nivel cuantitativo, usando la información disponible.

Una empresa de alimentos cuenta con una caldera pirotubular que opera con combustible residual 6 con contenido de azufre 5000 ppm, con un consumo anual de 277 500 galones. Como parte de una auditoria energética enfocada en la energía térmica, se hicieron una serie de recomendaciones. Entre ellas:

Recuperación de condensadosLa industria de alimentos cuenta con una variedad de equipos que utilizan vapor para la transferencia de calor en el proceso. Una vez que cede el calor requerido, ocurre una condensación y en el mejor de los casos, estos condensados regresan al tanque del agua de alimentación a la caldera; pero, en ocasiones éstos se descargan al drenaje a una temperatura de entre 45 y 90°C.

Recomendación:Recuperar los condensados de los equipos que utilizan vapor y utilizarlos como agua de alimentación a la caldera.

Suposiciones en un punto de uso de vapor:Se tiene un intercambiador de calor que desecha al drenaje 40 l/min de condensados durante 12 h/día. La temperatura del condensado es de 53°C. Se propone instalar una tubería para regresar los condensados al tanque de agua de alimentación a la caldera.

Preguntas:a) Presente su análisis de aspecto-impacto ambiental e identifique medidas de

control, indicando qué tipo de estrategia ambiental y herramienta de ecoeficiencia corresponde a su solución.

b) ¿Cuáles serían los beneficios y/o reducción de impactos económicos, sociales y ambientales de la implementación de la recomendación? Justifique cada uno de los beneficios presentados.

c) Si la empresa cambiara el combustible residual 6 a gas natural en las calderas ¿Qué beneficios ambientales adicionales se obtendrían?, sea los más específico posible (costos), si conoce las características de los combustibles.

Otros datos Calor específico del agua = 4,2 KJ/kg.ºC Poder calorífico del residual 6 = 159.475 MJ/gal Poder calorífico del gas natural = 40.404 MJ/sm3 Temperatura del agua ambiente = 26 °C Temperatura de condensados = 53 ºC Eficiencia de la caldera = 87.5% Costo de Residual 6 = 1,22 US$/gal Costo del gas natural = US$ 0,1411 /sm3 Costo del agua: 0.35 $/m3

BIBLIOGRAFIA: http://www.ecointeligencia.com/2013/02/10-definiciones-sostenibilidad/ http://www.coherencia.pe/httpes-scribd-comdoc212271285001-ideario-final-1-1/sostenibilidad-ambiental/

http://fongdcam.org/manuales/sostenibilidad/datos/docs/1_ARTICULOS_Y_DOCUMENTOS_DE_REFERENCIA/A_DESARROLLO_SOSTENIBLE/Estrategia_Medio_Ambiente_AECID.pdf http://www.mirahonduras.org/pml/docs/TEMA_2_CONCEPTOS_DE_P+L.pdf

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/tesis/ingenie/coronel_g_j_a/cap7.htm

Imágenes

https://oldcivilizations.wordpress.com/2010/09/14/el-oro-de-los-%E2%80%9Cdioses%E2%80%9D-de-sumer-y-la-creacion-del-homo-sapiens/