Control de Emisiones a la Control de Emisiones a la Atmósfera del Aire IndustrialAtmósfera del Aire Industrial

Ing. Juan Carlos FernándezIng. Juan Carlos Fernández

Establecer las bases y principios para ladisminución de la contaminación a laatmósfera.Dar a conocer una metodología y procesos que apoyen al Industrial a cumplir la normatividad vigente en México y EPA (USA).

Objetivo de la Presentación

Indice

Introducción

Diferencia entre Mover ó Controlar Contaminantes

Filosofía de la Ingeniería Ambiental

Normas Aplicables

Beneficios de la Gestión del Medio Ambiente

Contaminación del Aire Industrial

Técnicas de Extracción

Depuración de Aire Industrial

Técnicas de Ventilación

Cuidar el Ambiente Sí es Rentable

Introducción

humana, aún desde tiempos remotos

La contaminación ambiental está relacionada a la actividad

En 1952 Murieron en Londres Inglaterra 4500 personas por una inversión térmica que atrapo gases y hollín durante 5 días.

Producir las comodidades modernas genera sub-productos contaminantes

TEMPERATURA

MOVIMIENTO

EMISIÓN DE GASES

EMISIÓN DE POLVOS

EMISIÓN DE HUMOS

EMISIÓN DE NEBLINAS

CAMBIOS EN LA ATMÓSFERA DEBIDO A LA INDUSTRIALIZACION

Ingeniería Ambiental

Rama de la ingeniería que se ocupa de la protección del ambiente de los efectos potencialmente dañinos de la actividad humana, proteger a las poblaciones humanas de los factores ambientales adversos y mejorar la calidad ambiental para la salud y el bienestar humano.

Evitar el impacto a la atmósfera

1) Acciones Preventivas.Disminución ó eliminación de la emisión de

contaminantes.

2) Optimización de Recursos del proceso.Procesos, equipos, materiales, energía y

capacitación adecuada a recursos humanos de todo nivel.

3) Acciones Correctivas.Aislamiento del foco de emisión, captación y depuración.

Metodología para lograr una buena solución de Ingeniería de Aire

• Levantamiento físico de la situación actual, incluye lay-out, proceso actual, necesidad específica.

• Análisis de datos recabados, definición del problema, características y restricciones.

• Propuestas de solución. Simulaciones de modelos del sistema, tabla comparativa de alternativas. Ventajas y desventajas. Costos.

• Desarrollo de la Ingeniería a detalle. Dando la mejor propuesta.

• Implementación de la alternativa solucionada.

Proyectos de IngenieríaUso de software Calculo de Ventiladores

Proyectos de Ingeniería

Uso de software para calculo de ductos

Proyectos de IngenieríaUso de software Autocad

Situación Actual

SoluciónPropuesta

Proyecto Definitivo

NOM-CCAT-006-ECOL/1993 Establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de partículas sólidas, provenientes de fuentes fijas.

NOM-010-STPS-1999 Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se manejen, transporten, procesen o almacenen sustancias químicas capaces de generar contaminación en el medio ambiente laboral.

NOM-024-SSA1-1993 Salud ambiental, Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto a partículas suspendidas totales. Así como los Valores permisibles para la concentración en dichas partículas.

Normatividad Ecológica para Aire

NOM-081-ECOL-1994 Establece los límites máximos permisibles de emisión de ruido de las fuentes fijas y su método de medición.

NOM-121-ECOL-1997 Establece límites máximos permisibles de emisión a la atmósfera de compuestos orgánicos volátiles (COV) en las operaciones de recubrimiento de vehículos y camiones nuevos.

Normatividad Ecológica para Aire

Normas de Construcción MetálicaNMX-H-121-1988. Procedimiento de soldadura estructural de acero de refuerzo.

Normas Laborales de Medio Ambiente de Trabajo

Reglamento Federal de Seguridad, Higiene y Medio Ambiente de Trabajo. Ventilación Artículos 99 y 100.Sustancias Químicas Contaminantes Sólidas, Líquidas ó Gaseosas. Artículos 82 y 84.

Normas de ReferenciaEPA 452/B-02-002. Manual de Office of Air Quality Planning and Standards, OAQPS of U.S. Environmental Protection Agency. (Oficina de Normas y Planeación de la Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU.). Datos de diseño, cálculos y costos de diversas tecnologías para control de contaminantes.

EPA 459/F-03-XXX Series 003 a la 065 Hojas de Datos - Tecnología de Control de Contaminantes del Aire. Contiene especificaciones, características, uso, ventajas, desventajas de diversos equipos para control de contaminantes del aire.

Normas de Referencia

EPA 68-D-98-026 Documento de técnicas de control de partículas finas provenientes de fuentes fijas estacionarias

Industrial Ventilation. A Manual of Recommended Practice. American Conference of Governmental Industrial Hygienists. (Ventilación Industrial. Manual de recomendaciones prácticas. Conferencia Americana Gubernamental de Higienistas Industriales). Edición 25, 2005

ISO 14000

ISO 14000 ES EL COMPENDIO DE UNA SERIE DE NORMAS QUE DESCRIBEN COMO DEBE ESTRUCTURARSE Y QUE REQUISITOS DEBE CUBRIR UN SISTEMA DE GESTION MEDIO AMBIENTAL DE UNA ORGANIZACIÓN.

EL CUMPLIMIENTO A LA NORMA PUEDE AUDITARSE POR UNA ENTIDAD COMPETENTE PARA RECIBIR UN CERTIFICADO DE CUMPLIMIENTO.

Beneficios de una actuaciónmedio ambiental adecuada

LEGAL: Evita Demandas Judiciales, multas, costos legales y responsabilidad civil.

MARKETING: Refuerzo de las estrategias de diferenciación de los productos, obtención de etiquetas ecológicas, nuevos mercados, etc..,.

IMAGEN: Mejora la imagen corporativa y el atractivo de la empresa para sus empleados y vecinos

Beneficios de una actuaciónmedio ambiental adecuada

GESTIÓN: Permite concientizar a todos los trabajadores en la importancia de cuidar el Medio ambiente.

FINANCIERA: Aumenta la confianza de clientes, comunidad, inversionistas y aseguradores.

Beneficios de una actuaciónmedio ambiental adecuada

PERSONAL: Elimina riesgos de salud y profesionales. Motivación y satisfacción del personal hacia la empresa

PRODUCTIVIDAD. La AOTS de Japón recomienda iniciar cualquier programa de mejora en planta con Orden y Limpieza.

Orden y Disciplina 5 S´s

Mejores Prácticas Estándar

Mat

eria

l

Satisfacción del asociadoSatisfacción del cliente

Éxito del negocio

Pro

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Gen

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Beneficios de una actuaciónmedio ambiental adecuada

Beneficios de una actuaciónmedio ambiental adecuada

MEDIO AMBIENTE: Mantener el equilibrio ecológico del planeta.

Incentivos Fiscales

Depreciación Acelerada.La SHCP ofrece a todo tipo de industrias que adquieran

activos fijos, como inversión nueva, que reporten un beneficio ambiental, el estímulo de la depreciación acelerada en un solo año, pudiendo ser este, el de su adquisición o el de su puesta en operación para equipos de prevención y control de la contaminación, con la consiguiente disminución de la base sobre la que se grava el impuesto sobre la renta.

Contenido en el articulo 41, fracción X de la Ley del Impuesto Sobre la Renta (LISR), y opera a través de las declaraciones de impuestos que la empresa interesada lleva a cabo.

Incentivos Fiscales

2) Arancel Cero

Cuando las industrias adquieran en el extranjero equipo de monitoreo, control, o prevención de la contaminación y que no se produzcan competitivamente en México, podrán importarlo, al amparo de la fracción arancelaria No. 9806.00.04, sin pago de aranceles. Previo permiso y aceptación por SE y SEMARNAT

Este instrumento significa un ahorro de entre el 15 y 20% para el importador.

Incentivos Fiscales

Diferencia entre mover y controlaratmósferas industriales

FIG. 1. EXTRACCIÓN DE GASES Y HUMOS DIRECTO A LA ATMÓSFERA

CAMPANA DEEXTRACCIÓN

GASES Y HUMOS DEL PROCESO

EXTRACTOR CONDESCARGA DIRECTAA LA ATMÓSFERA

VIENTO NATURAL

Diferencia entre mover y controlaratmósferas industriales

CAMPANA DEEXTRACCIÓN

EXTRACCIÓN CON SISTEMA DE DEPURACIÓN

VIENTO NATURAL

FIG. 2. INYECCIÓN Y EXTRACCIÓN CON DEPURACIÓN.

GASES Y HUMOS DEL PROCESO

INYECCIÓN DE AIRE FILTRADO

La ventilación nos ayuda a eliminar o reducir las condiciones de ambiente indeseables, como seria el exceso de calor, frío, humedad y concentración de contaminantes que excedan los limites de seguridad, como partículas, gases, vapores y/o nieblas o aerosoles, etc.

Sistemas de Ventilación

Ventilación general es un término amplio que hace referencia al suministro o extracción de aire de una zona, local o edificio.

1. Sistemas de Impulsión

Inyectan aire a las instalaciones con la finalidad de acondicionar el medio ambiente, el aire puede limpiarse, reducir ó incrementar la temperatura.

2. Sistemas de Extracción

Extraen aire al exterior de la nave ó local con la finalidad de arrastrar los contaminantes generados por alguna operación, logrando mantener un ambiente de trabajo saludable.Existen los sistemas de extracción generales y localizados.

2a. Sistemas de Extracción General

Extraen aire al exterior de la nave ó local con la finalidad de arrastrar los contaminantes generados por alguna operación, logrando mantener un ambiente de trabajo saludable.

Sistemas de Extracción General

Natural

Forzada

Renovaciones de aire por horaLOCALES INDUSTRIALES NR/HrAlmacenes 3-6

Oficinas 4-8

Taller de Maquinado 5-10

Taller General 8-10

Taller de soldadura 15-30

Sala de máquinas 20-30

Fundición 20-30

Taller con Hornos 20-30

Ambientes nocivos 20-30

Tomado de Industrial Ventilation Edición 24

Renovaciones de aire por hora

En función de la cantidad de personas

M3/hr por persona

Actividad normal 20-25

Si esta permitido fumar 20-35

En caso de trabajo físico ligero 45

En talleres y otros locales 60

Tomado de Industrial Ventilation Edición 24

Sistemas de Extracción LocalizadoExtraen aire de una fuente de emisión localizada al exterior de la nave ó local, con la finalidad de arrastrar los contaminantes ó calor generado por alguna operación, logrando mantener un ambiente de trabajo saludable.

Campana de extracción o captación.Tubería o medio de transporteDepurador Ventilador con motorChimeneaPuertos de muestreo y plataforma (opcional)

2b. Partes Principales de un Sistema de

Extracción Localizado

Sistemas Localizados

Sistemas Completos de Aire Un sistema completo de ventilación debe incluir tanto

impulsión, como extracción y puede tener tanto presión positiva, como negativa según se requiera en un determinado caso.

TuberíasParte importante del sistema para la conducción de aire, gases y partículas.Requiere de un cálculo específico considerando:- Naturaleza físico-química del medio a transportar.- Generación mínima de turbulencias.- Velocidad de transporte adecuada (mínima y máxima)- Diseño de uniones, codos e injertos con diseño adecuado

Viscosidad y resistencia al flujo

Campanas

Parte importante del sistema de extracción. Su diseño debe ser calculado para atraer a las partículas ó gases hacia la abertura de la misma, con el menor caudal de aspiración posible a efecto de cumplir su objetivo con los menores costos asociados a ello.

Tipos de Depuradores de Aire Industrial

Precipitadores electrostáticos. Buen resultado, poco comerciales en México.

Colectores de Polvos. Los hay de cartuchos y bolsas, muy buenos resultados para colectar partículas finas.

Depuradores Húmedos.Usados solamente para depurar gases (casos particulares), requiere a su vez un tratamiento del agua del sistema.

Separadores Centrífugos. (Ciclones).Eliminan partículas mayores a 10 micras.

Filtros de media química ó carbón activado.

Precipitador Electroestático

Requieren buen mantenimiento por el alto voltaje que manejan (40,000 a 75,000 V.).Las partículas suspendidas en el gas se ionizan, desplazándose hacia el cátodo ó ánodo y al tocarlo pierde su carga pudiendo ser retirado por lavado, vibración ó caída libre.

Colectores de Polvos

Los hay de cartuchos y bolsas, muy buenos resultados para colectar partículas finas

Colectores de Polvos

Depuradores Húmedos ó Scrubbers

Usados para depurar gases y opcionalmente polvos, a través de atrapar el gas con una corriente de roció de agua con químicos adicionados. Requiere a su vez un tratamiento del agua residual del sistema.

Ciclones

Los ciclones son separadores mecánicos con eficiencia máxima de 94% con partículas de 5 micras.

Ciclones

Filtros de Media Química

Se utiliza como medio filtrante básicamente carbón activado normal ó con impregnaciones.Muy eficientes para atrapar olores, gases orgánicos y otros.

Gabinete de filtrosde carbón

Incineradores Térmicos

Utilizados para quemar los compuestos orgánicos volátiles (COV), partículas de hollín provenientes de combustiones incompletas (HC). Se utiliza como parte de un sistema de depuración

Un Sistema Completo de Depuración

HornoCaja Colectora

Ciclon

Ciclon

Incinerador

Colectoresde Polvos

Interc. de calor

Cuidar el Ambiente SI es rentable

CASO PRACTICO REAL

Una empresa de la rama química, tiene un proceso de fabricación continua de un pellet plástico. Producen por turno de 8 hrs. 5 tons.

Por la naturaleza del proceso se emite un polvo que cubre toda el área. Tienen que parar el proceso 2 veces 20 minutos para limpieza durante el turno.

Por lo molesto del ambiente el personal en esta área tiene una rotación de 2 veces al año.

El polvo recolectado del piso se considera desperdicio.

Cuidar el Ambiente SI es rentable Costos del proceso NO CONTROLADO.

1) Contratación y curva de aprendizaje$6,000 por persona X 4 eventos al año = $ 2,000 mes

2) Utilidad perdida.2 horas improductivas al día = 416 kg. Costo de ventas perdido a razón de $40/kg. X 22 días hábiles al mes = $366,088 venta mensual perdida.

Utilidad esperada 15% = $54,912 mensual

3) Desperdicio.Materia prima enviada al desperdicio por turno (20 kg X $23 X 3)= $1,380 día = $30,360 al mes.

Cuidar el Ambiente SI es rentable

Costos OCULTOS mensual = $ 87,772

Propuesta de Control de Emisión de PolvosPropuesta de Control de Emisión de PolvosIncluye fabricación de sistema de campanas,ductos, ventilador, colector de polvos, diseño

de ingeniería, montaje y puesta a punto$ 565,000.00

ROI 6.5 meses ROI 6.5 meses + +

Beneficio Fiscal por depreciación acelerada.Beneficio Fiscal por depreciación acelerada.

¿ En que empresa desea destacar ?

¡ Tú decides por donde ir !

¡ Tú decides por donde ir !

Muchas Gracias por su Atención