Control de Emisiones a la Control de Emisiones a la Atmósfera del Aire Industrial Atmósfera del Aire Industrial Ing. Juan Carlos Fernández Ing. Juan Carlos Fernández
Jul 06, 2015
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
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l
Satisfacción del asociadoSatisfacción del cliente
Éxito del negocio
Pro
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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 !
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Muchas Gracias por su Atención