BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

Presentación del tema: "BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA"— Transcripción de la presentación:

1 BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA
Ing. Roxana de Castillo. Maestra en Gestión Ambiental. Especialista en Producción más Limpia y Materiales Peligrosos

2 LEY DE CONSERVACION DE MASAS
Debemos partir de la ley de conservación de la masa o ley de conservación de la materia o ley de Lomonósov-Lavoisier: “ LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA”

3 MARP`S: MATERIALES RESIDUALES DE LA PRODUCCION
Gesta/ Gtz, 2003

4 Operaciones en el Proceso de Producción
Operaciones Físicas Operaciones Químicas Operaciones Bioquímicas

5 Procesos Continuos o por lotes
Un proceso continuo se caracteriza porque las materias primas entran constantemente por un extremo del sistema, mientras el otro extremo se obtiene de forma continúa un producto terminado. Discontinuos o por lotes es cuando para obtener un producto se realizan diferentes operaciones Los procesos discontínuos (también conocidos como batch o lotes)

6 OPERACIÓN UNITARIA Una operación unitaria puede definirse como un área del proceso o un equipo donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas que forman parte del proceso. Por ejemplo, la producción de pulpa o el descortezado en una fábrica de papel, o la destilación en un proceso de elaboración de productos químicos

7 OPERACIONES UNITARIAS
B A C D

8 EJEMPLO ELABORACION DE TAMALES
1. Selección y cortado de tuzas. 2. Escaldado de hojas. 3. Preparación de la masa de tamal 4. Preparación de relleno 5. Preparación de salsa para tamal. 6. Elaboración del tamal 7. Cocción

9 Ejemplos de Procesos unitarios:
Almacenamiento, Preparación Clasificación, Molienda Clarificación, Evaporación, Cristalización. Centrifugación Secado, Etc.

10 Ejemplos

11 Modulo 2 Importancia de los balances de materia y energía para la evaluación de impacto Ambiental

12 Definición de Aspectos Ambientales
Son elementos asociados a las actividades de la organización que interactúan con el ambiente y causan o pueden causar un impacto ambiental, el cual puede o no ser significativo

13 Aspectos ambientales ruido emisiones al aire materiales energía
residuos agua agua residual emisiones al suelo

14 Definición de Impactos Ambientales
Cualquier alteración significativa, positiva o negativa, de uno o más de los componentes del ambiente, provocadas por acción humana o fenómenos naturales en un área de influencia definida LEY DEL MEDIO AMBIENTE DE LA REPÚBLICA DE EL SALVADOR , Art.5

15 IMPACTOS AMBIENTALES EN EL USO DE LA ENERGIA

16 EFECTOS NEGATIVOS POR EL EL USO DE LA ENERGIA
Como resultado de las acciones realizadas por el hombre, las emisiones a la atmósfera han aumentado considerablemente, aumentando la temperatura de la tierra

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18 Efectos negativos del consumo de materiales

19 Efectos e impactos Negativos del consumo de agua
Sobre explotación de los recursos Escasez Contaminación de cuerpos de agua por generación de aguas residuales descargadas sin tratamiento. Tratamiento de agua residual deficiente y muy costoso

20 Relación entre AA e IA INTERACCIONES CON EL AMBIENTE
Causa (Aspecto Ambiental): Consumo de Agua Efecto (Impacto Ambiental) Agotamiento de Acuíferos INTERACCIONES CON EL AMBIENTE CAMBIOS EN EL AMBIENTE

21 Aspectos Ambientales “Aspecto” implica un impacto real o potencial Almacenamiento de combustibles en un tanque bien sellado = un “aspecto” potencial Emisión de compuestos volátiles orgánicos = un “aspecto” que tiene un impacto real NOTAS

22 Aspectos Ambientales Un Aspecto con un Impacto Potencial
NOTAS Un Aspecto con un Impacto Potencial Un Aspecto con un Impacto Real 22

23 Aspectos Ambientales—Ejemplos
Emisiones y Fugas de materiales o energía Derrames Efluentes Descargas Residuos Consumo de energía Consumo de agua NOTAS

24 Aspectos Ambientales—Ejemplos
Emisiones de vehículos Consumo de combustibles (vehículos) Descargas de la planta de tratamiento Desmonte (sitios de construcción) Consumo de papel (oficinas) Emisiones de gases de combustión Ruido NOTAS Más Ejemplos Tala de árboles Uso del suelo Descargas de aguas pluviales Riesgos incendios explosiones fugas peligrosas derrames peligrosos

25 Ejemplo Aire Impacto Aspecto
contaminación del aire, lluvia ácida, y efecto invernadero disminución de la capa de ozono contaminación del aire (ingrediente relevante del smog) Aspecto quema de combustibles fósiles (SO2, NOx, CO, CO2, PM10) uso de CFC y halones uso de solventes y otros compuestos orgánicos volátiles NOTAS

26 Ejemplos Agua Elevada ddemanda de oxígeno (DBO) (ej. asfixia de peces)
Impacto Elevada ddemanda de oxígeno (DBO) (ej. asfixia de peces) Eutrofización contaminación del suelo y las aguas Aspecto Efluentes con carga orgánica Efluentes con compuestos fosforados y de nitrógeno Efluentes con solventes, metales pesados y otros contaminantes tóxicos NOTAS

27 Ejemplos Suelo Aspecto Impacto
contaminación del suelo y aguas subterráneas Aspecto derrame de compuestos tóxicos/peligrosos NOTAS

28 Ejemplos Suelo Aspecto Impacto desmonte durante construcción
erosión del suelo y pérdida de hábitat NOTAS

29 Ejemplos Recursos Naturales
Aspecto Extracción de aguas subterráneas Impacto Disminución del recurso NOTAS

30 Visuales, Ruidos, Molestias
Impacto afectación a la salud de los empleados y de los vecinos Impacto visual (pérdida de orden y limpieza) Aspecto emisión de ruido derrame de residuos sólidos (no peligrosos) NOTAS

31 residuos sólidos y líquidos
Aspectos Ambientales suelo contaminado ruido impacto visual emisiones materia prima olor aguas superficiales NOTAS consumo de energía pluma agua subteránea residuos sólidos y líquidos 31

32 RELACION DE ASPECTO E IMPACTO
Actividad manipulación de materiales peligrosos o petroleo Producto solvente Servicio Mantenimiento de vehículos Aspecto potencial de derrame Aspecto emisiones al atmósfera Potencial de derrame Aspecto Emisión de combustibles volátiles durante reabastecimiento Impacto Contaminación del suelo y las aguas Impacto Contaminación del suelo, aire y las aguas impacto Contaminación del aire (formación de smog) NOTAS El “aspecto” ambiental de la actividad, producto o servicio es la descripción de su interacción con el ambiente. Por ejemplo, el aspecto ambiental del uso de un producto—solvente—es la interacción que tiene el solvente con el ambiente. En este caso, hay por lo menos dos tipos de interacciones. Uno es el potencial derrame. El otro es la evaporación del solvente en forma de emisiones al atmósfera. El “impacto” ambiental de la actividad, producto o servicio es el efecto de la interacción. Por ejemplo, el impacto ambiental del uso de solventes es la contaminación del aire. Cuando se usa solventes para limpieza, más del 95% se evapora a la atmósfera en forma de “compuestos orgánicos volátiles” que, en presencia del sol, forman el “smog”. 32

33 RELACION DE ASPECTO E IMPACTO
Actividad Operación de la planta de tratamiento Producto Materiales peligrosos Servicio Mantenimiento de vehículos Aspecto Emisiones y efluentes Aspecto Potencial derrame Aspecto Emisión de combustibles volátiles durante reabastecimiento Impacto Contaminación del aire, suelo y las aguas Impacto Contaminación del suelo, aire y las aguas Impacto Contaminación del aire (formación de smog) NOTAS El “aspecto” ambiental de la actividad, producto o servicio es la descripción de su interacción con el ambiente. Por ejemplo, el aspecto ambiental del uso de un producto—solvente—es la interacción que tiene el solvente con el ambiente. En este caso, hay por lo menos dos tipos de interacciones. Uno es el potencial derrame. El otro es la evaporación del solvente en forma de emisiones al atmósfera. El “impacto” ambiental de la actividad, producto o servicio es el efecto de la interacción. Por ejemplo, el impacto ambiental del uso de solventes es la contaminación del aire. Cuando se usa solventes para limpieza, más del 95% se evapora a la atmósfera en forma de “compuestos orgánicos volátiles” que, en presencia del sol, forman el “smog”. 33

34 Hay Aspectos Ambientales en Cada Etapa del Ciclo de Vida
Transporte de Materia Prima Almacén Transformación Materia Prima Reuso Transporte Disposición Por el Cliente Cliente Desperdicio

35 Impacto y balance de materia y energia
Cuantificación del cambio de comportamiento del medio natural (del efecto). Conocemos el Aspecto ambiental pero no el impacto Conocemos las entradas Materias primas Agua Energía Emisiones Residuos Energía Agua residual Conocemos los Productos Subproductos

36 Balance de materiales Proceso de entrada Proceso de salida
materia prima, agua, energía Proceso de salida productos, residuos Balance del material obtenido ACUMULACIÓN =0 = MASA ENTRA –MASA SALE dM/dt = 0 en estado estacionario (caso más simple , sin reacción)

37 Balance del material obtenido
Balance de materiales Proceso de entrada materia prima, agua, energía Proceso de salida productos, desechos y emisiones Balance del material obtenido 1. Información recopilada 2. Balance preliminar obtenido 3. Balance detallado

38 = = Balance de materiales Material de entrada Material de salida + +
Con reacciones químicas o biológicas Material de entrada + material generado = Material de salida + material consumido Sin reacciones químicas o biológicas Entrada Salida =

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