Clase11
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Este documento discute la producción más limpia y el consumo de agua en la industria y los servicios. Explica la distribución global del agua, los recursos hídricos de Cuba, y los usos del agua en Cuba. También analiza conceptos como balances de agua, limpieza de equipos, y medidas para reducir el consumo de agua en la industria y los servicios a través de la producción más limpia.
Clase11
- 1. Tema 4. Producción Más Limpia Clase 11. La producción más limpia y el consumo de agua en la industria y los servicios Profesor: Dr. Jorge S. González Alonso Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia jsgalonso@iiia.edu.cu
- 2. Objetivos de la clase • Conocer sobre la situación de la distribución y consumo de agua en Cuba y el mundo • Analizar la conveniencia de aplicar los conceptos de Producción Más Limpia (PML) • Explicar en qué consisten los balances de agua y cómo se aplican
- 3. • Profundizar en la aplicación de la PML en los procesos de limpieza • Conocer acerca de distintas formas de medición de los consumos de agua • Plantear medidas u opciones de reducción de consumos en la industria y los servicios
- 4. Distribución global del agua Depósito Vol. (106 km3) % Océanos 1370 97,25 C. polares, Gl. 29 2,05 Agua Subt. 9,5 0,68 Lagos 0,125 0,01 Arroyos y ríos 0,0017 0,0001 Suelo 0,065 0,005 Atmósfera 0,013 0,001 Biomasa 0,0006 0,00004
- 5. Sólo el 0,3 % de esa agua puede ser utilizada como agua potable 4,11 millones de km3 Que cumplen con los requisitos físicos, químicos y microbiológicos establecidos para beber y para la elaboración de alimentos
- 7. Precipitación y evaporación mundial anual Precipitación anual 496 000 km3 Precipitación sobre mares 385 000 km3 Precipitación sobre la tierra 111 000 km3 Evaporación del mar 425 000 km3 Evaporación de la tierra 71 000 km3 Evaporación total 496 000 km3 Alimentan a las aguas superficiales y subterráneas 40 000 km3
- 8. Recursos Hídricos de Cuba ------------------------------------------------- Inventario km3 % ------------------------------------------------- Total 38 100 Superficiales 31,5 83 Subterráneas 6,5 17 Aprovechable 24,3 64 Superficiales 18,3 58 Subterráneas 6 92 -------------------------------------------------- INRH (2003)
- 9. Consumo mundial de agua 10% 25% 65% Agricultura Industria Domestico, comercial y uso urbano
- 10. Usos del agua en Cuba (km3/año) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente Riego Poblac. Ind. Otros Total ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Superf. 1,87 0,48 0,32 1,35 4,02 Subterr. 0,55 0,85 0,07 0,13 1,60 Total 2,42 1,33 0,39 1,48 5,62 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- CITMA (2004)
- 11. Agua aprovechable y disponible en Cuba Potencial total 38.0 km3 100 % Aprovechable 24.3 km3 64 % Disponible 13.7 km3 36 % Se dispone sólo de un poco más de la mitad del agua aprovechable (57 %)
- 12. Cálculo del estrés hídrico Agua disponible / año 13,7 km3 / año = Población del país 11 230 000 hab. ≈ 1220 m3 / hab. año Límite inferior del estrés hídrico < 1500 m3 / hab. año
- 13. Hay que buscar soluciones ¿Cuáles serían ? TODAS LAS RELACIONADAS CON EL AHORRO Y USO EFICIENTE DEL RECURSO AGUA
- 14. Producción Más Limpia Tecnologías Limpias, Tecnologías Más Limpias, Prevención de la Contaminación, Reducción de Residuos, Minimización de Residuos, Eliminación de Residuos en el Origen
- 15. Mina profunda Con actividades de purificación similares a las desarrolladas en la Minnesota Mining Co.
- 16. (PPP) Pollution Prevention Pays La Prevención de la Contaminación Paga -1200 medidas de prevención - permitieron el ahorro de 192 millones de dólares en un año - reducir los residuos generados en un 50 %.
- 17. LO QUE ES ECOLÓGICO ES RENTABLE
- 18. ¿Cómo se aplica la PML? 1. Inventario de los puntos donde se generan contaminantes y donde se producen fugas de agua 2. Evaluación de las causas de la generación de contaminantes y de las fugas de agua 3. Identificar y proponer opciones para eliminar o reducir los problemas identificados 4. Implementar las opciones según su factibilidad desde el punto de vista ambiental, técnico y económico
- 19. Entradas y salidas de agua, materias primas, residuos y energía en una cervecería Malta, lúpulo y adjuntos, 16 kg Energía, 121 Mj Proceso de 1 hL fabricación y cerveza Electricidad 16 kWh embotellado de cerveza Agua total 11,4 hL Residuos sólidos, 7 hL de aguas Afrecho 8 kg, residuales, levadura agotada 0,96 kg DBO5 1 kg
- 20. Procedencia de las aguas de abasto • Pozos profundos • Pozos poco profundos • Ríos. • Represas • Agua de lluvia • Acueducto
- 21. La industria alimentaria requiere de un agua de abasto de calidad Potable Agua tecnológica - forma parte del producto final o está en íntimo contacto con él Agua de proceso - para el intercambio de calor, para hacer vacío y en la generación de vapor Agua de limpieza - para equipos tecnológicos y pisos
- 22. Limpieza de equipos y áreas de trabajo • Limpieza en seco para la recuperación de productos y residuos • Limpieza con agua y agentes químicos • Eliminación de agentes
- 23. Limpieza: factores de influencia Químicos Temperatura utilizados Operación de limpieza Efectos Tiempo mecánicos
- 24. Equipo de llenado de moldes
- 25. Equipo listo para la limpieza en seco
- 26. Tanque de elaboración de mayonesa y residuos al final del proceso
- 27. Limpieza sin raspado en seco y utilizando una manguera sin presión
- 28. Corrales de ganado vacuno
- 29. Mangueras abiertas en el piso
- 30. Limpieza con manguera a presión
- 31. Equipo móvil de limpieza a presión
- 32. Bomba de agua Chapilla de datos técnicos
- 33. ¿Cómo medir este caudal de agua?
- 34. Con la solución del cubo y un cronómetro
- 35. Finalizada la operación tenemos una cantidad de agua medida en un tiempo conocido
- 36. Factura de cobro de agua de una empresa o un consumidor privado
- 37. Metros contadores de caudal para tuberías de abasto de agua (indican y totalizan)
- 38. Flujómetros de línea para equipos o procesos (indican y totalizan)
- 39. Medidores ultrasónicos de flujo en línea (indican y totalizan)
- 40. Indican el flujo Rotámetros instantáneo
- 42. Vertedero Thompson y ecuación para el cálculo del caudal
- 43. Estructura del vertedero tipo Parshall Empleo de un detector electrónico para medir las diferencias de altura en el canal
- 44. Resumen de posibilidades de medición •Multiplicar la capacidad de la bomba por las horas de trabajo para estimar el caudal •Multiplicar el volumen del tanque de suministro por la cantidad de veces que se llena y vacía •Poner un recipiente bajo el punto de vertimiento y medir el tiempo en que se recoge un volumen conocido •Usar las facturas de agua para determinar la cantidad total utilizada y calcular los porcentajes de uso sobre la base de los diagramas del proceso •Instalar un medidor específico, tal como un contador de flujo u otros aditamentos técnicos
- 45. m3 1000 1500 0 500 ene feb mar abr may jun mes jul Consumo de agua ago sep oct nov dic
- 46. Medidas de ahorro en la industria • Ajustar los caudales de consumo a los estrictamente necesarios. • Instalar sistemas de cierre automático • Registrar manual o automáticamente los consumos • Colocar metros contadores • Instalar sistemas automáticos de control en procesos productivos y para las limpiezas • Utilizar agua de la calidad adecuada para cada operación
- 47. Medidas de ahorro en la industria • Respetar los procedimientos y normas de limpieza • Realizar limpiezas en seco • Realizar limpiezas con agua a presión • Revisar regularmente las tuberías, válvulas y grifos para evitar fugas • Recuperar los condensados en sistemas donde se utilice vapor • Desarrollar y mantener la concientización de los trabajadores
- 48. Consumo de agua en un hotel 10% 6% 42% 17% 18% 7% Uso en duchas, lavabos, baños y piscinas Más del 80 % de Limpieza general de pisos esta agua se vierte Cocina Equipos de transferencia de calor luego como residual Lavandería Otros
- 49. Consumo de agua típico en tazas sanitarias Año de Descarga por Descarga por fabricación gravedad válvula Antes de 1977 19 – 26.5 L/ descarga 17 – 19 L/ descarga 1977 – 1990 13 - 19 L/ descarga 13 L/ descarga Después 1990 6.0 L/ descarga 6.0 L/ descarga
- 50. Inodoros duales Permiten efectuar la descarga de forma diferenciada 1 – Heces + Orina 2 – Orina solamente
- 51. Grifos y duchas con elementos aireadores
- 52. Otras medidas de ahorro en hoteles • Introducir accesorios y muebles sanitarios de última generación • Recolectar y utilizar el agua de lluvia • Alargar los ciclos de cambio total del agua de las piscinas y fuentes ornamentales • Reusar las aguas residuales • Optimizar el regadío de áreas verdes • Poner en práctica programas de ahorro de agua con los clientes