Universidad de el Salvador Facultad de Ingeniera y Arquitectura

Escuela de Ingeniera Qumica e Ingeniera de Alimentos Produccin ms Limpia y Eficiencia Energetica

Evaluacin: Estudio de Caso

Docente

Ing. Nelson Mauricio Vaquero Andrade

Integrantes

Apellido Nombre Carne Colocho Trigueros Salvador Enrique CT09014 Guzmn Ortega Juan Manuel GO09002

Hernndez Ral Antonio HD09006 Medina Hernndez Erick Alexander MH08067

Ciudad Universitaria, domingo 12 de abril de 2015

Planificacin y Ordenamiento

Organizacin del equipo de PML en la empresa

Se desconoce la estructura organizacional de la empresa se sugiere entonces, un comit estndar con al menos una persona por cada una de las reas mencionadas a continuacin:

Gerente General

Gerente de Produccin

Jefe de Mantenimiento

Supervisora de rea

Operarios

Gerente Financiero

Consultores externos

Barreras, Obstculos y Soluciones

Se tiene compromiso de la empresa ya que los gerentes estn interesados en Produccin ms Limpia (PML).

Barreras y Obstculos Posibles Soluciones

Desconocimiento del proyecto de PML de parte de los mandos medios.

Llamar a audiencia informativa sobre el proyecto de PML y mostrarles los beneficios del proyecto.

Faltan de inters de los operarios, (por inseguridad laboral).

Charla informativa sobre la implementacin del proyecto y sus beneficios para mejorar el ambiente laboral.

Poco presupuesto disponible para la inversin. En caso de ser necesario buscar financiamiento externo, basndose en las alternativas propuestas.

Desconocimiento de la Capacidad Financiera de la empresa para ejecutar el proyecto de PML.

En caso de no contar con financiamiento, recurrir a alternativas de baja inversin y recuperacin a corto plazo.

Metas de Produccin ms Limpia

1. Minimizar el consumo de agua en las diferentes reas de la empresa, diariamente; en un 10 %, para el ao 2015.

2. Disminuir el consumo de energa elctrica en un 13 % de ahorro, para el ao 2015. 3. Reducir el volumen de efluentes, a tratar, en un 10 %, en el ao 2015. 4. Eliminacin de fugas en todas las reas de produccin de la empresa. 5. Establecer programas de mantenimiento preventivos en todas las reas de produccin. 6. Ahorro de prdidas de calor en tuberas no aisladas.

Objetivos

Optimizar la produccin de lcteos en Industrias la Vaquita, bajo la implementacin de metodologa de PML.

Implementacin de Produccin ms limpia, el adecuado uso del recurso hdrico. Reducir el impacto ambiental, tanto en generacin de CO2, contaminacin trmica

y volmenes de los efluentes con carga orgnica.

Evaluacin

Aspectos Impactos

Descarga de agua residual. Contaminacin de DQO y DBO.

Sistemas de tuberas no aisladas. Contaminacin trmica.

Extraccin de agua para proceso del pozo. Secado de los mantos acuferos.

Usos de combustibles fsiles. Emisiones de CO2

Usos de embaces botellas y plsticos. Mayor produccin de desechos slidos.

Usos de energa elctrica. Emisiones de CO2

Balances de Materia y Energa

Consumo de Agua: Calderas, Limpiezas y Usos Generales

Agua destinada a Limpieza:

5 (50

) (

45

) (2 ) = 22500 = 22.53

Consumo en Calderas: 10 3

Consumo Total: 75 3 = 27000 3

Balance de Caudales

75 3 = + +

= 75 3 10 3 22.5 3 = 41.53

Costos Operativos: 450 $ = 5400 $

Opciones de PML para Consumo de Agua

- Instalacin de pistolas de alta presin para la limpieza - Instalacin de purgador de mayor eficiencia en la caldera - Regulacin de Cantidad de Agua Destinada a Usos Sanitarios

Aplicando medidas PML en rea de Consumo de Agua: Calderas, Limpiezas y Usos Generales

Limpieza Con PML

= 22.5 3(1 0.4) = 13.5 3

Caldera Con PML

= 10 3(1 0.05) = 9.5 3

Consumo Total con PML

13.5 3 + 9.5 3 + 41.5 3 = 64.5 3 = 23220 3

Ahorro de 3780 3 , lo que equivale a un 14% de Ahorro al ao

Ahorro econmico por Cloro

(3780 3 )(0.1 $ 3 ) = 378 $

Lo que Equivale a un 7% de los Costos Operativos

Aguas Residuales

Costos por Tratamiento: 1000 $ = 12000 $

Volumen de Agua Tratada: 52.5 3 = 18900 3

Entrada de Agua Cruda: DBO 10000 mg/litro

Salida Agua Tratada: DBO 600 mg/litro

DBO emitidos por ao: 11,340 kg/ao

Opciones de PML para Aguas Residuales

- Mejora Del sistema de tratamiento de agua residuales en:

o Trampa de grasas o Sistemas de oxigenacin o Sistemas de Segregacin de las Agua Residuales

Aplicando medidas PML en rea Aguas Residuales

Aplicando las Opciones anteriores se puede reducir 10% en el volumen a tratar

Volumen de Agua Tratada con PML: 47.25 3 = 17010 3

DBO emitidos por ao: 10206 kg/ao

Energa Elctrica

Gasto en Energa Elctrica: 125000 KWh/mes = 1500000 KWh/ao

Costo por KWh= 0.21 US$/KWh

Factor de emisin CO2 = 0.6906 Ton CO2/MWh = 0.0006906 Ton CO2/KWh

Luminarias

Lmparas Fluorescentes tipo T 12 de 40W

(40 )(15 )(360 ) = 216 /

(216 )(0.0006906 2 ) = 0.1492 2/

(216 )(0.21 US$/KWh) = 45.36$/

Opciones de PML para Luminarias

- Sustitucin de Lmparas Fluorescentes tipo T 40 W por Lmparas Led de 18 w

Aplicando medidas PML en Luminarias

Lamparas LED 18 W

(18 )(15 )(360 ) = 97.2 /

(97.2 )(0.0006906 2 ) = 0.0671 2/

(97.2 )(0.21 US$/KWh) = 20.412$/

Se Ahorra 118.8 KWh/ao/lmpara lo que equivale a un 55% de ahorro por lmpara y con respecto a CO2 emitido dejan de emitir 0.0821 Ton CO2/lmpara y equivale a un 55% de ahorro en emisiones de CO2 por Lmpara

Ahorro Econmico es de 24.948S$/ao por lmpara que equivale a un 55% de ahorro econmico

Sistema de Compresores, Cuarto Frio y Sistema Elctrico General

Se detectaron las siguientes fallas en estas reas:

- Fugas de aire en los Compresores - Los cuartos Frios no mantienen una temperatura constante - Todo el sistema elctrico no cuenta con programas de mantenimiento preventivo

Todas estas fallas generan una perdidas por energa no utilizada en aproximadamente un 10% del consumo mensual de su facturacin.

Opciones de PML para Sistema de Compresores, Cuarto Frio y Sistema Elctrico General

- Reparacin de Fugas en compresores o compra de nuevos compresores

- Arreglar el sistema de enfriamiento que posee fugas de freon R22 o cambiar por un enfriador de mayor eficiencia

- Implementacin de programas de mantenimiento preventivo para evitar fallas tanto en el sistema elctrico general, como en compresores y cuarto frio.

Aplicando medidas PML en Sistema de Compresores, Cuarto Frio y Sistema Elctrico General

Se puede ahorrar hasta un 10% del consumo de su facturacin actual, q es un ahorro de 12500 KWh/mes = 150000 KWh/ao

(150000 )(0.0006906 2 ) = 103.59 2/

(150000 )(0.21 US$/KWh) = 315002$/

Se dejan de emitir 103.59 Ton CO2 lo que equivale a un 10% de las emisiones y se tiene un ahorro econmico de 31500 US$/ao equivalente al 10% de su consumo anterior.

Energa Trmica

Consumo de combustible: 15 gal/dia = 5400 gal/ao

Poder Calorfico: 43300 kj/kg

Densidad: 3.33 Kg/gal

Factor de emisin: 0.0702 Ton CO2/Gj = 7.02x10-9 Ton CO2/Kj

Precio del disel: 3.5US$/gal

Emisiones Totales de CO2: 5.466 Ton CO2/ao

Costo Total de combustible: 18900US$/ao

Se detectaron las siguientes Fallas en Calderas:

- Mal aislamiento de tuberas - Fugas de vapor entre accesorios - No hay recuperado de condenso

Opciones de PML para Energa Trmica

- Implementacin de aislamiento de mejor calidad para evitar perdida de calor innecesaria - Eliminar todas las fugas de vapor reparando o comprando nuevos accesorios - Colocar sistema de recuperacin de condenso para utilizar la energa que va en ello

Aplicando medidas PML en Energa Trmica

Pedidas de calor en tuberas mal aisladas

Se tienen 150 metro de tubera mal aisladas de 1 pulg, de dimetro, segn tabla se pierde 9.4 MBtu/ao = 1.48763x108 Kj/ao

((1.48763 108 ) (43300 ))/(3.33 ) = 1031.72 /

(1.48763 108 )(7.02 109 2 ) = 1.044 2/

Ahorro de 1031.72 galones de disel por ao ahorro del 19% del consumo de combustible, equivale a un ahorro econmico de 3611.02US$ por ao y se dejan de emitir 1.044 Ton CO2

Fugas de Vapor

Se detectaron 3 orificios con 3.17 mm de dimetro, segn tabla se pierden 27.3 Kg/hora = 117936Kg/ao

Para Vapor Saturado a 115psi se tiene una entalpia: 719.317 Kj/Kg

Con una eficiencia de caldera del 80% y ocupando ecuacin para la eficiencia:

=(115 28)

(. , )= 2053.04

= 616.53

(88896632 )(7.02 109 2 ) = 0.6241 2/

Se tiene un ahorro de 616.53 galones de disel por ao ahorro del 11% del consumo de combustible, equivale a un ahorro econmico de 2157.86US$ por ao y se dejan de emitir 0.6241 Ton CO2

Recuperacin de Condensado

Se tiene una Cantidad de 700000 Kg/ao de condensado a recuperar, Calculando Potencial Energtico.

= (75 28)(1 ) = 123,218,480

Calculando Masa de Combustible con ecuacin de eficiencia:

=(75 28)(1 )

(. , )= 3557.12

= 1068.2 /

Se tiene un ahorro (como aprovechamiento) de 1068.2 galones al ao equivalente a un 20% del consumo de combustible, con un ahorro econmico de 3738.7 US$/ao, y se evitan emitir 0.8645 Ton CO2/ao

Factibilidad

Factibilidad Econmica

- Consumo de Agua

Al aplicar PML se obtiene un ahorro total de 378 US$/ao

- Energa Elctrica

Al aplicar PML se obtiene un ahorro de 315002$/ en esta rea

- Energa Trmica

Aplicando las recomendaciones se ahorr un total de 9507.58US$/ao

Por tanto Se tiene un alto ahorro para cada rea siendo un total de ahorro en la empresa de 41385.58US$/ao

Factibilidad Ambiental

- Consumo de Agua

Al aplicar PML se obtiene un ahorro total de 378 US$/ao, y una reduccin en las emiciones de DBO de 1134 kg/ao

- Energa Elctrica

Al aplicar PML se obtiene una reduccin de 103.59 Ton CO2 por el consumo de energa elctrica al ao

- Energa Trmica

Aplicando las recomendaciones se logra una reduccin en elas emisiones de C02 de 2.5326 Ton CO2 al ao

Las reduccin de emisiones de CO2 y DBO son muy significativas por tanto se tiene gran factibilidad ambiental.

Seguimiento y control

Plan de accin.

Se realizan las siguientes medidas para mejorar el uso de los recursos dentro de la empresa en los

diferentes rubros que se desempean en la misma.

Utilizacin de agua y tratamiento de aguas residuales

Para reducir la cantidad de agua extrada del pozo se har una sustitucin en la

maquinaria utilizada para el proceso de limpieza en general.

El cambio consiste en sustituir las 5 mangueras presentes por 5 pistolas a presin con lo que

se reducir el consumo en un 40 % sobre el valor actual de agua utilizada solo en limpieza, la

cual representa un aproximado del 10% del total del recurso.

Adems se plantea redistribuir el sistema de desage dentro del sistema de tuberas, ya que se

calcul que ms del 40% del agua extrada pasa directamente al sistema de baos. Por lo que

se plantea instalar contadores de agua en los mismos.

Tambin con la correccin en el sistema de calderas se plantea reducir en un porcentaje

considerable la cantidad de agua que se escapa en las fugas de vapor.

Al sistema de tratamiento de agua se realizaran los cambios siguientes:

Primero al reducir la cantidad de agua extrada se minimizara la cantidad de cloro utilizada

para desinfeccin y suavizacin, adems de la instalacin de un purgador que reducir en

aproximadamente un metro cubico el consumo de agua de la caldera.

Adems de instalar trampas de grasa, mejoramiento del sistema de oxigenacin y segregacin

de las aguas residuales.

Las medidas planteadas generan un ahorro de casi un 12 % en el consumo global diario de

la planta y con el ahorro en la planta de tratamiento de aguas se reducen en un 7% los

costos operativos de la empresa (referidos a la utilizacin de agua).

Utilizacin de energa elctrica

Se realizara un cambio en el sistema de iluminacin de la planta de las lmparas tipo T 12 a un

sistema de iluminacin con lmparas LED lo que significa un ahorro de aproximadamente un 55 %

en la energa elctrica dedicada a iluminacin.

Se planea establecer un sistema de prevencin de fallas en los compresores y sistemas de

refrigeracin ya que estas fallas continuas producen un consume elctrico de $31500 que ser

reducido de la factura anual de electricidad. Con respecto al rea ambiental de la planta las

medidas resultan en dejar de emitir 103.59 Ton CO2 al ambiente.

Utilizacin de energa trmica

Para este rubro se realizaran los siguientes cambios:

Correccin de fugas de vapor en tubera y aislamiento de las mismas en los 150 metros de

tubera instalada.

Aplicar un sistemas de recuperacin de condenso de caldera.

El proceso se realizara ya sea reparando la tubera instalada o comprando una nueva si es necesario para una mejor solucin ya que esto tambin ayudara a reducir la acumulacin de leche y mejorara el rendimiento de materia prima para todos los procesos productivos. Con esto se espera reducir un 9507.58US$/ao los costos operativos de compra de combustible para calderas y adems dejar de emitir 2.5326 Ton CO2 al ao.