clase 13 trdin
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tratamiento de desechos industrialesTRANSCRIPT
CURSO
TRATAMIENTO DE
DESECHOS INDUSTRIALES
Docente:
Dr. Napoleón Jáuregui Nongrados
Los Olivos, 15 de Junio de 2016.
PROCESOS UNITARIOS INDUSTRIALES
PRODUCTOS LÁCTEOS CURTIEMBRE PETRÓLEO PLÁSTICOS BEBIDAS GASEOSAS
PRODUCTOS LÁCTEOS
Proceso de Curtiembre
•Estiércol •Orine •Sólidos (plumas, paja)
MATADERO: Cerdo y Ganado
•Sangre •Sólidos
•Sangre y agua altas temperaturas. •Sólidos ( pelo, plumas).
Sólidos ( uñas
pelos)
•Sangre •Sólidos(partes de viseras).
MATADERO: Cerdo y Ganado
•Agua con sangre y material patógeno •Sólidos (viseras)
•Agua con sangre. •Sólidos (viseras, pelos, uñas)
MATADERO: Cerdo y Ganado
Proceso de
Curtiembre
1. Transporte Del Ganado Desde El Campo Al Frigorífico.
2. Abatimiento y cuidados de la piel del ganado en esta Operación.
2.2 Abatimiento.
3. Transporte De Pieles Frescas Desde El Frigorífico La
Curtiembre.
4. Etapa De Ribera.
4.1 Recorte en recepción.
4.2 Remojo.
4.3 Pelambre.
4.4 Desencalado.
4.5 Descarnado.
4.6 Desengrase.
4.7 Purga enzimática.
5. Etapa De Piquelado.
6. Etapa De Curtido.
6.1 Escurrido.
7. Procesos Mecánicos Post-Curtación.
7.1 Desaguado mecánico.
7.2 Dividido o partido.
7.3 Raspado.
7.4 Recortes.
8. Procesos Húmedos De Post-Curtación.
9. Secado Y Terminación.
En las curtiembres o
curtidurías. Se realiza el
curtido que es el proceso
que convierte las pieles
de los animales en
cuero. Hay que quitar el
pelo, curtirlas con los
agentes de curtimiento y
tinturarlas, para producir
el cuero terminado. Las
cuatro etapas del
proceso de curtido de las
pieles son: limpieza,
curtido, re curtimiento y
acabado.
Desorillo
Re curtido, Teñido Y Engrase
Desencalado Y Piquelado
Dividido
Remojo
Pelambre Y Encalado
Descarne
Escurrido
Rebajado
Secado Acabado
Ribera
Curtido
Acabado
Curtido
Proceso Productivo de Curtiembres
PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA de una curtiembre
Tratamiento: sistema combinado de tratamiento de aguas residuales de industria matadero
HUMEDALES/ MACROFITOS
>96% en todo
PETRÓLEO
Proviene del Latín, y significa ACEITE DE PIEDRA
Es la fuente natural más abundante de hidrocarburos
PETRÓLEO
Origen del petróleo
La teoría orgánica es la actualmente aceptada. supone que el petróleo se ha originado por una lentísima transformación de restos vegetales (algas) y animales (peces) que, junto con el plancton, se ha depositado en el fondo de los lagos, mares, etc. Estos restos orgánicos, por procesos de descomposición y fermentación anaeróbica, dieron origen al petróleo. la transformación habría ocurrido a temperaturas no muy elevadas y altas presiones.
Líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas.
El petróleo es un líquido negro formado por una mezcla de hidrocarburos.
PETRÓLEO
Procesos de Refinación
Etapas en la producción de petróleo
• Producción en boca de pozo
• Tratamiento – Separación de Gases – Deshidratación
• Transporte
– Oleoducto – Barco – Terrestre
• Refinación
Instalaciones de superficie
Oil/Gas
Separation
Water/Gas
Separator
Gas
Sweetening
Gas Drying ( TEG, DEG)
Gas
Fractionation
Ethylene Plant
Petrochemical
Industrial use
Power plants
Heating
Motor Vehicle
Gas
Oil
Crude oil
Crude Oil
Stabilization Condensate REFINERY
Gas
Clasificación de los Tipos de Petróleo
• Por su composición
• Por su densidad
• Por el contenido de azufre
Tipos de Petróleo
• Por Composición (Factor Kuop)
– Parafínicos
– Mixtos
– Nafténicos
– Aromáticos
Por densidad (ºAPI)
Extrapesado
Pesado
Mediano
Liviano
Muy liviano
Por contenido de S
Dulces
Agrios
Composición del Petróleo
• Hidrocarburos de diferente peso molecular
• Azufre
• Nitrógeno
• Oxígeno
• Metales
• Sales
Curvas de destilación
• Ensayos normalizados (ASTM, TBP) de acuerdo al tipo de producto.
• Ejemplos de ensayos:
– Crudos: TBP (True Boiling Point)
– Naftas, Kerosene y Gasoil Liviano: ATSM D86
– Gasoil pesado, Crudo reducido: ASTM D1160
• Se determina % vaporizado a distintas temperaturas Y
Curva de destilación
Curvas de destilación – TBP Crudo
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 20 40 60 80 100
%LV
T (
ºC)
CRUDO
Propiedades de los productos
• Naftas – Número de octanos – Tensión de vapor – Contenido de benceno y aromáticos – Contenido de azufre
• Kerosene – Punto de inflamación – Punto de congelamiento – Contenido de agua (para JP)
• Gasoil – Índice de cetanos – Contenido de azufre – Punto de inflamación – Punto de enturbiamiento
Procesos de Refinación
• Destilación – Atmosférica y al Vacío
• Conversión – Cracking Catalítico – Craqueo Térmico – Visbreaking – Hydrocracking
• Upgrading – Reforming de naftas – Isomerización – Alkylación – Hidrotratamiento de naftas y gasoil
Procesos de Refinación
• Mejoradores octánicos – MTBE – TAME
• Blending • Tratamiento de efluentes
– Aguas ácidas – Aminas – Claus
• Servicios auxiliares y offsites – Vapor – Agua de enfriamiento – Energía Eléctrica – Antorcha – Nitrógeno, aire de instrumentos, etc.
Productos típicos de una Refinería
• Propano / propileno • Butano / butilenos • Naftas (Premium, súper, normal, regular) • Kerosene, JP • Gasoil • Fuel oil • Asfalto • Carbón de coque • Bases lubricantes • Parafinas • Azufre líquido
Destilación atmosférica de crudo
• La destilación de crudos se basa en la transferencia de masa entre las fases líquida y vapor de una mezcla de hidrocarburos.
• El objetivo es extraer los hidrocarburos presentes naturalmente en el crudo por destilación, sin afectar la estructura molecular de los componentes.
• Se obtienen combustibles terminados y cortes de hidrocarburos para ser procesados en otras unidades.
Destilación atmosférica de crudo
KERO
DIESEL
AGO
Gas
LPG LN
HN
HN
Residue
Desalter
Preflash
Crude Atmospheric Tower
Overhead system
Side
Strippers
Stabilizer
Naphtha
Splitter
ESQUEMA DEMOSTRATIVO DEL INTERIOR DE LA TORRE DE DESTILACIÓN
Contaminación del petróleo
La contaminación por petróleo se produce por su liberación accidental o intencionada en el ambiente, provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o indirectamente.
La contaminación involucra todas las operaciones relacionadas con la explotación y transporte de hidrocarburos, que conducen inevitablemente al deterioro gradual del ambiente. Afecta en forma directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora.
Efectos sobre el suelo: las zonas ocupadas por pozos, baterías, playas de maniobra, piletas de purga, ductos y red caminera comprometen una gran superficie del terreno que resulta degradada.
Los efectos de la contaminación con petróleo depende de varios factores: tipos de petróleo (crudo o refinado), cantidad liberada, distancia del sitio de liberación desde la playa, época del año, temperatura del agua, clima y corrientes oceánicas. El petróleo que llega al mar se evapora o es degradado lentamente por bacterias. Los hidrocarburos orgánicos volátiles del petróleo matan inmediatamente varios animales, especialmente en sus formas larvales.
Otras sustancias químicas permanecen en la superficie y forman burbujas flotantes que cubren las plumas de las aves que se zambullen, lo cual destruye el aislamiento térmico natural y hace que se hundan y mueran. Los componentes pesados del petróleo que se depositan al fondo del mar pueden matar a los animales que habitan en las profundidades como cangrejos, ostras, etc., o los hacen inadecuados para el consumo humano.
Efectos sobre el aire: por lo general, conjuntamente con el petróleo
producido se encuentra gas natural. La captación del gas está determinada por la relación gas/petróleo, si este valor es alto, el gas es captado y si es bajo, es venteado y/o quemado por medio de antorchas.
El gas natural está formado por hidrocarburos livianos y puede contener dióxido de carbono, monóxido de carbono y ácido sulfhídrico. Si el gas producido contiene estos gases, se quema.
Si el gas producido es dióxido de carbono, se lo ventea. Si bien existen reglamentaciones, el venteo y la quema de gases contaminan extensas zonas en la dirección de los vientos.
Efectos sobre la flora y la fauna: la fijación de las pasturas depende de la presencia de arbustos y matorrales, que son los más afectados por la contaminación con hidrocarburos. A su vez estos matorrales proveen refugio y alimento a la fauna adaptada a ese ambiente. Dentro de la fauna, las aves son las más afectadas, por contacto directo con los cuerpos de agua o vegetación contaminada, o por envenenamiento por ingestión. El efecto sobre las aves puede ser letal.
• En nuestras sociedades el petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de energía y para la fabricación de múltiples productos de la industria química, farmacéutica, alimenticia, etc.
• En la actualidad, alrededor del 0,1 al 0,2% de la producción mundial de petróleo acaba vertido al mar. El porcentaje puede parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino.
Contaminación marina Es un hecho que cada año los barcos derraman 600 000 toneladas de petróleo en el mar aproximadamente
Contaminación marina
ANIMALES CUBIERTOS POR PETRÓLEO
LOS PLÁSTICOS
Los plásticos son un conjunto de materiales
de origen orgánico y de elevado peso
molecular. Están compuestos
fundamentalmente de carbono y otros
elementos como el hidrógeno, el oxígeno, el
nitrógeno o el azufre. A estos compuestos se
les denomina polímeros.
DEFINICIÓN
• El plástico es el primer material sintético
creado por el hombre.
• Antes de la aparición del primer plástico
sintético, el hombre ya utilizaba algunas
resinas naturales, como el betún, la
goma y el ámbar, con los que podían
fabricar productos útiles y lograr
aplicaciones diversas. Se tienen
referencias de que éstas se utilizaban
en Egipto, Babilonia, India, Grecia y
China, para una variedad de
aplicaciones desde el modelo básico de
artículos rituales hasta la impregnación
de los muertos para su momificación.
La palabra momia deriva del
término "mummiya", que
significa betún.
HISTORIA DE LOS PLÁSTICOS
En 1860, el inventor estadounidense Wesley Hyatt patentó el
celuloide.
Nitrato de celulosa + Alcanfor + Alcohol Celuloide
Su producto, se utilizó para fabricar diferentes objetos, desde
placas dentales a cuellos de camisa, sin olvidar su aplicación en el
cine. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de
ser inflamable y deteriorarse al exponerlo a la luz.
.
Sin embargo, no es hasta 1907 cuando
se introducen los polímeros sintéticos,
cuando el Dr. Baeckeland descubre un
compuesto de fenol-formaldehído al cual
denomina “baquelita” y que se
comercializa en 1909.
• Los plásticos se obtienen mediante
polimerización de compuestos derivados
del petróleo y del gas natural.
• La polimerización es una reacción química mediante
la cual un conjunto de moléculas de bajo peso
molecular (monómeros) se une químicamente para
formar una molécula de gran peso (polímero).
ETILENO
CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS Según la disposición de las moléculas que forman el
polímero se distinguen tres grupos de plásticos:
Termoestables Termoplásticos Elastómeros
Las macromoléculas
están dispuestas
libremente sin
entrelazarse. Tienen la
propiedad de
reblandecerse con el
calor, adquiriendo una
forma que conserva al
enfriarse.
Sus macromoléculas se
entrecruzan formando una
red.
Debido a esta disposición
sólo se les puede dar forma
una vez. Un segundo
calentamiento produciría su
degradación.
Las macromoléculas
están ordenadas
formando una red de
pocos enlaces.
Recuperan su forma y
dimensiones cuando la
fuerza que actúa sobre
ellos cede.
Plásticos
Termoestables
Resina de
poliéster
Resina epoxi
Baquelita
Melamina
Termoplásticos
Poliestireno
PVC
Naylón
Polietileno
Polipropileno
Elastómeros
Caucho
Neopreno
Silicona
TERMOESTABLES
• Resina de poliéster:
Se comercializa en dos envases separados,
uno para la resina y otro para el catalizador, que se mezclan en el momento de emplearlo.
Aplicando capas sucesivas sobre un molde
se hacen piscinas, carrocerías para coches, etc.
Resina epoxi:
Posee mayor dureza que la de poliéster. Se utiliza como adhesivo en construcción, como
cimentación para las bancadas de máquinas y para la fabricación de pinturas que repelen el polvo.
TERMOESTABLES
• Baquelita: Es duro y muy resistente a los ácidos. Buen aislante del calor y de la electricidad.
• Melamina: Es más resistente a los golpes que la baquelita, se comercializa en forma de chapas con las que se fabrican tableros para mesas y mobiliario de cocina.
TERMOPLÁSTICOS
• Poliestireno:
–La forma rígida se utiliza para fabricar utensilios del hogar, juguetes, pilotos de automóvil… –La forma espumada se emplea para la fabricación de aislantes térmicos y como elemento de protección para
embalajes. Es el denominado corcho blanco.
• Polivinilo (PVC): Es muy resistente a los agentes
atmosféricos, por lo que se utiliza para fabricar tubos y canalones
de desagüe, puertas, ventanas y pavimentos.
TERMOPLÁSTICOS • Nailon: Es un material muy duro y resistente, se
utiliza para fabricar hilo de pescar. Debido a que ofrece mucha resistencia al desgaste y poca al rozamiento, se utiliza para fabricar piezas de máquinas como levas y engranajes. En la industria textil se emplea para la fabricación de todo tipo de tejidos.
• Polipropileno: Es el termoplástico que posee mayor resistencia al impacto, es más duro que el polietileno pero menos que el poliestireno. Puede soportar temperaturas de 100 ºC. Es un buen dieléctrico. Se utiliza para fabricar parachoques de automóviles, juguetes, tubos, botellas …
TERMOPLÁSTICOS
• Polietileno: Existen dos tipos:
– El de alta densidad que es duro, frágil y puede resistir temperaturas próximas a los 100 ºC.
– El de baja densidad que es más blando, flexible y que admite temperaturas cercanas a los 70ºC.
Es un plástico muy resistente al ataque de ácidos por lo que se emplea para fabricar depósitos, tuberías, y envases de cualquier tipo. Debido a la facilidad con la que se moldea se utiliza para fabricar objetos de diversas formas: juguetes, cubos, bolsas …
ELATÓMEROS
• Caucho: El caucho natural se utiliza para
fabricar neumáticos de coches, mediante un
proceso de vulcanización. El caucho sintético es
más resistente al ataque de agentes químicos y
es mejor aislante térmico y eléctrico. Se emplea
para fabricar suelas de zapatos, mangueras de
riego, correas de transmisión…
• Neopreno: Debido a su impermeabilidad se
utiliza para fabricar trajes de inmersión. Absorbe
muy bien las vibraciones por lo que se utiliza en
cimentaciones de edificios, apoyo para grandes
vigas …
• Silicona: Es muy resistente al ataque de agentes químicos y
atmosféricos y posee una gran elasticidad.. Debido a sus
múltiples propiedades tiene usos tan diversos como el sellado
de juntas, aislante eléctrico o en prótesis mamarias.
ELATÓMEROS
FABRICACIÓN DE PRODUCTOS
Plástico granulado
Motor
Husillo giratorio
Calefactores
Boquilla
EnfriadoresArrastreMaterial
extruido
1.- Conformación por extrusión: El plástico en granos se vierte sobre la tolva y se hace pasar por un husillo giratorio que se calienta hasta 250 ºC, obteniendo una pasta uniforme. El plástico sale en forma de hilo por la boquilla. Se suele utilizar este método con
termoplásticos.
• Conformación por inyección: Se introduce en la tolva el plástico granulado, el husillo gira y empuja el material al interior de un molde refrigerado con agua para que el plástico se solidifique. El molde se abre y expulsa la pieza. Este método suele aplicarse con termoplásticos, para fabricar series de piezas de formas sencillas. También se puede aplicar a termoestables siempre que se controlen los valores de presión y temperatura.
Aire a presión
Motor
Materia primaHusillo
CalefactoresMolde partido
Émbolo
Agua fría
Agua caliente
FABRICACIÓN DE PRODUCTOS
• Conformación por compresión: Es un método idóneo para
Con termoestables, grandes series de piezas con formas sencillas. El plástico es introducido en el interior de un molde caliente, con la ayuda de un sistema neumático o hidráulico el plástico se reblandece hasta llenar por completo el molde. La pieza es desmoldada una vez fría.
Molde macho
Preforma
Molde hembra
Sistema de expulsión
Sistema de prensado
Compresión Pieza fabricada Expulsión pieza
FABRICACIÓN DE PRODUCTOS
• Los restos de material plástico deben separarse de los demás residuos ya que es posible su tratamiento y reciclaje.
• En los objetos plásticos suelen venir dos símbolos:
Nos permiten identificar
el tipo de plástico con el que
ha sido fabricado.
1 PET Polietilenterftalato
2 PEAD Polietileno de alta densidad
3 PVC Polivinilo
4 PEBD Polietileno de baja densidad
5 PP Polipropileno
6 PS Poliestireno
7 OTROS
¿Qué hacer con los
residuos plásticos?
CENTROS
RECICLADORES
PLANTA DE TRANSFERENCIA
PLANTA DE CLASIFICACIÓN MATERIAL CLASIFICADO
ENVASES DE PLÁSTICO
LATAS
TETRA-BRICKS
TRATAMIENTO DEL LIQUIDO EN LA ELABORACION DE BEBIDAS
GASEOSAS
Materia Prima
La materia prima empleada para la realización del producto se encuentra constituida de:
• Agua.
• Azúcar.
• Concentrados y Esencias.
• Gas carbónico (CO2).
• Botellas de vidrio o PET.
• Tapas metálicas o plásticas.
• Gas refrigerante Amoniaco.
• Químicos tratantes de agua: Hipoclorito de sodio,
sulfatoferroso y cal.
Maquinaria y Equipo
– Agitadores (Mezcladores) – Silos de Almacenamiento – PRE-MIX o TRI-O MATIC – Panel de Control – Lavadoras de botellas – Faja transportadora – Tanque reactor – Filtros de arena, carbón y celulosa. – Lámparas UV.
Diagrama de Flujo del Proceso
L Lo xo Xo
L L1 x1 X1
G G1 y1 Y1
G Go yo Yo
Yo
Y1
Xo X1
L/G
Por balance de masa: G (Yo – Y1) = L (X1 – Xo)
x = X 1 + X
y = Y 1 + Y
X = x 1 - x
Y = y = p 1 – y P - p
y = p P
y = n nT
Y = n ni
nT = ni + n L = Lo (1 – xo) , G = Go ( 1 – yo)
Flujos mínimos: Por gases: Go = P.V/R.T
TRATAMIENTO POR ABSORCIÓN DE GASES
PROBLEMA
• Por afectación ambiental de una planta de embotellamiento de bebidas, se tratan por absorción 40 m3/h de una mezcla gaseosa de composición 35 % en volumen de amoniaco y 65 % en volumen de aire. La absorción se verifica en contracorriente con agua que contiene el 2 % en peso de amoniaco a 20 ºC y 1 atm, y se ha de recuperar el 90 % del amoniaco contenido en la mezcla gaseosa. Calcular la cantidad mínima de agua necesaria y el flujo molar de amoniaco que ingresa al agua.
TABLA DE OPERACIÓN
Kg NH3/100 Kg H2O P (mmHg) x y X Y
2 12,0
5 31,7
10 69,6
15 114,0
20 166,0
25 227,0
30 298,0
1. Rellena la siguiente tabla, indicando qué
tipo de plástico se emplea en cada caso:
ACTIVIDADES
Dudas, Preguntas
NOTA: TRAER PAPEL MILIMITRADO, CALCULADORA, REGLA Y PISTOLETES