Gestió Ambiental (PDF)

TEMA 7 – EINES DE GESTIÓ AMBIENTAL GESTIÓ AMBIENTAL Qualsevol activitat del sector que sigui consumeix recursos, energia, aigua i genera residus. Tots aquests punts generen un impacte ambiental que és un dany a la Terra perquè consumim recursos o generem residus. La gestió ambiental busca interve...

TEMA 7 – EINES DE GESTIÓ AMBIENTAL GESTIÓ AMBIENTAL Qualsevol activitat del sector que sigui consumeix recursos, energia, aigua i genera residus. Tots aquests punts generen un impacte ambiental que és un dany a la Terra perquè consumim recursos o generem residus. La gestió ambiental busca intervenir en tots aquests punts per reduir l’impacte ambiental. Hi ha maneres per estalviar recursos, fer una producció més neta, en la gestió de residus podem fer un pla de minimització de residus, i els residus que es generen valoraritzar-los, etc. L’objectiu és minimitzar l’impacte ambiental. PRODUCCIÓ MÉS NETA La producció més neta és un concepte que busca que les activitats apliquin de manera continuada una estratègia de prevenció ambiental en tot els productes i serveis. És l'aplicació continuada d'una estratègia integrada de prevenció ambiental als processos, als productes i als serveis, amb l'objectiu de reduir riscos per als éssers humans i per al medi ambient, incrementar la competitivitat de l'empresa i garantir-ne la viabilitat econòmica. La producció més neta permet un estalvi de matèries primeres, aigua i energia; l’eliminació, reducció o substitució de matèries perilloses; la reducció de quantitat i perillositat dels residus i les emissions contaminants (gasos, aigües, radiacions, sorolls, olors, etc.); i la reducció dels impactes durant el cicle de la vida d’un producte. La incorporació de criteris mediambientals en el disseny i la distribució dels serveis La Producció més Neta és una eina estratègica de política empresarial, que integra el medi ambient en la gestió global de l’empresa i que li permet mantenir o millorar la competitivitat en un marc de sostenibilitat del medi. Per fer producció més neta, s’ha de fer una gestió ambiental responsable, un canvi d’actituds i l’avaluació i aplicació dels coneixements i opcions tecnològiques. GESTIÓ AMBIENTAL La gestió ambiental és el conjunt de mesures i actuacions que cal dur a terme en qualsevol activitat per minimitzar l’impacte i la degradació ambiental. Les eines de gestió ambiental són instruments que ens faciliten el poder gestionar el medi ambient, es a dir implantar mesures i actuacions, permeten obtenir de forma més o menys preestablerta i organitzada (procediment o metodologia) la informació necessària (sobre els efectes ambientals generats per una actuació o activitat, les deficiències funcionals que les originen, etc.) per establir la manera d’actuar 1 (millores que si poden introduir) amb la finalitat de minimitzar l’impacte ambiental generat per una determinada actuació o activitat. L’impacte ambiental és el deteriorament del medi ambient mitjançant l'esgotament dels recursos naturals, contaminació de les matrius ambientals (atmosfera, hidrosfera, litosfera i biosfera) i/o la destrucció dels ecosistemes. EINES DE GESTIÓ AMBIENTAL Trobem molt tipus d’eines: generals, específiques per un impacte, obligatòries, voluntàries, legislades, no legislades, etc. Trobem 7 eines en la imatge següent que són les principals. Ens indica quan s’apliquen i els objectius d’aquestes eines. Les ISO 14000 busca productes que no impactin en el medi ambient. ECODISSENY És la introducció de criteris ambientals com ara estalvi d’energia, d’aigua i de recursos en general, minimització de residus i emissions, i ús de combustibles procedents de fonts renovables, entre d’altres, en les fases de producció, distribució, utilització, reciclatge i tractament final de qualsevol producte amb el propòsit de prevenir o reduir l’impacte ambiental durant tot el seu cicle de vida (obtenció de materials, producció, distribució, ús, fi de vida. Les accions que formen part de l’ecodisseny són: o Concepció dels productes tenint en compte el seu cicle de vida o Incorporació de criteris ambientals en el disseny d’un producte i en les fases de producció, distribució, utilització, reciclatge i tractament final com ara: o Estalvi d’energia, aigua i recursos en general. o Ús de materials i energies renovables. o Utilització de matèries primeres menys contaminants. 2  o Incorporació de materials reciclats i reciclables. o Separació dels components i identificació senzilla dels materials. o Reducció de la càrrega ambiental (residus i emissions) associades al cicle de la vida d’un producte. L’ecodisseny és eficient quan té en compte criteris de millora econòmica. És sostenible si en els criteris ambientals i econòmics es consideren criteris d’equitat. L’ecodisseny parla d’un producte nou. El ecoredisseny és quan es redissenya un producte ja existent. El disseny pel reciclatge és una estratègia d’ecodisseny en que considera una millora ambiental dels productes en matèria del reciclatge i/o reciclabilitat. L’etiqueta ecològica Europea és un distintiu que atorga la UE als productes que respecten el medi ambient en tot el seu cicle de vida. Hi estan exclosos els productes tòxics, aliments, begudes i productes farmacèutics. PREVENCIÓ I CONTROL AMBIENTAL D’ACTIVITATS Els objectius són assolir un nivell alt de protecció de les persones i del medi ambient en conjunt, mitjançant els instruments necessaris que permetin prevenir, minimitzar, corregir i controlar la contaminació i fer un ús eficient dels recursos i de les matèries primeres. També té com objectiu afavorir un desenvolupament sostenible que harmonitzi el desenvolupament econòmic i social amb la protecció del medi ambient. Garantir l’accés del ciutadà a la informació ambiental i prevenir la contaminació, mitjançant l'aplicació de les mesures adequades i, en especial, de les millors tècniques disponibles (recollides en els BREF). S’estableixen valors límits d’emissió (VLE) per prevenir la contaminació de les aigües, atmosfera i sòl: segons mtd, medi, contaminants, població… És l’administració ambiental que autoritza els abocaments d’aigües, residus, emissions atmosfèriques, contaminació del sòl, soroll, accidents greus i protecció de la salut. Qualsevol activitat que s’hagi d’iniciar, haurà de demanar, a través d’aquesta llei, permís a l’administració ambiental. Aquestes autoritzacions o permisos poden ser tres: o Autorització ambiental: són les més exigent, inspeccions més sovint, cal fer declaració d’impacte ambiental. Són les activitats de l’annex I. o Llicència ambiental: són les activitats de l’annex II i són mitjanament exigents. o Comunicació ambiental: són les activitats de l’annex III i són les menys exigents. En l’annex I trobem les instal·lacions químiques que porten a terme processos químics i físics. La indústria que fabrica els principis actius són de l’annex I. En canvi, les instal·lacions que preparen especialitats farmacèutiques de formes galèniques, estan en l’annex II, no tenen un impacte potencial tant important. Aquesta llei busca que les empreses vagin adoptant en els seus processos les millors tècniques disponibles. 3 MILLORS TÈCNIQUES DISPONIBLES La unió europea està per damunt dels països i pot determinar directives i reglaments. Una directiva és una normativa que posa en marxa la UE i que cada país interpreta aquesta i genera les seves pròpies lleis. En canvi, en el cas del reglament de la UE, tal com l’escriu, els països han d’adoptar-ho sense fer cap canvi. Les millors tècniques disponibles és la tècnica més eficient a nivell mediambiental, però econòmicament sigui rentable. Millors Tècniques Disponibles (UE): “la fase més eficaç i avançada del desenvolupament de les activitats i de llurs modalitats d’explotació, que demostrin la capacitat pràctica de determinades tècniques per constituir, en principi, la base dels valors límits d’emissió destinats a evitar, i si això no fos possible reduir, les emissions i llur impacte en el conjunt del medi ambient i la salut de les persones”. o Millors: les tècniques més eficaces per assolir un alt nivell general de protecció del medi ambient i de la salut de les persones. o Tècniques: la tecnologia utilitzada, junt amb la forma en que la instal·lació estigui dissenyada, construïda, mantenida, explotada o paralitzada. o Disponibles: les tècniques desenvolupades a una escala que permetin la seva aplicació en el context del corresponent sector industrial, en condicions econòmiques i tècnicament visibles, agafant en consideració els costos i els beneficis, tant si les tècniques s’utilitzen o produeixen a Espanya com si no, sempre que el titular pugui tenir accés a elles en condicions raonables. Les MTD es formalitzen per cada sector industrial a través d’uns documents de referència anomenats BREF (BAT Reference Document), publicats per la UE amb col·laboració del sector i l’administració ambiental. També n’hi han de transversals (Pex de Gestió d’aigües residuals i emissions atmosfèriques) que serveixen per a qualsevol sector. Sense caràcter vinculat, tant pel sector corresponent com per les autoritats ambientals. Poden ser utilitzats com referents per establir els VLE de contaminants. AUDITORIA AMBIENTAL També s’anomena diagnosi ambiental, anàlisi ambiental o avaluació ambiental. És una eina que el seu objectiu és conèixer les deficiències funcionals d’una activitat envers al medi ambient. És una eina voluntària, però a vegades s’exigeixen. Aquest no està regulat, però cal que s’ajusti a unes directrius. ETAPES Aquesta presenta una sèrie d’etapes. El primer que haurem de fer és formar l’equip auditor, és a dir, qui portarà a terme aquesta auditoria. És aconsellable que sigui personal extern. S’ha d’aconseguir tot un llistat d’informació molt externs. Cal obtenir la informació en uns documents o “Check list”. Tota aquesta informació s’obté dialogant amb persones de tota l’organització que estem analitzant. Hem d’avaluar els costos de gestió i els riscos. Finalment, es farà una redacció de l’informe final. L’informe final ha de ser breu i efectiu i haurà d’aportar incompliments legals, aspectes ambientals significatius, deficiències detectades en el funcionament, i recomanacions per minimitzar les conseqüències ambientals i sanitàries. 4 Els aspectes ambientals significatius és un element de l’activitat ja sigui consum de matèria primera, aigua, energia o producció de residus que pot generar un canvi. Aquesta Check list pot presentar informació general sobre l’empresa, permisos i autoritzacions, documentació de la planta, aspectes generals de la planta, descripció dels processos unitaris, identificació i caracterització de residus i emissions, anàlisi de les entrades de materials, identificació de matèries primes, anàlisi de les sortides de productes i subproductes, i anàlisis dels sistemes i activitats de la gestió de residus. Check list Exemple esquema d’indústria farmacèutica d’especialitats farmacèutiques → en les indústries farmacèutiques, trobem que aquestes poden fabricar formes sòlides, líquides, semisòlides, etc. Hem d’avaluar tot el funcionament fins arribar a nivell de processos unitaris. Exemple d’un procés unitari → un procés unitari és un procés concret que es fa en una empresa. També s’ha de fer un esquema d’un balanç de matèria i energia. Per tant, mirarem quanta electricitat, matèries primeres, aigües residuals generem, quants productes generem, etc. Tots aquests balanços s’han de tenir en compte. Moltes de les preguntes d’aquesta check list són de sí o no. AVALUACIÓ DEL CICLE DE VIDA O “ECOBALANÇ” És una eina que té com objectiu conèixer l’impacte ambiental global d’un producte, servei, activitat, des de que el produïm fins que passa a ser un residu. És una eina molt àmplia i no és obligatòria, no està 5 legislat, però hi ha unes ISOs perquè qui ho vulgui fer ho faci de manera estandarditzada, ja que és difícil avaluar l’impacte d’un producte. És una eina que seria molt útil tant pel consumidor com pel productor, perquè ajuda a saber en quina etapa del procés té més impacte el producte. ETAPES OBJECTIU I ÀMBIT D’ESTUDI Primer, han d’establir un objectiu i àmbit d’estudi. Cal definir una unitat funcional. Normalment, no mirem l’impacte d’un comprimit, sinó que mirem la unitat funcional, és a dir, un tractament. Hem de veure l’àmbit d’estudi. La SETAC és qui ha plantejat l’esquema amb els objectius i l’àmbit d’estudi. Farem un inventari que és l’etapa més complicada, perquè hem de veure tots aquells impactes en tots els processos o etapes de la vida del producte. Un cop fet l’inventari, avaluem l’impacte, mirem quin impacte té el producte. Com tenim l’impacte del producte en cada etapa de la seva vida, podem proposar millores per aquelles etapes. INVENTARI Procés més complex. Hem de tenir en compte les entrades (matèries primeres i energia) i sortides (emissions atmosfèriques, aigües residuals, residus sòlids, coproductes, etc.). Els residus que generem, hem de mirar si són perillosos o no, si generem altres productes, etc. Això ho hem d’analitzar en cada etapa. Per fer això, hi ha programari específic i bases de dades que permeten facilitar l’obtenció de la informació. Cada vegada s’estan desenvolupant més. AVALUACIÓ DE L’IMPACTE Un cop tenim l’inventari, avaluem l’impacte. El primer que es fa és classificar els diferents impactes. Normalment, es té en compte el canvi climàtic, l’esgotament de recursos naturals, producció de residus, etc. Hi ha tota una sèrie de possibles impactes que hem de decidir que volem avaluar. Després, hem de caracteritzar, hem de veure el que generem i en quins impactes afectaran (canvi climàtic, obtenció de recursos, etc.). Un cop fet això, hem de normalitzar, és a dir, per cada litre d’aigua consumit donarem 1 ecopunt, un quilo de residu tants punts. Es normalitza per després poder comparar entre els diferents residus. Un cop hem normalitzat, fem una valorització, és a dir, donar valor. 6 EXEMPLE D’ANÀLISI DE CICLE DE VIDA DE DIFERENTS ENERGIES Valorarem un impacte de diferents fonts energètiques com carbó, petroli, solar, gas, eòlic, hidràulic, nuclear, etc. i mirem l’impacte en les diferents etapes. Al final ho sumem tot i surt una puntuació que és molt útil, sobretot pel consumidor. Les solars i fotovoltaiques produeixen un impacte baix. PLA DE MINIMITZACIÓ DE RESIDUS També s’anomena diagnosi ambiental orientada a la minimització. L’objectiu és conèixer els corrents residuals (líquids, sòlids, gasos) i la possible forma de reduir-los sobretot en origen. És important haver fet abans una Auditoria ambiental, sinó cal fer-la de la part de residus. Els productors de residus perillosos, és obligatori que ho facin cada 4 anys. Els beneficis són tant ambientals com econòmics (cost tractament, transport, disminució residus, etc.). Cada cop més, gestionar residus presenta més costos. Etapes Primer, hem de formar l’equip auditor i després es classificarem els fluxos residuals. Aquesta consisteix en contestar unes preguntes: on genero residus? Quins residus genero? El volum de residus i la freqüència, tipus de gestió, i quins costos suposa? Hem de determinar aquests fluxos i residus prèviament identificats. Cal transparència en tot el procés, localitzar els principals punts d’entrada de materials rellevants en quant a la generació de residus. També s’ha de fer una identificació de las fonts principals de residus i dels processos que generen gran quantitat de residus. En la identificació dels fluxos residuals també hem d’identificar els processos amb alts costos de matèries primeres o de gestió de residus, localització de processos amb un alt percentatge de productes defectuosos i de processos que generen residus que requereixin una gestió especial o molt costosa. Hem d’esbrinar la causa de la generació de residus. Les causes més freqüents són: - Relatives a les matèries primeres: baixa qualitat, mal maneig, mala conservació… - Relatives a les operacions o manteniment: falta manteniment, equips o operacions sobredimensionats, línies de procés no organitzades, canvis recents en el procés, falta d’espai… - Relatives a les pràctiques operatives: falta de capacitació del personal, motivació, comunicació… - Relatives als productes: disseny del producte, especificacions de qualitat massa altes, envasos i embalatges… 7  - Relatives al maneig de residus: falta de coneixement, infravaloració de reciclatge, sistemes de recollida inadequats… Un cop identificat els residus que generen, els hem d’ordenar. Aquests els ordenem en base a la prioritat. Hem d’establir uns criteris com la legalitat, perillositat, quantitat, matèries primeres cares, consum energètic, etc. i anem posant una puntuació de cadascun. Les mesures es poden fer a 3 nivells: sobre materials reduir l’origen, ja utilitzats, sobre els processos, o sobre el control dels processos. L’hem d’intentar reduir ja sigui modificant el producte o el procés, substituint el material, canviant tecnologia, reciclatge d’origen, etc. El reciclatge extern és que es recicla fora de l’empresa. JERARQUIA D’OPCIONS EN LA GESTIÓ DE RESIDUS En la gestió de residus podem modificar el producte, els processos, podem fer una reutilització o reciclatge, un tractament o dipositar-ho a rebuig. La modificació del producte sovint és una opció difícil en el sector farmacèutic. En el cas de la modificació dels processos, es pot fer una substitució de les matèries primeres, un tractament previ de les matèries primeres, optimitzar les reaccions químiques, re-formular productes, modificar equips, canviar la seqüència de producció, o modificar el disseny. La reutilització és utilitzar el residu pel mateix que havia servit. En aquest cas, el residu no necessita pràcticament tractament, mentre que el reciclatge necessita despesa energètica. amb tot això generem menys residus. El reciclatge, que pot ser intern o extern, es fa en un altre procés de planta, es pot enviar a un altre proveïdor o empresa. Després trobem la borsa activa o de subproductes, on és una pàgina web on s’indica si generem un residu i, si alguna empresa necessita aquest residu, se’l poden intercanviar. Per tant, un subproducte és un residu amb una activitat A que, després, passarà a ser matèria primera per una activitat B. La valorització energètica és cremar el residu. En el cas del tractament, sovint és un pas previ a la intertització. BONES PRÀCTIQUES AMBIENTALS DE L’EMPRESA És un anàleg que serveix per qualsevol tipus d’activitat. La segregació dels residus és la separació d’aquests, ja que els residus s’han de separar. Si tenim un residu no perillós que es barreja amb un perillós, tindrem un únic residu perillós. 8 El magatzem i el seu manteniment ha d’estar ordenat, ja que poden caducar els productes o les matèries primeres. Quan hi ha un vessament, ha d’haver un protocol per aïllar, recollir i netejar. S’ha de conservar els equips i les instal·lacions. Hi ha procediments establerts en la producció, en cas d’accident, trobem els PNT, etc. La manipulació i transport són les operacions de moviment que poden tenir risc de vessat. El consum d’aigua i electricitat. Les neteges generen moltes aigües residuals, per tant, han de ser adequades i estandarditzades. Finalment, ha d’haver comunicació dins i fora de l’empresa, és un procés col·lectiu per tal que tothom sàpiga de les bones pràctiques ambientals. AVALUACIÓ DE LA VIABILITAT TÈCNICA Totes les opcions s’han d’avaluar per veure si són viables o no. S’han d’establir uns criteris, i de les diferents opcions que tenim per minimitzar els residus, mirarem si té o no impacte en la qualitat del producte, la flexibilitat del procés, espai disponible en la planta, espai que necessita el sistema de tractament, temps d’instal·lació, impacte de la instal·lació, tecnologia suficient contrastada, etc. A aquests se’ls puntua i ens donarà, des del punt de vist tècnic, quina és la millor opció de minimització. Després hem d’avaluar la viabilitat econòmica, és a dir, si aquest canvi suposarà una inversió de diners o no, però normalment sí. Tot i així, estalviarem diners degut que no generarem tants residus. Si no hi ha una avaluació econòmica, és difícil que es produeixin canvis. Un cop hem fet l’avaluació de la viabilitat econòmica, fem la selecció de les millors tecnologies, seleccionem per cada flux de residus l’alternativa més factible. Finalment, fem una redacció de l’informe final. És un informe on es recomanen quines mesures implantar. Un cop implantades les mesures, és convenient fer un pla de seguiment per anar avaluant l’efectivitat de les mesures implantades i anar-ne proposant de noves. Exemple Bioibèrica és una empresa catalana que fabrica heparina que extreuen dels animals. Podem veure que purifiquen el sulfat de condroïtina i s’obtenen aigües mares que passen per un procés de destil·lació per on s’acabaran obtenint dissolvents del procés per una banda i les fons que són residus. Els residus del procés són sempre residus perillosos. Per tal de resoldre això, es va plantejar evaporar i filtrar les fons per tal de generar un residu aquós proteic i clorur sòdic. Gràcies això, si generaven abans 25.000L de residu aquós, ara generen 5.000L. Disminueix també el consum de clorur sòdic i d’aigua. No només això, sinó que a més disminueixen les despeses, és a dir, disminueix el balanç econòmic. 9 PLA D’ESTALVI DE RECURSOS El pla d’estalvi de recursos (matèries primeres, aigua i energia) busca estalviar recursos. És una eina específica, no és obligatòria. Etapes S’ha de fer una formació de l’equip auditor. Posteriorment, la identificació dels punts de consum, obtenir les dades, analitzar-les, avaluar la tècnica i l’econòmica, seleccionar les millors tecnologies i implantar mesures. Finalment, haurem de fer un seguiment de seguretat i control de l’eficàcia de les mesures implantades. Exemple → la unió química farmacèutica va fer una substitució de matèries primeres, va canviar els dissolvents halogenats per dissolvents no halogenats. Això va provocar una disminució dels residus generats i dels productes consumits, així com una disminució del balanç econòmic. Totes aquestes eines, quan s’apliquen, provoquen millores. ESTALVI DE MATÈRIES PRIMERES Pot ser una mica compromès. Normalment, podem actuar sobre tres nivells: canvi de matèria primera (es fa molt amb els dissolvents), substituir per un subproducte (quan una empresa genera un residu que per un altre és una matèria primera, aquesta passa a ser un subproducte). Augment del rendiment en el processat (intentar millorar el processat, intentar tenir un millor rendiment). Exemple 1 → tenim un exemple d’una unió química farmacèutica on el procés antic generava residus de solvents halogenats com el clorur de metilè. En el procés nou han canviat el dissolvent. Això no suposa cap inversió, i el retorn d’aquest és immediat. Hem fet un canvi per un dissolvent que té propietats similars, però aquest és menys tòxic. 10 Exemple 2 → trobem un exemple d’aplicació d’ecodisseny en un envàs farmacèutic. Anteriorment hi havia un blíster amb 6 comprimits, mentre que ara tenim 3 blísters amb 10 comprimits. Aquesta és una mesura d’estalvi de recursos, on s’ha estalviat un 62% de matèries primeres. ESTALVI D’AIGUA Aquest es pot fer des del punt de vista quantitatiu com qualitatiu (fer servir un tipus d’aigua en funció de la qualitat). Les mesures quantitatives d’estalvi d’aigua són, per una banda, sempre que puguem netejarem amb aigua o aire. En els processos de neteges és on es consumeix més aigua, de manera que si es neteja en sec serà millor. Sinó, es fa servir aigua en un medi abrasiu (aigua amb sorra), aigua amb detergent, aigua amb una base (hidròxid potassi o sòdic), sinó amb àcids o, finalment, amb dissolvents. Aquest és l’ordre de referència dels agents de neteja. En quant a mesures que podem fer, hi ha moltes. Podem aplicar alta pressió per fer una neteja, en canvi, en un circuit d’aigua preferirem reduir la pressió. També es pot temporitzar les neteges. En els processos de producció podem re-circular l’aigua. Sovint, es necessita refrigerar processos, sovint es fa amb aigua corrent que a vegades es llença, per tant, la podríem, utilitzar. En els banys o rentats es poden fer a contracorrent. Tenim dipòsits poliol (les aigües de pluja els podem recollir i tenir uns dipòsits), o aigües que hem fet servir per algun procés i les tornem a utilitzar. Moltes d’aquestes opcions permeten un estalvi quantitatiu de l’aigua (estalviem L). Exemple 1 → un laboratori que fabrica tensioactius, podem reutilitzar l’aigua de refrigeració i veure com en poc temps el consum d’aigua ha baixat molt. Exemple 2 → un altre sistema és el clean in place que és un equip que serveix per netejar. Aquest va molt bé per netejar reactors. Aquest sistema està controlat per un sistema informàtic. Es neteja el primer reactor i, en la sortida, hi ha un detector. En la primera neteja del primer reactor, l’aigua sortirà molt bruta, per tant, aquesta la llencem. Quan aquesta aigua està més neta, la guardem en un dipòsit poliol. A partir de l’ordinador, es pot controlar també si s’ha d’afegir àcid, base, detergent, si s’ha d’escalfar l’aigua, etc., el que fem és optimitzar molt bé la neteja. Quan l’aigua surt neta, en el dipòsit tindrem aigua destil·lada. En el següent reactor, agafem aigua del dipòsit poliol. A mesura que l’aigua va sortint més neta, s’envia al dipòsit poliol i el que podem fer és estandarditzar les neteges. Aquesta és la gran avantatge del procés. A més, es fa un estalvi d’energia (70%) i d’aigua (90%). També es poden estalviar productes químics (85%) i de mà d’obra (75%). L’inconvenient és que són processos una mica cars. Exemple 3 → veiem un exemple d’una química de poliuretà. Antigament, utilitzava aigua i un raspall, i per estalviar l’aigua va posar un dipòsit de poliol. 11 ESTALVI D’ENERGIA Quasi tots les activitats estan fent auditories energètiques (miren com es consumeix i les deficiències energètiques). Si una empresa vol fer una acció d’estalvi d’energia, ve persona extern, es fa una auditoria des de fora. Aplicarem mesures d’estalvis en els locals i els processos. On hi ha més consum energètic és en els locals en la calefacció i producció de fred, en la generació de vapor i aigua calenta. També en l’enllumentat, processos d’assecat, motors, sistemes elèctrics. Els tipus de mesura que fem, pels locals, és l’aïllament els locals. També aprofitar condensats i/o calor residual, substituir equips que tenen l’etiqueta energètica amb una A, la cogeneració, canvis de fonts energètiques, modificació d’equips, etc. Exemple → veiem un edifici que antigament la teulada era descoberta. Van decidir fer una coberta d’alumini amb uns laterals plans per permetre el pas d’aigua. Amb aquesta inversió van aconseguir que, en mesos d’hivern, captessin kWh/h i en l’estiu evitaven el consum de la refrigeració. Així doncs, s’estalviaven molts kWh al mes. Exemple 2 → en el cas dels motors elèctrics, el rendiment no varia gaire entre un nou i un vell, però a l’any ens podem estalviar fins a 15.000kWh/h i molts diners. ENERGIES RENOVABLES Trobem l’etiqueta energètica on la etiqueta A és la millor i la G la pitjor. Les energies renovables que trobem són la solar tèrmica (s’escalfa aigua), solar fotovoltaica (plaques que generen electricitat en el moment si hi ha sol), eòlica (energia a partir de l’aire), hidràulica (a partir de l’aigua) i biomassa. Cogeneració: electricitat i aigua calenta Cogeneració és un procés pel qual, a través d’un combustible fòssil, generem electricitat i aigua calenta. El combustible que més es fa servir és gas natural, però també es pot usar dièsel, gasolina o combustibles renovables (biogàs que és un combustible). Per una banda, es crema el combustible i escalfem aigua, generant electricitat. Per altra banda, com és un motor, com l’hem de refrigerar perquè no s’escalfi, posem un intercanviador de calor i així generem aigua calenta. El tub d’escapament surten gasos calents, posem un intercanviador, i tenim una altra font d’aigua calenta. Aquest procés, des del punt de vista termodinàmic, és molt eficient. Al cremar el gas, generem electricitat (33%), però si som capaços d’aprofitar l’aigua calenta de refrigerar el motor i dels fums, som capaços de generar el 55% d’aquesta energia en aigua calenta. Si ho sumem, és el 85%. 12 Estalvi energètic en l’enllumentat Actualment, el que més s’utilitza són les llums LEDS. Si el comparem amb una làmpada tradicional, de incandescència (convencional o halogen) estalviem més d’un 80%. D’avui en dia, sempre que es fa una instal·lació nova, sempre es posa LED. El LED consumeix molt menys i té una vida útil molt més llarga respecte una incandescent. L’equivalència en consum és molt menor en el LED. SISTEMA DE GESTIÓ AMBIENTAL Els sistemes de gestió ambiental, l’objectiu és la millora continua d’una activitat envers el medi ambient. La paraula clau és millora continua, ja que és un sistema cíclic. Aquesta eina no és obligatòria, però si vols que sigui reconeguda, has d’estar verificat o acreditat per les agències. Trobem actualment dos sistemes que són el EMAS i el ISO 14000. El EMAS és més exigent. És bo tenir un sistema de gestió ambiental perquè les empreses milloren la gestió ambiental i l’impacte ambiental. Aquesta millora ambiental va lligada en el poder econòmic. Estalvien en costos, sobretot en temes energètics, de consum, aigua, etc. Millora també la imatge de la empresa, ja que un cop han passat el sistema, els hi dona un logotip que es troben per tot arreu. També millora la relació amb l’administració, ja que aquests sistemes obliguen a complir la legislació ambiental. També hi ha incentius fiscals, per tant, millora la relació entre les empreses i la constitució ambiental. Es diu que el personal que treballa sota un sistema d’aquests, treballen més motivades i funcionen millor. Etapes Trobem unes etapes internes on l’equip editor sol ser extern. Cal establir una política ambiental que és un full on aquella activitat es compromet a treballar de forma respectuosa amb el medi ambient, seguir la legislació ambiental, fer millores any darrera any, etc. Són uns principis que s’han d’assumir. Un cop establert la política, cal fer una auditoria d’avaluació o diagnosi ambiental inicial que és la radiografia ambiental de l’empresa. Aquesta etapa serveix per trobar les deficiències en el funcionament de l’activitat. Determinarem els aspectes ambientals significatius, es farà una planificació ambiental i una implantació del sistema. 13 Quan ja es porta un temps funcionant, es fa una etapa de seguiment i correcció que es fa a partir d’una auditoria interna que mira si s’han complert els objectius establerts, si hi ha incompliments (inconformitats), etc. Després es fa una revisió dels objectius i, finalment, es plantegen de nous. Per tant, tornem al punt inicial (procés cíclic). Paral·lelament, hi ha etapes externes on ve gent de fora i es fa una verificació del sistema, on es verifica que el sistema de gestió actua adequadament. En cas que sigui correcta, es fa un enregistrament al Registre Europeu EMAS o de la ISO. Llavors, és quan l’activitat fa una declaració ambiental que és un document públic on expliques quines accions de gestió ambiental has dut a terme. S’explica quin consum de primeres matèries has fet, el gest d’aigua, els residus generats, etc. La EMAS et verifica i certifica la ISO. DOCUMENTACIÓ DELS SISTEMES DE GESTIÓ AMBIENTAL Acostumen a tenir bastanta documentació. Trobem la política ambiental, el manual de gestió (la part que més interessa és la de procediments on identificarem i avaluarem aspectes ambientals, i quins indicadors de gestió hem de considerar (són paràmetres que permeten veure com van els sistemes de gestió ambientals)). Altres documents són les instruccions de treball, declaració ambiental i registre. PROCEDIMENTS Els procediments permeten la identificació i avaluació d’aspectes ambientals significatius: - Aspectes ambientals: element de l’activitat, producte o servei que pot generar un impacte ambiental. - Impacte ambiental: qualsevol canvi en el medi ambient beneficiós o advers que es derivi total o parcialment de les activitats, productes o servies d’una organització. És important trobar els aspectes importants i, per fer això, trobem unes taules on trobem diferents criteris: quantitat (quantitat de residus, d’abocaments, emissions i consums), quina freqüència (cada quant generem el residu), la perillositat, i aspectes socioeconòmics. Consisteix en veure tots els residus, abocaments, emissions, si complim aquests criteris o no. Després es suma la puntuació i mirem quins són més significatius. És important establir criteris de comportament ambiental. Aquests ens permeten veure l’estat d’una activitat envers el medi ambient. Fem servir indicadors mediambientals. Podem calcular l’energia que gastem per cada tona de producte que produïm. També podríem mirar els m2 d’aigua que gastem. Hem de buscar algun indicador que ens permeti veure com estem i, d’aquí un temps, veure si aquest va baixant i, per tant, generem menys impacte. Exemple → trobem una declaració ambiental de Boehringer Ingelheim. Trobem els imputs d’un laboratori sobre quant L d’aigua ha gastat, quanta energia, l’energia d’on venia (la majoria era electricitat), quines matèries primeres han fet servir, quant han produït, quantitat de materials, També veiem els outputs. 14 DIFERÈNCIES ENTRE SISTEMES DE GESTIÓ AMBIENTALS Trobem la comparació entre la EMAS i la ISO. La EMAS demana la millora continua fins arribar a nivells que no excedeixin les millors tecnologies disponibles, mentre que la ISO demana una millora continua. Els objectius mediambientals han de ser quantificats, específics i mesurables en el cas de la EMAS, mentre que han de ser específics i mesurables en la ISO. L’auditoria ambiental és obligatòria en el cas de la EMAS, mentre que en el cas de la ISO no ho és. L’auditoria interna de control ha de ser cada 3 anys en el cas de la EMAS, mentre que la ISO és en funció de la repercussió ambiental de l’activitat. La declaració mediambiental és optativa en el cas de la ISO, i no cal verificació i validació acreditativa per organismes competents. A ISO exigeix comunicar els procediments i els requisits aplicables als proveïdors i subcontractistes. LA EMAS ÉS MÉS ESTRICTE QUE LA ISO. 15 TEMA 8 – RISC Entre tots els efectes nocius i les gestions que fem, la quantificació d’aquests impactes ve del risc. Per tant, si prenem una mala decisió del risc, podríem està sobrevalorant o infravalorant les coses que estan passant, les mesures de gestió que hauríem de posar en marxa. A més, és molt important i incerta, ja que és una cosa que s’estima. MARC LEGAL El risc com a eina no està normatitzada, no hi ha unes normes estrictes per seguir el risc, és més científic que no pas legal. DEFINICIONS Dins de la salut pública trobem dos definicions: risc i perill. Perill és la capacitat d’un agent de fer mal, és la propietat inherent a l’agent. El risc és la probabilitat i severitat de que succeeixi un efecte advers a les persones o al medi ambient després de l’exposició a un perill. És la propietat depenent de la combinació del perill i l’exposició. Per exemple, un àcid en sí és perillós, ja que aquests són corrosius i irritants. El risc és quan fem servir aquests àcids i, segons com s’utilitza, pot ser més elevat o més baix aquest risc. RISC TIPUS DE RISCOS Poden ser biològics (microorganismes patògens), químics (plaguicides, metalls pesants, hidrocarburs) i físics (calor, soroll, radiacions). CLASSIFICACIÓ RISC SEGONS L’ORIGEN Es poden classificar en factors naturals (geogràfics, climàtics, estacionals, radiació de fons, característiques del sòl, agents vius, catàstrofes naturals, etc.) i humans (soroll, radiacions d’origen humà, additius alimentaris, accidents industrials, contaminació atmosfèrica, etc.). ANÀLISI DEL RISC És el procés integrat pels tres elements interrelacionats de l’avaluació del risc, la gestió del risc i la comunicació del risc. L’anàlisi engloba l’avaluació del risc, la gestió i la comunicació del risc. En l’avaluació del risc, es fa una identificació dels perills, seguida d’una avaluació de la toxicitat i exposició, i finalment es fa una caracterització del risc. Per fer un anàlisi del risc, el primer que fem és una avaluació del risc. Aquest és un procés científic de valoració de la probabilitat que passi un efecte advers, estimant la probabilitat i severitat del dany. 1 Quan tenim l’avaluació del risc feta, ens dona un número i hem de fer una decisió. Aquesta decisió és el que anomenem gestió del risc. Són actuacions per evitar o disminuir el risc, com mesures preventives, de control, normes, etc. Tant l’avaluació del risc com la gestió del risc estan units a la comunicació del risc. Aquest és l’intercanvi d’informació, opinions, al llarg del procés d’anàlisi de risc, entre tots els actuants (avaluadors, gestors, polítics, indústria, consumidors, etc.). Avaluació del risc És el procés amb fonament científic format per les quatre etapes següents: la identificació del factor de perill, la caracterització del factor de perill, la determinació de l’exposició i la caracterització del risc. Gestió del risc El conjunt d’actuacions destinades a evitar o minimitzar un risc per a la salut. Aquest procés consisteix a sospesar les alternatives, tenint en compte l’avaluació del risc i altres factors pertinents, i comprèn, si cal, la selecció i l’aplicació de les mesures de prevenció i control més adequades, a més de les reglamentàries. Comunicació del risc És l’intercanvi interactiu, al llarg del procés d’avaluació i de gestió del risc, d’informació i d’opinions relacionades amb els perills i els riscos, entre les persones, físiques o jurídiques, encarregades de l’avaluació i les encarregades de la gestió, els consumidors, els representants de la indústria, la comunitat acadèmica, les corporacions professionals i les altres parts interessades. La comunicació comprèn l’explicació dels resultats de l’avaluació del risc i dels fonaments de les de les decisions preses en el marc de la gestió del risc. AVALUACIÓ DEL RISC SANITARI És la eina que ens permetrà calcular quin és el risc d’un perill X sobre una població. Els objectius és calcular la probabilitat que un efecte advers repercuteix negativament sobre la salut, i establir nivells de referència que garanteixin un risc acceptable (estàndard de qualitat en aire, aigua, sòls, etc.). La metodologia passa per una identificació del perill, una avaluació de la toxicitat i a l’exposició, i finalment a la caracterització del risc. Trobarem uns números que ens relacionen la dosi amb la resposta, la quantitat amb l’efecte. En l’avaluació de l’exposició farem una sèrie de càlculs que ens permetrà saber quina concentració de contaminant trobarem en la persona. En el cas de l’avaluació de l’exposició, pel càlcul, cal considerar l’escenari de l’exposició, les possibles rutes d’exposició, les vies d’entrada i la capacitat de pas de l’agent cap a l’objecte. Amb tot això, tindrem una concentració de referència de contaminant màxima admissible, i la real que és la que trobarem. Això ho farem en la caracterització del risc. És a dir, es dedueix com conseqüència de la integració de les dues etapes anteriors. Donades unes relacions dosi-resposta per una banda i unes dosis potencials per l’altra, establim la resposta estimada potencial en termes de probabilitat de que passi. En el cas de la identificació dels perills, hem d’identificar els contaminants implicats, recollir informació de les característiques dels contaminants, i recollir i analitzar les dades de l’indret (escenari). 2 En el cas de l’avaluació de la toxicitat, un cop hem avaluat els efectes adversos de l’exposició, podem fer una corba dosi / resposta de cancerígens i no cancerígens, és una relació quantitativa agent-efecte. Avaluarem els efectes tòxics i identificar les fonts d’incertesa. Aquestes fonts d’incertesa la trobarem a tot arreu, ja que el risc és molt incert, ja que hi ha risc però aquest no té per què passar. Finalment, es determinarà els nivells de toxicitat dels contaminants. En quant a l’avaluació de l’exposició, haurem d’identificar les fonts d’alliberament, identificar i caracteritzar els receptors potencials, determinar les rutes i vies potencials d’exposició (per on anirà, què farà? És la dinàmica dels contaminants). Finalment, estimarem la dosi d’exposició (tots els contaminants i totes les vies d’exposició acabaran reflectint-se en un número). Un cop tenim aquestes dues, fem la caracterització del risc. Hem de fer una estimació del potencial dels efectes adversos en base al risc no carcinogènic (es mesura amb el índex de perillositat) i el risc carcinogènic (es determina amb el risc de tota la vida). Finalment, hem de presentar un informe amb l’avaluació de les incerteses i el resum de l’avaluació del risc. IDENTIFICACIÓ DELS PERILLS Hem de conèixer les característiques de l’agent que puguin indicar la perillositat a la població exposada. Identificar els contaminants implicats d’acord amb les característiques toxicològiques, la quantitat existent, les rutes d’exposició de potencial crítiques, i els usos en el cas que siguin contaminants químics. Hem de recollir informació de les característiques contaminants. En el cas de les propietats fisicoquímiques, mirar el punt de fusió, punt d’ebullició, inflamabilitat, explosivitat, Kow, Kd, solubilitat, pressió de vapor, constant de Henry, etc. En quant a la dinàmica dels contaminants, hem de mirar tant la toxicològica (si és una toxicitat aguda, subaguda, crònica i subcrònica, mutagenicitat, la carcinogenitat i la teratogenicitat) i les ecotoxicològiques (toxicitat aguda / crònica per diferents organismes del medi). Finalment, recollirem i analitzarem les dades de l’indret de la informació sobre l’escenari en concret. 3 AVALUACIÓ DE LA TOXICITAT Hem d’establir la relació quantitativa entre la concentració de contaminant i els efectes, per tenir valors de toxicitat amb què comparar. S’estableixen les corbes dosi-resposta. La informació és científica, normalment procedent de bases de dades o altres fonts. S’ha d’identificar les fonts d’incertesa, avaluar la severitat dels efectes tòxics i determinar els nivells de toxicitat dels contaminants. Les substàncies no cancerígenes tenen com objectiu buscar una concentració per sota de la qual no hi hagi efecte, és a dir, buscarem una concentració que sigui segura. La resposta no és proporcional a la dosi. En el cas de les substàncies cancerígenes, no hi ha concentració que puguem assegurar que sigui segura. Relacions dosi-resposta En la corba dosi-resposta veiem els diferents punts experimentals (taronja) i l’estimació de la corba (blau). El NOAEL és el valor màxim que no té cap efecte dolent, mentre que el valor següent sí que en té (LOAEL). Aquesta serà una eina per poder trobar aquesta concentració límit. La concentració màxima admissible de referència per fer l’avaluació dels riscos seria la NOAEL (màxima concentració assajada on no ha hagut efectes adversos). Però això no sempre és així. Per exemple, no podem tenir una NOAEL d’arseni en població humana, ja que no podem fer experiments i exposar persones a arseni, ja que aquest és molt tòxic. Per tant, el NOAEL és incert, perquè ho hem assajat en estudis experimentals amb animals, no amb persones. No tenim una dosi segura en quant a la carcinogenicitat. En un carcinogènic no es pot assumir que hi hagi una concentració segura perquè qualsevol molècula d’un carcinogènic ja podria donar lloc a una mutació que aquesta pot o no progressar. La que val és la pendent, és la probabilitat de càncer. El pitjor cancerigen serà aquell que tingui la pendent més empinada. En les substàncies cancerígenes buscarem el factor de pendent. La dosi de referència serà aquella concentració que considerem que considerem que mg del tòxic per quilo de pes al llarg de tota la vida no causarà un efecte advers. Aquesta es calcula amb un NOAEL, però com aquest té incertesa, es comença a dividir per altres factors (UF1, UF2, UF3, UF4, MF) i decidim quants factors d’incertesa volem afegir. AVALUACIÓ DE L’EXPOSICIÓ Permet determinar o estimar la intensitat, freqüència i durada de l’exposició, considerant totes les rutes i vies d’entrada i els grups de risc. L’objectiu és trobar la dosi d’exposició. 4 Identifiquem les fonts i distribució a l’espai dels contaminants (dinàmica de contaminants), el receptors actuals o potencials, les rutes i punts de contacte, i les vies d’entrada als receptors (via ingestió, inhalació, contacte, etc.). Exemple → un exemple d’escenari és un abocador de residus. A partir de la concentració dels contaminants, calcularem la concentració d’aigua, aire, etc., fins que al final ens donarà la quantitat de contaminant ha arribat a la persona. Aquesta pot inhalar aire, pot beure’s l’aigua, etc., i pot estar exposat al contaminant a través de diferents vies. Hi ha una fórmula que ens permet fer una estimació de l’exposició a una contaminant. Aquesta és una equació genèrica. La E representa l’entrada d’aquest contaminant, expressat com la quantitat de substància en la capa límit d’intercanvi, disponible per l’absorció. Les unitats són mg/kg pes corporal i dia. Aquesta fórmula també depèn de la concentració (C) d’exposició pel medi de contacte considerat (per exemple, són els mg/L d’aigua, o els mg/m3 d’aire). Aquest és calculat pel cas concret segons l’escenari. La TC és la taxa de contacte que és la quantitat de medi contaminat contactat per unitat de temps o succés (L aigua/dia, m3 d’aire/dia). Si multipliquem C per la TC, ens donarà la quantitat total que ha entrat de contaminant. La FE és la freqüència d’exposició (dies de contacte/any) i és calculat pel cas concret o extrapolat de dades estadístiques. El mateix amb la DE que és la durada d’exposició (anys exposició) i el PC que és el pes corporal (mitjà durant el període d’exposició). La TM és el temps mig d’exposició sobre el que es vulgui expressar el resultat, potser la mitjana diària, mensual, anual, etc. Per no cancerígens, la TM = DE, per cancerígens es calcula sobre 70 anys (que és la mitjana de la vida humana). D’aquesta fórmula, per cada via d’entrada, tindrem 2 valors. Un que serà la dosi diària per exposició, i l’altre que serà la dosi crònica diària per exposició. Aquesta fórmula aplicada a cadascun dels medis d’entrada de contaminant, sumaríem totes les entrades per carcinogènics i tòxics, de manera que obtindríem una dosi crònica diària (quantitat de contaminant cancerigen) i una dosi diària d’exposició. 5 CARACTERITZACIÓ DEL RISC Quan ja hem obtingut uns valors de referència per toxicitat, podem calcular si el risc és o no acceptable. Suposaríem un risc no acceptable si la IP supera 1, ja que voldria dir que la nostra dosi ha superat la de referència. Això pel que fa els tòxics. Pel que fa els cancerígens, tenim la dosi crònica diària i el multipliquem per un factor dependent. El risc de càncer serà un valor adimensional i aquesta ens dona la probabilitat de càncer, és a dir, en el cas que aquest RC sigui 10-5, significa que la probabilitat és d’1 cas entre 100.000. Aquesta probabilitat no hauria de superar el RC > 10-5-10-6. RISC BIOLÒGICS VS. QUÍMIC La identificació del perill serà determinar l’agent capaç de causa infecció o malaltia. Trobem riscos químics / físics i biològics. Identificació del perill En quant a la identificació del perill dels riscos biològics, ens servirà conèixer el cicle biològic, si hi ha formes de resistències, com es mantenen, en quins medis són resistents, etc. Avaluació dels efectes En quant a l’avaluació dels efectes, en el risc químic parlem de l’avaluació de la toxicitat, mentre que el risc biològic parlem de l’avaluació de la patogenicitat. En el cas dels riscos químics i físics, perquè un tòxic ambiental provoqui un dany, en primer lloc s’ha d’estar exposat a ell. En segon lloc, el tòxic ha de vèncer les defenses de l’organisme que intenten impedir que arribi al teixit diana en forma activa. Aquesta toxicitat potser aguda com crònica. En el cas de l’avaluació de la patogenicitat en els riscos biològics, l’hoste humà ha d’incorporar un o més organismes patògens amb la capacitat per causar una malaltia. Els organismes poden disminuir en nombre, o poden deixar de multiplicar-se per la resposta de l’hoste, i tan sols una fracció dels ingerits aconsegueixen arribar al punt on poden desenvolupar la infecció. En el cas dels riscos biològics, trobem una dosi infectiva que serà diferent per cada patogen. Determinació de l’exposició La determinació de l’exposició és saber la ruta d’exposició, la durada, freqüència i intensitat de l’exposició. Per tant, haurem de mirar quina és la concentració inicial, l’alliberament a l’ambient, la supervivència o degradació en l’ambient, la ruta d’exposició humana (ingestió, inhalació, contacte directe amb pell i mucoses, o un contacte indirecta a través d’aliments o roba), la freqüència d’exposició, infecció / inefectivitat del microorganisme, i la malaltia o resultat. 6 Caracterització del risc Descriu la naturalesa i magnitud del risc incloent el percentatge d’incertesa associat. Aquest ha d’incloure la generació d’una estimació quantitativa del risc, la descripció de la incertesa, presentació de l’estimació del risc, i la comunicació dels resultats de l’anàlisi al gestor de risc. PERCEPCIÓ I ACCEPTABILITAT DEL RISC L’acceptabilitat del risc és acceptar o no aquest risc. Sempre hi ha una probabilitat de risc que pot ser més alta o més baixa. Aquesta acceptabilitat del risc és aquella que decidim nosaltres. L’objectiu és mantenir el risc “ALARP” (as low as reasonably possible) des de punts de vista diversos. El límit de risc acabarà depenent de la acceptabilitat. Per poder jutjar l’acceptabilitat del risc, es fan servir indicadors com són el AVAD (anys de vida ajustats per discapacitat) i el DALY (disability adjusted life years) per poder tenir una decisió en la gestió. Aquest risc l’associem a uns anys de vida. Per fer això, es fan servir uns gràfics d’acceptabilitat. Entre el risc inacceptable i d’acceptabilitat àmplia, hi ha una zona on els costos que implica són mediables que es troben en una regió anomenada ASARP. La comunicació del risc es fa quan ja tenim totes les dades. Són molt importants les àrees d’incertesa i els mètodes per gestionar-les. 7  AVALUACIÓ RISC AMBIENTAL Pel risc als ecosistemes tindrem un problema afegit a l’avaluació del risc de la salut humana. L’objectiu de risc en la salut humana és fisiologia-persona, mentre que en un ecosistema trobem diferents espècies, no podem buscar una dosi de referència com és el cas dels humans. Per tant, haurem d’agafar una dosi que sigui efectiva en el màxim d’espècies possibles, un que representi a cada grup (un per insectes, un altre per plantes, etc.). L’estructura segueix sent la mateixa: identificació del perill, avaluació dosi/resposta, avaluació de l’exposició i caracterització del risc. En l’avaluació de l’exposició, buscarem la PEC que és la concentració predictiva de l’ambient. La toxicitat té un valor anomenat PNEC que és la concentració predictiva a la qual no hi ha efecte. Quan hi ha poques dades, s’agafa el valor mínim de tots i es va aplicant factors d’avaluació, de manera que va disminuint. Quan tenim molts números, es fa el que s’anomena una distribució de sensibilitat d’espècies que és una manera matemàtica, estimativa, de poder fer la decisió de què protegim. En aquest cas hi ha, per una banda, la quantitat d’espècies i, per altra, la concentració del tòxic. Quan posem poca concentració, les espècies sensibles no moren, però a mida que anem augmentant la dosi, hi ha cada vegada més afectats, fins que arriba un punt en que està tothom afectat. Quan tinguem totes aquestes dades, farem una estimació i establirem la dosi. Es basa en protegir la funció de les espècies, per tant, assumim que el 95% són capaces d’aguantar en el lloc. AVALUACIÓ DEL RISC PER AUTPRITZACIÓ DE MEDICAMENTS: El resultat negatiu de la ERA no es considera un criteri per rebutjar la autorització de comercialització d’un medicament. S’ha de gestionar el - Nomes referit a l’ús de medicaments (no producció, síntesi…) fàrmac per intentar de limitar el seu impacte - S’ha de fer ERA per substàncies farmacològicament actives. Cal avaluar risc ambiental: probabilitat que tingui lloc EA Cal avaluar el perill: identificació d epropietats intrínseques de 8 la substància independentment de l’exposició TEMA 9 – QUALITAT I GESTIÓ D’AIGÜES DISTRIBUCIÓ I DISPONIBILITAT D’AIGUA La disponibilitat d’aigua dolça és bastant petita (3%), el 97% de l’aigua que trobem al món és salda. D’aquesta, el 3% de l’aigua dolça, un 2,36% són gel de glaceres i casquets polars (aigua congelada), 0,03% són torrents, rius i llacs, un 0,01% és vapor d’aigua a l’atmosfera i un 0,6% és aigua subterrània. Per tant, és molt petita la fracció d’aigua dolça disponible que podem usar. CICLE D’AIGUA Tenim un cicle natural d’aigua i un antròpic. En el cas del natural, l’energia solar és la principal i la que provoca els moviments de l’aigua, vents, etc. El vapor d’aigua dels mars i oceans, les sals queden a l’aigua perquè no són volàtils, mentre que l’aigua evaporada arriba al cel formant núvols. Quan plou, l’aigua cau i tornen a carregar la superfície. En el cicle antròpic, agafem l’aigua del medi natural (abastament) i necessitem un lloc de captació. Aquesta aigua l’hem de tractar, potabilitzar, i la distribuirem com aigua potable, la enviarem a la xarxa i la consumirem. Una part d’aquesta aigua la tornem bruta. El sanejament és la recollida i depuració de les aigües que utilitzem a nivell domèstic i industrial. Cada vegada més, l’aigua depurada l’estem tornant a fer servir, i fem una reutilització d’aigua. RECURSOS HÍDRICS Clàssicament, els recursos d’aigua convencionals són les aigües epicontinentals (el que està per damunt dels continents: aigües de rius, llacs, embassaments, etc.) i les aigües subterrànies (pous). En les no convencionals trobem les aigües de mar (aigües grises i residuals, que són aigües ja usades i, en principi, no s’usen com a recurs, però últimament les reutilitzem, les tractem). El moviment entre conques és els transvasaments, per exemple, l’aigua de Tarragona potser que vingui de l’Ebre. 1 USOS D’AIGUA Parlem de dos tipus: consumptius i no consumptius. Els consumptius són els que extraiem del medi, consumim una part, i la que no consumim la tornem al medi però modificada, modifiquem la qualitat. L’ús no consumptiu és aquell ús que extraiem del medi, no hi ha consum i no modifiquem la qualitat. Un exemple és una central hidroelèctrica que agafa l’aigua, la fa circular per una canonada on al final hi ha una turbina, la utilitza per obtenir energia, però aquesta és tornada tal i com s’ha extret. Els consumptius es donen en els llocs de més poblacions (més consum d’aigua), mentre que els no consumptius estan més deslocalitzats (centrals hidroelèctriques, centrals nuclears, tèrmiques, piscifactories, etc.). DISPONIBILITAT I USOS DE L’AIGUA A CATALUNYA La precipitació és el que arriba a ploure (22.000hm3/any) i les aportacions de rius entrants són les entrades d’aigua que tenim a l’any (8000hm3/any). El 10% del que ens entra és consumit (quasi 3000hm3/any). Principalment el consumeix l’agricultura (regadius) és l’activitat humana que més consumeix. Després, el 20% és consumit per la població i un 10% per la indústria. Hi ha una part que són 10.000hm3 que s’evapora (quan plou, de les plantes, etc.) i el un 50% que va als rius (50%). CONSUM DOMÈSTIC Més o menys, gastem uns 130L per persona i dia. Aquest consum ha anat evolucionant amb el temps. El consum és molt menor a Barcelona que a Catalunya, ja que Catalunya engloba Lleida, Girona, i pobles on hi ha camps i jardins que s’han de regar. Actualment, a Barcelona el consum ha sigut de 103,8L per persona i dia. És de les ciutats que menys gasta aigua. CONSUM INDUSTRIAL La indústria consumeix un 11% i el sector químic és el que més aigua consumeix. La indústria farmacèutica es troba dins de la indústria química i, per tant, és de les que més aigua consumeix. 2 MARC LEGAL: AIGÜES POTABLES I RESIDUALS En quant a les aigües potables, a nivell europeu hi ha una directiva del 2020 que va canviar la llei que teníem de les aigües potables. El Real Decret 3/2023 s’estableix els criteris sanitaris de qualitat de l’aigua de consum humà. Hi ha normes per piscines, aigües de bany, recomanacions per les aigües agrícoles, etc. La de consum humà serveix pel consum domèstic, indústria alimentària, i vaixells passatgers. L’ús pot ser urbà, industrial, de lleure. Un cop usada aquesta aigua, tenim que ens queda un aigua residual que pot ser urbana, industrial, i quan la tornem al medi ambient ho podem fer en tres llocs: es pot tornar al mar, aigües continentals, i claveguera. Actualment, a Catalunya es depura el 97% de l’aigua, per tant, a nivell mundial som dels que més depurem. Cada vegada més es fa la reutilització d’aigua, l’aigua depurada la tornem a fer servir. Hi ha normatives per aigües regenerades. Les aigües de consum de xarxa és regulat pel real decret 3/2023. L’aigua que ve la tractem i la clorem. Les aigües minerals naturals i aigües de deu/brollador (aigües naturals i de manantials) no tenen tractament, tampoc se les clora. Les aigües preparades són aigües que agafem del medi i fem un tractament. Normalment corregim algun paràmetre (baixem salinitat o es treuen els sòlids) i no es posa clor. AIGÜES DE CONSUM HUMÀ En el Reial Decret 3/2023 s’estableixen els criteris tècnic-sanitàries de la qualitat de l’aigua de consum, el seu control i subministra. Els objectius és establir els criteris sanitaris que han de complir les aigües de consum humà i les instal·lacions que permeten el seu subministrament des de la captació fins a l’aixeta del consumidor i el control d’aquestes, garantint-ne la salubritat, qualitat i neteja, a fi de protegir la salut de les persones dels efectes adversos derivats de qualsevol tipus de contaminació de les aigües. Aquesta normativa s’ha bastant en anàlisis de risc. Els àmbits que trobem són els usos domèstics (beure, cuinar, preparar aliments, etc.), les activitats comercials i públiques, aigües de vaixells, i la indústria alimentària (per la fabricació, tractament, conservació, neteja de superfícies, objectes i materials que puguin estar en contacte amb els aliments). Aquí no entren les aigües de begudes envasades, mineromedicinals de balnearis, ni quan s’abasteix aigua amb menys de 10m3 diaris sempre i quan no es subministra a una activitat comercial o pública. ANNEX I Annex I A Aquesta normativa té una sèrie de annexes on en l’annex I A s’ha de complir paràmetres microbiològics. Els bacteris que s’haurien de controlar són E. coli, Enterococ intestinal, Clostridium perfringens i Legionella. Aquestes no poden tenir més de 0 UFC, excepte per Legionella que s’accepta 100 UFC en 1L d’aigua. 3 Annex I B L’annex I B són paràmetres químics. Trobem metalls pesants com antimoni i arsènic, compostos orgànics aromàtics com el benzè, poliaromàtics com el benzopirè, el bisfenol A, etc. Trobem cianur, clorurs, coure, clorats i clorits, fluor, mercuri, níquel, etc. Trobem alguns paràmetres químics que estudien el sumatori. Per exemple, els hidrocarburs policíclics aromàtics, hi ha alguns que són cancerígens i et fa sumar els més perillosos que, entre ells, no poden sumar més de 0’1 parts per milió. Els PFAS són cadenes de carboni on es substitueix el C per F, són compostos molt estables tèrmicament i molt poc biodegradables. Els trihalometans són substàncies que no venen originàriament de l’aigua, es formen en el procés de cloració. El clorat, si les aigües tenen matèria orgànica, si hi ha bromurs, depenent del pH i la temperatura, es formen els trihalometans que, els principals, són el cloroform, el bromodiclorometà (BDCM), dibromoclorometà (DBCM) i el bromoform. Aquestes substàncies són cancerígenes. És més perillós no desinfectar l’aigua que no pas el perill que pot suposar els trihalometans. Així doncs, a mesura que desinfectem, els patògens baixen però els trihalometans pugen. Annex I C L’annex I part C són valors indicatius (com bacteris coliformes). Pot haver algun coliforme, però no pot haver coliformes fecals. Pot haver amoni, ferro, manganés. Aquests ens indiquen la qualitat de l’aigua i, si superem els valors que són indicadors de qualitat, no podem dir que aquella aigua no sigui potable, però haurem d’aplicar mesures correctores perquè s’haurà de corregir. El pH, si surt del límit, l’haurem d’ajustar. El índex de Langelier és un índex que ens diu si un aigua és dura (en cas de ser positiu) per tant tindrà molt calci i magnesi, i es trobarà molt incrustat en les canonades. Una aigua amb índex de Langelier negatiu és corrosiva, és àcida. Això s’està controlant perquè cada vegada més s’utilitza aigua de mar. Com s’apliquen mètodes molt agressius per la potabilització (per exemple s’aplica osmosi inversa), deixa l’aigua tant destil·lada que la deixa desequilibrada. Si el índex de Langelier és negatiu, aquesta no és apta pel consum. Annex I D i E Els D són els paràmetres organolèptics i els E els de radioactivitat. Altres annexos L’annex II parla dels tipus d’anàlisis i la freqüència de mostreig, i l’annex III de la presa de mostres i els mètodes d’anàlisis. L’annex VI parla dels radioactius i dels seus anàlisis, té una llista d’observació oberta que són substàncies, fins i tot microorganismes, que preocupen perquè segueixen sent contaminants emergents (per exemple fàrmacs). L’annex V parla sobre la sol·licitud de declaració de situació d’excepció. Les aigües residuals no es poden consumir com aigua potable, per tant, en cas d’haver una situació d’excepció, es podria donar permís perquè es tractessin i es desinfectessin pel consum. L’annex VI parla de les accions en presència de radioactius en aigües de consum. El VII i el VIII parla dels programes sanitaris de l’aigua en zones d’abastament i edificis prioritaris. Actualment, s’ha de controlar l’aigua en tot el cicle, des de que l’agafem fins que la utilitzem. 4 L’annex IX i X parla dels materials en contacte amb l’aigua i fuites estructurals. Les aigües potables contenen moltes fuites i s’ha de vigilar. Finalment, l’annex XI parla del sistema d’informació nacional d’aigua de consum. El ciutadà ha d’estar informat de la qualitat de l’aigua que consumim. Aigües de consum humà L’aigua de consum humà ha de ser salubre i neta en el punt de compliment, és a dir, en el punt de subministre. És apta pel consum humà quan compleix els annexos A i B. Si superem el C, haurem de prendre mesures. Després s’hauran de complir les E (perquè són substàncies radioactives) i les D (organolèptiques). No és apta pel consum si es superen valors de referencia dels paràmetres de la llista d’observació. La llista d’observació és la llista de paràmetres de contaminants emergents. CARACTERÍSTIQUES DE LES AIGÜES L’autoritat sanitària és el departament de salut. Aquesta llei separa per zones i trobem 6 diferents (de 0 a 6). La zona tipus 0 és el que consumeix 10m3 diaris, mentre que el 6 són les zones que consumeixen més de 100.000m3 per dia. Es separa per zones perquè aquelles zones que siguin zones 6 (Barcelona) s’exigirà analítiques més sovint. La llei diu que han de garantir un mínim de 100L per persona i dia, i s’està promocionant el consum d’aigua d’aixeta. La companyia d’aigües han de complir fins a l’escomesa. Per controlar la qualitat, els punts de mostreig poden ser: - Zones d’abastament: captació d’aigua en rius, llacs, aigua subterrània, embassament. o Sortides ETAP (estació o entrada de tractament d’aigües potables). o Punt d’entrega entre diferents operadors, és a dir, on hi ha un canvi d’operador hi ha control. o Xarxa de distribució. o Sortida de dipòsits de distribució i/o regulació. - En el punt d’entrega de l’aigua: o Aixeta arqueta entrada a vivendes. o Aixeta vivendes. La companyia d’aigües ha de complir fins l’escomesa. El departament de salut és qui controla tot això. 5 CONTROL I VIGILÀNCIA DE L’AIGUA DE CONSUM Tot aquest control de la qualitat es fa gràcies a uns programes de vigilància sanitària de l’aigua que és obligatori fer-ho (PSA → programa de vigilància Sanitària de l’aigua de consum humà). Tota comunitat autònoma ha de tenir un programa sanitari davant i aquest programa depèn del departament de salut i del inspector de salut que són farmacèutics. Quan es fan aquests programes s’ha de fer un informe sanitari. Els ajuntaments controlen les aixetes dels usuaris, i les companyies d’aigua (entitats gestores) també han de fer un pla d’auto-control i auto-gestió basat en el programa sanitari. S’ha d’investigar els incompliments. S’està fent controls expressament en edificis prioritaris (hospitals, hotels, geriàtrics, etc., és a dir, llocs on poden haver brots de contaminació). L’autoritat sanitària és la que dona permís i donen una autorització per un temps quan no complim algun paràmetre, sobretot de la llista C. Totes les administracions autonòmiques han de declarar les dades al SINAC que és un sistema d’informació nacional de l’aigua de consum a nivell estatal. És una base de dades, una web, on es diu com està l’aigua d’abastament i consum humà, i quines mesures pren. Es busca cada vegada més que hi hagi transparència en tot el procés i el ciutadà, amb tot aquest sistema, ha de saber la qualitat de l’aigua. Els agents implicats són l’àmbit de salut que vigilen i controlen i fan inspeccions de les instal·lacions. A més, supervisen l’autocontrol que fan les gestores (companyies d’aigua), s’han de fer analítiques seguint la normativa. Les companyies d’aigua poden assessorar a l’autocontrol, porten els tràmits administratius. A nivell municipal (ajuntaments) han de controlar l’aixeta del consumidor (tant dels comerços com de les cases) i han de fer analítiques i informes. Les aigües potables les controlen des de les companyies d’aigua, ajuntament com el departament de salut. PSA: plans sanitaris de l’aigua Els plans sanitaris de l’aigua busquen identifica i avaluar els perills i riscos associats als sistemes d’aigua (va des de la conca fins l’aixeta del consumir). També garanteix una aigua de qualitat al sistema de subministrament de confiança pels consumidors. Aquest és proactiu, dinàmic i pràctic que compromet a tots. En la imatge següent veiem la concentració de nitrats en aigües subterrànies. Els punts en vermell són els que alliberen més de 50mg/L de nitrats i trobem molts municipis (quasi el 50%) que alliberen aquestes concentracions. S’està vigilant perquè arriba nitrats en les aigües subterrànies. Això és degut que en les zones agrícoles i ramaderes afegeixen nitrogen al sòl que s’oxiden en forma de nitrats que són solubles i contaminen les aigües. Totes aquestes zones s’anomenen zones vulnerables a la contaminació de nitrats i en aquestes zones s’està limitat la quantitat de nitrogen per hectàrea. 6 Metodologia Els plans sanitaris de l’aigua tenen una estructura on trobem una preparació de la conformació de l’equip de treball, una avaluació del sistema (trobem descripció del sistema de subministrament de l’aigua, avaluació del perill i caracterització del risc, determinació i validació de mesures de control i nova avaluació i classificació dels riscos, i una elaboració execució i manteniment d’un pla de millora i modernització). Trobem també un monitoratge operatiu (definició del monitoratge de les mesures de control i verificació de l’eficàcia del PSA). Hi ha una gestió i comunicació (elaboració de procediments de gestió i elaboració de programes complementaris) i una retroalimentació i millora (es fa una planificació i realització d’exàmens periòdics del PSA i una revisió del PSA després d’un incident). ABASTAMENT D’AIGUA En el medi natural tenim la captació i aquesta aigua s’ha de potabilitzar. Aquests dos processos s’anomenen abastament en alta. Aquesta aigua es transporta on anirà a uns dipòsits i finalment serà distribuïda (aquest últim procés s’anomena subministrament en baixa). ETAPES D’UN SISTEMA DE SUBMINISTRAMENT Captem les aigües que poden ser subterrànies, superficials o del mar. Abastim l’aigua a través de canonades d’impulsió. Aquesta aigua serà tractada a través d’un procés de desinfecció i, en funció de la 7 qualitat de l’aigua, necessitarem més o menys tractament. Aquesta aigua anirà a dipòsits i, finalment, serà distribuïda. CAPTACIÓ, TRACTAMENT I DESINFECCIÓ Quan més bruta l’aigua, més etapes haurem d’aplicar. Una aigua molt neta, amb una decantació ja seria suficient, llavors després es farà una desinfecció i d’allà s’envia. Altres sistemes de captació el que fan és filtrar l’aigua a través d’un filtre de sorra i després ja es desinfecta. De vegada, la eliminació de sòlids no és suficient amb la filtració de sorra, per tant, fem un tractament de coagulació/fluctuació posteriorment una decantació (finalment una desinfecció). Coagulació L’aigua tèrbola és un aigua contaminada. Les partícules acostumen a tenir càrrega (tant + com -) i quan aquestes estan a punt de xocar, es repelen (repulsió iònica) provoca uns moviments que fa que en l’aigua apareixen suspensions col·loïdals. Per tractar aquests tipus de suspensions, es fan servir uns reactius anomenats coagulants que serveixen per desestabilitzar les suspensions. Un coagulant acostuma a ser sals de ferro, clorur de calci, sals d’alumini, és a dir, són cations que neutralitzen la càrrega negativa i provoca que aquestes partícules es puguin unir entre elles (desestabilitza la suspensió col·loïdal). Aquestes formaran una partícula més gran i un sediment (precipiten). El coagulant poden ser sals o polímers orgànics de baix pes molecular. El mecanisme que s’utilitza és una neutralització de càrrega. Mecanisme de fluctuació Hi ha altres reactius que són els floculants. Aquests acostumen a ser polímers orgànics d’alt pes molecular que poden ser neutres, aniònics o catiònics, i sovint anomenats polielectròlits. El que fan és englobar diferents partícules. Si tenen càrrega, tindran moltes càrregues, per això s’anomenen polielectròlits. Tot això ajuda la formació de ponts i ajuda a clarificar l’aigua. 8 Tot això es fa a nivell de laboratori en el que s’anomena Jar test on es posa l’aigua i coagulants o floculants, s’agita i es deixa en repòs. Es veurà com poc a poc apareix un sediment. Quan tractament aigües per aquests mètodes, s’afegeix aquestes substàncies de coagulació o fluctuants, s’agita i s’homogeneïtza i ens passa l’aigua a un tanc de sedimentació. En aquest tanc deixem que reaccioni i traurem el sòlid precipitat i l’aigua neta per una altra banda. Desinfecció Un cop hem fet aquests processos, s’ha de fer una desinfecció. Aquesta és una etapa necessària i imprescindible per la protecció de la salut del consumidor. És l’operació en la qual s’aconsegueix reduir temporalment el nombre de microorganismes fins a nivell de risc assumible. Aquesta es pot fer de dues maneres: retirada física del microorganisme, o una desactivació (mort) del microorganisme. En quant a la retirada física, els processos que es poden dur a terme són la coagulació i sediment i la filtració (filtració ràpida, medi granular, amb carbó actiu, o filtració per membrana). En el cas de la desactivació, es pot fer mitjançant la cloració (el més habitual), ozonització, desinfecció IV o àcid peracètic. El problema de la desinfecció per ozonització o UV és que quan desinfectem, un cop l’aigua s’ha desinfectat, aquesta, si es contamina durant la xarxa, la desinfecció no haurà servit per res. La cloració, en canvi, permet que hi hagi un cert clor residual que, quan arriba a la xarxa i al dipòsit, si hi ha algun contaminant podrà ser desinfectat. El desinfectant ideal seria aquell que inactiva tots els microorganismes que es transmeten per via hídrica, ha de ser eficaç a temperatura i pH de l’aigua en un temps adequat. A més, que no comuniqui a l’aigua característiques organolèptiques desagradables. És important que no produeixi subproductes a través de les reaccions que es poden donar amb l’aigua. També s’ha de poder detectar la seva presència, que sigui d’obtenció senzill i manipulació fàcil amb un cost raonable. Finalment, que aquest perduri en el temps per evitar contaminacions a posteriori. El que més s’aproxima a aquest desinfectant ideal és el clor. La eficiència dels desinfectants depèn de: - Naturalesa i concentració dels microorganismes a ser destruïts o inactivats. - Naturalesa del desinfectant. - La concentració del desinfectant. - La barreja amb l’aigua, és a dir, el temps de contacte amb aquest. - La naturalesa de l’aigua que es va a desinfectar (característiques fisicoquímiques com el pH, temperatura, contingut de matèria orgànica i de minerals, etc.). Clor → el podem fer servir en diferents formes com gas (Cl2, ClO2), solucions (NaClO, CaClO, NaClO2) o sòlid (C3Cl2N3O3·Na). Tots ells, quan reaccionen amb aigua, donen lloc a àcid hipoclorós (HOCl) que és el que desinfecta. Aquest àcid es pot dissociar i la forma molecular (no iònica) és molt més desinfectant que el ió, per tant, ens hem de fixar del pKa de l’àcid. Així doncs, a un pKa de 7,5 tindrem tant forma molecular com iònica. Si estem per sota del 7,5 tindrem la forma molecular que és la que ens interessa. Així doncs, haurem de mantenir el pKa per sota del 7,5 quan portem a terme la desinfecció, perquè així és més eficient. 9 Si anéssim mesurant el clor que hi ha a l’aigua a mesura que desinfectem, veuríem que primer es carrega les substàncies reductores com el Fe2+ o el Mn2+. Després reacciona amb substàncies orgàniques i forma substàncies organoclorats i cloramines. En una tercera etapa, si seguim afegint clor, aquestes cloramines es destrueixen. Finalment, en la última etapa tenim una formació de clor lliure i presència de compostos organoclorats no destruïts. Per tant, sempre ens haurem de passar en el punt de ruptura perquè tindrà clor residual lliure que és el que desinfectarà, de manera que si l’aigua després es contamina, s’auto- desinfectarà. Ens arriba l’aigua, dosifiquem el desinfectant (en el cas de la imatge és una solució d’hipoclorit sòdic) i el temps de contacte serà com a mínim de 30 minuts. En els dipòsits hem de tenir un clor residual lliure d’entre 0,5 i 1mg/L. En la xarxa de distribució ha de tenir entre 0,2-0,6mg/L de clor residual lliure per garantir la no contaminació. TRACTAMENT AIGÜES POTABLES AIGUA RIU LLOBREGAT S’agafen molts punts, en aquest cas, el de Sant Joan Despí (quasi desembocadura del riu). Aquest riu té aigua molt contaminades. Té una gran quantitat d’etapes perquè aquesta està molt contaminada. Primer es capta l’aigua, es pre-oxida, es bombeja, es fluctua, hi ha decantació, filtració de sorra, es torna a bombejar, es fa una ozonització (descomposa oxigen i radicals lliures, és un oxidant molt fort que trenca 10 les molècules orgàniques dels contaminants orgànics), també es desinfecta amb carbó actiu (absorbeix els contaminants orgànics), es fa una ultrafiltració, una osmosi inversa, una re-mineralització, una cloració i finalment una post-cloració. XARXA DE DISTRIBUCIÓ Les xarxes de distribució poden ser obertes (o ramificades) o mallada (tancada). Les obertes o ramificades es té una canonada central que es divideix en canonades secundàries o terciàries, aquesta va sempre circulant i no hi ha punts morts. En el cas de les ancades o malla, són una malla en la qual l’aigua circula a sobrepressió per tota la xarxa. Actualment el que es fa a la majoria de ciutats és substituir les ramificades per les mallades. Hi ha més contaminació en una ramificada perquè es pot acumular la matèria orgànica o qualsevol contaminant, biofilm, i es podria contaminar la resta de l’aigua. SANEJAMENT DE LES AIGÜES RESIDUALS De la xarxa de clavegueram va a uns connectors on s’ajunta diferents clavegueres i, d’allà, acaba a la depuradora. Els tipus de xarxes de clavegueram són les unitàries (ajunta les aigües residuals i pluvials que es recullen juntes i van cap a la depuradora) i les separatives (es separen les aigües residuals de les pluvials). Si es pot, és millor les separatives. Les xarxes poden tenir dipòsits reguladors del cabal, perquè el consum d’aigua no és homogeni. Hi ha dipòsits que regulen el cabal perquè a la depuradora li arribi sempre un cabal més o menys constant. Tot el tema de sanejament s’encarrega l’ACA. Aquesta fa uns programes de sanejament on fa un pla de sanejament d’aigües residuals urbanes, industrials, agrícoles i ramaderes, i també del fang. S’encarrega del sanejament. PROGRAMA DE SANEJAMENT D’AIGÜES RESIDUALS INDUSTRIALS (PSARI) Es busca que les indústries cada vegada vagin abocant menys aigües o menys contaminants. El PDG (programes de descontaminació gradual) s’ha mostrat com una eina útil per aconseguir modificacions i millores dels abocaments industrials. S’hi ha introduït el principi de la gradualitat i es pot seguir el compliment dels compromisos parcials i corregir, immediatament, qualsevol desviació que hi hagi sobre el pla previst. Trobem ajudes a les empreses mitjançant desgravacions fiscals o subvencions per la reducció de la càrrega contaminant. A més, hi ha incentius de millora dels tractament industrials (implantació de millors tecnologies disponibles). Cànon de l’aigua Tot això es fa mitjançant el cànon de l’aigua que és un impost amb finalitat ecològica sobre l’ús de l’aigua que grava el consum i la contaminació. Hi ha d’usos domèstics, industrials, ramaders i agrícoles. 11 Aquesta recaptació d’impost s’utilitza per la prevenció en origen de la contaminació, i la implantació i manteniment dels cabals ecològics. Per les despeses d’inversió i d’explotació dels sistemes de sanejament (col·lectors i estacions depuradores), dels embassaments i de la resta d’infraestructures d’abastament en alta a municipis, i les instal·lacions de reutilització d’aigua. Finalment, per les despeses que genera la planificació hidrològica, la tasca d’inspecció, i les tasques de control del bon estat de les aigües litorals i continentals per ús de bany. Cànon de l’aigua per ús domèstic → per tal que l’usuari domèstic pagui per la contaminació, s’afegeix al rebut de l’aigua potable, una taxa de sanejament, la qual es paga segons el que es consumeix. L’ACA elabora diferents trams, els quals indiquen un màxim de volum d’aigua que es pot gastar, i un mínim. A mesura que es superen els trams, sempre es paga més, es penalitza el consum d’aigua. Per tant, es paga segons el consum d’aigua potable. En la factura de l’aigua es paga el subministrament de l’aigua, la taxa de clavegueram, que es paga p el volum gastat segons el tram, i també a Barcelona es paga tota la part d’escombraries. En altres municipis, el rebut de la gestió de residus va per una altra banda. Per tant, es paga en funció de l es escombraries generades. Cànon de l’aigua per ús industrial → l’usuari industrial paga segons el consum d’aigua i per la contaminació. S’estableix un preu per diferents paràmetres de contaminació, els de la taula. L’usuari industrial paga per matèria orgànica, sòlids i per nutrients que aboca al medi receptor. Hi ha una fórmula amb el tipus de gravamen, un que correspon a l’ús (gravamen general) i un altre a la contaminació (gravamen específic). Hi ha diferents paràmetres i el número en vermell és el valor que s’hauria d’assumir per part de les indústries, per poder-se connectar a la xarxa de clavegueram. Hi ha un Real Decret que ho regula. Hi ha diferents dades en funció de si és l’efluent urbà, de l’escorxador o de lleteria. Tots s’haurien d’adaptar als paràmetres. L’escorxador necessitaria una depuradora industrial. La indústria farmacèutica que contamina més és la de fermentació, després la de síntesi química i la que menys la de formulació. Totes elles han d’adequar les seves aigües per tal d’adaptar-les als paràmetres i poder-les abocar al medi receptor. Totes haurien de tenir una depuradora. S’ha de demanar un permís d’abocament a l’ACA i al departament de salut. S’entrega el projecte on expliquen les seves aigües, quin tipus de tractament farien i on ho abocarien (mar, llacs, risc, claveguera, etc.). L’ACA i el departament de salut fan l’informe on donen un permís o no d’abocament de les aigües. Si es diu que no, es donen mesures correctives. Després es faran revisions periòdiques. Valors límit d’abocament d’aigües residuals (alguns paràmetres) → 12 Aigües residuals: contaminants típics d’una aigua residual urbana Acostumem a trobar matèria orgànica biodegradable, sòlids en suspensió, nutrients, matèria orgànica refractaria, colors i olors, temperatura, patògens, metalls, contaminants orgànics (pesticides, fàrmacs), micro-plàstics, etc. Les depuradores se’ls hi controla el DBO (matèria orgànica biodegradable), el DQO (matèria orgànica oxidada o total), i els sòlids. Aquelles depuradores que es troben en zones aglomerades per contaminació de nitrats, es controla també el N i el fòsfor. CRITERIS BÀSICS DE SELECCIÓ D’UN SISTEMA DE SANEJAMENT Les aigües residuals les hem de caracteritzar, hem de fer analítiques fisicoquímiques. Quan analitzem, veiem quins contaminants conté i ens hem de fixar de la variabilitat de la càrrega (si és constant, si va variant, el seu cabal, etc.). L’abocament pot ser llera pública o al mar, i trobem uns límits d’abocament. Trobem unes connexions de clavegueram que permeten portar els residus a l’abocament. Ens fixarem en aspectes com la temperatura (pot condicionar els tractament biològics), l’impacte ambiental (si estem en una zona on hi ha risc de contaminació o zones vulnerables a la auto-fixació, etc.), limitació d’espai. Podem utilitzar tècniques fisicoquímiques, biològiques i d’altre alternatives. 13 TECNOLOGIES TRACTAMENT DE LES AIGÜES RESIDUALS: OPERACIONS UNITÀRIES Fisicoquímics Dins de les fisicoquímiques trobem, per una banda, la sedimentació. Normlament s’usen filtres de sorra i es manté l’aigua quieta i els sòlids en sediment. La flotació es fa servir per sòlids que floten i el que es fa és mantenir l’aigua quieta i els sòlids suren, un exemple són els greixos. Altres processos fisicoquímics que trobem són la coagulació/floculació (es basa en afegir reactiu per trencar les suspensions col·loïdals i fer que els sòlids s’uneixin augmentant la seva mida i sedimentin), tecnologies de membrana (filtres de membrana), intercanvi iònic (a partir de ions), precipitació (eliminem el contaminant precipitant-lo a través d’un reactiu que el fa més soluble), oxidació química. Biològics Tenim tractaments biològics. Sempre que es pugui s’intenta fer. Parlem dels convencionals i els no convencionals. Dins dels convencionals, trobem els aeròbics (fangs actius, filtres percoladors, disc biològic rotatori, SBR que combina un procés biològic amb un de membrana) i anaeròbics (digestió anaeròbica). En els no convencionals s’utilitzen llacunes o zones humides construïdes. Els sistemes no convencionals són més lents i tous. Es fan servir en petites comunitats, llocs més remots, fins i tot aquells llocs que no es poden permetre tecnologies d’elevat cost. MIRAR TAULA! ESTACIÓ DEPURADORA D’AIGÜES RESIDUALS URBANES (EDAR) En l’esquema següent veiem una depuradora d’aigües urbanes. Hi ha un pretractament amb unes reixes per evitar el pas de sòlids que poden obturar les clavegueres. L’aigua la deixem sedimentar. Després, hi ha un tractament primari on ajustarem el pH perquè sigui correcte, es realitza la precipitació, s’afegeixen els coagulant o fluctuant. Seguidament, es realitzen els tractaments biològics, si es pot, per eliminar la matèria biodegradable. Aquesta pot ser aeròbica o anaeròbica. Moltes depuradores acaben aquí, però n’hi ha d’altres que tenen un altres pas addicional. 14 El pas addicional són tractament terciaris on hi ha desinfecció, podem precipitar químicament, podem fer processos d’adsorció de C actiu, intercanvi iònic, processos de membrana, etc. Intentem eliminar les partícules més petites. Quan estem precipitant, fluctuant, sedimentant, va sortint un fang que s’haurà de tractar. Per fer un sanejament primer s’ha de tenir en compte les característiques de l’aigua amb la que es treballa, el cabal... Una aigua urbana conté molts residus que la gent aboca per la pica. PRE-TRACTAMENT L’aigua arriba a les reixes, es desengreixa i s’homogeneïtza. En els decantadors es deixa l’aigua quieta i fa pendent en el fons per anar traient els fangs. El primer pas és una filtració on es separaran els sòlids d’efluents d’aigües residuals que passen per un mitjà porós. El sediment o decantació permet la precipitació de partícules per acció de gravetat. La coagulació o la floculació i sedimentació s’addicionen coagulants-floculants per augmentar el rendiment. El primer que cal realitzar és un pre-tractament de les aigües. Les instal·lacions destinades a la reducció de la contaminació (EDAR) tenen primerament unes reixes que separen el material més groller de manera que només queden sorres i greixos. Per poder eliminar les sorres, es pot deixar sedimentar o es pot insuflar aire per sota de manera que pugen a la superfície i es poden eliminar (però això comporta un augment de la despesa energètica). Tot el material que es treu en el pretractament, generalment, es premsa i es porta a un abocador o incineradora. No obstant, el pre-tractament dependrà del tipus d’aigua que arriba a la central, per exemple, si prové d’una fàbrica de supositoris, potser caldrà desgreixar abans. ELIMINACIÓ DE MATÈRIA ORGÀNICA A continuació es realitzarà el tractament primari en el que s’eliminen els sòlids en suspensió. Els sòlids en suspensió són la matèria orgànica biodegradable o no biodegradable. S’eliminarà igual que en les potabilitzadores, és a dir, amb un decantador primari o amb l’ús de floculant o/i coagulants. Altres mètodes són la flotació, filtració o sedimentació. Aquests són mètodes físics-químics. En els decantadors, s’acumularan en el fons els fangs primaris, que aniran cap a la línia del fang per poder tractar-lo. Es podrà eliminar entre un 60-65% de sòlids en suspensió i un 25-40% de la matèria orgànica. Després es procedirà 15 amb el tractament secundari o biològic. S’acostumen a dir secundaris, però l’ordre pot canviar en funció de la depuradora. Existeixen dos tipus de matèria orgànica: la biodegradable o la no degradable o difícilment degradable. Les dos es poden trobar de forma particulada o de forma soluble. El primer decantador, és a dir, el del tractament primari, elimina la matèria orgànica biodegradable particulada. Per tant, la que quedarà serà la matèria orgànica soluble i biodegradable. Es podrà degradar amb microorganismes, és a dir, amb cultius biològics. Per saber si la matèria orgànica és degradable o no, es podrà fer amb la DQO/DBO5. TRACTAMENT BIOLÒGIC O SECUNDARI A partir d’aquí es plantejarà fer tractament biològic, si es pot, sempre serà millor plantejar el tractament biològic. S’haurà de vigilar que no hi hagi matèries inhibidores (substàncies tòxiques que podrien matar el biofilm i fer que el procés s’aturi). Són exemples de matèries inhibidores: metalls, nivells alts de coure, antibiòtics, compostos tòxics de la indústria com pesticides, insecticides, desinfectants, detergents, alguns conservants, etc. Els microorganismes es poden trobar en suspensió o fixats. Com a tractament convencional són els fangs actius o el reactor discontinu seqüencial (llocs amb poc espai) o com a no convencional es troba el llacunatge (hi ha espai i molt de temps). Quan està fixats els mètodes convencionals són el biodisc o filtres percoladors. Els tractaments biològics poden ser: - Tractament aerobi: funciona en un rang de pH entre 6-8 i a una temperatura de 5-35ºC en presència d’oxigen i amb una relació de C/N/P de 100/5/1, pel que requereix de nutrients, es formarà un gran biofilm i molts fangs. Del material orgànic, el 50% es perd en forma de CO2 i l’altre 50% es troba en forma de fang i es dissipa un 35% d’energia. - Tractament anaerobi: els pH són més estrets, la temperatura acostuma a ser més alta (fins a 60ºC), s’haurà de vigilar més la presència d’inhibidors. Aquest permet depurar altes DQO. La major part del carboni el transforma en biogàs (metà, CO2 i algun altre). El biogàs es pot fer servir com a combustible. Hi ha una baixa taxa de creixement microbià, es dissipa poca energia i el fang serà petit (1-5%). 16 En el procés anaeròbic, si féssim un balanç de carboni, les condicions anaeròbiques fa que el 90% del C se’n vagi en forma de biogàs (mescla de metà, CO2 i altres gasos). En canvi, en un procés aeròbic, el 50% de carboni se’n va en forma de CO2 i l’altre 50% se’n va al fang. En general, els processos aeròbics són més ràpids. El procés anaerobi dissipa poca energia, és a dir, un compost orgànic porta una energia associada. El biogàs el podem cremar com combustible i d’aquí podem treure energia. En canvi, en un procés aerobi no obtenim energia, aquesta es dissipa. El procés anaeròbic permet depurar altres DQO. Si hi ha substàncies inhibitòries, no es poden realitzar aquests tractament. En el tractament biològic aeròbic, el sistema que més es fa servir és els fangs actius. Consta d’un reactor biològic que oxigena l’aigua a partir de turbines, difusors de fondo o d’agitació. Aquí s’elimina la matèria orgànica, el N2 i el fòsfor. Un reactor aeròbic triga hores, mentre que un anaeròbic triga dies. L’aigua passa per un decantador (aquí l’aigua no estarà en moviment) en el qual hi ha bactèries formadores de flocs que fan sedimentar la biomassa s’ha de controlar les condicions (presència o absència d’oxigen). S’ha de controlar els inhibidors. La diferència entre aerobi i anaerobi és que l’anaerobi permet tractar DQO molt grans (1000-2000, 50.000), ja que es podrien degradar. En el tractament de fangs actius hi ha uns reactius en moviment amb aigua i uns decantadors on tenen l’aigua sense moviment. En els primers reactors es fa el tractament biològic i en l’altre es decantarà i el fang sedimentarà. La biomassa sedimentada serà el fang secundari. Els microorganismes que creixen i degraden la matèria orgànica, formen el floc. El floc ideal és el més arrodonit possible per ser precipitat amb facilitat, aquest serà fàcil de decantar en el decantador secundari. No obstant, si en la planta entren molts tòxics, els flocs poden ser filamentosos i això comportarà problemes per a la planta de tractament de decantació. El reactor discontinu seqüencial és un tractament biològic que només té un reactor. S’omple d’aigua, es fa la reacció, es reposa, sedimenta, es buida, es treu el fang i es torna a omplir amb aigua. 17 El bioreactor de membrana és una tecnologia bastant nova que no s’aplica a ciutats però si a laboratoris. Es combinen processos biològics amb una tecnologia de membrana. Es passa l’aigua per un filtre de membrana amb una mida de partícula que s’escull. Són processos que funcionen per eliminar partícules més petites. Primer es farà el tractament biològic i després es fa passar a través de la membrana. En els bioreactors de membrana s’elimina una major quantitat de fàrmacs de l’aigua. Finalment es realitzen els tractaments avançats, que serveixen per acabar de corregir paràmetres. Un terciari molt típic és l’eliminació de patògens com la desinfecció, eliminar nitrogen o fòsfor, eliminació de compostos orgànics amb carbó actiu... ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NITROGEN Per l’eliminació nitrogen, primer es fa un procés de nitrificació. Es transforma tot el nitrogen a nitrat; després