Emisiones Generadas en la Industria Alimentaria PDF

3.- EMISIONES GENERADAS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA  Introducción Podemos diferenciar dos tipos de emisiones: Emisiones naturales, que se producen por la actividad geológica o natural de la tierra, como pueden ser los volcanes y los incendios. Emisiones artificiales, que son las producidas...

3.- EMISIONES GENERADAS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA  Introducción Podemos diferenciar dos tipos de emisiones: Emisiones naturales, que se producen por la actividad geológica o natural de la tierra, como pueden ser los volcanes y los incendios. Emisiones artificiales, que son las producidas por la presencia y la actividad de los seres humanos. La mayor parte de esas emisiones provienen de la utilización de combustibles fósiles. 3.1 Principales características Los contaminantes de la atmósfera pueden producir daños sobre las personas, sobre otros seres vivos o sobre el funcionamiento de los ecosistemas. También pueden producir cambios climáticos. Se clasifican en dos grupos: Contaminantes primarios: se emiten directamente a la atmósfera provocando daños ambientales sin necesidad de transformarse en otros compuestos químicos. Contaminantes secundarios: se crean por reacciones químicas que sufren los contaminantes primarios en la atmósfera. Contaminantes primarios: Partículas. Sustancias sólidas y líquidas que tienen un tamaño de entre 0,1 y 25 µm. Producidas por las diferentes combustiones que se dan en las industrias. Compuestos de azufre: SO2 y H2S. El SO2 se produce durante la combustión de combustibles fósiles como el carbón. Es el compuesto de azufre emitido en mayor cantidad a la atmósfera y es muy corrosivo. Compuestos orgánicos: Están los hidrocarburos y los compuestos orgánicos volátiles, producidos por la incineración de los residuos. Óxidos de nitrógeno. NO y NO2, son tóxicos a temperatura ambiente. Se producen durante los procesos de combustión a altas temperaturas (>1000ºC).  Óxidos de carbono: CO2. Este gas no se tiene en cuenta como contaminante ya que es un elemento natural de la atmósfera, pero la concentración de CO2 aumenta con la combustión de combustibles fósiles. De esa forma, aumenta el efecto invernadero que puede producir cambios en el clima. Compuestos halogenados y derivados: Cl, HCl, HF y entre los derivados, los clorofluorocarbonados (CFC). Se utiliza, principalmente, como gas refrigerante. Olores. Se tienen en cuenta como contaminante cuando producen malestar entre las personas..  Contaminantes secundarios: Trióxido de azufre. SO3. Proviene del dióxido de azufre y es el causante del smog reductor. Ácido sulfúrico. H2SO4. Es el componente principal de la lluvia ácida, junto con el ácido nítrico HNO3 Trióxido de nitrógeno. NO3. Tiene mucho que ver en el smog fotoquímico. Ácido nítrico. HNO3. Es el componente principal de la lluvia ácida, junto con el ácido sulfúrico.  3.2 Impacto ambiental que provocan Cambiar las características del aire puede tener efectos nocivos a corto o largo plazo. Puede dañar a los seres vivos, materiales o ecosistemas, pero también puede producir cambios en el clima. Teniendo en cuenta la superficie afectada se puede hacer una clasificación de los daños producidos. Por una parte están los efectos locales: Provocan daños en el mismo lugar en el que se produce el contaminante. Un ejemplo de este tipo de contaminantes serían las partículas, que pueden provocar daños entre los seres vivos que viven próximos a la zona en la que se generan esas partículas.  En segundo lugar están las emisiones con efecto comarcal. En este caso hablaremos de dos importantes aspectos de la contaminación atmosférica: Lluvia ácida. Se forma cuando la humedad en el aire se combina con óxidos de azufre y nitrógeno, emitidos, principalmente por industrias, centrales eléctricas y vehículos. Estos gases reaccionan con el vapor de agua, formando H2SO4 y HNO3. Finalmente, estos caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. La lluvia normalmente presenta un pH de 5,6. Se considera lluvia ácida si se alcanzan valores inferiores a pH 5. Los efectos de este fenómeno son la acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares y dificulta el desarrollo de vida acuática, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de los peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales. Disminución de la capa de ozono. La capa de ozono tiene un grosor variable, es más gruesa en el ecuador y más fina en los polos. La capa de ozono nos protege de los rayos ultravioleta nocivos del sol. Los CFC se han utilizado como refrigerante en los frigoríficos, en los aerosoles, disolventes…, se difunden a la atmósfera lentamente llegando a la estratosfera y reaccionando con el ozono, rompiendo la estructura de este último y, por consiguiente, limitando su función protectora frente a los rayos ultravioleta del sol.  Por último están las emisiones de contaminantes que pueden afectar a todo el Planeta Tierra. Efecto invernadero o cambio climático. Es el fenómeno por el cual, determinados gases, componentes de la atmósfera, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. El efecto invernadero, aumenta con la concentración de ciertos gases en la atmósfera (vapor de agua, CO2, metano y N2O). Estos gases retienen la luz infrarroja que emite la superficie de la tierra. Si se retiene mucha luz infrarroja, la temperatura de la tierra sube. Esto es un problema grave, ya que la atmósfera se podría calentar y la temperatura de la tierra podría subir dos o tres grados para finales de siglo. Actividad 1 1. Realiza un mapa conceptual sobre los tipos de contaminantes que nos podemos encontrar en la atmósfera y el impacto ambiental que provocan.  2.3 Límites legales exigidos la legislación limita esas emisiones y establece las características que debe tener cada una de ellas, para que puedan ser expulsadas a la atmósfera. Para ello se aplica la Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protección de la atmósfera. Según dicha legislación, éstos son algunos de los procesos relacionados con el sector alimentario, que más emisiones emiten a la atmósfera y, por lo tanto, los que más control deberían ejercer sobre sus emisiones. INDUSTRIA ALIMENTARIA: Hornos de pan, masas diversas o galletas Fabricación de piensos de harinas de origen animal y de origen vegetal. Azucareras. Producción de leche en polvo. Tueste o torrefacción del café o similares. Obtención de aceites, grasas o derivados de origen vegetal Mataderos. Procesado de productos de origen animal Producción, molienda, mezcla o manipulación de productos alimentarios pulverulentos a granel no especificados en otros epígrafes para consumo humano o animal. INDUSTRIA DE BEBIDAS ALCOHÓLICAS: Producción de vino Producción de cervezas o maltas Producción de licores  3.4 Parámetros de control Entre las medidas que podemos tomar para paliar el cambio climático están las siguientes: Reducir la emisión de gases de efecto invernadero, con lo que evitaremos que su concentración en la atmósfera siga aumentando. Esto solo se puede lograr a través de la eficiencia y el ahorro energético y el uso de energías renovables, que sustituyan, progresivamente, a los combustibles fósiles en la producción de electricidad. Además, para lograrlo disponemos de la tecnología necesaria, pero es preciso que se reduzcan las barreras a la difusión y transferencia de esas tecnologías, se usen los suficientes recursos financieros y se ayude a los países con economías menos desarrolladas. También se deberían aplicar políticas económicas y sociales que favorezcan el ahorro energético e incentiven el uso de las energías renovables.  Aumentar las superficies forestales, ya que actúan como sumideros, absorbiendo dióxido de carbono. Para lo cual hay que evitar la deforestación y aumentar las repoblaciones, respetando en lo posible la biodiversidad. Existen diferentes protocolos de actuación para conseguir que la reducción de gases sea lo más eficiente posible. Uno de los más conocidos es el Protocolo de Kioto. Se trata del primer compromiso internacional tomado para frenar el cambio climático. Este Protocolo compromete a todos los países, que lo ratifiquen, a reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero. El principal problema es la negativa de Estados Unidos a firmar dicho protocolo, ya que produce el 25 % de las emisiones mundiales. 3.5 Técnicas de tratamiento y control Existen diferentes formas de controlar y reducir el efecto negativo de los gases emitidos desde una industria. A continuación veremos algunas de ellas: Combustión o incineración: Se eliminan compuestos orgánicos de los gases, transformándolos en dióxido de carbono y vapor de agua. Existen diferentes tipos de combustión: Espontánea: Ha de realizarse a alta temperatura y controlando el tiempo de retención, por lo que el coste de combustible puede ser elevado. Procesos catalíticos: para realizar la combustión a temperaturas más bajas, se realiza en presencia de un catalizador. Absorción y lavado Proceso que consiste en permitir el contacto íntimo de un gas con un líquido en el que sea soluble el gas. La transferencia de masa de gas hacia el líquido es proporcional a la solubilidad del gas en el líquido y a la diferencia de concentración. Se emplea agua para tratar gases muy solubles en ésta, como el fluoruro y el cloruro de hidrógeno (HF y HCl). Pueden usarse soluciones caústicas o salinas para que tenga lugar una reacción química con el gas. Por ejemplo, para eliminar cloro se utiliza una solución de hidróxido de sodio, produciéndose entonces hipoclorito de sodio. La transferencia de masa se consigue mediante equipos donde el soluto se pone en contacto íntimo con el disolvente o el líquido, por ejemplo, en torres empacadas. La selección del líquido es muy importante para conseguir una alta eficiencia en el tratamiento. Adsorción Se realiza con equipos, en los cuales, los gases o vapores contaminantes son retenidos sobre la superficie de un medio poroso, a través del cual fluye el gas. Los medios más usados son: carbón activado, sílica gel y alúmina activada. Los equipos consisten en recipientes metálicos, en cuyo interior se dispone de un lecho de carbón activado de 1 a 9 metros de grosor, a través del cual las emisiones contaminantes que se adsorben pasan a una velocidad de 10 m/s. Previo al paso del gas por el lecho de adsorción, éste debe acondicionarse para evitar la presencia de partículas en suspensión, el exceso de humedad y temperaturas excesivas. El material adsorbente saturado puede reemplazarse por material nuevo, o recuperarse por medio de calor o vapor. Separación por gravedad Utiliza el principio de la sedimentación de las partículas que transporta una corriente de gas, por acción de la gravedad. La eficiencia de estos equipos depende de: La velocidad de la corriente gaseosa, ya que la misma ha de permitir la sedimentación. La aplicación de una fuerza centrífuga que incremente la masa de las partículas. La eficiencia de la depuración del gas varía con el tamaño de las partículas y el tipo de colector utilizado. Entre los equipos colectores que aprovechan este principio se cuentan las cámaras de sedimentación, los ciclones y los multiciclones.  Precipitadores electrostáticos Su funcionamiento consiste en cargar eléctricamente las partículas y someterlas a la acción de un campo eléctrico que las atrae hacia los electrodos del campo eléctrico, depositándose sobre ellos. Filtración Se emplea para eliminar material particulado de una corriente gaseosa; su eficiencia para partículas pequeñas es alta, aún para diámetros inferiores a 0,05 micras. Entre los factores que limitan el empleo de la filtración se encuentran las características de la corriente gaseosa (temperatura elevada), la carga de polvo que contiene y la posibilidad de ruptura del filtro. Estos filtros pueden estar constituidos por capas filtrantes, lechos de agregados (arena o fibra de vidrio), y también se pueden utilizar filtros de papel de tela. Actividad 2 Realiza una infografía sobre las técnicas de tratamiento y control de las emisiones que genera la industria, indicando en qué consiste cada tratamiento.