Evaluación y Control Ambiental-2-1-14 PDF

Unidad 1: Evaluación, diagnóstico y control ambiental CLASE 1 Ingeniería ambiental → ingeniería de procesos (ej incineración, filtración, etc). Lo que hace el ingeniero es optimizar esos procesos. Para lograr esto, se utilizan unidades tecnológicas (operaciones unitarias que, bien articuladas, cons...

Unidad 1: Evaluación, diagnóstico y control ambiental CLASE 1 Ingeniería ambiental → ingeniería de procesos (ej incineración, filtración, etc). Lo que hace el ingeniero es optimizar esos procesos. Para lograr esto, se utilizan unidades tecnológicas (operaciones unitarias que, bien articuladas, constituyen un sistema de tratamiento). DIAGNÓSTICO AMBIENTAL Contaminación: Cualquier cambio en la calidad natural del medio causada por factores químicos, físicos o biológicos. Puede ser natural (residuos vegetales y animales) o antrópica (industrial, doméstica, agrícola, minera). Contaminante: Están los que afectan el medio físico (ej GEIs) y los que son directamente tóxicos a los organismos (ej metales pesados). Superabundancia de nutrientes que normalmente están en la naturaleza (N, P) Compuestos cancerígenos (insecticidas, asbesto) Compuestos metanogénicos (causan mutaciones en los genes) (metales pesados) Compuestos teratogénicos (anormalidades en los embriones en desarrollo) (Hg, DDT) Sustancias que afectan al sistema endócrino (EDC): El cuerpo piensa que procesa hormonas pero en realidad es un contaminante (orgánicos clorados, plaguicidas) Características de los contaminantes: Bioacumulación: El contaminante se acumula en los tejidos del organismo que lo consume. Biomagnificación: Cuando el consumo de ese contaminante entra a la cadena trófica. Un ejemplo es un ave que come muchos peces, y cada uno de estos tiene mercurio bioacumulado en su organismo. Vida media: Cuánto dura en el medio, si es fácilmente biodegradable o no. Contaminación toxicológica Acciones agudas → Las concentraciones de la sustancia son suficientes para afectar directamente al hombre en tiempos de exposición breves. Acciones crónicas → Las exposiciones a la sustancia son repetidas e involucran pequeñas cantidades (ej acumulación de un contaminante en el cuerpo). Procesos productivos: Diagnóstico ambiental: Si es primera vez, se hace un relevamiento a la industria. Obtengo los ingresos y egresos del PP: Ingreso: Recursos, Energía, Aire, Agua, Materia prima, Materia auxiliar, Embalaje Egreso: Emisiones, Ruido, Subproductos (revalorización), Desechos peligrosos, Desechos sólidos, Agua residual, Producto Residuo → Almacenamiento → Transporte → Tratamiento → Disposición final De la cuna a la tumba… ¿Qué le pasó al residuo que generé? Gestión integral para el manejo de la contaminación Diagnóstico: Relevamiento Industrial Muestreo y caracterización Solución: Aplicación de MTD y P+L (mejoras técnicas disponibles (+sustentable) y producción más limpia); se aplica en muestreo y caracterización. Ensayos de tratabilidad: una vez aplicadas las MTD y las P+L se hacen los ensayos de tratabilidad en el laboratorio y/o a escala piloto. Diseño y optimización: antes de diseñarlo, haber hecho todos los ensayos posibles. LA CAPACITACIÓN ES TRANSVERSAL A TODO (formación, talleres,etc) (MTD) Relevamiento industrial: Conocer el marco Normativo al cual está sujeta la industria. ➔ Acumar: Autoridad de Cuenca Matanza Riachuelo. Efluentes de vuelco, legisla Q y concentración. ➔ INTI: Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Efluentes gaseosos y líquidos. ➔ AySA: Aguas y Saneamientos Argentinos. Organismo de tratamiento de efluentes cloacales y agua potable en el área metropolitana de Bs As. Regulado por ERAS. ➔ Ceamse: Coordinación Ecológica Área Metropolitana Sociedad del Estado. Empresa que realiza la gestión integral de los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) del Área Metropolitana Buenos Aires, y se encarga del desarrollo y conservación de los espacios verdes y azules. ➔ ERAS: Ente de Regulación de Agua y Saneamiento. Controla el cumplimiento de las obligaciones de provisión de agua y cloacas a cargo de AySA. Controla los servicios de agua potable y saneamiento de CABA y algunos partidos del área metropolitana. ➔ INA: Instituto Nacional del Agua. Su principal función es generar y difundir conocimientos para contribuir a una mejor gestión y uso sostenible del agua. ➔ ENOHSA: Ente Nacional de Obras Hídricas de Saneamiento. Ejecuta obras de agua potable y saneamiento cloacal para toda Argentina. Guía para el diagnóstico ambiental industrial 1. Uso de suelo: Zona donde se desarrolla la actividad industrial, posesión de permisos 2. Infraestructura de servicio existente: Red de agua potable, cloacal, de gas natural, energía eléctrica 3. Uso de agua: De dónde es suministrada, cuánto se consume 4. Emisiones gaseosas: Conductos de evacuación, tratamiento, permisos de emisión, si las emisiones cumplen con la legislación 5. Efluentes cloacales: Mano de obra, tratamiento 6. Efluentes líquidos industriales: Volumen generado, permisos de vuelco, tratamiento, si los efluentes cumplen con la legislación 7. Residuos: Tipo, estado, cantidad, componentes, almacenamiento, tratamiento, disposición final, residuos peligrosos, permisos 8. Seguridad, higiene y salud ocupacional (riesgos): Aparatos sometidos a presión, máquinas o equipos que generan ruidos que puedan trascender los límites del establecimiento, riesgos por derrames químicos, por explosión, de incendio, existencia de Plan de Contingencias CLASE 2 CONTROL DE LOS PROBLEMAS AMBIENTALES Soluciones de final de tubería → el residuo ya se generó Transformar las sustancias problemáticas en especies más inocuas Respuestas reactivas a los problemas luego de que han sido ocasionados Soluciones de problemas individuales Producción más limpia → Modificar el proceso productivo para no generar contaminación desde el principio Evitar la generación de productos o subproductos tóxicos Cambios en los procesos de producción, rediseño, química verde, circuito cerrado, tecnologías verdes Acciones de producción más limpia 1. Recolección de datos y herramientas. Herramientas: i. Diagramas de planta (dimensiones, disposición, traslado). Me dan información para poder optimizar los procesos. ii. Diagramas de procesos (identificar insumos, residuos generados, emisiones gaseosas, efluentes líquidos) iii. Indicadores → Para medir el consumo, se debe medir el parámetro. iv. Análisis de costos (materia prima, insumos, energía, tratamiento de efluentes y residuos) v. Informe de caracterización de efluentes y residuos vi. Relevamiento en Higiene y Seguridad → Riesgos a los que están expuestos los trabajadores en la industria 2. Generación de operaciones y estrategias a. Minimizar el movimiento de la materia prima (por el gasto de energía) b. Eliminar pérdidas de agua: Limpieza en seco, Medición de caudales c. Minimizar cantidad de agua en lavados y enjuagues d. Revalorización de subproductos e. Eficiencia energética: Rendimiento de motores, Optimización de la iluminación. 3. Análisis de viabilidad 4. Implementación 5. Control Relleno sanitario: Tiene que estar regulado por el Ceamse. Debe tener un fondo impermeable, tubos para lixiviados, planta de tratamiento asociada, chimenea para venteo para el metano. Los riesgos de explosión por el metano deben evaluarse y abordarse con planes de contingencia. Al final de su vida útil se termina de armar la cobertura, No se puede edificar encima pero si poner árboles. Basural a cielo abierto: Hay peligro de explosion ya que no presenta venteo. No tiene una planta de tratamiento de efluentes asociada. Se puede realizar muestreo de agua subterránea, ya que probablemente esté contaminada con el lixiviado (alto DBO y DQO, y niveles extremos de pH) debido a que el suelo del basural no es impermeable. Se evalúa la distancia del basural a zonas urbanas. Se debería hacer un perímetro de vegetación para evitar olores y ruidos, y para evitar que la basura se traslade con el viento. Contaminación industrial: ¿Cómo saber si la industria fue responsable de la contaminación en el río? Por el sentido de la corriente del agua. Si la mayor concentración del contaminante está aguas abajo luego del vuelco de la industria, entonces se determina que esa industria es la responsable de la contaminación. Eficiencia de la PTE: Mido la concentración del contaminante antes y después de que pase por la planta de tratamiento de efluentes. Todas tienen un solo punto de vuelco. Planta de tratamiento de efluentes cloacales: Hay que ver dónde instalarla (cercanía a cuerpos de agua, tipo de suelo, llanura de inundación del río). La planta potabilizadora siempre tiene que estar aguas arriba de la planta de tratamiento de efluentes cloacales. Relevamiento preliminar: Qué cosas podemos ver y analizar antes de ir a la industria. 1. Dónde está la industria (localización) I. Temperatura ambiental: máx y mín promedio (condición crítica) II. Características del suelo: nivel freático (es peor tenerlo cerca) III. Dirección del viento para donde va el material particulado de la chimenea IV. Distancia al curso receptor: zona de inundación, meandro de los ríos. V. Distancia a la población: evaluación de riesgos. 2. Marco normativo 3. Memoria descriptiva - Diagrama de procesos 4. Hoja de seguridad de productos/insumos: Comunicar los peligros de los materiales. 5. Generación de efluentes y residuos industriales/peligrosos - Zonas de acopio/almacenamiento 6. Lay Out de planta - Planos - Fotografías SGA CLASE 20 SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG) Sistema: Conjunto de elementos ordenados, relacionados entre sí para realizar un objetivo: tomar datos, procesarlos, analizarlos o ilustrarlos. Información: Resultado que vamos a generar con el sistema. Es el conocimiento que podemos sacar de un grupo de datos, acontecimiento o fenómeno en cuestión. Geográfica: La información que generamos con nuestro sistema es geoespacial: combina ubicación temporal-espacial con los atributos del fenómeno a describir. → Es un conjunto de herramientas y tecnologías que permite la captura, almacenamiento, análisis, gestión y presentación de datos geoespaciales. Esto integra la arquitectura de captura, almacenamiento en bases de datos, manipulación, análisis y modelación de datos referenciados espacialmente para poder visualizarlo gráficamente. Alcance: 1) Encontrar patrones de fenómenos naturales-antrópicos. 2) Análisis espacial de datos estructurado. 3) Extraer información y/o derivar tendencias. 4) Visualización cartográfica 5) Geo servicios, planificación y gestión del territorio. Composición SIG: Interactúan entre sí, porque es un sistema. Personas y usuarios: Componente principal. Quienes desarrollen procedimientos y tareas en el SIG, como así los programas y electrónica; los que los van a usar para generar información, y los que van a usar esa información. Datos: Materia prima necesaria para el trabajo en un SIG, y los que contienen los atributos referidos espacialmente. Tienen que ser confiables. Procedimientos: El análisis de datos requiere de metodologías bien definidas y consistentes para que los resultados de la manipulación de datos sean correctos, confiables y reproducibles. Desarrollo y tareas de los seres humanos. Hardware: Equipo electrónico donde se sustentan los programas SIG (GPS, satélites, computadoras y servidores). Software: Programa que nos va a permitir generar bases de datos, tratarlos, procesarlos o generar imágenes a partir de señales espectrales. Tecnologías SIG: - Sistemas de procesamiento de imágenes: - Modelos de representación: forma de recoger la realidad mediante unidades básicas computacionales. - Modelos de almacenamiento: plantean básicamente un esquema de cómo convertir dichas unidades en valores numéricos de la forma más eficiente. - Bases de datos relacionales: - Organización y coordinación de los elementos a estudiar y los datos. - Almacenamiento de datos de forma estructurada y sistemática. - Realidad virtual: La virtualización se realiza mediante visualizaciones del terreno con los elementos que componen al mismo. Estos elementos tienen datos numéricos o  simbólicos en imágenes computarizadas. Los datos son tomados por modelos computacionales para representar visualmente el fenómeno a estudiar. - Cliente servidor: Sistemas Gestores de Bases de Datos: Permite la administración de datos, mejora la organización, almacenamiento, recuperación rápida y flexible de grandes cantidades de datos. - Geodesia: Representación de la complejidad natural de la superficie terrestre y expresarla de una forma más simple y fácil de manejar. - Sistemas CAD: “Diseño asistido por computadora”, permiten el diseño informatizado de elementos muy diversos. Poca relación con SIG, pero el CAD se enlaza con SIG cuando hay que analizar y modelizar datos espaciales. El propósito del SIG es reflejar la realidad, el del CAD es diseñar algo que no existe todavía. Representación por capas: Toda la información geográfica con que trabajemos en un SIG va a ser en forma de capas. Los elementos para estudiar podemos pensarlo como capas que se van apilando sobre la superficie de la tierra en diferentes niveles (inferior – superior): Favorece la correcta estructuración y combinación de la información de forma sencilla y limpia. Disgregación muy flexible. Los datos recogidos pueden recogerse de forma independiente, y combinarse según las necesidades del momento. Funcionalidad del SIG: Brinda salidas gráficas que representan los elementos de la realidad que queremos estudiar. 1) Para representar los elementos de la realidad hay que generar datos y almacenarlos. Uso de tecnologías de recolección, almacenamiento y georreferenciación (GPS, datos anotados en campo, fotografías aéreas, imágenes satelitales, bases de datos). 2) Nos permiten visualizar los datos almacenados, para generar información. 3) Consultas sobre los datos almacenados y poder manipularlos. Con esto podemos analizarlos estadísticamente, hacer gráficos, tablas o mapas de esa consulta. 4) Análisis sobre diferentes consultas a los datos almacenados, generar nuevos datos, nueva información y mapas. 2 modelos para representar los datos: Vectorial: Unidad espacial con sus atributos representados por puntos, líneas o polígonos sobre una extensión de superficie terrestre. Representan fenómenos discretos, describen objetos geográficos mediante vectores con coordenadas relativas a un sistema cartográfico. Ráster: Unidad espacial con sus atributos representado por celdas, siendo que cada celda representa un píxel. Representamos fenómenos no discretos, dividimos el ámbito de trabajo con una retícula uniforme de celdas con valores numéricos referidos a su valor temática. Principales áreas de aplicación en ingeniería ambiental: 1. Fotointerpretación de coberturas naturales: Análisis de la fragmentación por cambios en el uso de la tierra y coberturas multitemporal. 2. Zonificación ambiental de un territorio: Determinar áreas de uso. Inventario de infraestructura civil y saneamiento dedicada a territorios. 3. Conflictos del uso de suelo: Análisis de los usos de suelo actual y potencial. 4. Caracterización socioeconómica de un territorio: Ej porcentaje de la población con necesidades básicas insatisfechas. 5. Monitorear la calidad del agua superficial y subterránea: Generación de información ambiental pública o detección de vertidos clandestinos o estado del recurso hídrico. 6. Monitoreo de la calidad de aire y ruido: Concentración de contaminantes o emisión de ruido que pueda empobrecer la calidad del ambiente. 7. Existencias de ecosistemas estratégicos y áreas protegidas declaradas: Monitoreo del estado de áreas protegidas y los conflictos de ecosistemas estratégicos afectados por proyectos. 8. Inventarios de diversidad biológica: Identificación de especies (arbóreas, animales), abundancia, riqueza de ecosistemas y estudio de su variación en el tiempo. Instituciones de referencia: - IGN - Instituto Geográfico Nacional: Organismo Estatal descentralizado, dependiente del Ministerio de Defensa, que representa oficialmente el territorio argentino a través de la producción y publicación de información geoespacial bajo estándares y normas internacionales. - IPGH - Instituto Panamericano de Geografía e Historia: Organismo científico y técnico de la OEA. Se ocupa de generar y transferir conocimiento especializado en las áreas de cartografía, geografía, historia y geofísica, con el propósito de mantener actualizados y en permanente comunicación a los investigadores e instituciones científicas de los Estados Miembros. - ICA - Asociación Cartográfica Internacional: Organismo internacional para la ciencia de la cartografía y la información geográfica. Vínculos fuertes con las agencias cartográficas nacionales que crean y difunden mapas, cartas y datos digitales topográficos, temáticos, catastrales e hidrográficos en todo el mundo. - NASA - Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio y ESA - Agencia Espacial Europea: Organismos responsables de los programas espaciales e investigaciones aeroespaciales. Llevaron a cabo misiones para la puesta de satélite de observación de la Tierra, recopilando imágenes. Unidad 2: Control de la contaminación del agua CLASE 3 CALIDAD DE AGUA Uso del recurso: fines recreativos, navegación, energía, usos consuntivos (para el consumo, elaboración de un producto: riego, industrias, saneamiento). Calidad de agua: zonas (de menor a mayor calidad) Uso restringido → cercano a PTE, no puedo darle uso Apta para preservación de vida acuática Apta para actividades recreativas pasivas (ej caminar por la orilla) Apta para actividades recreativas sin contacto directo (ej navegar) Apta para actividades recreativas con contacto directo (ej nadar) Apta para consumo humano La legislación va a imponer valores según el uso que se le pueda dar al agua. Ley 24.051 (ley de residuos peligrosos), decreto 831. A nivel mundial, se intenta hacer que estos valores se vayan haciendo cada vez más chicos. Respuesta de la OMS: En estos momentos, el límite recomendado para la concentración de arsénico en el agua de bebida es de 10 μg/litro, aunque este valor de referencia se considera provisional dadas las dificultades prácticas relacionadas con la eliminación del arsénico del agua de bebida. Cuando resulte difícil alcanzar el valor de referencia, los Estados Miembros pueden establecer límites más elevados o valores provisionales como parte de una estrategia general para reducir progresivamente los riesgos, teniendo en cuenta las circunstancias locales, los recursos disponibles y los riesgos asociados a fuentes con bajos niveles de arsénico contaminadas microbiológicamente. Oferta hídrica: 700 m3/hab/año (si estuviese distribuída homogéneamente) Estrés hídrico (país seco): 1μm Desengrasadores, desaceitadores Flotadores → separación de grasas y flotantes Sedimentadores Primarios → separación de sólidos suspendidos Centrífugas Tratamientos Químicos: para sólidos suspendidos y coloidales (10-3 a 1μm) Cámara de Neutralización Cámaras de Coagulación y Floculación → jar test ○ Coagulación: Dispersión del producto en el efluente. Neutralizar las cargas de las partículas. Tiempos cortos y grandes velocidades. (20 - 60 s) ○ Floculación: Formación de agregados de partículas (flóculos). Tiempos más largos y menores velocidades de agitación. (20 - 60 min) ○ Separación de fases líquido-sólido: separación del líquido y flóculos, en condiciones de reposo, por Sedimentación y/o Flotación. Reactores de Óxido-Reducción Tratamiento secundario: El objetivo es la minimización de contaminantes por la aplicación de Procesos Biológicos y la remoción de Sólidos Solubles/Disueltos (