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CONCEPTOS AMBIENTALES

Puerto Tejada, Marzo 2003

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Todos los organismos viven en un medio físico, ya sea una laguna, un bosque, una ciudad, una

alcantarilla,.. Este medio está constantemente influenciado por factores no vivos (abióticos), como la luz, el viento, la temperatura y por factores vivos (bióticos) que son los seres vivos que viven allí incluídos, plantas, animales y microorganismos. LA ECOLOGÍA estudia las interacciones en la naturaleza. Osea las relaciones entre los organismos y el medio ambiente así como las relaciones que tienen los seres vivos entre sí

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ECOSISTEMAS

Un ECOSISTEMA es un Sistema Ecológico. Es un determinado espacio habitado por comunidades de organismos que se relacionan gracias a factores bióticos y abióticos.

MANTENER LA ESTABILIDAD ECOLOGICA ES EL PRINCIPAL OBJETIVO DEL CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN

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TIPOS DE ECOSISTEMAS, EJEMPLOS

Un bosque Un arrecife

Una pecera

La Tierra

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Las cadenas alimenticias son las relaciones de alimentación de los organismos de un ecosistema; es decir indican quién se come a quién. La cadena se encuentra formada por eslabones. El primer eslabón son los autótrofos, productores primarios capaces de sisntetizar su propio alimento (plantas, algas). El resto de la cadena está formado por organismos incapaces de sintetizar su propio alimento es decir heterótrofos o consumidores

CADENA ALIMETICIA

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¿Por qué las plantas y algas son llamadas PRODUCTORES ?

CADENA ALIMETICIA

Por medio de la fotosíntesis, plantas y algas utilizan la luz solar y elementos simples tales como nitrógeno, carbono, oxígeno, hidrógeno y azufre para producir los carbohidratos y grasas que necesitan para su funcionamiento.

Por que son organismos capaces de producir por si mismos lo que necesitan para subsitir.

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Las plantas o productores son ingeridos por los consumidores primarios, herbívoros, que a su vez son devorados por consumidores (de segundo o tercer orden). Al morir estos animales son devorados por carroñeros como los buitres y/o desintegrados por microorganismos saprótrofos o saprófitos (que obtienen su energía por degradación de organismos muertos)

CADENA ALIMETICIA

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CADENA ALIMETICIA Productores Consumidores

de 1er orden Consumidores de 2do orden

Consumidores de 3er orden

Carroñeros o descomponedores

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FOTOSÍNTESIS Energía Solar

La reacción de la fotosíntesis es: 6CO2 + 6H2O + energía solar C6H12O6 + 6O2+ Energía química

En otras palabras, las plantas toman el dioxido de carbono del aire, y con el agua que han tomado por sus raíces y la energía solar generan glucosa, oxígeno y energía química. Ello solo es posible gracias a la clorofila

Dióxido de carbono

agua Glucosa Oxígeno

agua

Dióxido de carbono

Oxígeno

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Este ciclo inicia con la fotosíntesis cuando las plantas toman el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera para incorporar el carbono dentro de su estructura. Luego las plantas son consumidas por hervíboros que mediante la respiración degradan el carbono que vuelve a la atmósfera en forma de CO2. Los procesos industriales que incluyen combustión también liberan carbono a la atmósfera.

CICLO DEL CARBONO

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CICLO DEL CARBONO

CO2 atmosférico

Respiración

Materia orgánica animal y vegetal

Agua y minerales son absorbidos por las plantas

Los hongos y bacterias retornan parte del CO2 a la atmósfera

CO2 atmosférico

Respiración

CO2 a la atmosféra

Grandes depósitos de hidrocarburos bajo tierra

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El nitrógeno es parte esencial de las proteinas y moléculas que tanto las plantas como animales necesitamos para vivir; su fuente principal es la atmósfera. La mayoría de los organismos no podemos tomar el nitrógeno directamente de la atmósfera, dado que este proceso se lleva a cabo a través de la fijación biológica. Los organismos capaces de fijar el nitrógeno son bacterias fijadoras de nitrógeno que viven en el suelo y transforman el nitrógeno gaseoso en nitrógeno asimilable por las plantas. Otra forma de fijar nitrógeno se hace durante las tormentas cuando los relámpagos convierten el nitrógeno atmosférico (N2) en ácido nítrico (HNO3) que llega al suelo con la lluvia

CICLO DEL NITRÓGENO

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CICLO DEL NITRÓGENO (N2)

Producción de NO2

Las bacterias convierten el nitrógeno en

nitratos

Los animales toman nitrógeno de las plantas

Plantas y animales muertos liberan compuestos de

nitrógeno al suelo

N2 en la atmosféra

Los nitratos son absorbidos por las

plantas

Las bacterias desnitrificantes

toman los nitratos y los transforman

a N2

N2 en la atmosféra

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Resumiendo:

Los organismos tienen lazos significativos entre sí. Ecosistema son los organismos que viven juntos. La energía de la biosfera se transfiere en cadenas alimenticias Los químicos toxicos se pueden transmitir biológicamente a través de las cadenas. La naturaleza procura mantener un balance ecológico.

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Si el planeta tierra llevara 1 año de existencia, el hombre habría hecho su aparición a las 10 de la noche del 31 de diciembre. Sin embargo y a pesar de llevar tan poco tiempo en el planeta ha llevado a cabo cambios drásticos en los equilibrios de la misma.

ECOSISTEMA: LA TIERRA

El planeta se encontraba en equilibrio más o menos estable hasta la llegada de la revolución industrial. A raiz de esta se dio inicio al consumo de combustible fósiles y al desarrollo masivo de la agricultura. La combustión de estos generó el envío de una gran cantidad de gases a a atmósfera, de residuos sólidos a la tierra y de materiales vertidos a las aguas

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CONTAMINACIÓN: Es la presencia en el ambiente de sustancias o energía cuya cantidad y tiempo de permanencia pueda constituir un riesgo a la salud de las personas, a la calidad de vida de la población o a la preservación de la naturaleza.

CONTAMINACIÓN

CONTAMINANTE: Es cualquier sustancia o forma de energía que pueda alterar el estado natural del agua, del aire o del suelo, constituyedo un riesgo para la salud de las personas, para la calidad de vida de la población o a la preservación de la naturaleza.

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EJEMPLOS DE CONTAMINACIÓN

Son contaminantes los gases que se emiten por las chimeneas, el humo del cigarrillo, el ruido y las vibraciones generados por los motores y los equipos industriales, los sólidos suspendidos y los compuestos químicos tóxicos disueltos presentes en los efluentes líquidos, la energía calórica de los efluentes calientes, los materiales radioactivos, los residuos sólidos, etc.

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POBLACIÓN MUNDIAL

La causa del aumento de los gases en la atmósfera es claramente la actividad humana: calefacción, industria, agricultura y transporte. Causa y a la vez efecto de la triplicación de la población desde la década del 20.

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ECOSISTEMA: LA TIERRA

Para la generación de energía, movimientos de máquinas, generación de vapor y motores, se gastan cantidades extraordinarias de combustibles. Estos se encuentran en la naturaleza enterrados bajo la corteza terrestre. El hombre extrae estos compuestos y procede a quemarlos para producir calor, energía, movimiento. Por otro lado la quema y tala de bosques genera cambios en la producción y consumo de CO2 alterando el contenido de este compuesto en la atmósfera.

ATMÓSFERA

Pero no son solamente los gases productos de la combustión los que son vertidos a la atmósfera, también hay grandes cantidades de compuestos: metano (CH4), ozono (O3), CFC (cloro fluoro carbonados), óxidos de nitrógeno y compuestos azufrados, etc.

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ATMOSFERA ATMÓSFERA

Atmósfera. Capa gaseosa que rodea la tierra, en ella se distinguen 4 capas.

La tropósfera (0-10 km). La temperatura desciende con la altura llegando a –60° C. La estratósfera (10-50 km). El perfil de temperatura experimenta una fuerte inverión aumentando cerca de los 0°C. En esta capa el ozono presenta su mayor concentración La mesósfera (50-90 km) la temperatura vuelve a descender a valores inferiores a -100 °C. La termósfera (90-200 km) Aquí la temperatura asciende hasta alcanzar niveles de 1.000 °C.

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ATMOSFERA

Nitrógeno

Oxígeno

Argón

Otros

Composición Química

Compuesto %

Nitrógeno 78,10Oxígeno 20,90Argón 0,93Otros 0,07

Es gracias a la atmósfera que la temperatura de la tierra se mantiene y que es posible la vida en el planeta. La atmósfera tiene de manera natural contenido de ciertos gases que le dan un “efeto invernadero”. Estos logran que no haya temperaturas extremas. Los gases que dan el efecto invernadero son principalmente vapor de agua, CO2, CH4, N2O y ozono (O3). De no existir este efecto invernadero natural la temperatura promedio de la tierra sería -18˚C. Gracias a este la temperatura promedio es 15˚C

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ATMOSFERA

La temperatura media global de la Tierra es el resultado del balance existente entre la energía que llega del espacio (radiación solar), la pérdida de calor (enfriamiento) debida a la energía devuelta por la superficie terrestre y la atmósfera hacia el espacio y la cantidad de calor que es retenido en la atmósfera . Cuando la radiación solar atraviesa la atmósfera, una parte es absorbida por ésta mientras que otra es reflejada por las nubes o la superficie terrestre. El resto es absorbida por la Tierra la cual se calienta y transfiere calor a la atmósfera y al espacio (radiación terrestre o infrarroja). Parte de la radiación terrestre es absorbida en la atmósfera por algunos gases, llamados gases de efecto invernadero, que actúan como un manto que impide que la misma escape al espacio y contribuyen a mantener el calor de la Tierra. Estos gases mantienen la temperatura dentro de límites que han permitido el desarrollo de la vida como la conocemos.

EFECTO INVERNADERO

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EFECTO INVERNADERO

Efecto invernadero natural. MODERADO

Efecto invernadero actual. DESBALANCEADO

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EFECTO INVERNADERO

Dentro de los gases del efecto invernadero se pueden distinguir dos grupos principales: los "naturales" y los "artificiales" . Es decir, los que ya existían antes de la aparición del hombre en el planeta, y los que han sido fabricados por la industria humana. El primer grupo es, con mucho, el mas importante. Dentro de los gases "naturales" el que más influye es el vapor de agua pero debido a que su presencia y variaciones en la atmósfera no responden básicamente a acciones del ser humano, lo dejaremos de lado a los efectos de un análisis más detallado del problema de Calentamiento Global. Después del vapor de agua, los gases "naturales" que mayor incidencia ejercen sobre el efecto invernadero son por orden decreciente: Dióxido de Carbono que contribuye con cerca del 50 %, luego el Metano y el Ozono que contribuyen con aproximadamente un 15 %, seguidos por el Monóxido de Carbono, los Óxidos de Nitrógeno, y otros. En el segundo grupo habría que situar a los gases de la familia de los Cloro fluoro carbonos CFCs.

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GASES CAUSANTES DEL EFECTO INVERNADERO

Gas CO2 (CFC)x CH4 N2O O3 otros

Efecto 46 25 13 8 4 4 %T

Vol. 365 0,001 1,8 0,32 0,05 ? ppm

/año 0,5 4 0,9 0,25 ? %

R* 1 16.000 32 150 2.000

* R – poder emisor.

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El ozono O3 es un gas presente en mayor cantidad en la capa de la atmósfera llamada estratósfera. Su presencia es supremamente importante para la existencia de la vida en la tierra, es él quien nos proteje de los rayos ultravioleta (UV) del sol.

AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO

Cuando los rayos ultravioleta del sol llegan a la tierra se ven afectadas: las personas por problemas de cáncer en la piel, dermatitis alergicas, cataratas; las industrias pesquera y agrícola por disminución en el rendimiento de las mismas (debido a que las plantas y el algas utilizan la radiación solar para la fotosíntesis pero no están diseñadas para absorber lo radiación UV) y se presentan severos daños sobre los materiales de construcción y equipos expuestos a su influencia.

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FORMACIÓN DEL OZONO

En la estratósfera hay una serie de reacciones simultáneas de formación de ozono y destrucción del mismo. Ambas reacciones requieren radiación ultravioleta para llevarse a cabo y el efecto neto es la formación de la capa de ozono y la absorción de la radiación UV. EL calentamiento que resulta de este proceso es el responsable del aumento de temperatura en la estratósfera que le otorga estabilidad a la atmósfera. El ozono es una molécula altamente reactiva, sin embargo la mayoría de los compuestos presentes en la atmósfera son solubles

en agua y son arrastrados por la lluvia hacia la tierra antes de llegar a la mesósfera y tener la posibilidad de reaccionar con él. Este no es el caso de los compuestos cloro fluoro carbonados CFC, que son sintetizados por el hombre. Estos compuestos tienen una muy baja reactividad siendo prácticamente inertes en la troposfera . Al llegar a la mesósfera reaccionan con el ozono.

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DESTRUCCIÓN DEL OZONO

Un átomo de cloro es capaz de destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Los CFCs reaccionan con el ozono gracias a la acción de los rayos UV rompiendo el equilibrio que hay naturalmente en la estratósfera disminuyendo la cantidad de ozono. Después de esto, la capa de ozono se ve debilitada y no puede impedir la penetración de los rayos UV que pasan a través de la atmósfera e impactan la tierra.

Hoy se ha demostrado que la aparición del agujero de ozono, a comienzos de la primavera austral, sobre la Antártida está relacionado con la fotoquímica de los Clorofluorocarbonos(CFCs), componentes químicos presentes en diversos productos comerciales como el freón, aerosoles, pinturas, etc.

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Para detectar si el agujero se extiende hasta el continente hay que definir primero cuánto ozono (medido en Unidades Dobson) se considera como un agujero. Es comúnmente aceptado para el continente Sudamericano considerar una columna de ozono inferior a 220 UD para tal efecto.

AGUJERO POLAR

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Resumiendo:

La atmósfera genera un efecto invernadero natural. Este es indispensable para el desarrollo de la vida como la conocemos El “desarrollo” humano y su producción indiscrimidada de CO2, CH4 y ozono ha incrementado el efecto invernadero, generando cambios climáticos. Existe un agujero en la capa de ozono. Los productos clorofluorocarbonados reaccionan con el ozono al llegar a la estratósfera, disminuyendo el espesor de la capa de ozono. El agujero en la capa de ozono genera la llegada de los rayos ultravioleta a la superficie de la tierra generando problemas de salud y provisión de alimentos. Debemos hacernos reponsables del efecto que tenemos sobre la naturalea y procurar minimizarlo.

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ECOSISTEMA: LA TIERRA AGUA ¾ partes del planeta tierra se encuentran cubiertas

de agua. ¿cuál es entonces el problema con el suministro de agua? ¿porqué puede ser este un recurso escaso?

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EL AGUA

A pesar de que las ¾ partes de la tierra se encuentren cubiertas por agua menos del 1% de esta es agua dulce, la cual se encuentra disponible en fuentes superficiales y acuiferos subterráneos.

Mas de 1200 millones de personas no tienen acceso directo a agua potable y mas del 20% de los peces de agua dulce están en peligro de extinción. Gran parte de los esfuerzos actuales de control ambiental está destinados a cambatir la contaminación provocada por la acción humana

OCEANOS

POLOS Y GLACIARES

ACUIFEROSSUBTERRÁNEOS

AGUA DULCESUPERFICIAL

OCEANOS 97,20%

POLOS Y GLACIARES

2,09%

ACUIFEROS SUBTERRÁNEOS

0,60%

AGUA DULCE SUPERFICIAL

0,02%

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La presencia de organismos invertebrados y peces en los cuerpos de agua le genera cierta capacidad de autolimpieza (autodepuración), ya que los compuestos orgánicos que son vertidos son consumidos por los seres vivos presentes es el agua. Los compuestos orgánicos vertidos son utilizados como alimento por las bacterias acuáticas, estas a su vez sirven de alimento a especies de mayor tamaño. Esta cadena alimenticia acuática depende de la disponibilidad de oxígeno disuelto en el agua ya que éste es esencial para la vida aerobia (los organismos aerobios son los que requieren oxígeno para vivir). Si se agota el oxígeno disuelto debido a un incremento de la actividad aeróbica, entonces el agua empezará a ser dominada por la actividad de organismos anaerobios (los organismos anaerobios son los que no requieren oxígeno para vivir), esto produce entonces un cuerpo de agua diferente al que conocemos normalmente ya que la actividad anaerobia genera metano que es un gas mal oliente y este tipo de actividad microbiana implica que el agua no sea apta para el consumo humano.

EL AGUA

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A pesar de que existe mucho oxígeno en el aire, la cantidad que se puede disolver en el agua es muy pequeña (menos de 10 mg de oxígeno por cada litro de agua), esta cantidad puede ser muy poca si hay una actividad aeróbica muy intensa. Es por ello que las normas de control ambiental de efluentes líquidos restringen la cantidad de material orgánico biodegradable que puede ser vertido a los ríos. De este modo se protege la actividad aeróbica permitiendo que el río o lago sea un cuerpo de agua saludable y apto para el uso humano

EL AGUA

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Resumiendo:

La cantidad de agua dulce disponible en la tierra es limitada. El agua es un recurso fundamental para el desarrollo de la vida. Tiene la capacidad de consumir parte de la materia orgánica que se vierte en ella pero no en grandes cantidades debido a que se requiere de oxígeno para llevar a cabo las reacciones

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Actualmente los residuos sólidos de nuestras actividades constituyen un serio problema ambiental, debido a los grandes volúmenes que se generan en las áreas urbano-industriales. En muchos casos, la disposición de estos residuos se realiza de manera inadecuada, con serios efectos negativos para la salud de la población local, principalmente cuando se encuentran presentes residuos peligrosos.

RESIDUOS SÓLIDOS

El creciente costo debido al transporte y a la disposición de los residuos sólidos industriales representa una fuerte presión económica para el sector industrial.

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CONTAMINANTES GENERADOS POR LA INDUSTRIA DE PULPA Y PAPEL

Las industrias de celulosa y papel generan importantes cantidades de residuos gaseosos, sólidos y líquidos, así como ruido molestos que pueden afectar negativamente la calidad de vida de las poblaciones cercanas

Para evitar que los residuos de las plantas afecten la salud de las personas estos deben ser depuardos mediante tratamientos que permitan eliminar los contaminantes más dañinos.

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CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Los contaminanates atmosféricos más comunes generados por las plantas de celulosa y papel incluyen: materiales particulados, óxidos de azufre (SO2), oxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de carbono (CO2), monoxido de carbono (CO), compuestos odoríferos (mercaptanos) y ruidos. Una parte importante de estos contaminantes se genera en las calderas de las plantas ya que en ellas se requiere mucha energía calórica y se deben producir grandes cantidades de vapor. Por otra parte los ruidos se generan en las operaciones de la maquinaria pesada y la descompresión de gases

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CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Material Particulado

Compuestos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Compuestos Orgánicos Volátiles (VOC)

Monóxido de carbono

Cloro gas (Cl2)

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CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Material Particulado

Compuestos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Compuestos Orgánicos Volátiles

VOC

Monóxido de carbono

Cloro gas (Cl2)

MATERIAL PARTICULADO

En las plantas de celulosa y papel, las partículas son originadas por procesos de

combustión en las calderas y en el procesamiento de algunos materiales (ej.

polvos generados durante el procesamiento del papel reciclado, madera, bagaso, lodos de tratamiento, etc.). La composición química de

las partículas depende de su origen y, generalmente, constituyen una mezcla de

substancias diversas, entre las cuales se puede mencionar: carbonatos, sulfatos, carboncillo, alquitranes, resinas, trozos de fibra, polen,

hongos, bacterias, etc.

Page 41: Conceptos ambientales papeles del cauca

CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Material Particulado

Compuestos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Compuestos Orgánicos Volátiles

VOC

Monóxido de carbono

Cloro gas (Cl2)

se utilizan en las calderas y en los motores de los vehículos de la planta (ej. carbón, petróleo combustible

(fuel oil), diesel). En el aire, el SO2 se oxida y se transforma en ácido sulfúrico y sus sales, por medio de procesos fotoquímicos atmosféricos. Además del SO2, se generan compuestos volátiles ricos en azufre tales como los mercaptanos (CH3S, C2H5S) y el sulfuro de hidrógeno (H2S). Los compuestos sulfurados volátiles, conocidos como TRS (sigla en inglés correspondiente a “sulfuros

COMPUESTOS AZUFRADOS

El dióxido de azufre (SO2) se genera a partir de la combustión de

combustibles fósiles ricos en azufre que

reducidos totales”), generan fuertes olores que son

detectados a muy bajas concentraciones

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CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Material Particulado

Compuestos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Compuestos Orgánicos Volátiles

VOC

Monóxido de carbono

Cloro gas (Cl2)

ÓXIDOS DE NITRÓGENO

Los óxidos de nitrógeno pueden ser generados durante la combustión en

calderas que operan a altas temperaturas. Estos óxidos se forman a partir del nitrógeno presente en el aire (N2) formando monóxido de nitrógeno (NO) y, en menor cantidad, dióxido de nitrógeno (NO2). Una vez que los gases

son emitidos a la atmósfera, estos compuestos se convierten en ácido nítrico

y luego precipitan formando lluvia

ácida.

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CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Material Particulado

Compuestos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Compuestos Orgánicos Volátiles

VOC

Monóxido de carbono

Cloro gas (Cl2)

emitir compuestos orgánicos que se generan en las operaciones de blanqueo y debido a la combustión incompleta en calderas y motores. Las plantas que utilizan reactivos clorados son fuente de residuos organoclorados. La mayoría de estos compuestos permanecen en los residuos líquidos y sólidos de las plantas, pero algunos se pueden formar durante la

combustión de residuos que contienen cloro y ser emitidos a la atmósfera. Durante la combustión de

lodos de tratamiento de efluentes con alto contenido de compuestos clorados, se

pueden formar dioxinas y furanos clorados

COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES (VOC)

Las plantas celulósicas pueden

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CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Material Particulado

Compuestos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Compuestos Orgánicos Volátiles

VOC

Monóxido de carbono

Cloro gas (Cl2)

MONÓXIDO DE CARBONO Es un contaminante que proviene, principalmente, de la combustión incompleta de cualquier tipo de

combustible. Las plantas de celulosa y papel utilizan grandes cantidades de

combustibles de origen diverso, y son una importante fuente de generación de CO.

La legislación sobre salud ocupacional impone fuertes restricciones a las

concentraciones permisibles de CO, ya que el CO tiene efectos serios sobre la

salud y puede causar la muerte

Page 45: Conceptos ambientales papeles del cauca

CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Material Particulado

Compuestos de azufre

Óxidos de nitrógeno

Compuestos Orgánicos Volátiles

VOC

Monóxido de carbono

Cloro gas (Cl2)

CLORO GASEOSOS (Cl2) Muchas plantas celulósicas que producen fibra blanca utilizan cloro como agente

blanqueante. El Cl2 es un gas pesado, de color amarillento con un fuerte olor

característico, que se utiliza como germicida en la potabilización de agua. La exposición a este gas produce fuertes irritaciones en las

mucosas del sistema respiratorio y puede

producir serias intoxicaciones.

Page 46: Conceptos ambientales papeles del cauca

CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS El Ruido: Las plantas de celulosa y papel son muy ruidosas. Existe maquinaria pesada (ej. descortezadores, astilladores, desfibradores, compresores, cortadoras, etc) y otras operaciones que emiten altos niveles de ruido durante su funcionamiento. El ruido es un sonido indeseable, de gran intensidad y alta frecuencia, constituyendo una molestia para las personas afectadas. El nivel de presión sonora (NPS), se define en términos del número de decibelios[1] de presión acústica. Los valores de NPS se encuentran en el rango 10-140 dB. Los camiones y otras maquinarias pesadas generan NPS del orden de 90-110 dB, mientras que una biblioteca típica presenta 40 dB.

[1] Decibel (dB): Unidad adimensional usada para describir niveles de presión, potencia o intensidad sonora.

Page 47: Conceptos ambientales papeles del cauca

CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Las Radiaciones Ionizantes: Muchas plantas de celulosa y papel utilizan instrumental de laboratorio, reactivos y sensores que pueden generar radiaciones ionizantes (ej. rayos X, las partículas y , y los rayos ). Estas radiaciones tienen serios efectos para la salud de las personas, debido a su poder para ionizar la materia que encuentra a su paso, generando deformaciones genéticas, tumores, cáncer y muerte. Debido a sus efectos desvastadores sobre la salud de las personas, la exposición a este tipo de radiaciones está fuertemente controlada.

Page 48: Conceptos ambientales papeles del cauca

IMPACTO ATMÓSFERICO – AIRE planta de pulpa y papel

Manejo de la materia prima

Digestores Lavado Tamizado Planta de blanqueo

secadores

Horno de cal

Preparación licor blanco

Caldera de recuperación

Tanques de almacenamiento

Preparación qcos blanqueo

VOC Olores VOC

Olores VOC

Cloro ó Dióxido de cloro (ECF)

Polvo

Evaporadores

Polvo

Olores VOC

Polvo, SO2, Nox, H2S

Polvo, SO2, Nox, H2S

Olores VOC

Calderas (aceite, lodos, corteza,..)

Polvo, SO2, Nox

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SISTEMAS DE TRATAMENTO DE RESIDUOS GASEOSOS

En la práctica, los sistemas de depuración de gases presentan una combinación de operaciones unitarias destinadas a eliminar los diferentes contaminantes de la corriente residual, en forma secuencial. Por ejemplo:

Eliminación de material particulado de mayor tamaño, mediante ciclones, filtros o lavadores húmedos. Eliminación de material particulado fino, mediante filtros de alta eficiencia o precipitadores electrostáticos. Eliminación de SO2, mediante absorción alcalina o adsorción con limonita. Eliminación de compuestos orgánicos volátiles (por ejemplo, metanol y compuestos odoriferos (TRS)), mediante combustión a alta temperatura.

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SISTEMAS DE TRATAMENTO DE RESIDUOS GASEOSOS

SEPARADORES ESTÁTICOS O CICLONES. Son ampliamente utilizados para capturar cenizas y polvos. Se basan en la acción de la fuerza centrífuga sobre la partícula. Están formados por un cuerpo principal cilíndrico-cónico, donde los gases son alimentados tangencialmente. Al interior del equipo se forman dos vórtices: uno periférico (descendente) y otro central (ascendente). Las partículas más pesadas son lanzadas hacia las paredes, depositándose en la parte inferior del cono. El resto del gas forma un vórtice central, que circula hacia arriba y sale por la parte superior del cilindro.

Page 51: Conceptos ambientales papeles del cauca

SISTEMAS DE TRATAMENTO DE RESIDUOS GASEOSOS

FILTROS Son ampliamente utilizados a escala industrial. El gas se hace circular a través de la unidad filtrante, donde los sólidos quedan retenidos. A medida que la operación transcurre, se forma una película de sólidos que incrementa la capacidad de filtración, pero que aumenta progresivamente la pérdida de carga. Por lo tanto, los filtros deben ser limpiados periódicamente, ya que una vez que se colmatan, la pérdida de carga puede ser 10 veces mayor que la del filtro limpio.

Page 52: Conceptos ambientales papeles del cauca

SISTEMAS DE TRATAMENTO DE RESIDUOS GASEOSOS

PRECIPITADORES ELECTROSTÁTICOS Se basa en la acción de un campo eléctrico sobre las partículas sólidas cargadas eléctricamente. Las partículas son cargadas mediante una corriente de electrones que circula entre los electrodos por efecto corona, gracias al alto voltaje existente entre ellos (del orden de 60 kvolts DC). Las partículas son atraídas hacia electrodos colectores, donde se depositan y separan del resto de la corriente gaseosa. El gas fluye en dirección paralela a los electrodos. Son altamente eficientes para remover partículas de tamaño pequeño, incluso menores de 1 m y presentan mínimas pérdidas de carga. Puede recolectar más del 99% de las cenizas de los gases de combustión. Su eficiencia se ve afectada en condiciones de variabilidad

SALIDA DE GASES

DEPURADOS

PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO

ALIMENTACIÓN DE GAS

SÓLIDOS

RESIDUALES

ELECTRODO COLECTOR DE PARTÍCULAS

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SISTEMAS DE TRATAMENTO DE RESIDUOS GASEOSOS

LAVADORES DE GASES Aquí se incluyen diversos equipos basados en la eliminación del material particulado, mediante el uso de un líquido absorbente. Cualquier compuesto gaseoso que sea soluble en dicho líquido, también puede ser removido de la corriente gaseosa principal. Ello representa una ventaja sobre los sistemas de depuración secos, descritos en secciones anteriores. Además, no presentan limitaciones debido a la presencia de compuestos combustibles y explosivos, y tienen mayor tolerancia a variaciones de la temperatura del gas. Sin embargo, la principal desventaja se debe a la generación de un residuo líquido que contiene el contaminante removido del gas. En general, los costos globales de tratamiento utilizando estos sistemas son altos cuando se requiere una alta eficiencia de depuración. Los más usados son: Lavadores de Aspersión, Ciclónicos e Inerciales (venturi)

Page 54: Conceptos ambientales papeles del cauca

SISTEMAS DE TRATAMENTO DE RESIDUOS GASEOSOS

SISTEMAS DE ABSORCION PARA REMOVER ÓXIDO DE AZUFRE (SO2) El SO2 se puede absorber y retirarlo en solución líquida. El agua es el medio absorbente más utilizado a escala industrial. Generalmente, se utiliza columnas de relleno para aumentar el área de contacto gas-líquido.

ELIMINACION DE COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES Y TRS La combustión es uno de los métodos más utilizados para eliminar compuestos orgánicos volátiles presentes en el gas. La oxidación de dichos contaminantes resulta en la formación de CO2, SO2 y vapor de agua.

ELIMINACION DE OXIDOS DE NITROGENO (NOx) En el caso de los NOX generados durante los procesos de combustión, la mayoría de las técnicas para su eliminación se basan en el control de las condiciones de operación. En los sistemas de combustión, gran parte de los NOX se forman a partir de la reacción entre el N2 y el O2 del aire a alta temperatura. Generalmente, se opera con un 10-20% de exceso de aire para asegurar una combustión completa y evitar la formación de CO e hidrocarburos volátiles; sin embargo, ello permite la oxidación del N2 que resulta en la formación de NOx. Al reducir dicho exceso de aire, se puede reducir la emisión de NOX.

Page 55: Conceptos ambientales papeles del cauca

CONTAMINANTES EN EL AGUA La composición de las aguas residuales industriales es altamente dependiente del tipo de procesos y de la naturaleza de los materiales utilizados: · En general, los efluentes de una planta papelera tienen una composición que está directamente relacionada con la calidad de la materia prima. Estos efluentes contienen restos de fibras, sólidos suspendidos inorgánicos (carbonatos, silicatos), almidones, colorantes, encolantes, floculantes, metales pesados, etc. Por su parte, los efluentes de una planta productora de celulosa presentan restos de fibras y altos contenidos de material orgánico disuelto, proveniente de la lignina, de los carbohidratos y otros componentes de la madera. Muchos de estos compuestos son coloreados y tóxicos, debido a la presencia de grupos fenólicos clorados, formados en el blanqueo de pulpa.

Page 56: Conceptos ambientales papeles del cauca

PARÁMETROS PARA CONOCER LA CONTAMINACIÓN EN EL AGUA

Temperatura y pH (ácidos y álcalis). Sedimentos

Sólidos Totales Sólidos suspendidos Sólidos disueltos

Materia Orgánica (disuelta o suspendida) DBO: Demanda Biológica de Oxígeno. DQO: Demanda Química de Oxígeno. COT: Carbono Orgánico Total.

Compuestos clorados (AOX) Color. Nutrientes como compuestos de nitrógeno y fósforo Metales

Page 57: Conceptos ambientales papeles del cauca

TEMPERATURA La adición de agua con temperatura mayor a una corriente fluvial causa en esta un aumento de la temperatura. Este aumento genera que la cantidad de microorganismos aumente demandando más oxígeno y por otro lado disminuye la solubilidad del oxígeno en el agua. Si la turbulencia del cuerpo de agua no es suficiente para producir un buen mezclado genera zonas con diferentes temperaturas que generan choques térmicos para los peces que se encuentren nadando libremente. El pH del efluente dependerá de los procesos de pulpeo y blanqueo utilizados. En todos los casos es necesario ajustarlo entre 6-8 antes del tratamiento secundario o la descarga. Se cree que en ese intervalo se mantiene la supervivencia de la mayoría de las formas de vida acuática.

PARÁMETROS FUNDAMENTALES Temperatura y pH (ácidos y álcalis).

Page 58: Conceptos ambientales papeles del cauca

SÓLIDOS TOTALES es todo el material que permanece como residuo de la evaporación a 103-105 ˚C de una catidad conocida de la muestra. SÓLIDOS SUSPENDIDOS son definidos como aquellos con tamaño mayor a una micra de diámetro y que son retenidos en un medio filtrante. SÓLIDOS DISUELTOS es el material que pasó a través del medio filtrante y se puede cuantificar por evaporación o por diferencia. SÓLIDOS TOTALES = SÓLIDOS SUSPENDIDOS + SÓLIDOS DISUELTOS Los sólidos suspendidos se dividen en sedimentables y no sedimentables.

PARÁMETROS FUNDAMENTALES Sedimentos

Page 59: Conceptos ambientales papeles del cauca

La Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la medida más ampliamente usada para conocer la materia orgánica presente en un efluente. La DBO es una medida del oxígeno requerido para oxidar la materia orgánica en una muestra a través de la acción de microorganismos. El método clásico consiste en determinar el oxígeno disuelto antes y después de un periodo de incubación a 20˚C. EL periodo de tiempo usual es de 5 días y por esta razón se le da el nombre de DBO5 A la muestra a analizar se le añade un “agua de dilución” que ha sido “inoculada” con microorganismos que deben haber sido previamente aclimatados al medio que van a consumir. El tipo de agua de dilución, las bacterias inoculadas y el valor del pH son factores muy importantes para la reproducibilidad de los resultados.

PARÁMETROS FUNDAMENTALES Materia Orgánica

Page 60: Conceptos ambientales papeles del cauca

PARÁMETROS FUNDAMENTALES Materia Orgánica

La Demanda Química de Oxígeno (DQO) es la medida del consumo de oxígeno de toda la materia orgánica presente en un efluente y que es químicamente degradable. La prueba se lleva a cabo poniendo la muestra a analizar en contacto con un oxidante fuerte como el dicromato de potasio en presencia de H2SO4 y en presencia de un catalizador (sulfato de plata) a altas temperatura (150˚C). Esta prueba nos dice cuánto oxígeno consume una muestra gracias al efecto de oxidantes químicos fuertes. La DQO es generalmente más alta que la DBO (o a lo sumo igual) debido a que son más los compuestos que pueden ser oxidados químicamente que los biológicamente oxidables. Llevar a cabo esta prueba toma alrededor de 3 horas.

El Carbono Orgánico Total (COT) es la medida de carbono presente en una muestra y que proviene de materia orgánica. Se realiza inyectando una cantidad conocida de la muestra en un horno a alta temperatura donde todos los compuestos son oxidados a CO2. El dioxido de carbono es medido por una analizador infrarrojo.

Page 61: Conceptos ambientales papeles del cauca

PARÁMETROS FUNDAMENTALES Compuestos Clorados (AOX)

Los Bifenilos Policlorados (PCBs) fueron los primeros compuestos orgánicos clorados asociados a la industria papelera en llamar la atención sobre su carácter tóxico para el ambiente . Dos fuentes potenciales de este material en la industria son el fluido de los transformadores y un ingrediente en el papel autocopiante. Cada uno de estos usos ha sido suspendido. De hecho la producción de PCBs fue detenida en octubre de 1977.

El Cloroformo (CHCl3, Tricloro metano) la industria papelera tiene la dudosa distinción de efectuar la mayor descarga industrial de cloroformo. La fuente principal es la operación de blanqueo. En el blanqueo la etapa de hipoclorito representa el problema fundamental. Este químico no es un riesgo a largo plazo para el ambiente dado que tiende a descomponerse rápidamente.

Las Dioxinas (2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina) La dioxina es tiene la reputación de ser una de las sustancias más tóxicas conocidas por el hombre. Se han detectado dioxinas en los enfluentes tratados de plantas de pulpa blanqueada cuando el CLORO GASEOSO es usado como agente de blanqueo.

Page 62: Conceptos ambientales papeles del cauca

PARÁMETROS FUNDAMENTALES COLOR Y NUTRIENTES

El Color se define ya sea como ”natural” o aparente”. El color natural es definido como el presente en una muestra cuando ha sido retirada la turbidez (causada por los sólidos suspendidos). El color aparente incluye no solamente las sustancias disueltas sino también las que se encuentran en suspensión. Los Nutrientes que más interesan son el nitrógeno, fósforo. Estas sustancias no se encuentran normalmente en la industria de pulpa y papel, razón por la cual son adicionadas al tratamiento secundario. Debe tenerse un buen control sobre las cantidades adicionadas para evitar que lleguen al cuerpo de agua puesto que incrementa la actividad de los microorganismos en la misma.

Page 63: Conceptos ambientales papeles del cauca

PARÁMETROS DE CONTAMINACIÓN EN EL AGUA Y SUS CONSECUENCIAS

SÓLIDOS SUSPENDIDOS

COLOR COMPUESTOS CLORADOS

MATERIA ORGÁNICA

Page 64: Conceptos ambientales papeles del cauca

SÓLIDOS SUSPENDIDOS

COLOR COMPUESTOS CLORADOS

MATERIA ORGÁNICA

COLOR

EFECTOS ANTIESTÉTICOS

REDUCE LA PENETRACIÓN DE LA LUZ EN EL AGUA

PARÁMETROS DE CONTAMINACIÓN EN EL AGUA Y SUS CONSECUENCIAS

Page 65: Conceptos ambientales papeles del cauca

SÓLIDOS SUSPENDIDOS

COLOR COMPUESTOS CLORADOS

MATERIA ORGÁNICA

COMPUESTOS CLORADOS

EFECTOS TÓXICOS A LOS ORGANISMOS VIVOS

PARÁMETROS DE CONTAMINACIÓN EN EL AGUA Y SUS CONSECUENCIAS

Page 66: Conceptos ambientales papeles del cauca

SÓLIDOS SUSPENDIDOS

COLOR COMPUESTOS CLORADOS

MATERIA ORGÁNICA

SÓLIDOS SUSPENDIDOS

FORMACIÓN DE DEPÓSITOS EN LOS RÍOS Y LAGOS.

DAÑO EN LAS AGALLAS DE PECES.

IMPIDEN EL PASO DE LA LUZ

PARÁMETROS DE CONTAMINACIÓN EN EL AGUA Y SUS CONSECUENCIAS

Page 67: Conceptos ambientales papeles del cauca

SÓLIDOS SUSPENDIDOS

COLOR COMPUESTOS CLORADOS

MATERIA ORGÁNICA

MATERIA ORGÁNICA

BIODEGRADACIÓN CON CONSUMO DE OXÍGENO DEL AGUA Y LA DISMINUCIÓN DE ESTE PARA LA

VIDA DE LOS ORGANISMOS PRESENTES.

TOXICIDAD A LOS ORGANISMOS ACUÁTICOS

PARÁMETROS DE CONTAMINACIÓN EN EL AGUA Y SUS CONSECUENCIAS

Page 68: Conceptos ambientales papeles del cauca

IMPACTO ATMÓSFERICO – AGUA planta de pulpa y papel

Manejo de mat prima

Digestores Lavado y Tamizado

Deslignificación oxígeno

Planta de blanqueo

Máquina de papel

Horno de cal

Preparación licor blanco

Caldera de recuperación

Fibras, minerales y sustancias orgánicas

disueltas Licor negro a evaporadores

Lavado

Fibras, sustancias orgánicas disueltas, sustancias cloradas,

fósforo, nitrógeno y sales

Tratamiento de condensados

Sustancias orgánicas disueltas

Corteza, fibras, arenas,

sustancias orgánicas disueltas,

bagazo, médula

Sustancias inorgánicas

Page 69: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO DE RESIDUOS LÍQUIDOS

El primer objetivo de una estrategia de control ambiental en la industria de celulosa y papel es prevenir o reducir la generación de los contaminantes en su fuente. Sin embargo, en la práctica, las limitaciones tecnológicas y las restricciones impuestas por los procesos mismos hace casi inevitable la generación de residuos de producción, los cuales deben ser tratados antes de su descarga a los medios receptores. Las tecnologías de tratamiento de residuos tienen como objetivo disminuir el impacto ambiental de dichas descargas, y generar residuos finales que cumplan con los flujos y concentraciones de contaminantes estipulados en la legislación vigente, o en las políticas de la empresa. Algunos tipos de tratamientos de residuos eliminan físicamente los contaminantes del efluente, por ejemplo, la remoción de lodos mediante filtración, sedimentación o flotación. Otros tratamientos transforman los contaminantes en compuestos de menor impacto ambiental, por ejemplo, la eliminación de material orgánico disuelto mediante la oxidación biológica para generar CO2 y biomasa.

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MÉTODOS PARA TRATAR LOS CONTAMINANTES

Contaminante: Grasas y Aceites Libres y Emulsificados: Separación por Gravedad Filtración Flotación Contaminante: Sólidos Suspendidos: Sedimentación Flotación Filtración Centrifugación Contaminante: Materia Orgánica Biodegradable: Tratamiento Biológico Aeróbico Tratamiento Biológico Anaeróbico Oxidación Química

Page 71: Conceptos ambientales papeles del cauca

Contaminante: Materia Orgánica Tóxica: Oxidación Química Adsorción Combustión Contaminante: Nitrógeno y Fósforo Tratamiento biológico Aeróbico/anaeróbico Desorción Precipitación química Contaminante: Sólidos Inorgánicos Disueltos: Adsorción Precipitación química Intercambio Iónico Ósmosis Reversa

MÉTODOS PARA TRATAR LOS CONTAMINANTES

Page 72: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO DE RESIDUOS LÍQUIDOS

Los efluentes de las plantas de celulosa y papel son ricos en sólidos suspendidos, constituidos por fibra celulósica, finos, cargas inorgánicas, bacterias, virus u otras partículas de pequeño tamaño. Cuando la densidad de las partículas es mayor que la del agua, las partículas tienden a sedimentar. Cuando la densidad de las partículas es menor que la del agua, ellas tienden a flotar. Para llevar a cabo este tratamiento se utilizan las siguientes operaciones: SEDIMENTACIÓN, FLOTACIÓN, FILTRACIÓN y CENTRIFUGACIÓN.

TRATAMIENTO PRIMARIO: ELIMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS

Page 73: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO PRIMARIO: ELIMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS

Los sistemas de sedimentación consisten en estanques donde se deja reposar el efluente para que las partículas sólidas suspendidas puedan sedimentar. La permanencia del líquido en el estanque debe ser suficiente como para permitir que las partículas lleguen al fondo del recipiente y se pueda obtener un líquido clarificado. Tiempo de residencia: 2-4h Remoción de sólidos: 50-98% Remoción de DBO5: 10-30%

SEDIMENTACIÓN

TANQUE DE SEDIMENTACIÓN CIRCULAR

EFLUENTE

CLARIFICADO

LODOS

ALIMENTACIÓN

Page 74: Conceptos ambientales papeles del cauca

CLARIFICADOR

Sedimentación de sólidos suspendidos

Page 75: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO PRIMARIO: ELIMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS

FLOTACIÓN

La flotación se usa para eliminar sólidos y material no disuelto cuya densidad es menor que la densidad del líquido (ej. grasa, aceites, plásticos). La densidad aparente de un sólido puede disminuir significativamente cuando se agregan burbujas de aire que se adhieren a su superficie. Por ejemplo, las fibras y las cargas inorgánicas tienen una densidad mayor que la del agua y tienden a sedimentar naturalmente; sin embargo, ellas pueden ser forzadas a flotar si se les adhieren burbujas de aire que reducen su densidad aparente. La flotación es muy usada en la separación y recuperación de fibra celulósica en la industria papelera. Utiliza menos espacio que los sedimentadores ya que se requieren menores tiempos de residencia y presenta menos riesgo de malos olores, ya que se evita la descomposición anaeróbica del material biodegradable. Tiempo de residencia: 5-30 min Remoción de sólidos: 75-98% Remoción de DBO5: 10-30%

Page 76: Conceptos ambientales papeles del cauca
Page 77: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO PRIMARIO: ELIMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS

FILTRACIÓN La filtración permite eliminar sólidos suspendidos de manera efectiva. Tanto en el tratamiento de efluentes como en el tratamiento de agua industrial, la filtración puede ser utilizada para retirar material particulado presente en el agua (ej. fibras, bacterias, sólidos inorgánicos). En algunas plantas papeleras, se utilizan filtros rotatorios continuos que permiten mantener la operación de filtración sin interrupción. LIMPIADORES CENTRÍFUGOS Estas unidades son ampliamente utilizadas en las plantas de celulosa y papel para eliminar sólidos de mayor densidad en forma continua y a bajo costo. El líquido entra en forma tangencial a estas unidades y las partículas son retiradas por el fondo, mientras el efluente clarificado sale continuamente por la parte superior.

Page 78: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO DE RESIDUOS LÍQUIDOS

Un sistema de tratamiento biológico consiste en la utilización de microorganismos para eliminar los contaminantes biodegradables. Estos microorganismos se ponen en contacto con el agua a tratar en un estanque apropiado (bioreactor). El material orgánico disuelto o en estado coloidal es utilizado como alimento por parte de microorganismos existentes en el medio, transformándolos en compuestos más sencillos, de fácil eliminación (ej: CO2, CH4) y en nuevos microorganismos. A su vez, los microorganismos pueden ser separados del efluente utilizando técnicas de separación sólido/líquido.

TRATAMIENTO SECUNDARIO: ELIMINACIÓN DE MATERIAL ORGÁNICO BIODEGRADABLE MEDIANTE

TRATAMIENTO BIOLÓGICO

Page 79: Conceptos ambientales papeles del cauca

LAGUNAS DE AIREACIÓN. Son grandes estanques donde se mantiene la actividad aeróbica con ayuda de aireación mecánica o por difusores. Normalmente, el efluente de la laguna contiene material en suspensión correspondiente a los microorganismos que se han reproducido en la laguna, con una concentración en el rango 0,08 - 0,4 (kg/m3). En caso de no cumplimiento con las normas que regulan su vertido final, los sólidos suspendidos deben ser removidos, (generalmente, mediante sedimentación). Remoción de DBO5: 70-97%

TRATAMIENTO SECUNDARIO: TRATAMIENTOS AEROBIOS

Page 80: Conceptos ambientales papeles del cauca

LAGUNAS AIREADAS

Biodegradación de la materia orgánica

Page 81: Conceptos ambientales papeles del cauca

LODOS ACTIVADOS. El sistema de lodos activados es un sistema de tratamiento biológico de mayor velocidad de degradación, debido a que se mantiene una alta concentración de biomasa en el reactor. El sistema consta de dos etapas básicas: 1) Un bioreactor aireado donde los microorganismos consumen los compuestos orgánicos biodegradables y forman flóculos; 2) Un sedimentador donde se separa el líquido clarificado de los flóculos. Estos flóculos (lodos) son parcialmente reciclados al bioreactor. La existencia de reciclo de biomasa permite mantener una población microbiana más alta en el bioreactor (2-4 g/l), permitiendo velocidades más altas de remoción de material orgánico biodegradable. Remoción de DBO5: 70-97%

TRATAMIENTO SECUNDARIO: TRATAMIENTOS AEROBIOS

Page 82: Conceptos ambientales papeles del cauca

FILTROS BIOLÓGICOS. Estos son sistemas de tratamiento biológico donde se mantiene una gran cantidad de microorganismos adheridos en roca, escoria u otro soporte inerte, formando un lecho a través del cual escurre el efluente. El aire circula por convección natural o forzada mediante ventiladores. Tiempo de residencia: 0,4- 2 días Remoción de DBO5: 60-85%

TRATAMIENTO SECUNDARIO: TRATAMIENTOS AEROBIOS

Carga orgánica

menor de 1,2 (kg DBO / m3 /día)

Carga hidráulica

menor de 30 (m3 /m2/día)

Page 83: Conceptos ambientales papeles del cauca

Los sistemas de tratamiento anaeróbico utilizan microorganismos anaeróbicos para degradar la materia orgánica. Este proceso incluye varios tipos de microorganismos anaeróbicos y se realiza en ausencia de oxígeno, generando metano y compuestos orgánicos de menor tamaño. Desgraciadamente, los microorganismos anaeróbicos son más lentos que los aeróbicos. Además, no degradan totalmente la materia orgánica, generando muchos otros compuestos (H2S, mercaptanos, ácidos orgánicos y aldehídos), con problemas de corrosión y malos olores. El pH óptimo para maximizar el CH4 (metano) es 7-7,5. Bajo pH 6 y sobre 8,5 la producción de CH4 cesa. En las plantas de celulosa y papel, los de tratamiento sistemas anaeróbicos se usan frecuentemente para estabilizar los lodos de tratamiento aeróbico. También se pueden utilizar para tratar líneas segregadas con alta concentración de DBO5 Tiempo de residencia: 0,5 – 3 días Remoción de DBO5: 30-90%

TRATAMIENTO SECUNDARIO: TRATAMIENTOS ANAEROBIOS

Page 84: Conceptos ambientales papeles del cauca

RESIDUOS SÓLIDOS Los residuos sólidos generados en las plantas de celulosa y papel ofrecen una gran oportunidad para implementar una gestión adecuada, con vistas a recuperar fibra, segregar los residuos peligrosos y facilitar el vertido de aquellos que no tengan valor comercial. Los residuos sólidos finales se pueden minimizar a partir de un conjunto de medidas para segregarlos y reutilizarlos, de tal modo que solo una mínima fracción del total deba ser vertida al ambiente. Los residuos no peligrosos se pueden depositar en vertederos controlados. Sin embargo, los residuos sólidos peligrosos deben ser tratados y reducidos a formas inocuas antes de su vertido final. Una práctica común en todo el mundo, es confinar los residuos sólidos en vertederos controlados, adecuadamente impermeabilizados y con equipamiento para control de gases y lixiviados. Si el vertedero está bien diseñado, esta forma de disposición es adecuada para reducir el impacto ambiental de los residuos industriales,

Page 85: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS CONFINAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS EN VERTEDEROS CONTROLADOS El confinamiento de los residuos sólidos de origen industrial es una de las medidas más comunes a nivel mundial. Los residuos no peligrosos, inertes y asimilables a residuos sólidos urbanos (RSU) generalmente se almacenan en vertederos controlados. Estos son lugares donde los residuos se almacenan, se compactan y se cubren con una capa de material de relleno. Ya que generalmente se genera residuos líquidos secundarios, producto de las transformaciones biológicas y químicas que sufren los sólidos, se debe mantener una adecuada impermeabilización de las paredes del vertedero, particularmente, del fondo. En el caso del confinamiento de residuos sólidos peligrosos, tales como solventes orgánicos, aceites, y envases de biocidas, se debe seleccionar un sistema de confinamiento que garantice una barrera permanente entre dichos residuos y el entorno.

Page 86: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS

TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE RESIDUOS BIODEGRADABLES Los lodos obtenidos en el tratamiento biológico presentan un alto contenido de materia orgánica biodegradable. Dicha materia orgánica se puede utilizar como fuente de carbono para el crecimiento de microorganismos, lo cual permite reducir su volumen, estabilizar y revalorizar el residuo final. Al respecto, existen dos opciones alternativas para el tratamiento biológico de residuos del tratamiento biológico: Degradación aeróbica (compostaje): Este proceso consiste en promover la biodegradación bajo condiciones aeróbicas a temperaturas en el rango 40-60ºC, lo que permite transformar el residuo biodegradable en un sólido húmico de alto poder nutritivo para uso agrícola (Compost). Biodegradación anaeróbica: La biodegradación se realiza en ausencia de oxígeno, para así promover la acción de bacterias anaeróbicas. Estos procesos ocurren naturalmente en los vertederos controlados donde se deposita residuos sólidos biodegradables. En este proceso se genera metano que puede ser usado como combustible.

Page 87: Conceptos ambientales papeles del cauca

TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS COMBUSTIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS Los lodos de los tratamientos primario y biológico de efluentes, junto a otros residuos orgánicos generados en la planta, pueden ser utilizados como combustible en calderas de poder. En muchas plantas de celulosa y papel resulta altamente rentable instalar una caldera de poder y electro-generadores para utilizar el poder calorífico de las cortezas, finos de madera y lodos de tratamiento de residuos líquidos, generando vapor y energía eléctrica. Cuando el poder calorífico de los residuos no es suficiente para lograr las altas temperaturas requeridas es necesario adicionar un combustible de alto poder calorífico (ej. gas natural, petróleo combustible). Se debe tener cuidado en no quemar residuos que contengan compuestos clorados (ej. solventes orgánicos y aceites clorados, lodos impregnados con compuestos clorados y biocidas), para evitar la formación de gases corrosivos y de compuestos clorados volátiles altamente tóxicos (ej dioxinas y furanos). Por estos motivos, los sistemas de incineración de este tipo de residuos deben operar a temperaturas sobre 950-1.100ºC, con exceso de aire, e incluyen estrictos sistemas de control de emisiones gaseosas y cámaras de combustión de gases secundarios. En la mayoría de los casos se debe incluir sistemas de depuración de gases (ej. ciclones, precipitadores electrostáticos, lavadores, adsorbedores, etc).

Page 88: Conceptos ambientales papeles del cauca

DESHIDRATACIÓN

Reduce la humedad de los lodos

Page 89: Conceptos ambientales papeles del cauca

Diagrama de flujo PTAR.

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Tratamiento agua fresca.