Empresa del sector Fabricación de recubrimientos

Transcripción

1 Ejemplo de utilización de la herramienta informática para la realización del Plan de Gestión de Disolventes y del Sistema de Reducción: Empresa del sector Fabricación de recubrimientos Pablo Benguria Labein Tecnalia pbenguria@labein.es I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SUS EMISIONES DE COVs III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) IV. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº2: SISTEMA DE REDUCCIÓN (ANEXO III) V. DIFICULTADES PARA EL CÁLCULO: SOLUCIONES POSIBLES 1

2 I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES 1. INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA Es una empresa ficticia del sector de la fabricación de recubrimientos. Su principal actividad es la fabricación de diferentes tipos de pinturas y barnices. 2

3 I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES 1. INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA Año para el que se realiza el estudio: 2006 Consumo de materias primas con disolventes: 250 t/año Nº de chimeneas (focos de emisión): 4 Disolvente reutilizado en el 2006: 20 t Dispone de un sistema de pretratamiento de aguas residuales y genera residuos con COV I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES 2. AFECCIÓN POR EL REAL DECRETO 117/2003 Esta empresa está afectada por el Real Decreto de COV s debido a la actividad de fabricación de preparados de recubrimientos, incluida en la actividad 17: Actividad 17: Fabricación de preparados de recubrimientos, barnices, tintas y adhesivos con un consumo de disolvente mayor de 100 toneladas 3

4 I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES 3. CORRIENTES DE EMISIÓN DE LA EMPRESA Focos O1 O5 Sistema de tratamiento I1 O4 O3 O7 No capturadas Materia prima I2 Producto O8 Reutilización O2 O6 Vertido Residuos I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES 4. CORRIENTES DE ENTRADA DE DISOLVENTES Corriente I1 Cantidad de disolventes orgánicos o su cantidad en preparados adquiridos utilizados como materia prima en el proceso durante el periodo a lo largo del cual se calcula el balance de masa (2006). Consumo de disolventes: El consumo de materias primas con disolventes en 2006 fue de 250 toneladas La empresa fabrica diferentes tipos de pinturas en base disolvente. Las pinturas tienen diferente composición, por lo que se emplean numerosas materias primas con disolventes. 4

5 I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES Cantidad promedio de disolventes presentes en las diferentes materias primas empleadas: Disolventes: Xileno: 30 % Acetato de n-butilo: 7 % Acetato de butilglicol: 7% Tolueno: 20% Etilbenceno: 6 % TOTAL disolventes: 70% Sólidos: 30% Densidad: 1,24 g/cc Consumo de disolvente en las materias primas = 0,7 x 250 = 175 t I1 = kg I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES Frases de riesgo de los disolventes utilizados: Se deben consultar las fichas de seguridad de los disolventes que se están utilizando en la fábrica, para conocer sus riesgos. Las frases de riesgo se pueden consultar en las fichas de seguridad de las propias materias primas. También se pueden consultar distintas fuentes bibliográficas como: NIOSH: National Institute for Occupational Safety and Health INSHT: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo 5

6 I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES Frases de riesgo: R10-20/

7 I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES Frases de riesgo de los disolventes utilizados: Xileno: R10 R38 R20/R21 Acetato de n-butilo: R10 Acetato de butilglicol: R20/R21 Tolueno: R11 R20 Etilbenceno: R11 R20 I. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SU CONSUMO DE DISOLVENTES La empresa no utiliza disolventes que contengan las siguientes frases de riesgo: - R40 halogenados: Posibilidad de efectos irreversibles. - R45: Puede causar cáncer - R46: Puede causar alteraciones genéticas hereditarias - R49: Puede causar cáncer por inhalación - R60: Puede perjudicar la fertilidad - R61: Riesgo durante el embarazo de efectos adversos para el feto. Por lo tanto la empresa está fuera del caso del Artículo 5: del Decreto Régimen especial de las instalaciones en las que se utilicen sustancias o preparados de riesgo 7

8 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA Corriente I2 (reutilización) Cantidad de disolventes orgánicos o su cantidad en preparados recuperados y reutilizados como entrada de disolventes en el proceso (se cuenta el disolvente reciclado cada vez que se utilice para realizar la actividad). En esta empresa se recuperaron en 2006 un total de 20 toneladas de disolventes gracias al adsorbedor instalado en la salida de gases del reactor, por lo que: I2 = kg II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA SEGÚN SUS EMISIONES DE COVs 8

9 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 5. Corriente O1 (emisiones confinadas) Los gases residuales son toda descarga gaseosa procedente de una chimenea o equipo de reducción. La empresa tiene 3 cabinas de mezcla, donde se procede al mezclado de las diferentes materias primas, y un reactor. Tiene tres focos de emisión correspondientes a la extracción de gases de las cabinas de mezclado y un foco de emisión del reactor. La empresa realiza mediciones periódicas de COV s en sus cuatro focos de emisión, realizando tres lecturas en cada foco de emisión II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA Resultados de las Mediciones de emisión FOCO Extractor nº1 MUESTRA Nº CAUDAL (Base seca) (m 3 N/h) Horas funcion amient o COV (mg C/m 3 N) Extractor nº condiciones normales: T= 273,15 K; P = 101,3 kpa Extractor nº Reactor

10 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA Las mediciones se han realizado en mg de carbono. Para poder realizar el balance de masa es necesario saber lo que se emite en mg de compuesto orgánico volátil. Al realizar las mediciones de emisión también se podría determinar los compuestos orgánicos volátiles que se emiten, de forma que se tendría mg COV/Nm 3, dato necesario para realizar el balance de masa. II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA APROXIMACIÓN: Cálculo del peso molecular (pm) promedio: PM Xileno: 106,2 PM Acetato de n-butilo: 116,16 PM Acetato de butilglicol: 160,2 PM Tolueno: 92,1 PM Etilbenceno: 106,02 C 8 H 10 10

11 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA Cálculo del peso molecular (pm) promedio: PM promedio: Xileno: 106,2 / 30% Acetato de n-butilo: 116,16 / 7% Acetato de butilglicol: 160,2 / 7% Tolueno: 92,1 / 20% Etilbenceno: 106,02 /6% (0,3*106,2 + 0,07*116,16+0,07*160,2+0,2*92,1+0,06*106,02)/0,7= 108,6 pm promedio= 108,6 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA APROXIMACIÓN: Cálculo del Nº de carbonos promedio: Nº Carbonos Xileno: 8 Nº Carbonos Acetato de n-butilo: 6 Nº Carbonos Acetato de butilglicol: 8 Nº Carbonos Tolueno: 7 Nº Carbonos Etilbenceno: 8 Nº carbonos =8 11

12 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA Cálculo del nº de carbonos promedio: Xileno: 8 / 30% Acetato de n-butilo: 6 / 7% Acetato de butilglicol: 8/ 7% Tolueno: 7/ 20% Etilbenceno: 8 /6% Nº de carbonos promedio: (0,3*8 + 0,07*6+0,07*8+0,2*7+0,06*8)/0,7= 7,5 Nº carbonos promedio= 7,5 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA Calculo de O1 (emisiones confinadas) O1 = O1(extractor nº1) + O1(extractor nº2) + O1(extractor nº3) + O1(reactor) O1 (mg COV) = (C1+C2+C3)/3 * Q * nº horas * PmPromedio (nº Carbonos promedio*12) O1(extractor nº1) = O1(extractor nº2) = O1(extractor nº3) = O1(reactor) = 3.308,2 kg COV 2.675,9 kg COV 2.833,3 kg COV ,0 kg COV O1 = ,4 kg COV 12

13 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 6. Corriente O2 (vertido) Disolventes orgánicos perdidos en el agua En esta empresa el vertido producido es el de las aguas residuales generadas en la limpieza de las cabinas de mezclado. En esta empresa, al agua agotada se le hace un pretratamiento antes de ser vertida al medio receptor final: coagulación, floculación, espesado de lodos y deshidratación. Como resultado, suponemos que el contenido de COV de las aguas vertidas es cero, mientras que los COV contenidos en los lodos del pretratameinto se contabilizan como residuos (corriente O6) y se los lleva periódicamente un gestor de residuos. O2 = 0 kg II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 7. Corriente O3 (residuo en el producto) Cantidad de disolventes orgánicos que permanecen como contaminación o residuo en la salida de productos del proceso. En este caso, el contenido de disolventes orgánicos no es un residuo, sino parte del producto, por lo que se considerará en la corriente O7. O3 = 0 kg 13

14 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 8. Corriente O4 (emisiones difusas) Emisiones no capturadas de disolventes orgánicos al aire. Aquí se incluye la ventilación general de las salas, cuando se libera aire al entorno exterior a través de las ventanas, puertas, respiraderos y aberturas similares. Estas emisiones son imposibles de calcular en la práctica, por lo que desconocemos su valor: O4 =? kg II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 9. Corriente O5 (sistemas de depuración) Disolventes orgánicos o compuestos orgánicos perdidos debido a reacciones químicas o físicas (se incluyen, por ejemplo, los que se destruyen, como por incineración u otro tratamiento de gases residuales o aguas residuales, o se captan, como por adsorción, en la medida en que no se contabilicen en O6, O7 u O8). Esta empresa dispone de un adsorbedor en la salida de gases del reactor que le permitió recuperar 20 toneladas de disolventes en el año Sin embargo, estos disolventes no salen del proceso y son contabilizados como disolventes recuperados en I2, por lo que no se contabilizarían aquí: O5 = kg 14

15 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 10. Corriente O6 (residuos) Disolventes orgánicos contenidos en los residuos recogidos Residuos de disolventes procedentes de la limpieza del material empleado en la mezcla: 300 kg Residuos de materias primas (mezclas preparadas y no usadas o caducadas): kg con un 60% de disolvente. Envases de materias primas: 200 kg de disolvente Lodos tratamiento de aguas: kg/año, con un 8% de disolventes Otros residuos con disolventes (trapos, ropas, ): 550 kg, con un 5% de disolventes O6 = *0, *0, *0,05 O6 = 2.487,5 kg II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 11. Corriente O7 (productos comerciales) Disolventes orgánicos o disolventes orgánicos contenidos en preparados, vendidos como productos comerciales. En esta corriente se consideran los disolventes contenidos en los productos comerciales vendidos. En nuestro caso, suponemos que los productos de esta instalación vendidos en 2006 contienen 92 toneladas de compuestos orgánicos volátiles. O7 = kg 15

16 II. SITUACIÓN DE LA EMPRESA 12. Corriente O8 (reutilización) Disolventes orgánicos contenidos en preparados recuperados para su reutilización en la medida en que no se contabilicen en O7. Reutilización: toda utilización de disolventes orgánicos recuperados de una instalación con cualquier fin técnico o comercial, incluida su utilización como combustible y excluida su eliminación definitiva como residuos. En esta corriente se consideran los disolventes recuperados para su reutilización en otros PGD distinto al del año Suponemos que esta instalación consume en 2006 todo lo que ha recuperado, por lo que O8 es cero. O8 = 0 kg III.OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) 16

17 III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) Calculo de F (emisiones difusas) Toda emisión, no contenida en gases residuales, de compuestos orgánicos volátiles al aire, suelo o agua, así como, salvo indicación en contrario en el Anexo II, los disolventes contenidos en cualquier producto. Quedan incluidas las emisiones no capturadas liberadas al ambiente exterior por las ventanas, puertas, respiraderos y aberturas similares. F = O2 + O3 + O4 + O9 F = I1 O1 O5 O6 O7 O8 III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) Calculo de F (emisiones difusas) F = I1 O1 O5 O6 O7 O8 I1 = kg O1 = ,4 kg O5 = kg O6 = 2.487,5 kg O7 = kg O8 = 0 kg F = kg = 7 % 17

18 III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) Dos opciones de cumplimiento según el art. 4.1a: a) Cumplimiento de los valores límite de emisión de emisiones difusas y de las emisiones confinadas b) Cumplimiento de los valores límite de emisión totales III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) a) Cumplimiento de los valores límite de emisión de emisiones difusas y de las emisiones confinadas Cumplimiento de V.L.E. confinadas 18

19 III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) FOCO Extractor nº1 Extractor nº2 Extractor nº3 Reactor MUESTRA Nº CAUDAL (Base seca) (m 3 N/h) Horas funcion amient o COV (mg C/m 3 N) La media de todas las mediciones no supera los valores límite de emisión, y ninguna de las medias horarias supera los valores límite de emisión en un factor superior a 1,5. Las emisiones confinadas SÍ cumplen la legislación III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) Cumplimiento de V.L.E. difusas F = 7 % Las emisiones difusas NO cumplen la legislación 19

20 III. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº1: LÍMITES DE EMISIÓN (ANEXO II) b) Cumplimiento de los valores límite de emisión totales Cumplimiento de V.L.E. total Emisiones totales = emisiones confinadas + emisiones difusas = = kg 31 % Las emisiones totales NO cumplen la legislación IV. OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº2: SISTEMA DE REDUCCIÓN (ANEXO III) 20

21 IV: OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº2: SISTEMA DE REDUCCIÓN (ANEXO III) Se considera alcanzado el cumplimiento si la emisión real del disolvente determinada según el plan de gestión de disolventes es inferior o igual a la emisión objetivo. 1. Determinar la masa total de sólidos en la cantidad de recubrimiento, tinta, barniz o adhesivo consumida al año 2. Emisión anual de referencia = masa de sólidos x factor multiplicador (según proceso. Ver anexo III) 3. Emisión objetivo = emisión de referencia anual x Según proceso Apartado 6 y banda inferior de los aptdos 8 y 10 del anexo II: (el valor de emisión fugaz + 15) Resto de instalaciones: (el valor de emisión fugaz + 5) IV: OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº2: SISTEMA DE REDUCCIÓN (ANEXO III) El ejemplo práctico del sistema de reducción del anexo III se refiere a unas actividades determinadas. El resto de actividades afectadas por el RD no tienen la posibilidad de elaborar un sistema de reducción? Sí, siempre que hayan notificado su intención de hacerlo al órgano ambiental competente de su Comunidad Autónoma. En principio el sistema de reducción está pensado para instalaciones que apliquen recubrimientos, barnices, adhesivos o tintas, porque se entiende que son los productos donde se pueden implantar mejoras en cuanto a la reducción del contenido en disolventes en su composición. En cualquier caso, las instalaciones que se acojan al sistema de reducción deberían aportar la suficiente información técnica para poder evaluar la idoneidad del sistema elegido frente al sistema propuesto en el Anexo III del RD 117/2003. (Pregunta extraída de la Guía de apoyo para la implantación del Real Decreto 117/2003 sobre limitación de emisiones de COV debidas al uso de disolventes en determinadas actividades) 21

22 IV: OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº2: SISTEMA DE REDUCCIÓN (ANEXO III) Ejemplo Empresa de recubrimiento de superficies (actividad 8), con un consumo de pintura de 23 t/año de pintura, con un 30% de sólidos. Factor de multiplicación según anexo IV: 1,5 Valor límite emisiones difusas según anexo II: 20% Emisión anual de referencia = masa de sólidos x factor multiplicador = (0,3 x 23000) x 1,5= kg Emisión objetivo = Emisión referencia x (valor de emisión fugaz + 5) = x (20 + 5)% = 2.587,5 Kg/año Esto nos indica, según el Anexo III del Decreto de COV s que esta fundición tiene que reducir su consumo de disolventes hasta una emisión menor que: 2.587,5 x 1,5= 3.881,25 kg/año hasta el 31/10/ ,5 kg/año a partir del 31/10/2007. IV: OPCIÓN DE CUMPLIMIENTO nº2: SISTEMA DE REDUCCIÓN (ANEXO III) Mediante el sistema de reducción, la empresa se compromete a ajustar sus emisiones a la emisión objetivo, resultando imprescindible para ello, reducir su consumo de disolventes. Dos vías: a. Reducir su consumo de pinturas En el ejemplo, suponiendo que el % de sólidos no varíe, el consumo de pinturas debería reducirse de kg/año a kg/año. b. Incrementar el % de sólidos de las pinturas Siguiendo el ejemplo, si mantenemos constante la cantidad de pintura consumida, debería incrementarse el % de sólidos hasta un 89%. c. Reducir el consumo de pintura e incrementar su % de sólidos. Un incremento hasta el 60% del porcentaje de sólidos requerirá una reducción del consumo de pinturas hasta situarse en t/año. 22

23 V. DIFICULTADES PARA EL CÁLCULO: SOLUCIONES POSIBLES V: DIFICULTADES PARA EL CÁLCULO: SOLUCIONES POSIBLES Teniendo en cuenta que Como hemos podido observar, cuatro son los datos fundamentales necesarios para la realización del Plan de Gestión de Disolventes: Presencia o no de frases de riesgo en los disolventes empleados Contenido porcentual de disolventes Número de carbonos medio de los disolventes Peso molecular medio de los disolventes Una vez tenemos estos datos, resulta relativamente sencillo completar el PGD 23

24 V: DIFICULTADES PARA EL CÁLCULO: SOLUCIONES POSIBLES Teniendo en cuenta que La presencia de frases de riesgo resulta fácilmente extraíble de la ficha de seguridad. Los otros tres datos aparecen en valores aproximados en las mismas fichas. Sin embargo, estos valores aparecen en horquillas excesivamente amplias. Las CCAA se plantean exigir tomar el valor más elevado de la horquilla. En la CAPV, se va a llevar a cabo la elaboración de una base de datos de productos con disolventes. V: DIFICULTADES PARA EL CÁLCULO: SOLUCIONES POSIBLES Tenemos Problemas para los fabricantes de recubrimientos: Muchos se encuentran afectados también por el RD 117/2003: mismas obligaciones que sus clientes. Problemas de confidencialidad de la composición de sus productos. Molestias por llamadas de clientes solicitando información. 24

25 V: DIFICULTADES PARA EL CÁLCULO: SOLUCIONES POSIBLES Planteamos Soluciones: Para completar el PGD no es necesario el conocimiento de cada uno de los disolventes del producto, sino el del conjunto de los disolventes que componen el producto. Realmente no es necesario conocer el % exacto de cada uno de los disolventes, ni cuáles son estos. Bastaría con indicar en el etiquetado: El número de carbonos medio de los disolventes que componen un producto. El peso molecular medio de los disolventes que componen un producto El porcentaje de sólidos del producto. De esta manera desaparecen los problemas de confidencialidad V: DIFICULTADES PARA EL CÁLCULO: SOLUCIONES POSIBLES Planteamos En Labein estamos trabajando en esta base de datos, que se compondría de, al menos, los campos antes mencionados. Este trabajo se realizará a través de encuestas y de entrevistas con usuarios y proveedores de recubrimientos. Los productores de recubrimientos tienen un papel de especial relevancia para este proyecto 25

26 Muchas gracias por su atención! 26