antecedentes sobre control de olores en la industria de ... · datos planta harina de pescado en...
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1"
ANTECEDENTES SOBRE CONTROL DE OLORES EN LA INDUSTRIA DE RENDERING
CANCUN, MARZO 2015 1"
Problemas*de*Olor*Normalmente*no*genera*grandes*riesgos,**pero*es*una*gran*moles5a*Algunas*veces*en*recintos*cerrados,*puede*generar*riesgos,*por*ej.*H2S""
Olor"Olor"
Olor"
Instalación*sin*control*de*Olores*
Reclamos"
2"2"
Antecedentes*Generales*sobre*Olores*
• Problema"muy"di3cil"de"atacar."
• Asociados"a"un"proceso."
• Resultado"de"una"combinación"de"cientos"de"compuestos"orgánicos."
• Es"una"variable"dinámica."Varía"en"el"@empo"por"diferentes"condiciones"de"proceso,"@pos"y"estados"de"materias"primas,"condiciones"ambientales"(Temp,"Hum,"vientos),"estado"de"los"equipos"(se"deterioran),…"
• Los"compuestos"pueden"estar"en"muy"bajas"concentraciones"másicas"(ppbs),"pero"en"términos"de"olor"su"concentración"puede"ser"muy"alta"(unidades"de"olor)"
3"3*
Substancias Olorosas (Osmogenes) y umbral de olor
* Formula Olor característico Umbral de Olor(ppm)
Umbral de reconocimiento Peso Molecular
Acetaldehyde* CH3!CHO pungent, fruity 0.004 0.21 44.05
Allyl mercaptan* CH2!CH!CH2!SH strong garlic, coffee 0.0005 --- 74.15
Ammonia* NH3 sharp, pungent 0.037 46.8 17.03
Amyl mercaptan* CH3!(CH2)3!CH2!SH unpleasant, putrid 0.0003 --- 104.22
Benzyl mercaptan* C6H5!CH2!SH unpleasant, strong 0.00019 --- 124.21
Butylamine* C2H5!CH2!CH2!NH2 sour, ammonia-like --- 0.24 73.14
Cadaverine* H2N!(CH2)5!NH2 putrid, decaying flesh --- --- 102.18
Chlorine* Cl2 pungent, suffocating 0.01 0.314 70.91
Chlorophenol* ClC6H5O medicinal, phenolic 0.00018 --- 128.55
Crotyl mercaptan* CH3!CH:CH!CH2!S skunk-like 0.000029 --- 90.19
Dibutylamine* (C4H9)2NH fishy 0.016 --- 129.25
Diisopropylamine* (C3H7)2NH fishy 0.0035 0.085 101.19
Dimethylamine* (CH3)2NH putrid, fishy 0.047 0.047 45.08 Dimethyl sulfide* (CH3)2S decayed vegetables 0.001 0.001 62.13
Diphenyl sulfide* (C6H5)2S unpleasant 0.000048 0.0021 186.28
Ethylamine* C2H5!NH2 ammoniacal 0.83 0.83 45.08 Ethyl mercaptan* C2H5!SH decayed cabbage 0.00019 0.001 62.1 Hydrogen sulfide* H2S rotten eggs 0.00047 0.0047 34.1
Indole* C2H6NH2 recal, nauseating --- --- 117.15
Methylamine* CH3NH2 putrid, fishy 0.021 0.021 31.05 Methyl mercaptan* CH3SH decayed cabbage 0.0011 0.0021 48.1
Ozone* O3 irritating above 2 ppm 0.001 --- 48 Propyl mercaptan* CH3!CH2!CH2!SH unpleasant 0.000075 --- 76.16
Putrescine* NH2(CH2)4NH2 putrid, nauseating --- --- 88.15 Pyridine* C6H5N disagreeable, irritating 0.0037 --- 79.1 Skatole* C9H9N fecal, nauseating 0.0012 0.47 131.2
Sulfur dioxide* SO2 pungent, irritating 0.009 --- 64.07 Tert-butyl* (CH3)!SH skunk, unpleasant 0.00008 --- 90.19
Thiocresol* CH3!C6!H4!SH skunk, rancid 0.0001 --- 124.21
Thiophenol* C6H5SH putrid, garlic-like 0.000026 0.28 110.18
Triethylamine* (S2H5)3N ammoniacal, fishy 0.08 --- 101.19
4"4"
Antecedentes*Generales*sobre*Olores*
• Cada"componente"de"olor"puede"enmascarar"o"amplificar"el"efecto"de"otro"componente."
• Metodologías"analí@cas"muchas"veces"no"pueden"detectar"las"moléculas"de"olor,"pero"la"nariz"humana"si"lo"detecta."Por"eso"la"única"metodología"válida"a"nivel"Europeo"son"los"paneles"de"olor."
• "Medición"de"olores"es"cara."
• La"única"solución"100%"es"encapsular"las"
plantas,"y"evitar"fugas"de"gases"desde"el"interior"por"vías"que"no"sean"las"de"tratamiento."
• Tecnología"disponibles"presentan"altas"eficiencias"para"altas"concentraciones"y"bajas"eficiencias"para"bajas"concentraciones."Esto"dificulta"más"la"solución"del"problema."
"
5"5"
Selección*de*Tecnologías**
El"control"de"emisiones"debe"considerar:"
• Tipo"de"proceso"de"producción"y"su"con@nuidad."
• "Flujo"de"gases"y"su"Composición."
• Contenido"y"@po"de"sustancias"tóxicas."
• Contenido"de"polvo"y"distribución"del""par@culado."Aereosoles."
• Condiciones"ambientales"(Temperatura,"Humedad,"vientos)"
• "Localización"de"la"Planta."• Legislación*en*el*área*(es*variable*en*el*5empo)."• Consumos"de"energía,"agua"y"químicos."
"
"6"6"
TECNOLOGIAS*PARA*EL*CONTROL*DE*OLORES*Usadas"en"el"sector:"
• Dispersión"(Chimeneas)"
• Enmascaramiento"
• Scrubbing"o"Lavado"• Biofiltración"• Incineración:"Termodestructores""
con"recuperación"de"calor"y"
regenera@vos"(RTO)."
• UV"a"Plasma"frío"
• Adsorción"sobre"un"sólido"SOLUCION*NORMALMENTE*ES*UNA*COMBINACION*DE*TECNOLOGIAS*
7"7"
TECNOLOGIAS*DE*CONTROL*RENDERING:*NIVELES*DE*OLOR*EN**OU/m³**
> 1.000.000 OU/m³
250.000
12.000
5.000
3.000
500
< 500 – 2.000 OU/m³
8"
TECNOLOGIAS*DE*CONTROL*RENDERING:*NIVELES*DE*OLOR*EN**OU/m³**
Niveles"de"olor""que"
encontramos"normalmente"en"
plantas"de"Rendering:"
• Aire"de"proceso"(primarios)"
>"1.000.000"OU/m3"
• Aire"de"Sala"~"10.000"OU/m3"
• Otros"aires"~"3a5.000"OU/m3."
9"9"
TECNOLOGIAS*DE*CONTROL*RENDERING:*NIVELES*DE*OLOR*EN**OU/m³**
Eficiencias"de"reducción"de"
olores"en"plantas"de"rendering,"
según"nuestra"experiencia:"
• Oxidación"Térmica"
(Combus@ón"en"RTOs):">"98%."
• Biofiltro:"73%"a"80%"• Scrubbers:"41%"a"60%."• UV:"80"–"90%"
10"10"
Valores de Olores en Planta Harina de Pescado
11
Datos Planta Harina de Pescado en Alemania Niveles de olor bajo 500 OU/m³ no puede ser detectado por personas
Aire salida 35.000 Nm³/h @ 37°C con 7.000.000 OU/m³
Después tratamiento con lavador 224.000 OU/m³ reducción de 96,8 %
Después de tratamiento en biofiltro 35.000 OU/m³ reducción de 86,4 %
Reducción total 99,5 %
Aire salida 35.000 Nm³/h @ 37°C with 7.000.000 OU/m³
Después de tratamiento con lavador 224.000 OU/m³ reducción de 96,8 %
Después de tratamiento vía RTO 500 OU/m³ reducción de 99,8 %
Reducción total 99,99 %
11"11"
OLORES"EN"PLANTAS"DE"PROCESO"
• Problemas"generados"
por"deterioro"de"la"
Materia"Prima."
• Efectos"de"Temperatura"
y"@empo."
• Problemas"recepción,"
almacenamiento"y"
proceso"
12"12"
OLORES"EN"PLANTAS"DE"PROCESO"
El*deterioro*de*la*MP*se*evita:*! "U@lización"de"frío/hielo"en"
tanques"de"almacenamiento"en"
planta."
! Alterna@va"control"de"pH"o"
dosificación"de"preservantes."
! Tanques"cerrados"
hermé@camente."
! Minimizar"@empos"de"residencia"
en"tks."
! "Buen"diseño"de"tks."
! Separación"rápida"de"la"sangre"y"
líquidos"producidos."
! "Limpieza"y"sani@zación"de"Tks"al"
termino"de"proceso."
! "Proceso"rápido.""
13"13"
OLORES"EN"PLANTAS"DE"PROCESO"
Las"plantas"generan"residuos"líquidos"y"gaseosos,"que"son"causas"de"olores:"
• Malos"olores"generados"en"tanques"almacenamiento,"planta"aguas"residuales,…"
• Fugas"de"vahos":"equipos"de"proceso,"tanques"de"almacenamiento,"sistemas"de"transporte;"gases"de"procesos,""enfriado,"molienda…"
• Falta"de"higiene"y"limpieza"
• Aguas"en"pisos"y"canaletas"
14"14"
CONTROL"DE"OLORES"EN"PLANTAS"DE"
PROCESO"(vahos)"
"
El"control"debe"estar"orientado"entre"
otros"a"minimizar:"
• Fugas"de"vahos"primarios""""""(equipos)."
• Fugas"de"vahos"secundarios"(transportadores,"tanques…)."
• Cierres"de"sala"(clima@zación"de"sala)"
• Eliminar"aguas"estancadas."
• Emisiones"de"par@culado."
• Almacenamiento"de"productos"
15"15"
PROYECTO*CONTROL*DE*OLORES*
Requiere"de"un"estudio"de"
Ingeniería"para"op@mizar:""
• "Diseño"de"la"planta"• Condiciones"de"Proceso"• Procedimientos"de"hygiene"y"
limpieza"
• Fuentes"y"fugas"• Minimizar"perdidas"energé@cas"
• Canalización"de"los"flujos"de"gases"con"olores"
• Selección"de"la(s)"tecnología(s)"
El*control*de*olores*es*un*costo*neto*de*producción*!!**
16"30"
PROYECTO*CONTROL*DE*OLORES*
Acciones"comunes"en"
todo"Proyecto:""
• "Sellado"de"equipos"y"líneas"de"proceso."
• Implementación"de"
procedimientos"de"
proceso"y"limpieza."
• Diseños"de"ductos"de"captación"y"
canalizaciones"al"punto"de"
tratamiento."
"
17"31"
PROYECTO*CONTROL*DE*OLORES*
"
18"
UNIDADES*METRICAS* Al5tud* ***
Metodo"de"Cálculo" Presión"Dinámica" **"
** "" "" "" "" "" ***"
1* 1*" "" Iden@ficación"Segmento"ducto" H10"
w=*kg*H2O/kg*a.s.* 2*" T" Temperatura"Bulbo"Seco" 25"
2* 3*" Q" Flujo"(aire"seco)" 0,18"
df=dfE*dfP*dfT*dfM* 4*" Vt" Velocidad"Mínima"de"Transporte" 7,3"
dfE=(1[(22.08*10^[6)*z)^5.268* 5*" H2O" kg"de"agua/minuto" ""
dfP=(101384+SP)/101384* 6*" mas" kg"de"aire"seco/segundo" ""
dfT=(294/(T+273))* 7" df" Ffactor"densidad" 1"
dfM=(1+w)/(1+1.607*w)* 8" Qduct" Flujo"en"Ducto" 0,18"
** 9" At" Area"ducto"calculada" 0,024"
** Diámetro"Calculado" 175"
** 10" d" Diámetro"Seleccionado""""""""""""""""""""""""""""""""""175""
3* 11" A" Area"ducto"seleccionada" 0,024"
Qduct=Q(1+w)/df* 12" Vd"" Velocidad"en"Ducto" 7,3"
4************************V=1,29(VP/df)^0.5* 13" VPd"" Presión"Dinámica"en"Ducto" 32"
**VP=df(V/1,29)^2* 14" h" Calor"Total" ""
5* 15*" As""
Perdidas"en"HOOD"
SLOT"
Area"SLOT" ""
h=1,006T+w(2501+1,84T)* 16*" Fs"" Coeficiente"perdidas"SLOT" ""
6* 17*" Coeficiente"Aceleración" ""
Codos*90°*Perdidas* 18" Vs"" Velocidad"SLOT" ""
(5*piezas)* 19" VPs"" Presión"Dinámica"SLOT" ""
R/D******F* 20" Perdidas"SLOT"en"VP" ""
1,5*******0.24* 21" SPs"" Presión"Está@ca"SLOT" ""
2,0******0.19* 22*" Fh"" Coeficiente"Entrada"HOOD" 0,25"
2,5******0.17* 23*" "" Coeficiente"Aceleración" 1"
7* 24" Perdidas"entrada"HOOD"en"VP" 1,25"
Perdidas*Ingreso*Ramales*(5*piezas)* 25" Perdidas"entrada"HOOD" 40"
Angulo*****FEN* 26" Otras"Perdidas" ""
15°*********0.09* 27" SPh"" Presión"Está@ca"HOOD" 40"
30°*********0.18* 28*" L"
PERDIDAS"EN"DUCTO"
Longitud"ducto"recto" 3,1"
45°*********0.28* 29*" Fd" Factor"Fricción"Ducto" 0,130"
90°*********1,00* 30*" "" N°"de"codos"a"90°" ""
8* 31*" Fel" Coeficiente"de"perdida"de"codos" ""
Fd*(Metal/Plas5co)=0,0155*(V^0.533/Q^0.612)* 32*" Fen" Coeficiente"Entrada"Ramal" ""
Fd(flexible)=0.0186*(V^0.604/Q^0.639)* 33*" "" Coeficiente"Fiqng"especiales" ""
** 34" Perdidas"por"Fricción"en"Ducto"en"VP" 0,40"
** 35" Perdidas"en"Codo"en"VP" 0,43"
9* 36" "" Perdidas"en"Ducto"en"VP" 0,83"
VPr=(Q1/Q3)*VP1+(Q2/Q3*VP2** 37" Perdidas"Ducto" 26"
10* 38" Otras"Perdidas" ""
QCORR=QDESIGN*(SPGOB/SPLOW)^0,5* 39" VPr" Carga"Promedio"VP" ""
11* 40" Perdidas"por"aumento"de"Velocidad" ""
SPSYSTEM*=SPOUT[SPIN[VPIN* 41" "" Perdidas"Segmento"de"presión" a66,26"
SPSYSTEM=SP**PARA*SELECCIÓN*DEL*VENTILADOR*
42" SP"gob" Presión"Está@ca"Gobernante" a66,26"
43" SP"cum" Presión"Está@ca"Acumula@va" ""
44" Qcorr" Flujo"Volumetrico"corregido" ""
45" Vcorr" Velocidad"Corregida" ""
** 46" VPcorr" Presión"Dinámica"Corregida" ""
47" Razón"" SPgobernante/SPmas"bajo"
Temperatura Título Vahos Kg vapor /kg aire seco
ºC 85 0.85 86 0.93 87 1.03 88 1.15 89 1.28 90 1.45 91 1.65 92 1.91 93 2.25 94 2.70 95 3.35 96 4.36 97 6.12 98 10.00
AZ*INGENIERIA*Y*MAQUINAS*LTDA**(*www.azing.cl*–*[email protected]*–*[email protected]*)****
Experiencia"en"el"desarrollo"de"Ingeniería"
y"suministro"de"equipamientos"para:"
• Procesos"Químicos"y"Bioquímicos."
• Procesos"de"Evaporación."• Procesos"de"WET"Rendering"y"DRY"
Rendering."
• Procesos"de"Harina"de"Pescado."• Procesos"de"Secado."• Control"de"Procesos"para"los"arriba"indicados."
• Proyectos"para"minimizar"problemas"
ambientales:"aguas"residuales,"olores,"ruidos."
32"
TERMODESTRUCTORES*
• Es"un"sistema"de"equipos"que"u@liza"calor"para"destruir"los"compuestos"orgánicos"(oxidándolos)""
"
• Es"efec@vo"con"cualquier"compuesto"que"pueda"ser"destruido"(oxidado)"por"calor.""
"
• Los"compuestos"orgánicos"en"su"mayoría,"son"conver@dos"en"agua"y"dioxido"de"carbono"que"pueden"ser"descargado"directamente"a"la"atmósfera."
"
20"16"
TERMODESTRUCTORES*
"
"
Para"garan@zar"la"
destrucción">98%"de"los"
olores:"
"
Temperatura:*850[950*°C*
Tiempo:*1[2*seg.*
21"17"
Termodestructor"con"Caldera"
Manifold Colector & Ciclón
Cámara*
Combus5ón*
Combustible
Sistema Extractor
Cámara**
Retención*
Caldera*de**
recuperación*
Pre*calentador**aire*
Combus5ón**
Vapor a Proceso
Gases a la atmósfera
Sistema alimentación de
agua
Aire Combustión
Vahos de Proceso Olores de alta Intensidad
22"18"
Termodestructor"Regenera@vo"
RTO"• Son"soluciones"
energé@camente"más"eficientes"que"la"anterior."
• La"máxima"eficiencia"de"destrucción"de"olores"disponible"en"el"mercado"mundial"(sobre"98%)"
• Máxima"recuperación"energé@ca"(95a97%)"
• Se"independiza"de"la"concentración"de"olores"
• Se"independiza"de"la"composición"de"los"olores"
"
23"19"
Termodestructor"Regenera@vo"KBA"
24"20"
Solución aplicada exitosamente en Rendering y Plantas Harina de Pescado Solución simple de instalar y operar. Bajos costos operacionales.
Inversión"y"Costos"Operacionales"
21
Costos operacionales del RTO por cada 1.000 Nm³/h aire de salida tratado: Potencia ventilador 2 kW Capacidad quemador 14 kW
Costo personal 600 US$/año Mantenimiento 2 días/año Vida útil material > 25 años
Inversión: 30 a 10 US$/m³ tratado de aire de salida
SISTEMAS"RTO"MODULARES"Y"A"LA"MEDIDA"
22
RTO desde 3.000 hasta 200.000 Nm³/h Aire de salida
RTO tamanos para plantas de rendering, capacidades 2,5 hasta 50 t/h
RENDERING*PROCESS*FOR*FALLEN*MEAT*PRODUCTS******2005*
©"KBA"•"Name"•"Ort"•"Datum "Seite:27"
RTO 40.000 Nm³/h
Fishmeal"process"for"50"t/h"fresh"fish"and"fallen"fish"products""
2010"
©"KBA"•"Name"•"Ort"•"Datum "Seite:28"
RTO 30.000 Nm³/h
odor NH3-NOx + H2S-SO2 inlet ca. 1.000.000 OU/m³
Rendering"process"for"20"t/h"chicken"meat"products"""2011"
©"KBA"•"Name"•"Ort"•"Datum "Seite:29"
RTO 40.000 Nm³/h
blood line hydrolizer feather line
odor NH3-NOx + H2S-SO2
Rendering"process"for"10,5"t/h"fresh"and"fallen"meat"products"
2012"
©"KBA"•"Name"•"Ort"•"Datum "Seite:30"
RTO 12.000 Nm³/h
Steam Boiler 9.000 Nm³/h
odor NH3-NOx + H2S-SO2 inlet ca. 500.000 OU/m³
PROCESO*DE*RENDERING*RESIDUOS*FRESCOS********************************Y*ANIMALES*MUERTOS*2014*
©"KBA"•"Name"•"Ort"•"Datum "Seite:31"
odor inlet NH3-NOx + H2S-SO2 inlet 800.000 OU/m³
RTO 20.500 Nm³/h
HARINAS*DE*ANDALUCIA*:*PLANTA*DE*HARINA*DE*PESCADO*
PARA*PROCESAR**20.000*T/A*PESCADO*Y*RESIDUOS*
RTO 15.000 Nm³/h con filtro y
precalentador de gases
PLANTA"DRY"RENDERING"CONTINUA"2,5"T/H"
29
RTO 7.500 Nm³/h
primary air (condensable) secondary air (non condensable)
Medición*del*Olores*Industriales*www.scentroid.com*
Metodologías*para*el*estudio*del*impacto*ambiental*por*olores*
Estudios de olfatometría basados en la norma EN-13705:2003 (EMISION)
" Medición objetiva de la concentración de olor en una muestra gaseosa usando olfatometría dinámica con panelistas humanos
" Estimación de la velocidad de emisión de olores que emanan de diversas fuentes.
Estudios de olfatometría basados en la norma
VDI 3940 y de olfatometría de campo (INMISION)
" Medición del impacto odorífico en una área determinada (comunidad)
" Método de la Malla " Método de la Pluma
Metodologías*para*el*estudio*del*impacto*ambiental*por*olores*
Las metodologías basadas en la EN13725:2003 y VDI 3940 sirven para verificar los impactos de olores en la comunidad. Metodología EN13725:2003, Considera las concentraciones de olores que emanan desde las fuentes, las cuales son combinadas con datos meteorológicos y de orografía para obtener un modelo de dispersión de olores así como la concentración esperada a diversas distancias de la fuente. Los modelos de dispersión, son modelos matemáticos que sirven para representar gráficamente la pluma de olor en un área determinada.
Metodologías*para*el*estudio*del*impacto*ambiental*por*olores*
Metodología VDI 3940 y de olfatometría de campo Utilizando los métodos de la pluma y de la malla en conjunto con un instrumento de olfatometría de campo, se obtienen los mapas de dispersión con isoconcentraciones y tiempos de exposición en los puntos del receptor, por lo tanto se evalúan los periodos de exposición, así como la concentración de olores.
Legislación*de*olores* REGULACION MUNDIAL " Los olores son evaluados por las entidades reguladoras basándose en limites de exposición, ejemplo:
Canadá: Limite de exposición 1OU/M3 en el 99.5% del tiempo. Explicación: Comúnmente se establecen periodos promedio de evaluación en las emisiones digamos 10 minutos 24 horas / 10 minutos = 144 periodos de 10 minutos en el día. 144 periodos/ día X 365 días = 52560 periodos de 10 min en año. 52560 periodos de 10 minutos al año X .005 = 263 periodos de 10 minutos al año Por lo tanto la industria no debe exceder de 236 periodos de 10 minutos al año cuya concentración de olor sea mayor a 1OU/M3 lo cual es verificado a través del modelo de dispersión generado.