Hacia una industria alimentaria sostenible en Galicia: de la prevención y control de la contaminación a la economía circular
Abstract
Esta tesis plantea que las actividades industriales del sector de transformación de productos alimenticios más representativas de Galicia (procesado de pescado y mariscos, lácteas y mataderos), afectadas por la política de IPPC, evolucionen a través de técnicas de economía circular a una economía regenerativa a largo plazo. Se trata de evaluar la eficacia de la implantación de la política durante dos décadas, detectar debilidades y proponer mejoras en el proceso de implantación de las Mejores Técnicas Disponibles como técnicas para la economía circular. De este modo los programas marco de medio ambiente se irán adaptando para contribuir a los objetivos planteados en el VII y VIII Programa Marco de Medio Ambiente de la Unión Europea y avanzarán hacia la visión que a largo plazo plantean: que los ciudadanos vivan en una economía regenerativa, en la que no se desperdicie nada, no haya emisiones netas de gases de efecto invernadero, y el crecimiento económico esté disociado del uso de recursos y la degradación medioambiental, sentando las bases de, entre otros aspectos, la valoración del capital natural
Full text
TESIS DE DOCTORADO HACIA UNA INDUSTRIA ALIMENTARIA SOSTENIBLE EN GALICIA: DE LA POLÍTICA DE PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN A LA ECONOMÍA CIRCULAR Edelina Rosa Torres López ESCUELA DE DOCTORADO INTERNACIONAL PROGRAMA DE DOCTORADO EN INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL SANTIAGO DE COMPOSTELA 2021
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DECLARACIÓN DEL AUTOR DE LA TESIS Hacia una industria alimentaria sostenible en Galicia: de la política de prevención y control de la contaminación a la economía circular Dña.EdelinaRosaTorresLópez Presento mi tesis, siguiendo el procedimiento adecuado al Reglamento, y declaro que: 1) La tesis abarca los resultados de la elaboración de mi trabajo. 2) De ser el caso, en la tesis se hace referencia a las colaboraciones que tuvo este trabajo. 3) La tesis es la versión definitiva presentada para su defensa y coincide con la versión enviada en formato electrónico. 4) Confirmo que la tesis no incurre en ningún tipo de plagio de otros autores ni de trabajos presentados por mí para la obtención de otros títulos. En Santiago de Compostela, 21 de enero de 2021 Fdo.
i AUTORIZACIÓN DE LA DIRECTORA Y TUTORA DE LA TESIS Hacia una industria alimentaria sostenible en Galicia: de la política de prevención y control de la contaminación a la economía circular Profa. Dra. Dª. Pastora María Bello Bugallo INFORMA: Que la presente tesis, se corresponde con el trabajo realizado por Dª. Edelina Rosa Torres López, bajo mi dirección y tutorización, y a utorizo su presentación , considerando que reúne los r equisitos exigidos en el R eglamento de Estudios de Doctorado de la USC, y que como directora de ésta no incurre en las causas de abstención establecidas en la Ley 40/2015. De acuerdo con lo indicado en el Reglamento de Estudios de Doctorado, declara también que la presente tesis doctoral es idónea para ser defendida en base a la modalidad de Monográfica con reproducción de publicaciones , en los que la participación de la doctoranda fue decisiva para su elaboración y las publicaciones se ajustan al Plan de Investigación. En Santiago de Compostela, 21 de enero de 2021 Fdo. Pastora María Bello Bugallo
iii TABLA DE CONTENIDOS Índice de Figurasix Índice de Tablasxi Índice de Acrónimosxv Resumen1 Resumoiii Summaryv 1Introducción y objetivos7 1.1Antecedentes políticos en el ámbito internacional9 1.2Antecedentes políticos en el ámbito europeo14 1.3Las actividades industriales y la intervención ambiental17 1.4La política de prevención y control de la contaminación19 1.5La industria alimentaria y la PCIC20 1.6OBJETIVOS23 2Prevención y control integrados de la contaminación27 2.1Antecedentes27 2.1.1Instalaciones y autorización ambiental integrada28 2.1.2Intercambio de información: VLE y MTD28 2.1.3Inventarios públicos de emisiones: del EPER al PRTR32 2.1.4Aplicación estatal de la Directiva IPPC34 2.1.5Aplicación a la Comunidad Autónoma de Galicia de la Directiva PCIC36 2.1.5.1Instalaciones afectadas37 2.1.5.2Autorización Ambiental Integrada37 2.1.5.3Estudios sectoriales40 2.2Contexto actual41 2.3Síntesis y comparativa de las 2 fases IPPC: aplicación estatal y a Galicia43 2.4De la PCIC a la economía circular47
iv 3Industria de conserva de pescados y mariscos51 3.1Resumen52 3.2Introducción55 3.2.1La industria de conserva de pescados y mariscos en Galicia55 3.3Metodología58 3.4Análisis de un proceso de conserva de pescado y mariscos genérico 59 3.4.1Descripción del proceso59 3.4.1.1Operaciones previas59 3.4.1.2Procesado63 3.4.1.3Operaciones finales63 3.4.1.4Operaciones auxiliares64 3.4.2Entradas y salidas principales al y del proceso64 3.4.2.1Entradas64 3.4.2.2Salidas65 3.5Selección de plantas66 3.6Recopilación de datos66 3.6.1Planta A67 3.6.2Planta B67 3.6.3Planta C67 3.6.4Planta D68 3.7Impactos ambientales68 3.7.1Emisiones al aire71 3.7.2Emisiones al agua73 3.7.3Residuos74 3.8Análisis de MTD75 3.9Evaluación del grado de implantación de la filosofía de PCIC84 3.10Conclusiones85 4Industria de transformación de la leche89 4.1Resumen90 4.2Introducción93 4.2.1La industria láctea93 4.2.2Industria láctea en Galicia95 4.2.3La calidad en las industrias lácteas97 4.3Metodología103 4.4Análisis de un proceso genérico del sector lácteo105 4.4.1Descripción del proceso105 4.4.1.1Operaciones previas109 4.4.1.2Procesado111 4.4.1.3Post-procesado112
v 4.4.1.4Operaciones auxiliares112 4.4.2Entradas y salidas principales del proceso113 4.4.2.1Entradas113 4.4.2.2Salidas116 4.5Selección de las plantas lácteas117 4.6Recopilación de datos118 4.7Impactos medioambientales120 4.7.1Emisiones al aire122 4.7.2Emisiones al agua123 4.7.3Residuos124 4.8Análisis de las Mejores Técnicas disponibles125 4.9Evaluación del grado de implementación del enfoque de PCIC133 4.10Conclusiones134 5Mataderos137 5.1Resumen138 5.2Introducción140 5.2.1Análisis regional del sector142 5.3Metodología144 5.4Análisis del sistema productivo de mataderos145 5.4.1Descripción del proceso145 5.4.1.1Operaciones previas146 5.4.1.1.1Recepción de animales149 5.4.1.1.2Lairaje (confinamiento) de animales149 5.4.1.1.3Aturdimiento149 5.4.1.1.4Colgado150 5.4.1.2Procesado (sacrificio y preparación)150 5.4.1.2.1Ganado porcino150 5.4.1.2.2Conejos, rumiantes y solípedos151 5.4.1.2.3Ganado avícola152 5.4.1.2.4Preparación de la canal152 5.4.1.3Postprocesado153 5.4.1.3.1Tratamiento de aguas residuales153 5.4.1.3.2Gestión de subproductos y residuos154 5.4.1.4Operaciones auxiliares155 5.4.1.4.1Desinfección y limpieza155 5.4.1.4.2Mantenimiento de las instalaciones155 5.4.2Aspectos ambientales potenciales156 5.4.2.1Consumos156 5.4.2.2Emisiones159
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ xii Tabla 5.8. Características generales de las aguas residuales del matadero160 Tabla 5.9. Tipología y gestion de residuos en mataderos162 Tabla 5.10. Emisiones en mataderos porcinos en mg/ton (CE, 2005)165 Tabla 5.11. Entradas y capacidad de producción para cada planta (Xunta de Galicia, 2018)173 Tabla 5.12. Emisiones al aire notificadas desde PRTR y calculadas (Eij) para cada planta (kg/año)174 Tabla 5.13. Valores de cada factor de emisión (fi) asociado al contaminante atmosférico (uso de la energía)175 Tabla 5.14. Factores de emisión para contaminantes al aire en relación con el confinamiento animal y PTAR177 Tabla 5.15. Emisiones al agua notificadas desde PRTR y calculadas (Eij) para cada planta177 Tabla 5.16. Factores de emisión para contaminantes al agua178 Tabla 5.17. Residuos notificados y calculados para cada planta179 Tabla 5.18. MTD ya implementadas en cada planta (A, B, C, D y E) para las etapas de operaciones previas, postprocesado y operaciones auxiliares (el área sombreada muestra que la técnica ya está implementada)185 Tabla 5.19. MTD ya implementadas en cada planta (A, B, C, D y E) para la etapa de procesado (El área sombreada muestra que la técnica ya está implementada) 188 Tabla 5.20. Mejores Prácticas Ambientales (MPA)*190 Tabla 5.21. MTD implementadas por proceso y por planta190 Tabla 5.22. Categorías de impacto ambiental (Renou et al., 2008; métodos LCIA, 2017; EPA, 2005)195 Tabla 5.23. Disponibilidad de categorías de impacto por método. √ representa que la categoría de impacto se tiene en cuenta en el método correspondiente (métodos LCIA, 2017)197 Tabla 6.1. Especificaciones de entradas y salidas de material (medidas in situ)224 Tabla 6.2. Especificaciones de subproductos potenciales mediante análisis de laboratorio225 Tabla 6.3. Capacidad máxima de algunas etapas225 Tabla 6.4. Factores de emisión240 Tabla 6.5. Balance de materia global para el proceso de cocción de mejillones (cantidades es kg)244 Tabla 6.6. Emisiones atmosféricas derivadas de procesos de combustión248 Tabla 6.7. Flujos mejorables identificados para el proceso251
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xv ÍNDICE DE ACRÓNIMOS AAI: Autorización Ambiental Integrada ACO: Alta Carga Orgánica ACV: Análsisis del Ciclo de Vida AEM: Agencia Europea de Medio Ambiente AFM: Análisis de Flujos de Materiales AFME: Análisis de Flujos de Materia y Energía BAT: Best Available Techniques BATC: Best Available Techniques Conclusions BCO: Baja Carga Orgánica BPA: Buenas Prácticas Ambientales BREF: Reference Document on BAT (Documento de Referencia sobre las Mejores Técnicas Disponibles) CE: Comisión Europea CFC: Clorofluorocarbono CIP: Clean In Place COV: Compuestos Orgánicos Volátiles COVNM: Compuestos orgánicos distintos del metano DBO: Demanda Biológica de Oxígeno DEI: Directiva de Emisiones Industriales DOP: Denominación de Origen Protegida DQO: Demanda Química de Oxígeno EEA: European Environment Agency EI: Evaluación de Impacto EICV: Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida EIA: Environmental Impact Assessment EIPPCB: European IPPC Bureau EPA: Environmental Protection Agency EPER: Inventario de emisiones y fuentes responsables (European Pollutant Emission Register) E-PRTR: European PRTR FAD: Flotación por Aire Disuelto FM: Flujos Mejorables
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ xvi HAP: Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos HFCC: Hidrofluoroclorocarbonos ICV: Inventario del Ciclo de Vida IEF: Information Exchange Forum IPPC: Integrated Pollution Prevention and Control IPTS: Institute for Prospective Technological Studies LA: Lodos Activados LCT: Life Cycle Thinking LCIA: Life Cycle Inventory Analysis LER: Lista Europea de Residuos MER: Material Específico de Riesgo MPA: Mejores Prácticas Ambientales MTD: Mejores Técnicas Disponibles NACE: Nomenclatura estadística de actividades económicas de la Comunidad Europea NT: Nitrógeno Total OCDE: Organización para la Cooperación y Desarrollo Económicos ODS: Objetivos de Desarrollo Sostenible ONU: Organización de la Naciones Unidas PCIC: Prevención y Control Integrados de la Contaminación PCS: Poder Calorífico Superior PRTR: Pollutant Release and Transfer Registers PT: Fósforo total PTAR: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales RBS: Reactor Biológico Secuencial RETC: Registro de Emisiones y Transferencias Contaminantes SANDACH (Subproductos Animales No Destinados al Consumo Humano) SGA: Sistema de Gestión Ambiental SIRGA: Sistema de Información sobre Residuos de Galicia SST: Sólidos en Suspensión Totales TWG: Technical Working Group UE: Unión Europea UV: Ultravioleta VLE: Valores Límite de Emisión
Página 1 de 323 RESUMEN En las últimas décadas del siglo XX, el medio ambiente experimentó un aumento de efectos negativos producto de las actividades derivadas del desarrollo de la sociedad, es decir, actividades antropogénicas, sobre todo debidas al desarrollo de la industria y el transporte. Todo este desarrollo, que pretende un aumento de la calidad de vida del ser humano en el Planeta, ha empobrecido el capital natural. Con el fin de afrontar el reto de proteger el medio ambiente, los gobiernos internacionales comenzaron a desarrollar medidas orientadas al desarrollo económico sin dañar el medio ambiente, especialmente a partir de los años 70 del siglo pasado. En Europa, a partir de 1973 comenzaron a desarrollarse los programas marco de acción en materia de medio ambiente. El V Programa Marco de Acción medioambiental de la Comunidad Europea titulado “Hacia un Desarrollo Sostenible”, sentó las bases de la agenda medioambiental de la década de 1990. Este programa fijó objetivos a largo plazo con un enfoque horizontal con el fin de considerar los diferentes temas ambientales. Por primera vez, se consideró como prioridad el control de la contaminación de forma integrada, y, con el fin de aplicar el principio de prevención de la contaminación, se añadió la importancia de una prevención previa y prioritaria de la contaminación también de forma integrada. En este contexto se publicó la Directiva IPPC (CE, 1996) de su acrónimo en inglés Integrated Pollution Prevention and Control (Prevención y Control Integrados de la Contaminación -PCIC-). A finales de 2020 el VII Programa marco de medio ambiente “Vivir bien respetando los límites de nuestro Planeta” que se inspiró en la visión de 2050 de nuestra prosperidad y nuestro medioambiente saludable, consecuencia de una economía circular innovadora, dará lugar a corto plazo al VIII Programa Marco, cuyo objetivo a largo plazo es que los ciudadanos vivan en una economía regenerativa, en la que no se desperdicie nada, no haya emisiones netas de gases de efecto invernadero, y el crecimiento económico esté disociado del uso de recursos y la degradación medioambiental, sentando las bases de, entre otros aspectos, la valoración del capital natural.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 2 de 323 En este contexto esta tesis sigue la evolución del sector de transformación de productos alimenticios en la comunidad autónoma de Galicia desde la aparición a finales del siglo pasado de la política de prevención y control integrados de la contaminación y durante más de 20 años. Este seguimiento se realiza mediante la evaluación de la eficacia de la implantación de dicha política analizando el funcionamiento ambiental de plantas seleccionadas por sectores mediante la propuesta y aplicación metodologías innovadoras, teniendo en cuenta siempre las Mejores Técnicas Disponibles (MTD) y su carácter dinámico. Una vez analizada la eficacia de la política se propone un ejemplo de aplicación futuro de dichas técnicas en un contexto de economía circular como etapa obligatoria para una futura economía regenerativa. La hipótesis principal de este trabajo es que las actividades industriales del sector de transformación de productos alimenticios más representativas de la comunidad autónoma de Galicia (procesado de pescado y mariscos, industria de transformación de la leche y mataderos), afectadas desde principios de siglo por la política de PCIC, evolucionen a través de técnicas de economía circular (Mejores Técnicas Disponibles) a una economía regenerativa a largo plazo. Se trata de evaluar la eficacia de la implantación de la política PCIC durante dos décadas, detectar debilidades y proponer mejoras en el proceso de implantación de las “Mejores Técnicas Disponibles” como técnicas para la economía circular. De este modo los programas marco de medio ambiente se irán adaptando para contribuir a los objetivos planteados en el VII y VIII Programa Marco de Medio Ambiente de la Unión Europea y avanzarán hacia la visión que a largo plazo plantean: que los ciudadanos vivan en una economía regenerativa, en la que no se desperdicie nada, no haya emisiones netas de gases de efecto invernadero, y el crecimiento económico esté disociado del uso de recursos y la degradación medioambiental, sentando las bases de, entre otros aspectos, la valoración del capital natural.
Página 3 de 323 RESUMO Nas últimas décadas do século XX, o medio ambiente experimentou un aumento dos efectos negativos como resultado de actividades derivadas do desenvolvemento da sociedade, é dicir, actividades antrópicas, debido principalmente ao desenvolvemento da industria e o transporte. Todo este desenvolvemento que ten como obxectivo aumentar a calidade de vida dos seres humanos no planeta empobreceu o capital natural. Para afrontar o reto de protexer o medio ambiente, os gobernos internacionais comezaron a desenvolver medidas destinadas ao desenvolvemento económico sen danar o medio ambiente, especialmente a partir dos anos 70 do século pasado. En Europa, os programas marco de acción sobre o medio ambiente comezaron a desenvolverse en 1973. O V Programa marco de acción ambiental da Comunidade Europea "Cara ao desenvolvemento sostible" sentou as bases da axenda ambiental dos anos noventa. Este programa fixou obxectivos a longo prazo cun enfoque horizontal para considerar diferentes problemas ambientais. Por primeira vez, o control da contaminación de forma integrada considerouse unha prioridade e, para aplicar o principio de prevención da contaminación, tamén se engadiu a importancia dunha prevención previa e prioritaria da contaminación de forma integrada. Neste contexto publicouse a Directiva IPPC (CE, 1996), a partir das súas siglas en inglés Integrated Pollution Prevention and Control (PCIC) A finais de 2020, o VII Programa Marco de Medio Ambiente "Vivir ben respectando os límites do noso planeta", que se inspirou na visión de 2050 da nosa prosperidade e do noso ambiente saudable como consecuencia dunha innovadora economía circular, conducirá a curto prazo ao VIII. Programa marco, cuxo obxectivo a longo prazo é que os cidadáns vivan nunha economía rexenerativa, na que non se desperdicia nada, non hai emisións netas de gases de efecto invernadoiro e o crecemento económico desvincúlase do uso dos recursos e da degradación ambiental, sentando as bases da valoración do capital natural, entre outros aspectos.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 4 de 323 Neste contexto, esta tese segue a evolución do sector da transformación de alimentos na comunidade autónoma de Galicia dende a aparición a finais do século pasado da política integrada de prevención e control da contaminación e durante máis de 20 anos. Este seguimento lévase a cabo avaliando a eficacia da aplicación da devandita política, analizando o comportamento ambiental das plantas seleccionadas por sectores propoñendo e aplicando metodoloxías innovadoras, sempre tendo en conta as Mellores Técnicas Dispoñibles e a súa natureza dinámica. Unha vez analizada a eficacia da política, proponse un exemplo de aplicación futura destas técnicas nun contexto de economía circular como unha etapa obrigatoria para unha futura economía rexenerativa. A principal hipótese deste traballo é que as actividades industriais do sector máis representativo da transformación de produtos alimentarios da comunidade autónoma de Galicia (procesamento de peixe e marisco, lácteos e matadoiros), afectadas desde principios de século pola política PCIC, evolucionan a través de técnicas de economía circular (Mellores técnicas dispoñibles) a unha economía rexenerativa a longo prazo. Trátase de avaliar a eficacia da implementación da política PCIC durante dúas décadas, detectar debilidades e propoñer melloras no proceso de implementación das "Mellores técnicas dispoñibles" como técnicas para a economía circular. Deste xeito, os programas marco ambientais adaptaranse para contribuír aos obxectivos establecidos no VII e VIII Programa Marco para o Medio Ambiente da Unión Europea e avanzarán cara á visión a longo prazo que propoñen: que os cidadáns vivan nunha economía rexenerativo, no que non se desperdicia nada, non hai emisións netas de gases de efecto invernadoiro e o crecemento económico desvincúlase do uso dos recursos e da degradación ambiental, sentando as bases para, entre outros aspectos, a valoración do capital natural.
Página 5 de 323 SUMMARY In the last decades of the 20th century, the environment experienced an increase in negative effects as a result of activities derived from the development of society, that is, anthropogenic activities, mainly due to the development of industry and transport. All this development that aims to increase the quality of life of human beings on the planet has impoverished natural capital. To meet the challenge of protecting the environment, international governments began to develop measures aimed at economic development without damaging the environment, especially from the 70s of the last century. In Europe, the Framework Programs for Action on the Environment began to be developed in 1973. The V Framework Program for Environmental Action of the European Community "Towards Sustainable Development" laid the foundations for the environmental agenda of the 1990s This program set long-term objectives with a horizontal approach in order to consider different environmental issues. For the first time, pollution control in an integrated way was considered a priority, and, to apply the principle of pollution prevention, the importance of a prior and priority prevention of pollution was added also in an integrated way. In this context, the IPPC Directive (EC, 1996) was published, from its acronym in English Integrated Pollution Prevention and Control. At the end of 2020, the VII Environment Framework Program “Living well while respecting the limits of our Planet”, which was inspired by the 2050 vision of our prosperity and our healthy environment as a consequence of an innovative circular economy, will lead in the short term to the VIII Framework Program, whose longterm objective is for citizens to live in a regenerative economy, in which nothing is wasted, there are no net greenhouse gas emissions, and economic growth is decoupled from the use of resources and environmental degradation , laying the foundations of, among other aspects, the valuation of natural capital. In this context, this thesis follows the evolution of the food processing sector in the autonomous community of Galicia since the appearance at the end of the last century of the integrated pollution
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 12 de 323 seguimiento. Se hizo también especial atención a los sectores económicos clave: la energía, el transporte y el turismo. En la Cumbre de la Tierra de Johannesburgo en 2002 (conocida como Rio +10) el compromiso asumido fue el de fortalecer y mejorar el gobierno en todos los ámbitos con el fin de lograr la aplicación efectiva del Programa 21, los objetivos del desarrollo del Milenio y el Plan de aplicación de las decisiones de la Cumbre. Los objetivos del desarrollo del Milenio se referían a los que se han comprometido a cumplir los 191 estados miembros de las Naciones Unidas para el año 2015 y que concretamente son los siguientes: - Erradicar la pobreza extrema y el hambre. - Lograr la enseñanza primaria universal. - Promover la igualdad entre los géneros y la autonomía de la mujer. - Reducir la mortalidad infantil. - Mejorar la salud materna. - Combatir el VIH/SIDA, el paludismo y otras enfermedades. - Garantizar la sostenibilidad del medio ambiente. - Fomentar una asociación mundial para el desarrollo. La Cumbre Río +15, celebrada en Indonesia el 2007 concluyó que la preservación del medio ambiente exige la transformación del modelo de desarrollo actual, y manifestó el compromiso imperioso de alcanzar, en un plazo de 30 años, una reforma global de las condiciones ecológicas pero también sociales, económicas y políticas mundiales respetando la diversidad cultural. La Cumbre de la Tierra Río+20 celebrada en Río de Janeiro en julio de 2012 fue una reunión denominada ‘decepcionante’ por muchos grupos, pero de ella salió un documento de mínimos titulado “El futuro que queremos” (ONU, 2012) en el que los firmantes renovaron el compromiso en favor del desarrollo sostenible y de la promoción de un futuro sostenible desde el punto de vista económico, social y ambiental para el planeta y para las generaciones presentes y futuras. En 2015 se adopta por parte de 193 países, la Agenda de Desarrollo Sostenible 2030. En ella se establecen 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) que la comunidad internacional tiene
1 Introducción y objetivos Página 13 de 323 que alcanzar para todas las personas, haciéndolo de una forma sostenible y con equidad. Estos objetivos son los siguientes: 1) Poner fin a la pobreza en todas sus formas en todo el mundo. 2) Poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible. 3) Garantizar una vida sana y promover el bienestar para todos en todas las edades. 4) Garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos. 5) Lograr la igualdad entre los géneros y empoderar a todas las mujeres y las niñas. 6) Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos. 7) Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos. 8) Promover el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenible, el empleo pleno y productivo y el trabajo decente para todos. 9) Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovación. 10) Reducir la desigualdad en y entre los países. 11) Lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles. 12) Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles. 13) Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos. 14) Conservar y utilizar en forma sostenible los océanos, los mares y los recursos marinos para el desarrollo sostenible. 15) Proteger, restablecer y promover el uso sostenible de los ecosistemas terrestres, gestionar los bosques de forma sostenible, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras y poner freno a la pérdida de la diversidad biológica. 16) Promover sociedades pacíficas e inclusivas para el desarrollo sostenible, facilitar el acceso a la justicia para todos y crear
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 14 de 323 instituciones eficaces, responsables e inclusivas a todos los niveles. 17) Fortalecer los medios de ejecución y revitalizar la Alianza Mundial para el Desarrollo Sostenible. 1.2 ANTECEDENTES POLÍTICOS EN EL ÁMBITO EUROPEO En los primeros años después de la constitución de la Comunidad Europea, los problemas del medio ambiente no se consideraron una prioridad. Fue a principios de la década de los años 1970 cuando la Comunidad Europea, consciente de esta problemática, comenzó a actuar desarrollando medidas para proteger el medio ambiente. Concretamente en la Conferencia de París en 1972, se reconoció que en el contexto de la expansión económica y de la mejora de la calidad de vida, se debería tener en cuenta el medio ambiente. Desde entonces se desarrollaron cuatro programas comunitarios de medioambiente con una perspectiva sectorial. El primero incluyó las acciones de 1973 a 1976, y le siguieron el resto con una duración de 5 años cada uno. Se desarrollaron medidas para limitar la contaminación mediante una mínima reglamentación, concretamente se desarrollaron medidas para proteger los recursos naturales (el aire y el agua), para combatir la contaminación acústica, para la gestión de los residuos y la conservación de la naturaleza. En esta fase, los programas consideraron cada uno de estos ámbitos independientemente, sin tener cuenta la interacción de la contaminación de unos sobre otros. El quinto Programa Marco de Acción medioambiental de la Comunidad Europea denominado “Hacia un Desarrollo Sostenible” (Comunidad Europea, 1992), sentó las bases de la agenda de medio ambiente de la década 1990. Este programa fijó objetivos a largo plazo con un enfoque horizontal con el fin de considerar los diferentes temas ambientales. Por primera vez, se consideró como prioridad el control de la contaminación de forma integrada, y se añadió la importancia de una prevención previa y prioritaria de la contaminación también de forma integrada. Todo esto debido a la necesidad de un equilibrio más sostenible entre, por un lado, la actividad humana y el desarrollo socioeconómico, y por otro los recursos naturales y la capacidad
1 Introducción y objetivos Página 15 de 323 de regeneración de la naturaleza. El enfoque horizontal en este programa tuvo en cuenta los siguientes factores de la contaminación: industria, energía, turismo, transporte, agricultura, entre otros. El sexto Programa de Acción comunitario en materia de medio ambiente fue aprobado el 22 de julio de 2002 por el Parlamento Europeo y el Consejo de la Unión Europea (UE, 2002), fue el marco de la política ambiental en la década 2002- 2012. Este programa concretó la parte medioambiental de la Estrategia para un desarrollo sostenible de la Unión Europea (aprobada en junio de 2001) y que fue presentada en la Cumbre de Johannesburgo. El objetivo de este programa consistió en conseguir la disociación entre las presiones medioambientales y el crecimiento económico, respetando la diversidad de condiciones de las distintas regiones de la Unión Europea, y manteniendo la coherencia con el principio de subsidiariedad. Este programa se centró en cuatro prioridades: el cambio climático, la biodiversidad, el medio ambiente y la salud; y los recursos naturales y los residuos. El programa de acción previó la adopción de siete estrategias temáticas: contaminación atmosférica, medio marino, uso sostenible de los recursos, prevención y reciclado de residuos, uso sostenible de los plaguicidas, protección de los suelos y medio ambiente urbano. Dichas estrategias se apoyaron en un enfoque global, temático, más que en determinados contaminantes o tipos de actividad económica, como ocurría antes. Fijaron objetivos a largo plazo, fundamentados en la evaluación de los problemas de medio ambiente y en la búsqueda de una sinergia entre las diferentes estrategias y con los objetivos de crecimiento y empleo de la estrategia de Lisboa. Constituyeron igualmente una ocasión para simplificar y aclarar la legislación existente. En 2013 se adoptó el séptimo Programa de Acción en Materia de Medio Ambiente “Vivir bien, respetando los límites de nuestro planeta” (UE, 2013). Este programa parte de las siguientes iniciativas estratégicas: la hoja de ruta sobre la gestión eficiente de los recursos, la “estrategia sobre biodiversidad” para 2020 y la “hoja de ruta hacia una economía hipocarbónica competitiva en 2050”. En base a ellas establecen 9 objetivos prioritarios:
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 16 de 323 1) Proteger, conservar y mejorar el capital natural de la Unión. 2) Convertir a la Unión en una economía hipocarbónica, eficiente en el uso de los recursos, ecológica y competitiva. 3) Proteger a los ciudadanos de la Unión de las presiones y riesgos medioambientales para la salud y el bienestar. 4) Maximizar los beneficios de la legislación de medio ambiente de la Unión mejorando su aplicación. 5) Mejorar la base de conocimientos e información de la política de la Unión de medio ambiente 6) Asegurar inversiones para la política en materia de clima y medio ambiente y abordar las externalidades medioambientales. 7) Intensificar la integración medioambiental y la coherencia entre políticas. 8) Aumentar la sostenibilidad de las ciudades de la Unión. 9) Reforzar la eficacia de la Unión a la hora de afrontar los desafíos medioambientales y climáticos a nivel internacional. La acción hasta 2020 y después de esa fecha se inspira en la siguiente visión de 2050: “En 2050, vivimos bien, respetando los límites ecológicos del planeta. Nuestra prosperidad y nuestro medio ambiente saludable son la consecuencia de una economía circular innovadora, donde nada se desperdicia y en la que los recursos naturales se gestionan de forma sostenible, y la biodiversidad se protege, valora y restaura de tal manera que la resiliencia de nuestra sociedad resulta fortalecida. Nuestro crecimiento hipocarbónico lleva tiempo disociado del uso de los recursos, marcando así el paso hacia una economía segura y sostenible a nivel mundial” En octubre de 2020 se publicó la “propuesta de Decisión del Parlamento Europeo y del Consejo relativa al programa general de acción de la Unión en materia de medio ambiente hasta 2030 (CE, 2020). Los objetivos del futuro VIII Programa Marco en materia de medio ambiente previsiblemente de acuerdo con esta propuesta son: “El VIII PMA tiene como objetivo prioritario a largo plazo para 2050 que los ciudadanos vivan bien, dentro de los límites del planeta, en una economía regenerativa en la que
1 Introducción y objetivos Página 17 de 323 no se desperdicie nada, no haya emisiones netas de gases de efecto invernadero, y el crecimiento económico esté disociado del uso de recursos y la degradación medioambiental. Un medio ambiente saludable sienta las bases para el bienestar de los ciudadanos, la prosperidad de la biodiversidad y la protección, restauración y valoración del capital natural, de tal manera que la resiliencia frente al cambio climático y a otros riesgos medioambientales resulta fortalecida” El nuevo programa va más allá todavía de la economía circular proponiendo la economía regenerativa, pero no la olvida. Según indica la propuesta, el VIII PMA debe fijar objetivos prioritarios temáticos en los ámbitos de la neutralidad climática, la adaptación al cambio climático, la protección y recuperación de la biodiversidad, la economía circular, el objetivo cero en materia de contaminación y la reducción de las presiones medioambientales asociadas a la producción y el consumo. 1.3 LAS ACTIVIDADES INDUSTRIALES Y LA INTERVENCIÓN AMBIENTAL Las actividades industriales juegan un papel fundamental en el bienestar socioeconómico de Europa pero también son una fuente significativa de la contaminación ambiental. Las instalaciones industriales son las responsables de una cantidad considerable de las emisiones totales de contaminantes atmosféricos clave que tienen como consecuencia impactos ambientales importantes, como emisiones al agua y suelo, generación de residuos y utilización de energía y agua (CE, 2016). La contaminación ambiental derivada de la industrialización (CE, 2014; AEM, 2017a), indicaron la necesidad de un cambio hacia políticas y prácticas basadas en la sostenibilidad y en sus dimensiones. Como indican algunos autores, para alcanzar el crecimiento sostenible a través de la implementación de una economía más “verde” (CE, 2008a; Kovacic Lukman et al., 2016; Sauvé et al., 2016) o circular, regenerativa. Tanto la prevención y control de la contaminación como la producción y el consumo sostenibles, son la base para conservar la capacidad de la Tierra como soporte de vida, respetar los
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 18 de 323 límites de los recursos naturales y asegurar un elevado nivel de protección y mejora ambiental, disociando la degradación ambiental del crecimiento económico (Nash, 2009). En relación con esto, los sistemas de producción también deben tener en menta el reto de la sostenibilidad industrial, minimizar el consumo de recursos y la generación de emisiones y residuos (Laso et al., 2017). En torno de este enfoque de desarrollo sostenible, surgen otros. Unos de los más conocidos son los enfoques basados en el “pensamiento del ciclo de vida” (Torres Rodríguez et al., 2011). Este enfoque proporciona una serie de herramientas, como el Análisis del Ciclo de Vida (ACV) o el Análisis de Flujos de Materia y Energía (AFME), que facilita la compleja tarea de integrar los conceptos de sostenibilidad en el proceso hacia ella (Taboada Gómez et al., 2016). Un enfoque más reciente y que actualmente está muy presente en todos los medios es la economía circular, orientado a mantener los productos, componentes y materiales en el nivel más elevado de utilidad y valor (Saavedra et al., 2018) y promoviendo flujos circulares para reducir los impactos ambientales, mientras se maximiza la eficiencia de recursos (Moreau et al., 2017). La economía circular apareció teniendo como base de la sostenibilidad industrial (Huybrechts et al., 2018) pero se basa en muchos otros conceptos establecidos desde hace décadas (Kalmykova et al., 2017), empezando con la publicación de “Los límites del crecimiento” (ONU, 1972). La economía circular fue uno de los objetivos de la Estrategia Europea 2020 (CE, 2010a), y también del séptimo y la propuesta del octavo programas marco de medioambiente, tal y como se ha indicado anteriormente. Por todo ello se han establecido cambios importantes y reales en la reglamentación (Giner-Santonja et al., 2012; Chakrabarti y Mitra, 2005), especialmente a partir del quinto programa marco de medio ambiente. La intervención por medio de legislación ambiental resulta una herramienta efectiva para lograr objetivos también de sostenibilidad (Cunningham, 2000; Hillarya and Thorsenb, 1999; Tsai y Chou, 2004). En el caso de la gestión de la contaminación esta herramienta incluye instrumentos regulatorios y económicos,
1 Introducción y objetivos Página 19 de 323 así como acuerdos voluntarios dentro y entre la industria y las autoridades públicas (Chittock y Hughey, 2011). Sin embargo, el enfoque más eficaz de la reglamentación ambiental es un tema complejo y en continuo debate, dado que involucra parámetros ambientales y económicos, así como acuerdos con y entre la industria y las autoridades (López-Gamero et al., 2009; Testa et al., 2012; Testa et al., 2014). Las leyes juegan un papel crítico al poder pedir y exigir a las empresas que integren eficiencias operativas y ambientales (Zarker y Kerr, 2008), por lo que deben ajustarse en el tiempo para reflejar una actualización comprensiva o nuevas circunstancias (López Gamero et al., 2009). El primer marco europeo para la prevención de la contaminación a nivel industrial fue la Directiva PCIC, relativa a la Prevención y Control Integrados de la Contaminación, publicada en 1996 (Comunidad Europea, 1996), que promueve la mejora continua en el funcionamiento ambiental al exigir el acceso del público a la información sobre las autorizaciones (Silvo et al., 2002). La UE ha actualizado este marco mediante la publicación en 2010 de la Directiva 2010/75/UE sobre emisiones industriales (UE, 2010) 1.4 LA POLÍTICA DE PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN Producto del desarrollo de la política comunitaria en el seno del V programa marco de medio ambiente “Hacia un desarrollo sostenible” (Comunidad Europea, 1992), y con el fin de aplicar el principio de prevención de la contaminación, así como tener en cuenta el control integrado considerado por dicho programa, se publicó la Directiva IPPC (Comunidad Europea, 1996) de su acrónimo en inglés Integrated Pollution Prevention and Control (Prevención y Control Integrados de la Contaminación -PCIC-) A parte de la aplicación directa del principio de prevención, tanto esta como el control de la contaminación deben tratarse de forma integrada. Dos son las principales líneas novedosas derivadas de esta ley: la necesidad de las instalaciones de operar con un permiso integrado (en España, la Autorización Ambiental Integrada -AAI-) que incorpore los Valores Límite de Emisión (VLE) basados en las Mejores Técnicas Disponibles (MTD); y
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 20 de 323 por otro lado la transparencia informativa en el proceso de concesión de dichas AAI así como la necesidad de dar a conocer al público tanto las fuentes responsables como las emisiones de las mismas. Para facilitar el proceso se crea en Europa el EIPPCB (European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau) dedicado a coordinar el intercambio de información sobre las Mejores Técnicas Disponibles y la elaboración final de los documentos de referencia (BREF) La transposición en España se llevó a cabo por la Ley 16/2002 (Gobierno de España, 2002), su implantación fue un reto para los sectores industriales potencialmente contaminantes que aparecen en el anexo I de dichas normas jurídicas. Como las MTD tienen carácter dinámico, estos documentos se han actualizado. Este proceso de actualización (se puede decir la fase 2) tuvo su punto de partida con la publicación de la Directiva 2010/75/UE (UE, 2010) de emisiones industriales (Prevención y control integrados de la contaminación) que deroga la Directiva IPPC original, transpuesta al marco normativo estatal por la Ley 5/2013 y siguientes (Gobierno de España, 2013a). En esta fase 2 junto a los BREF (que son documentos no vinculantes jurídicamente) se publican los BATC (Best Available Techniques Conclusions). Los BATC son documentos jurídicamente vinculantes en forma de Decisiones de la UE en los que se publican las conclusiones sobre las MTD así con los VLE asociados a las mismas, entre otras cosas. Simultáneamente las instalaciones afectadas debieron actualizar sus autorizaciones ambientales integradas, por lo que la mayor parte de las instalaciones afectadas en una primera fase han pasado por un segundo proceso de actualización de sus AAI. 1.5 LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Y LA PCIC La industria del procesado de productos alimenticios aparece afectada por el marco normativo de la PCIC, tanto en la directiva marco original como por la actual y, lógicamente, por sus transposiciones (Epígrafe 6 del Anexo I en todos los casos). Los BREF relacionados con dichos sectores se publican por primera vez entre 2005 y 2006: mataderos y subproductos animales (CE, 2005); e industria de alimentos, bebidas y leche (CE, 2006)
1 Introducción y objetivos Página 21 de 323 La industria de alimentos y bebidas es el principal contribuyente a la economía de Europa, generando 1098 mil millones de euros en 2015, lo que representa el 15% de la facturación total de fabricación (FoodDrink Europe, 2017). Es el sector manufacturero más grande de España y representa el 22% de la industria manufacturera total, con ventas netas superiores a 96400 millones de euros en 2016 (FIAB, 2016) La industria alimentaria gallega está dominada principalmente por las industrias de procesado de pescado, lácteos, carne y alimentación animal, por lo que estos sectores representan más del 16% de la actividad económica de la región (IGE, 2015) En Galicia en una primera fase aparecen un número importante de instalaciones afectadas por la normativa de PCIC, siendo numerosas las de conservas de pescado y marisco, las de tratamiento y transformación de la leche, así como las instalaciones dedicadas a las actividades de matadero. La gobernanza en este ámbito en la región es muy activa especialmente en una primera fase, apoyando a las industrias y dotándolas de herramientas para adaptarse a un marco tan ambicioso. Se realizan reuniones sectoriales similares a las de los grupos que elaboran los BREF en Europa pero a escala regional (en los que participan la industria, la administración así como expertos en la materia), se organizan jornadas sectoriales especialmente para los sectores con más plantas afectadas, así como documentos técnicos sectoriales muy específicos con el fin de aplicar de forma más efectiva la IPPC. En muchos casos estos documentos son publicados antes que los BREF sectoriales correspondientes, dándole a Galicia un papel pionero en este ámbito (Xunta de Galicia, 2005 y 2006). Pionera es también la Comunidad Autónoma en la elaboración de los primeros inventarios de emisiones y fuentes responsables, el primero fue el inventario EPER (European Pollutant Emission Register) derivado directamente de la Directiva 96/61/CE, que posteriormente se fusiona con el inventario PRTR (Pollutant Release Transfer Register) todavía en vigor, al fusionarse con la normativa internacional derivada del Convenio de Aarhus sobre libre acceso a la información ambiental, que la Unión Europea
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 28 de 323 para la prevención y el control integrados de la contaminación; y proporciona las medidas necesarias para poner en práctica la prevención y el control integrados de la contaminación, con el objetivo de alcanzar un elevado nivel de protección del medio ambiente como un todo. 2.1.1 Instalaciones y autorización ambiental integrada La Directiva 96/61/CE introduce el permiso ambiental, en España llamado la Autorización Ambiental Integrada (AAI), como un permiso integrado que toda instalación del ámbito de aplicación de esta debe obtener y poseer para operar. Establece también que los estados miembros deberían tomar las medidas necesarias y oportunas para asegurarse que las nuevas instalaciones operen con esta figura desde el momento de su apertura. Por otra parte, las instalaciones existentes tienen un tiempo de adaptación, hasta octubre de 2007, fecha antes de la cual deberían haber obtenido el permiso ambiental al que se refiere esta directiva. El permiso ambiental al que se refiere la Directiva 96/61/CE debe incluir, entre otros, los Valores Límite de Emisión (VLE) para una instalación determinada. 2.1.2 Intercambio de información: VLE y MTD La Directiva introduce como novedad dos conceptos a partir de los cuales se considera gran parte del desarrollo y aplicación de esta. Estos conceptos son los siguientes con sus definiciones: ‐ Valores Límite de Emisión. Se definen como la masa expresada en relación con determinados parámetros específicos, la concentración o el nivel de una emisión, cuyo valor no debe superarse dentro de uno o varios períodos determinados. Los valores límite de las emisiones también podrán establecerse para determinados grupos, familias o categorías de sustancias, en particular para las nombradas en el anexo III de la Directiva. Estas sustancias son las indicadas en la Tabla 2.1. Tabla 2.1. Sustancias (grupos, familias o categorías) consideradas en el Anexo III de la directiva para los que deben establecerse los VLE ATMÓSFER A AGU A Óxidos de azu f re y otros compuestos de azufre Compuestos organoclorados y sustancias que puedan dar origen a
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 29 de 323 ATMÓSFER A AGU A compuestos de esta clase en el medio acuático Óxidos de nit r ógeno y otros compuestos de nitrógeno Compuestos organofosforados Monóxido de carbono Compuestos o r ganoestánnicos Compuestos orgánicos volátiles Sustancias y preparados cuyas propiedades cancerígenas, mutágenas o que puedan afectar a la reproducción en el medio acuático o vía el medio acuático estén demostradas Metales y sus compuestos Hidrocarburos persistentes y sustancias orgánicas tóxicas pe r sistentes y bioacumulables Partículas Cianuros Amianto (pa r tículas en suspensión, fibras) Metales y sus compuestos Cloro y sus compuestos Arsénico y sus compuestos Arsénico y sus compuestos Biocidas y productos fitosanita r ios Cianuros Mate r ias en suspensión Sustancias y p r epa r ados respecto de los cuales se haya demostrado que poseen propiedades cancerígenas, mutágenas o puedan afectar a la reproducción a través del ai r e Sustancias que contribuyen a la eutrofización (en particular nitratos y fosfatos) Policlorodibenzodio x ina y policlorodibenzofuranos Sustancias que ejercen una influencia desfavorable sobre el balance de oxígeno (y computables mediante pa r ámetros tales como DBO, DCO) ‐ Mejores Técnicas Disponibles. La fase más eficaz y avanzada de desarrollo de las actividades y de sus modalidades de explotación, que demuestren la capacidad práctica de determinadas técnicas para constituir, en principio, la base de los valores límite de emisión destinados a evitar o, cuando ello no sea practicable, reducir en general las emisiones y el impacto en el conjunto del medio ambiente. Se define: ∙ “técnicas” como la tecnología utilizada junto con la forma en que la instalación esté diseñada, construida, mantenida, explotada y paralizada. ∙ “disponibles” como las técnicas desarrolladas a una escala que permita su aplicación en el contexto del sector industrial correspondiente, en condiciones económica y técnicamente viables, tomando en consideración los costes y los beneficios,
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 30 de 323 tanto si las técnicas se utilizan o producen en el Estado miembro correspondiente como si no, siempre que el titular pueda tener acceso a ellas en condiciones razonables. ∙ “mejores” como las técnicas más eficaces para alcanzar un alto nivel general de protección del medio ambiente en su conjunto. El artículo 16 sobre “Intercambio de información” establece que los estados miembros adoptarán las medidas necesarias para comunicar cada tres años a la Comisión, y por primera vez en el plazo de dieciocho meses a partir de la fecha de aplicación de la Directiva, los datos representativos sobre los valores límites disponibles establecidos por categorías específicas de actividades enumeradas en el Anexo I y, en su caso, las MTD de las cuales se deriven dichos valores. Establece también que la Comisión organizará un intercambio de información entre los Estados miembros y las industrias correspondientes acerca de las MTD, las prescripciones de control relacionadas, y su evolución. En relación con los VLE, estos pueden ser establecidos, tomados de normas de contaminación en vigor, mientras no se adopten otros más restrictivos en lo que se refiere a las MTD. En relación con las MTD, la Comisión, por medio del organismo European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB) se desarrollan una serie de documentos de referencia que cubren en lo posible las actividades del Anexo I de la Directiva. El programa de trabajo consiste en un número de sectores de trabajo por año determinado por el Foro de Intercambio de la Información (Information Exchange Forum – IEF–). Este organismo consiste en representantes de los estados miembros, industria y organizaciones medioambientales no gubernamentales. Cada sector de trabajo está formado por un grupo de trabajo técnico (Technical Working Group –TWG–) que se establece exclusivamente para la duración del trabajo. Los documentos borradores se hacen circular por el TWG para comentarios pertinentes antes de ser enviados a la Dirección General de Medio Ambiente de la Comisión (DG Environment) Los documentos de referencia se realizan siguiendo una guía de acuerdo con la DG Environment y el IEF, que velan por que se
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 31 de 323 mantenga la finalidad de los documentos: guías de referencia de las MTD. Los documentos de referencia sobre las MTD adoptados por la Comisión en una primera fase fueron los que se indican en la Tabla 2.2 junto con el año de publicación, disponibles todos ellos en línea en sitio web de la agencia EIPPC. Además de documentos sectoriales se han publicado BREF horizontales de aplicación general a cualquier industria de cualquier sector. Muchos de ellos ya están actualizados y se encuentran archivados pero igualmente accesibles. Tabla 2.2. Documentos de referencia sobre las MTD (BREF) en la primera fase BREF Año tipo Tratamiento de residuos 2006 horizontal Incineración de residuos 2006 Sistemas de refrigeración industrial 2005 Emisiones de almacenamiento 2006 Producción industrial de polímeros 2007 sectorial Producción de productos químicos inorgánicos especializados 2007 Productos químicos inorgánicos de gran volumen – sólidos y otros 2007 Productos químicos inorgánicos de gran volumen – Amoníaco, ácidos y fertilizantes 2007 Mataderos y subproductos animales1, 2 2005 Fundición1 2005 Tratamiento de superficies de metales y plásticos1 2006 Cemento, cal y óxido de magnesio 2001 Granjas intensivas de aves y porcino 2003 Producción de ferroaleaciones 2006 Tratamiento de superficies mediante disolventes 2007 Industria papelera 2001 Industria siderúrgica 2006 Industrias de fabricación de cemento y cal 2001 Grandes instalaciones de combustión 2006 Industria de los cloroálcalis 2001 Industria de transformación de metales ferrosos 2001 Industrias metalúrgicas no férreas 2001 Industria del vidrio 2001 R efinerías de petróleo y gas 2003 Industria de curtidos de piel y cuero 2003 Aguas residuales y los tratamientos de residuos/gestión del sector químico 2003 Industria de química orgánica de gran volumen 2003 1Estos documentos todavía no han sido actualizado en la segunda fase 2La revisión ha comenzado, pero todavía no hay documento adoptado en la 2ª fase
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 32 de 323 2.1.3 Inventarios públicos de emisiones: del EPER al PRTR El artículo 15 sobre “acceso a la información y participación pública en el procedimiento de concesión de permisos” (punto 3 de la Directiva PCIC original -96/61/CE-), obligó, entre otras cosas, a que “cada tres años, la Comisión publicará, basándose en la información transmitida por los Estados miembros, un inventario de las principales emisiones y fuentes responsables” La Directiva establecía en su artículo 19 que “la Comisión tomará las medidas necesarias para establecer el inventario de las principales emisiones y fuentes responsables” El 17 de Julio de 2000 se publicó, bajo la referencia de 2000/479/CE, la decisión de la comisión relativa a la realización de un inventario europeo de emisiones contaminantes (EPER) con arreglo al artículo 15 de la Directiva 96/61/CE del Consejo relativa a la prevención y control integrados de la contaminación. Según esta Decisión los Estados miembros deben notificar a la Comisión las emisiones de todos los complejos individuales en los que se lleven a cabo una o más actividades del anexo I de la Directiva 96/61/CE. El informe debía incluir las emisiones a la atmósfera y al agua de todos los contaminantes cuyos valores límite umbrales se hubieran superado. Los valores límite umbrales se especificaban en el anexo A1 de la Decisión. La decisión, en su anexo A2 establecía un modelo de notificación para las instalaciones, mientras que en el anexo A3 establece los códigos de actividades NOSE-P correspondientes a los distintos tipos de instalaciones del Anexo I de la Directiva. Para facilitar la implementación del inventario de emisiones y fuentes responsables, en noviembre de 2000 se publicó un documento guía para la implementación de este. Con la transposición de la Directiva 96/61/CE por la Ley 16/2002, se estableció (artículo 8), que los titulares de las instalaciones deberían notificar, al menos una vez al año, a las comunidades autónomas en las que estén ubicadas, los datos sobre las emisiones correspondientes a la instalación. Por otra parte, las comunidades autónomas debían remitir la información al Ministerio de Medio Ambiente, tres meses después de la entrada en vigor de la Ley y a continuación con periodicidad mínima anual. El objetivo era elaborar el inventario estatal de emisiones y
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 33 de 323 comunicarlo a la Comisión Europea para la elaboración del inventario europeo de emisiones y fuentes contaminantes, EPER. El primer informe EPER se hizo público en febrero de 2004, en él se recogieron los datos de fuentes contaminantes y emisiones producto del proceso de información establecido en la legislación y suministrados por los 15 Estados Miembros, Noruega y Hungría, para el año 2001. La segunda ronda de información EPER tuvo lugar en 2006 con los datos de fuentes contaminantes y emisiones del año 2004. En este proceso participaron los nuevos estados miembros de aquel período, por lo que el número de fuentes responsables aumentó considerablemente. Por otra parte, la Convención de Aarhus (1998) sobre el "Acceso a la información, participación del público en las decisiones y acceso a la justicia en asuntos medioambientales" firmada por la Unión Europea en 1998 y cuya entrada en vigor se produjo en octubre de 2001, acordó que estos registros nacionales fueran accesibles al público. En mayo de 2003 fue adoptado por las partes del Convenio de Aarhus y otros países el Protocolo PRTR (Pollutant Release and Transfer Registers), cuyo objetivo fue la implantación de ese tipo de registros e inventarios. La firma y adopción de dicho Protocolo por la UE y sus países miembros hizo que también en el ámbito de la UE se pusiera a trabajar inmediatamente en el desarrollo legislativo para la implantación del E-PRTR, de modo que el 14 de febrero de 2003 se publicó la Directiva 2003/4/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 28 de enero de 2003 relativa al acceso del público a la información medioambiental y por la que se deroga la Directiva 90/313/CEE del Consejo. En ella se establecieron medidas para la participación del público en la elaboración de determinados planes y programas relacionados con el medio ambiente, y además modificó la Directiva 85/337/CEE del Consejo y la Directiva 96/61/CE del Consejo. La Directiva 2003/4/CE modificó la Directiva 96/61/CE relativa a la prevención y el control integrados de la contaminación para hacerla compatible con el artículo 6 de la Convención de Aarhus.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 34 de 323 El primer año de información para el PRTR por la Unión Europea fue 2007, y a partir de entonces todos los años las fuentes responsables informan a las autoridades competentes de sus emisiones, haciendo estos últimos públicos en el E-PRTR los datos que superen los valores umbrales de información. El E- PRTR absorbió el primer inventario de emisiones y fuentes responsables de la Unión Europea que procedía de la directiva PCIC, el EPER. 2.1.4 Aplicación estatal de la Directiva IPPC El 2 de julio de 2002 se publicó en el BOE la ley 16/2002, de 1 de julio, de Prevención y Control Integrados de la Contaminación, transposición de la Directiva PCIC original (96/61/CE) en el ámbito nacional. Al igual que la Directiva, la Ley se aplicó tanto a las instalaciones nuevas como a las existentes. En el caso de las existentes, estas deberían adaptarse a la misma antes del 30 de octubre de 2007, fecha en la que tendrían que contar con AAI, por lo que debían solicitarla antes del 1 de enero de 2007. La ley tenía la misma finalidad que la Directiva PCIC por lo que su ámbito de aplicación son aquellas instalaciones incluidas en su anejo I, adaptado al tejido industrial nacional. La Ley tuvo en cuenta especialmente dos características además de las consideradas por la Directiva PCIC: - En el artículo 2 incorporó una habilitación reglamentaria para que sea posible en el futuro dictar otro tipo de obligaciones ambientales que se aplicarían a actividades distintas a las enumeradas en el anejo I. - Incorporó la Directiva 1999/13/CE, del Consejo, de 11 de marzo, relativa a las emisiones de los compuestos orgánicos volátiles debidas al uso de disolventes orgánicos en determinadas actividades e instalaciones en la medida en que incluye estas sustancias entre los contaminantes atmosféricos que han de limitarse en la autorización ambiental integrada. Otra característica es que se regularon los VLE y las MTD. Al igual que la Directiva, los VLE se deben fijar teniendo en cuenta las MTD, las características de la instalación y su localización geográfica, entre otros aspectos. El Gobierno podía
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 35 de 323 establecer los VLE de las sustancias contaminantes, pero mientras no lo hiciera debía respetar los regulados en las normas que se recogen en el anejo 2 de la ley. En cuanto al intercambio de información, se tuvo en cuenta también este aspecto entre el Ministerio y las comunidades autónomas en lo referente a las principales emisiones contaminantes y sus focos y sobre las MTD, con las siguientes finalidades: ‐ Por un lado, la aplicación correcta de la Ley. ‐ Por otra la elaboración del inventario estatal de emisiones que tendría que enviarse a la Comisión Europea de conformidad con la Decisión 2000/479/CE. El procedimiento de autorización ambiental integró desde entonces las diferentes autorizaciones existentes hasta el momento de modo que la solicitud de autorización debe presentarse ante el órgano designado por las Comunidades Autónomas. Por tanto, la ley articuló un procedimiento administrativo que integró todas las autorizaciones ambientales de competencia autonómica existentes y relativas a las actividades siguientes: producción y gestión de residuos incluidas las incineradoras; vertidos a aguas continentales y de la tierra al mar, así como otras exigencias de carácter ambiental contenidas en la legislación sectorial, incluidas las referidas a los COV, de acuerdo con la directiva 1999/13/CE. Las actividades industriales debían solicitar la autorización ambiental tanto para su puesta en marcha como para su modificación sustancial, y fueron las enmarcadas en los siguientes sectores: 1. Instalaciones de combustión 2. Producción y transformación de metales. 3. Industrias minerales. 4. Industrias químicas. 5. Gestión de residuos. 6. Industria del papel y pasta de papel. 7. Industria textil. 8. Industria del cuero. 9. Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas. 10. Consumo de disolventes orgánicos. 11. Industria del carbono y grafito.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 36 de 323 2.1.5 Aplicación a la Comunidad Autónoma de Galicia de la Directiva PCIC Dada la importancia de la Directiva 96/61/CE, tanto para los sectores industriales a los que ésta afecta, como para la Administración, en Galicia se llevaron a cabo diversas actuaciones al respecto que se describen a continuación. En una primera etapa se llevó a cabo un estudio de las instalaciones afectadas por la Directiva dentro del tejido industrial de la Comunidad Autónoma. En el año 1999 el Centro de Información e Tecnoloxía Ambiental de la Consellería de Medio Ambiente de la Xunta de Galicia realizó un estudio preliminar de los centros afectados por la Directiva PCIC en la comunidad autónoma de Galicia. Simultáneamente, se llevó a cabo el estudio en profundidad por sectores de las tecnologías empleadas desde el punto de vista medioambiental en las instalaciones de la Comunidad Autónoma. Algunos resultados de estos estudios por sectores se dieron a conocer mediante la publicación de documentos que reflejaban la situación real de los mismos en Galicia frente a la aplicación de la Directiva. En la elaboración de los documentos tomaron parte tanto las empresas del sector considerado como la Administración. Los documentos elaborados fueron documentos de “prevención de la contaminación” en los sectores siguientes: industria conservera de pescados y mariscos; transformación de la madera: fabricación de pasta de papel y fabricación de tableros, refino de petróleo, industrias lácteas, centrales térmicas. Posteriormente, se llevaron a cabo estudios de diversos sectores que no fueron publicados, pero sí implantados (puesto que las plantas afectadas en cada sector eran del mismo grupo y pocas y para su aplicación no se necesitó de difusión), tales como el sector del aluminio, cemento, entre otros. Desde que se llevó a cabo la transposición de la directiva PCIC, mediante la publicación de la ley 16/2002 el 2 de julio, se llevaron acciones encaminadas a facilitar su aplicación en la Comunidad Autónoma de Galicia. Estas acciones, orientadas a alcanzar la finalidad de la directiva, presentaban tres vertientes principales:
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 37 de 323 1. Identificación de las instalaciones afectadas por la ley 16/2002, tomando como base el inventario de fuentes IPPC previamente elaborado. 2. Procedimiento y bases para solicitud y concesión de la AAI, así como estudio de los proyectos que habían solicitado la AAI y su concesión. 3. Identificación de mejores técnicas disponibles y los valores límite de emisión asociados, para las instalaciones afectadas por la ley en la Comunidad Autónoma de Galicia. 2.1.5.1 Instalaciones afectadas A partir de 2005 en la Comunidad Autónoma de Galicia se llevaba ya a cabo una validación continua de las instalaciones afectadas por la ley 16/2002. En la Figura 2.1 se presenta el porcentaje de instalaciones que se encontraban afectadas en Galicia en aquel momento según el Anejo 1 de la Ley 16/2002. En el están clasificadas las actividades por sector de actividad según el epígrafe de la PCIC. Instalacionesde combustión 1,60% Produccióny transformaciónde metales 9,70% Industrias minerales 8,70% Industriasquímicas 4,90% Gestiónderesiduos 10,70% Industriadelpapely cartón 1,00% Industriatextil 0,10% Industriadelcuero 0,30% Industrias agroalimentariasy explotacionesganaderas 62,10% Consumodedisolvente orgánicos 0,60% Industriadelcarbono 0,30% Figura 2.1. Instalaciones afectadas en Galicia por la IPPC en la primera fase (2005) 2.1.5.2 Autorización Ambiental Integrada En base a lo establecido en la Directiva PCIC original y en sus desarrollos y transposición a nuestro país, y dado que la
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 44 de 323 para cumplir con los requisitos establecidos por la ley de PCIC. Por otro lado, la cantidad de emisiones y transferencia de residuos superior a cero por parte de las industrias se hace público a través de los documentos EPER al principio de la primera fase y más tarde en el PRTR. Además, para proteger el medio ambiente, las industrias potencialmente contaminantes deben contar con una AAI, que es una figura de intervención que integra las diferentes autorizaciones ambientales contenidas en la legislación sectorial. Los resultados obtenidos se dividen en dos fases. La primera fase incluye las concesiones de las instalaciones afectadas por la Ley 16/2002 y una segunda fase contempla tanto la renovación del AAI de la primera fase como las nuevas concesiones de las instalaciones afectadas por la normativa correspondiente (Tabla 2.3) Tabla 2.3. Legislación y documentos legales IPPC Primera fase Segunda fase Legislación Europa Directiva 96/61/CE Di r ectiva 2010/75/CE España Ley 16/2002 Ley 5/2013 RD 815/2013 RDL 1/2016 Intercambio de información Documentos BREF* BREF* BATC Fuentes y emisiones EPER PRT R PRT R Permisos IEP IEP P r ocedimiento Concesión Concesión Renovación Los archivos disponibles referentes a los diferentes procedimientos relacionados con la AAI se han agrupado según su tipo. Se han analizado un total de 437 trámites, aunque, en este caso, se representan los trámites correspondientes a concesiones (303), renovaciones (38), actualizaciones (11) y modificaciones (33) en el período 2004 y 2019 para un total de 385 (Figura 2.4). Los procedimientos no representados corresponden a extinciones, revisiones y solicitudes no aprobadas.
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 45 de 323 Figura 2.4. Número de procedimientos de AAI en relación con el tipo ( concesiones, renovaciones, actualizaciones, modificaciones) Se observa un aumento de concesiones, siendo el único trámite, desde el inicio del período de análisis hasta 2008. El mayor número de concesiones se encontró en 2008, siendo 146 el número de solicitudes de AAI aprobadas. A partir de 2010, y para los siguientes tres años, se observan renovaciones de procedimientos previamente aprobados. En 2013, se produjo el mayor número de renovaciones, asumiendo un total de 25 solicitudes. En cuanto a las actualizaciones, están presentes en dos años, 2013 y 2014, siendo el primer año el que recoge más trámites de este tipo. Finalmente, las primeras modificaciones del IEP se encuentran en 2008 y 2011 de manera oportuna y comienzan a encontrarse continuamente a partir de 2013. Durante la primera fase, las instalaciones que requerían AAI se vieron afectadas por la Ley 16/2002, en la que se incluyen en el Anexo I los epígrafes que clasifican las industrias según su actividad. Los trámites correspondientes a la primera fase que se han representado son: concesiones, modificaciones (sustanciales y no sustanciales). En esta fase, están representadas un total de 280 instalaciones, agrupadas según la categoría del epígrafe en la que se ubican (Figura 2.5). Así, la mayoría de las instalaciones afectadas por el marco legal de la PCIC pertenecen a la categoría
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 46 de 323 9 (industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas) con un total de 149 instalaciones de las cuales 105 pertenecen al subgrupo 9.3. La actividad para la que se han analizado menos aplicaciones son 2 instalaciones pertenecientes a la categoría 11 (industria del carbono), 4 instalaciones pertenecientes al grupo 10 (consumo de disolventes orgánicos) y 6 instalaciones pertenecientes al grupo 1 (instalaciones de combustión). 1 Instalaciones de combustión 6 2 Producción y transformación de metales 37 3 Industrias minerales 26 4 Industrias químicas 13 5 Gestión de residuos 43 9.1 Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas 40 9.2 Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas 4 9.3 Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas 105 10 Consumo de disolvente orgánicos 4 11 Industria del carbono 2 Figura 2.5. Número de instalaciones por categorías de actividades IPPC de la primera fase (Anexo I de la Ley 16/2002) Durante la segunda fase (Figura 2.6), las instalaciones que requerían AAI aparecen afectadas por la Ley 5/2013 y por el RLD 1/2016. En el Anexo I se incluyen los epígrafes que clasifican las industrias según su actividad. Los trámites correspondientes a la segunda fase que se han representado son: concesiones, modificaciones (sustanciales y no sustanciales) y actualizaciones. En esta fase están representadas un total de 63 instalaciones, agrupadas según la categoría del epígrafe en el que se ubican. De esta forma, la mayoría de las instalaciones afectadas por la DEI pertenecen a la categoría 9 (industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas) con un total de 30 instalaciones de las cuales 18 pertenecen al subgrupo 9.3. La actividad para la que se han analizado menos aplicaciones son 2 instalaciones pertenecientes a la categoría 1 (instalaciones de combustión), 4
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 47 de 323 instalaciones pertenecientes al grupo 3 (industrias minerales) y 4 instalaciones pertenecientes al grupo 4 (industrias químicas). 1 Instalaciones de combustión 2 2 Producción y transformación de metales 13 3 Industrias minerales 4 4 Industrias químicas 4 5 Gestión de residuos 10 9.1 Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas 8 9.2 Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas 4 9.3 Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas 18 Figura 2.6. Número de instalaciones por categorías de actividades IPPC de la segunda fase (Anexo I. Ley 5/2013 y RDL 1/2016) Las principales diferencias entre la legislación de la primera fase y la segunda se encuentran en el pliego de condiciones del Anexo I para la clasificación de la actividad de las instalaciones. Además, la legislación de segunda fase añade 3 categorías de clasificación más con respecto a la Ley 16/2002. 2.4 DE LA PCIC A LA ECONOMÍA CIRCULAR La política de PCIC surge en los años 90 del siglo pasado en el seno del V Programa Marco de medio ambiente de la Unión Europea. La situación es de pleno desarrollo político en materia de medio ambiente, y de las herramientas más eficaces para el desarrollo de las políticas, la legislación. Esta política supone un avance significativo respecto a las políticas anteriores que se limitaban al control de la contaminación (fin de línea) considerando por separado los entornos receptores de la contaminación en el medio ambiente. La política de PCIC, da un gran paso en los dos sentidos: considera además del control la necesidad de considerar la prevención de modo que se evite la
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 48 de 323 generación de la contaminación, y en el caso de que no sea posible se sigue considerando el control. Pero este control, así como la prevención, deben ser llevados a cabo de forma integrada considerando el medio ambiente en su conjunto (aire, agua y suelo) de modo que se eviten transferencias de un medio a otro. Esta política que propone la Comisión Europea en los años 90 del siglo pasado resulta revolucionaria y novedosa, e implica un gran reto para las instalaciones potencialmente contaminantes a las que va dirigida. Revolucionarios son los conceptos de Mejores Técnicas Disponibles, que incluyen no sólo la tecnología sino la Buenas Prácticas, y que abarcan todas las etapas (desde el diseño hasta el cierre y recuperación de la zona de la instalación) y todos los procesos desde la extracción de materias primas hasta la expedición de productos y más allá. Revolucionario es también el intercambio de información para la actualización continua de las MTD, y el gran papel de EIPPCB creado para tal fin, con la publicación de los BREF. Como novedad relevante aparece la figura de AAI que es una autorización integrada que incorpora VLE, pero que deben estar basados en las MTD. Una década después de la publicación de la Directiva PCIC original (1996), en Galicia el proceso está en marcha ya de forma continúa siendo una región pionera en su aplicación, gracias a una administración muy dinámica y la colaboración entre los diferentes entes: la administración, las industrias, los expertos de centros de investigación, las asociaciones, y el público en general. La transparencia informativa que promueve la PCIC y que posteriormente viene respaldado de forma muy oportuna por la firma del Convenio de Aahrus de libre acceso a la información ambiental por parte de la UE mediante la directiva correspondiente publicada en 2003, resulta igualmente novedosa. En 2010 la industria está preparada para asumir un nuevo reto, una vez adaptada a la política de PCIC la UE publica la DEI que deroga la directiva PCIC original y la fusiona con muchas otras normas legales que, en la ambiciosa década de los 90 del siglo pasado, promulgó y que ya estaban en marcha. Los BREF de la primera fase están ya publicados, las instalaciones adaptadas, las administraciones también. Empieza entonces la segunda etapa, una etapa en la que las MTD es un concepto maduro (se definió
3 Prevención y Control Integrados de la Contaminación Página 49 de 323 por primera vez en 1996 en la Directiva PCIC (96/61/CE)). Pero MTD es un concepto dinámico. Las MTD deben actualizarse continuamente y la actualización debe incluir las últimas mejoras y desarrollos técnicos. Es en esta etapa cuando los inventarios de MTD (tanto sectoriales como horizontales) se actualizan con la primera revisión de los BREF que está a punto de finalizar, y con la aparición de los BATC. Aquellos aparecen como no vinculantes pues en una primera etapa resultaría muy complicado, pero ya en esta etapa de madurez se publican estos últimos como Decisiones, normas jurídicas vinculantes. El concepto de economía circular comienza a llamar a nuestras puertas coincidiendo con la segunda fase de la aplicación en Europa de la política de PCIC, con la renovación. Este concepto, que impulsa la eficiencia óptima de los recursos propone un sistema donde la reutilización y el reciclaje proporcionan sustitutos al uso de materias primas vírgenes. Al reducir nuestra dependencia de dichos recursos, mejora nuestra capacidad y la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus necesidades. La economía circular hace que la sostenibilidad sea más alcanzable (Sauvé, 2016). Sin duda, el concepto/enfoque de “prevención y control de la contaminación” es precursor de la "economía circular” y necesario para su implantación en los próximos años. Para una transición óptima, equilibrada y eficaz a una economía circular, es imperativo integrar políticas y técnicas que mejoren la gestión ambiental en cualquier nivel de producción de la cadena de valor a través de la investigación, la ecoinnovación y la inversión. Dentro de este reto, las instalaciones afectadas por la DEI juegan un papel fundamental, siendo fundamental para consolidar e involucrar a los sectores tecnológicos emergentes y modernizar los tradicionales, promoviendo la eficiencia y prevención de los recursos y control integrado de la contaminación mediante la aplicación de las mejores técnicas disponibles (Xunta de Galicia, 2020)
3 INDUSTRIA DE CONSERVA DE PESCADOS Y MARISCOS Este capítulo es una reproducción de las siguientes publicaciones derivadas de la investigación desarrollada por la doctoranda durante su etapa de formación de doctorado: ‐ Título: Integrated environmental permit through Best Available Techniques: evaluation of the fish and seafood canning industry ‐ Autores: P.M. Bello Bugallo, L. Cristóbal Andrade, A. Magán Iglesias, R. Torres López ‐ Editorial: Elsevier ‐ Revista: Journal of Cleaner Production ‐ ISSN: 0959-6526 eISSN: 1879-1786 ‐ Factor de impacto de la revista (2013): 3,590 ‐ Año de publicación: 2013 ‐ Posición relativa en la categoría a la que pertenece: ∙ Engineering, Environmental—SCIE 9/46 (2013) ∙ Environmental Sciences—SCIE 29/216 (2013) ‐ Número de veces citado: 27 en la colección principal de WOS; Publons score: 9/10 (calidad) y 9/10 (significacia) ‐ Contribución de la doctoranda: desarrollo de la investigación y escritura del paper. ‐ Autorización de la revista/editorial para el uso de la publicación en la tesis de doctorado: en el URL https://www.elsevier.com/about/policies/copyright/permissions, aparece la política de permisos. En ella el autor de una publicación en la editorial tiene permiso para utilizarla tanto en el documento de tesis como en la defensa como se indica a continuación en inglés (transcrito exactamente de dicha URL): ∙ Can I use material from my Elsevier journal article within my thesis/dissertation? As an Elsevier journal author, you have the right to Include the article in a thesis or dissertation (provided that this is not to be published commercially) whether in full or in part, subject to proper acknowledgment; see the Copyright page for more information. No written permission from Elsevier is necessary. This right extends to the posting of your thesis to your university’s repository provided that if you include the published journal article, it is embedded in your thesis and not separately downloadable. ∙ Can I include/use my article in my thesis/dissertation? Yes. Authors can include their articles in full or in part in a thesis or dissertation for non-commercial purposes.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 52 de 323 3.1 RESUMEN La industria de conservas de pescado y mariscos constituye un sector fundamental para la economía de Galicia, donde esta actividad representa más del 50% del número total de instalaciones de este sector en España, y representa el 80% de la producción nacional. Por lo tanto, destacando su papel esencial en la economía de la región, es importante fomentar la sostenibilidad a través del consumo responsable de materias primas, la prevención y reducción de la generación de residuos y el uso de tecnologías limpias. Este es un objetivo de la Unión Europea (UE) que puede llevarse a cabo con la política propuesta en 1996, por la que se publica la Directiva de Prevención y Control Integrados de la Contaminación (PCIC), derogada en 2010 por la Directiva 2010/75/UE de Emisiones Industriales (DEI) que incluye también la actualización de la PCIC. La política de la PCIC establece un marco que exige a los estados miembros de la UE que emitan permisos de funcionamiento para las instalaciones industriales que realizan ciertas actividades potencialmente contaminantes descritas en el Anexo I de las directivas, entre las que está incluida la industria de conservas de pescado y mariscos en el epígrafe 6.4.b. Los aspectos principales de estas leyes son la prevención, la Autorización Ambiental Integrada (AAI), el intercambio y la libertad de acceso a la información, el uso de las Mejores Técnicas Disponibles (MTD) y el establecimiento de Valores Límite de Emisión (VLE). Además, la Directiva tiene en cuenta las emisiones a la atmósfera, el agua y el suelo, así como los aspectos de gestión de residuos, eficiencia de los recursos y eficiencia energética. En resumen, el propósito de la PCIC es lograr un alto nivel de protección para el medio ambiente en su conjunto y la salud de las personas. Este capítulo analiza el grado de implementación del marco legal de PCIC en la industria de conservas de pescado y marisco de Galicia desde la publicación de la primera norma legal al respecto en 1996 hasta la actualidad. Se propone una metodología para comparar las emisiones en función de los factores de emisión, teniendo en cuenta las MTD implementadas y su influencia en el desempeño ambiental general de la instalación.
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página 53 de 323 Los resultados muestran que el grado de implementación de MTD es suficiente para cumplir con la legislación, siendo posible en todos los casos implementar más técnicas candidatas a ser MTD. El porcentaje de MTD implementadas no supera el 25% en cada una de las plantas del sector analizadas, por lo que sería posible mejorar en gran medida el comportamiento ambiental de todas ellas. Un resultado que se extrae de esta investigación es que no hay una relación directa entre el número de MTD implantadas por planta y su funcionamiento ambiental, lo que indica que la selección de técnicas puede mejorarse previamente a la implantación mediante estudios del proceso con herramientas adecuadas que identifiquen, por ejemplo, los Flujos Mejorables (FM). También se observa que se podría mejorar la forma de implementación y mantenimiento de las técnicas. En términos generales, se puede concluir que el grado de implementación de técnicas en las plantas de conservas de pescado y mariscos consideradas es aceptable, pero no está “optimizado”, por lo que puede mejorarse. Se observa una deficiencia en la implementación de técnicas relacionadas con la gestión del proceso. Estas técnicas afectan mucho al consumo de materiales y energía, que no está optimizado en ningún caso. Por otro lado, las técnicas relativas a las operaciones previas, que son una fuente potencial importante de olores, aguas residuales y residuos, se observa que no siempre están implementadas de forma apropiada. Las plantas prácticamente han obviado técnicas tan importantes como las que se pueden aplicar en las etapas de recepción, descongelación, descabezado, corte y evisceración, que tienen un gran impacto sobre el funcionamiento ambiental de las plantas. Debido los resultados obtenidos en esta investigación sobre la implantación de las MTD en el sector, los estudios futuros deberían centrarse en identificar las principales limitaciones de estas plantas con respecto a las MTD. Se debían identificar los focos principales de contaminantes para cada uno de ellos, de modo que se pueda recomendar e implementar una MTD adecuada. Por otro lado, también debería analizarse si las técnicas ya implementadas son las más adecuadas/prioritarias o/y si funcionan correctamente. Una evaluación previa a la
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 60 de 323 de sangrado y limpieza. Una vez lavadas las materias primas se sitúan en rejillas metálicas para cocción. Los ingredientes requieren etiquetado y almacenamiento adecuado de acuerdo con la fecha de recepción. El líquido de cobertura se prepara mezclando ingredientes en un tanque de calentamiento (a 80-90ºC). Cuando la mezcla está preparada, se bombea a los dosificadores de la línea de llenado.
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página 61 de 323 PROCESADO OPERACIONES PREVIAS OPERACIONES FINALES OPERACIONES AUXILIARES PESCADO MOLUSCOSCEFALÓPODOS ENVASES MATERIAS PRIMAS INGREDIENTES Recepción pescado fresco Almacenamiento refrigerado Recepción pescado congelado Almacenamiento congelado Descongelación Descabezado, corte, evisceración Lavado en parrilla Recepción de moluscos Desbarbado Lavado Recepción de cefalópodos Almacenamiento congelado Descongelado Lavado Recepción Almacenamiento Limpieza Recepción Almacenamiento Preparación Cocción Lavado y enfriado Desollado Cocción Separación de vianda Clasificación Deshidratado Cocción Enfriado Corte Limpieza Corte Enlatado Adición de líquido de cobertura Sellado Lavado de latas Esterilización Lavado y secado Etiquetado Embalaje Almacenamiento Limpieza de equipos Sanitarios Mantenimiento de la infraestructura Caldera y calefacción PTAR Gestión de residuos Figura 3.3. Diagrama de flujo genérico para el proceso de conserva de pescado y mariscos
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4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página63de323 3.4.1.2 Procesado La cocción es la etapa más importante del proceso productivo, ya que de esta operación dependen las propiedades del producto final, altera la textura, el color y el contenido de humedad del producto, obteniendo ciertas propiedades deseables de color, textura y sabor de este. Las materias primas se cuecen normalmente a 90-100ºC y presión atmosférica (IHOBE, 2001), 45-60 minutos para filetes y 120- 180 minutos para piezas enteras. El producto cocido se lava y enfría, procesos que pueden necesitar varias horas. Para reducir el tiempo de enfriado se puede utilizar refrigeración (US EPA, 1993). Una vez frío, las cabezas, aletas, espinas y otras partes no deseables se eliminan manualmente, y la pieza se corta o se trocea para envasado. Los moluscos pasan por el equipo de separación para separar la vianda de la concha mediante cintas vibratorias, túneles rotatorios o flotación en baños de salmuera. El siguiente paso es un lavado adicional para eliminar residuos todavía presentes como arena, trozos de concha, etc. La deshidratación elimina el agua contenido en la carne utilizando vapor. En el caso de los cefalópodos, después de la etapa de refrigeración, se someten a doble corte. Primero se cortan con cuchillo, y después se lavan para eliminar material orgánico indeseado y finalmente se cortan de acuerdo con la forma final deseada. Las últimas etapas son la adición de líquido de cobertura y envasado. El envasado tiene lugar cuando la materia prima alcanza temperatura adecuada. Las adiciones de líquido de cobertura se realizan de acuerdo con diferentes tipos de líquidos como aceites vegetales, salmuera, salsas, vinagre, etc, mediante una máquina de dosificación al vacío. 3.4.1.3 Operaciones finales Después del envasado, las latas o envases se empaquetan y sellan a vacío (Barros et al., 2009b), y posteriormente se lavan, esterilizan, enfrían, lavan y secan. Finalmente, las latas se empaquetan y almacenan hasta su distribución.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 64 de 323 3.4.1.4 Operaciones auxiliares Las operaciones auxiliaries incluyen las siguientes etapas: ‐ Limpieza y mantenimiento, para mantener las instalaciones en condiciones de higiene y seguridad. ‐ Servicios higiénicos para el personal de la instalación. ‐ Servicios de caldera de vapor y calentamiento para producir el vapor requerido en cocción y esterilización. ‐ Gestión de residuos, incluyendo un sistema adecuado o un gestor autorizado para gestionar los residuos generados en el proceso. ‐ Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) para tratar dos corrientes de aguas residuales, una de alta carga orgánica y otra de baja carga orgánica, por medio de digestión aerobia y anaerobia, entre otras tecnologías importantes. 3.4.2 Entradas y salidas principales al y del proceso 3.4.2.1 Entradas Los flujos característicos de entrada al proceso se indican a continuación: ‐ Materias primas. La industria gallega de conserva de pescado y mariscos utiliza normalmente como materias primas pescado (atún, sardina, caballa y anchoa), moluscos (mejillones, berberechos, navajas, zamburiñas y otros) y cefalópodos (chipirones, calamares, y pulpo). ‐ Materias auxiliares. Aceite, vinagre y vegetales, usados para la preparación de líquido de cobertura. ‐ Materias de envasado y embalaje. Incluyen latas, cartón, embalajes, etiquetas, tinta y disolvente. ‐ Agentes de limpieza. Principalmente detergentes, sosa caústica y lejía. ‐ Agua. El consumo de agua es uno de los aspectos ambientales claves en el sector. Se usa principalmente en operaciones de limpieza, lavado de materias primas y cocción. ‐ Energía. Se utiliza electricidad en procesos mecánicos y de refrigeración/enfriamiento, también combustibles fósiles para el transporte y para producir vapor. El 29% del total de energía en
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página65de323 este sector corresponde a la energía para el calentamiento, mientras que el enfriado y refrigeración representa en torno a 16%. El consumo medio de energía por la industria de conserva es aproximadamente 150-190 kWh por tonelada de pescado procesado (Comisión Europea, 2006) 3.4.2.2 Salidas Los flujos característicos de salida del proceso se indican a continuación: ‐ Emisiones a la atmósfera. Las fuentes de contaminación principales son: ∙ Gases de combustion, debido a la combustion de combustibles fósiles, que se usa para producir vapor para las etapas de cocción, esterilización y limpieza. Los contaminantes principales son CO2, SO2, NOx, CO, partículas y COV (Compuestos Orgánicos Volátiles) (Environment Australia, 1999; IHOBE, 2001; Xunta de Galicia, 2001). ∙ Olores. Se derivan del almacenamiento de residuos o envases deteriorados, y aguas residuales estancadas. El sulfuro de hidrógeno (H2S) y la trimetilamina ((CH3)3N) son los principales contaminantes que generan malos olores. (US EPA, 1993; Xunta de Galicia, 2001; Bello Bugallo et al. 2018) ∙ Partículas, debido al transporte de materias primas y productos hacia y desde la planta. ‐ Efluentes líquidos. Son extremadamente variables en composición, aunque generalmente tienen un gran contenido en sal y un alto contenido en compuestos orgánicos (ACO). Provocan principalmente hipoxia y eutrofización. También derivan en la turbidez de los sólidos suspendidos, y pueden reducir la concentración de oxígeno disuelto debido a los efluentes de alta temperatura (Orozco et al., 2003) ‐ Residuos. Los residuos generados como consecuencia de este proceso se clasifican como no peligrosos y peligrosos, según lo define la Directiva Europea 2008/98/CE (CE, 2008b). Los residuos no peligrosos en el proceso son principalmente envases, plástico, cartón y latas rechazadas. Las pequeñas cantidades de
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 66 de 323 residuos peligrosos incluyen equipos y productos utilizados en operaciones de mantenimiento. Debido a la relevancia de los tratamientos de aguas residuales en el sector, los lodos se consideran como una categoría independiente. 3.5 SELECCIÓN DE PLANTAS Se seleccionaron cuatro plantas gallegas con el objetivo de este capítulo. Estas son plantas de conserva de pescado y mariscos afectadas por el epígrafe 6.4 (b) de la Directiva de PCIC. Todas estas plantas ya existían cuando se aprobó la Ley 16/2002 y tuvieron que introducir ciertas modificaciones para adecuarse a los requerimientos de la PCIC. Todas ellas consiguieron las primeras autorizaciones ambientales integradas entre marzo y junio de 2008. Son plantas próximas, afectadas por los mismos factores geográficos (costa oeste de Galicia) 3.6 RECOPILACIÓN DE DATOS Las autorizaciones ambientales integradas de cada planta han sido utilizadas para recopilar datos de procesado, consumo y emisiones. Las autorizaciones ambientales integradas son información pública, y están disponibles en la Consellería de Medio Ambiente, Territorio e Infraestructura (Xunta de Galicia, 2009) Estas plantas presentan algunas diferencias entre ellas debido a la especialización en algunos productos o cuotas de mercado de diferente amplitud, capacidad de producción o fuentes de energía. La Tabla 3.1 muestra las entradas y capacidad de producción de cada planta. Las particularidades de cada planta se describen brevemente a continuación. Tabla 3.1. Entradas y capacidad de producción para cada planta (Xunta de Galicia, 2009) Entrada Unidad Planta A Planta B Planta C Planta D MATERIAS PRIMAS Pescado Sardina kg/año 5027646 - - - Atún - 57056000 56224587 15458000 Atún cocido 10608696 - 2579952 10305000 Moluscos Almeja kg/año 27336 - 2597 -
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página67de323 Entrada Unidad Planta A Planta B Planta C Planta D Berberecho 98157 - 149464 107300 Navaja - - 7577 - Mejillón 783048 - 474448 15000000 Vieira 45762 - 19606 - Ce f alópodos Ce f alópodo ( genérico ) kg/año - - - 850000 Sepia 1398852 - 7965 - Calamar 46447 - 5596 - Pulpo 113655 - - - TOTAL t/año 18150 57056 59472 41613 AGU A m3/año 270075 242000 664910 382220(1) ENERGÍA Electricidad kWh/año 3597065 6000000(2) 16029000 6850000 Fuel-oil kg/año 1 868 350 1112410 9917400 957000 Gasoil 27 335 26550 93128 - CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN(3) latas/min 950 1250 1000 2620 (1) 125000 m3/año corresponden a agua salada (2) Datos estimados (no disponibles en la autorización ambiental integrada) (3) Estimados a partir de datos disponibles en la autorización ambiental integrada 3.6.1 Planta A La planta A produce una amplia variedad de productos en conserva incluyendo pescado, moluscos y cefalópodos. En ella se utiliza combustible de bajo contenido en azufre para la producción de vapor. Para las máquinas elevadoras, tractores y otros motores se utiliza gasoil, pero no en los equipos de proceso excepto en los calentadores de emergencia u operaciones de arranque. 3.6.2 Planta B La planta B es muy específica, pues procesa solo atún que se manufactura como producto envasado, pero también se conserva mediante otras técnicas como congelado. Para producir vapor se usa combustible de bajo contenido en azufre, mientras que la energía térmica extra se compra a una planta de cogeneración anexa. 3.6.3 Planta C La planta C produce varios productos envasados entre los que incluye pescados, moluscos y cefalópodos, pero también una amplia variedad
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 68 de 323 de productos de atún procesados. Como esta planta es la que procesa mayor cantidad de materias primas y auxiliares, es la que consume más agua. A pesar de quemar combustible de bajo contenido en azufre para la producción de vapor, esta planta también tiene una instalación de cogeneración, lo que explica su gran consumo de combustible. 3.6.4 Planta D La planta D principalmente se enfoca a la producción de atún y mejillón, así como pequeñas cargas de berberechos y cefalópodos. Al igual que en las otras plantas, el combustible bajo en azufre se utiliza para producir vapor, aunque la energía térmica también se compra a una planta de cogeneración. 3.7 IMPACTOS AMBIENTALES Las emisiones tanto al aire como al agua para cada planta se estiman utilizando los factores de emisión apropiados. Estos factores se basan en el promedio de las emisiones medidas de procesos e instalaciones similares. Un factor de emisión es un valor que relaciona la emisión de un contaminante con un nivel de actividad que se puede medir fácilmente; como entrada (por ejemplo, materia prima o masa de combustible, volumen, poder calorífico, etc.), funcionamiento (por ejemplo, horas de trabajo) o salidas del proceso (por ejemplo, masa o número de productos) (Saarinen, 2003). Los factores de emisión tanto de las emisiones al aire como al agua se han compilado de la bibliografía. La Tabla 3.2 muestra los factores de emisión correspondientes a las emisiones al aire. Estos factores de emisión están especialmente definidos para la industria de conservas de pescado y marisco, considerando el procesado de pescado y las calderas o los motores de combustión externa, que son las principales fuentes de contaminantes a la atmósfera. La Tabla 3.3 incluye los factores de emisión para las emisiones al agua relacionadas con Demanda Química de Oxígeno (DQO), fósforo, nitrógeno y cloruro, que son los contaminantes más relevantes para esta industria. Como la planta B solo procesa atún, también se propone un factor de emisión específico para las industrias procesadoras de atún.
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página69de323 Tabla 3.2. Factores de emisión para los contaminantes al aire Combustión externa Combustión interna Contaminante Unidad1 Factor de emisión ( f i, Fi) R e f erencia Factor de emisión (f i, Fi ) Referencia Fuel-oil Gasoil Gasoil NMVOC kg/GJ 5,42·10-3 1,50·10-2 (AEM, 2001; IPCC, 2006; US EPA, 1980-2004) 4,54·10-2 (US EPA, 2004) SOx kg/t combustible 20,00 4,00 (Gobierno de España, 2003a) 9,28·10-2 (kg/GJ) (Gobierno de España, 2003a) NOx kg/GJ 0,18 9,00·10-2 (AEM, 2001) 6,66·10-2 (Win Precog, 2000) CO kg/ t combustible 6,11·10-1 1,40·10-2 (AEM, 2001; US EPA, 1980-2004; US EPA, 2004) 6,31·10-2 (kg/GJ) PM10 1,06 1,43·10-1 (EPA, 1980-2004) 3,73·10-1 (kg/GJ) CO2 kg/GJ 76,60 73,00 (AEM, 2001; IPCC, 2006) 73,00 (AEM, 2001; IPCC, 2006) CH4 2,99·10-3 1,86·10-4 (AEM, 2001; US EPA, 1980-2004; IPCC, 2006) 3,68·10-3 (US EPA, 2004) N2O 3,13·10-4 3,58·10-4 (US EPA, 1980-2004; IPCC, 2006) 2,50·10-3 (AEM, 2001) 6PAH2 kg/t combustible 1,33·10-6 2,67·10-7 (US EPA, 1980-2004; NPI, 1998-2004; US EPA, 2004) 2,31·10-6 (kg/GJ) (US EPA, 1980-2004) Benceno kg/GJ 4,23·10-5 1,89·10-5 (US EPA, 1996; US EPA, 2004) 3,49·10-4 As kg/t combustible 5,00·10-4 2,00·10-6 (AEM, 2001; US EPA, 1980-2004) 2,00·10-6 Cd 1,00·10-3 3,55·10-6 (AEM, 2001; US EPA, 2004) 3,55·10-6 (US EPA, 2004) Cr 2,50·10-3 1,44·10-5 (AEM, 2001; US EPA, 1,44·10-5 (US EPA, 1980-2004; US
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 76 de 323 Tabla 3.7. MTD implementadas en cada planta ETAPA DEL PROCESO TÉCNICAS A CONSIDERAR PARA LA DETERMINACIÓN DE MTD ASPECTOS AMBIENTALES PRINCIPALES A B C D MEDIDAS GENERALES Gestión de recursos Metodología pa r a p r eveni r y minimiza r el consumo de agua y ene r gía y la producción de r esiduos Consumo de materiales y energía Generación de residuos y aguas residuales Mantener un inventario p r eciso de entradas y salidas a todas las etapas del p r oceso Aplica r plani f icación de la producción, con el fin de minimizar producción de residuos asociados y f r ecuencias de limpieza Diseña r y selecciona r equipos para la minimización de niveles de consumo y emisiones Bombear solamente la cantidad de agua r ealmente necesaria Consumo de agua Usar controles automáticos de agua de encendido y apagado Recepción, almacenamiento y limpieza de contenedores Consumo de contenedores Actividades de gestion de residuos Optimiza r la operación mediante capacitación Consumos, emisiones y riesgos Adhe r irse a un Sistema de Gestión Ambiental (SGA) Busca r colaboración con socios aguas arriba y aguas abajo Apaga r equipos cuando no es necesario Consumo de energía Minimiza r las cargas en los moto r es. Uso de variadores de velocidad para reducir la carga en ventilado r es y bombas. Aplicación de aislamiento térmico Transportar materiales sólidos en seco Consumo de agua y emisiones al agua OPERACION ES P R EVIAS T r ansporte Evaluación de las condiciones de los vehículos Emisiones de gases de combustión Recepción Apagado del motor y la unidad de r efrigeración de vehículos durante la ca r ga / descarga y cuando están estacionados Sistema de descarga con aspi r ación al vacío Consumo de agua
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página77de323 ETAPA DEL PROCESO TÉCNICAS A CONSIDERAR PARA LA DETERMINACIÓN DE MTD ASPECTOS AMBIENTALES PRINCIPALES A B C D Tratamiento de aguas residuales generadas en la recepción de materias primas Emisiones al agua Minimización del tiempo recepción Emisiones de olores Almacenamiento Circuito cerrado para agua descongelada Consumo de agua Refrigeración de condensadores Automatización del sistema de distribución y generación de f río. Consumo de ene r gía eléctrica Minimización de los tiempos de almacenamiento de materiales perecederos Consumo de materias primas Descongelado Descongelación con agua tibia Consumo de agua Descongelación con aire húmedo Sistema de corte de agua durante la descongelación Reutilización de la mezcla agua/hielo Descongela r hasta -4 ºC Descabezado, corte y eviscerado Limpieza en seco en la ope r ación de descabezado mediante rampas Consumo de agua Sustitución de los asperso r es existentes por otros de menor consumo de agua en la etapa de corte de f iletes Eliminación y transporte en seco de las vísceras mediante r ampa inclinada Limpieza en seco en la etapa de corte de filetes Eliminación y transporte de grasa y vísceras mediante vacío Fileteado especial para pescado congelado Consumo de materias p r imas Utilización de agua recirculada y filtrada para un enjuague prelimina r en el proceso de desescamado Consumo de agua Ajuste adecuado del agua en la ope r ación de desescamado
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 78 de 323 ETAPA DEL PROCESO TÉCNICAS A CONSIDERAR PARA LA DETERMINACIÓN DE MTD ASPECTOS AMBIENTALES PRINCIPALES A B C D Lavado Optimización de agua utilizando aspe r sores Consumo de agua Instalación de aspersores para limpiezas ocasionales Lavado del pescado mediante duchas en vez de lavado por inmersión Limpieza de vísceras y carne sin mezclarlos Consumo de agua y emisiones al agua Colocación de rejillas Consumo de agua y descarga Recepción, almacenamiento y prepa r ación de ingredientes Consumo de ingredientes PROCESADO Minimizar tiempos de calentamiento y enfriamiento Consumo energético Cocción Monitorización del proceso Consumo de ene r gía eléctrica y combustibles Aislamiento térmico de los hornos Consumo ene r gético Cocción al vapor/vacío Consumo de agua Control de los parámetros de cocción. Instalación de termostatos Emisiones al agua Cocción en agua dulce Vaciado de hornos Regeneración de salmuera con filtros Regeneración de salmue r a con membranas Seg r egación del aceite de cocción Recupe r ación y reutilización del contenido en proteína del efluente de cocción Evitar pérdidas de vapor Consumo de ene r gía y emisiones al aire En f riamiento Reutilizar el agua de refrigeración Consumo de agua Separación Utilizar sistemas o equipos apropiados y eficientes Consumo eléctrico
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página79de323 ETAPA DEL PROCESO TÉCNICAS A CONSIDERAR PARA LA DETERMINACIÓN DE MTD ASPECTOS AMBIENTALES PRINCIPALES A B C D Lavado Utilización de mangueras con boquillas y válvulas de cier r Consumo de agua Pelado/desollado Utiliza r sistemas de succión a vacío Consumo de agua Enlatado Sistemas cerrados para evitar derrames Consumo de agua y materias primas OPERACIONES FINALES Lavado Recicla r el agua del p r oceso para lava r las latas Consumo de agua Lavado r es con sistemas de r ecuperación de aceite Consumo de materias primas Eliminar el exceso de agua en el product final Emisiones al agua Esterilización Aislamiento del sistema de esterilización Consumo de combustible Recuperación y reutilización de agua de refrigeración de la etapa de esterilización Emisiones al agua Lavado y secado Uso de lavado r as con recirculación de agua Consumo de agua Congelado y refrigeración Evita r el uso de sustancias que agotan el ozono, como ref r igerantes halogenados Emisiones al aire Optimiza r el acondicionamiento de ai r e y las temperaturas de almacenamiento en frío Consumo de energía Descongela r regularmente el sistema completo Disminuir la temperatu r a de condensación Descongelado automático de los evaporadores de enfriamiento en almacenamiento en frío Embalaje Optimización del diseño de embalajes para reducir la cantidad Consumo de materiales Gene r ación de r esiduos Recogida separada de material de embalaje Generación de residuos OPERAC. AUXILIARES Gestión de emisiones al aire Aplicar y mantene r una estrategia de control de emisiones al aire Olores y emisiones al aire Recogida de gases residuales, olores y polvo en la fuente y enviar por conducción al tratamiento o técnica de eliminación
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 80 de 323 ETAPA DEL PROCESO TÉCNICAS A CONSIDERAR PARA LA DETERMINACIÓN DE MTD ASPECTOS AMBIENTALES PRINCIPALES A B C D Gestión de aguas residuales Segregación de corrientes de agua para optimizar la reutilización y el tratamiento Emisiones al agua y generación de aguas residuales Colocar un filtro de sólidos Emisiones al agua Elimina r g r asa usando una trampa de grasas Aplicación de t r atamiento biológico Gestión de residuos Segrega r salidas, optimizar el uso, reutilización, r ecupe r ación, reciclado y eliminación Aguas residuales y generación de residuos Limpieza Eliminar los residuos de materia prima tan pronto sea possible y limpiar las áreas de almacenamiento frecuentemente Olores Limpieza en seco de equipos e instalaciones Consumo de agua y Emisiones al agua Minimizar el uso de agua, energía y detergentes Consumo de agua, energía y materiales Emisiones al agua Seleccionar y utilizar agentes de limpieza y desinfectantes que causen el mínimo daño al medio ambiente y proporcionen un control de higiene e f ectivo Emisiones al agua Instalación de filtros de sólidos Consumo de agua Transpo r te en seco de grasas, vísceras, piel y otros restos mediante cintas transportadoras Emisiones al agua Transporte y eliminación a vacío de grasas y vísceras Limpieza a alta presión Consumo de agua Utilizar llaves/válvulas de apertu r a/cie r re automático Recuperación de aceites del agua de proceso para su uso como combustible Emisiones al agua Recupe r ación de agua de refrigeración en autoclaves Consumo de agua
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página81de323 ETAPA DEL PROCESO TÉCNICAS A CONSIDERAR PARA LA DETERMINACIÓN DE MTD ASPECTOS AMBIENTALES PRINCIPALES A B C D Mantenimiento de instalaciones Reducción de residuos y emisiones Consumo de agua Calderas y calentamiento Generación combinada de calor y trabajo (cogene r ación -CHP-) Consumo ene r gético Recuperación de calor de los gases de combustión Contaminación té r mica R ecuperación de efluentes condensados Consumo de combustible Aislamiento del sistema de distribución de vapo r Uso de biogas como combustibles Uso de gas natural Emisiones al ai r e
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 82 de 323 Cada planta considerada ha sido evaluada para identificar las MTD ya implementadas. El grado general de implementación de estas técnicas es bastante bajo, ya que ninguna de las instalaciones consideradas ha implementado ni la mitad de las técnicas disponibles. La planta C es la que ha implementado más técnicas (25), seguida por la planta B, que ha implementado 22, y las plantas D y A, que han implementado 16 y 12 técnicas respectivamente. Ninguna de las plantas ha desarrollado ningún tipo de metodología para prevenir y minimizar el consumo de agua y energía y la producción de residuos. En consecuencia, sus tasas de consumo de recursos no están optimizadas y la generación de flujos residuales no se minimiza. Sin embargo, la mayoría de ellas mantienen inventarios de las entradas y salidas de sus procesos, de modo que se garantiza la trazabilidad de los diferentes flujos. Sin embargo, las técnicas relacionadas con la "gestión de recursos" (es decir, los recursos materiales y energéticos) tienen un grado de implementación bastante bajo, así como las técnicas relacionadas con la "gestión de actividades". Estas técnicas son especialmente relevantes cuando se considera el consumo de energía y, a pesar de la alta demanda de energía de algunos procesos y los beneficios que estas medidas pueden proporcionar (el aislamiento térmico puede reducir las pérdidas de calor en un 82-86% (CE, 2006), apenas han implementado una, o incluso ninguna, de estas técnicas. Las técnicas relacionadas con “operaciones previas” tienen un grado de implementación ligeramente mayor, dependiendo de la etapa del proceso considerada. Estas plantas simplemente ignoran las técnicas de transporte y recepción, aunque han implementado algunas de las técnicas relacionadas con el almacenamiento de materias primas, que mejoran en gran medida la gestión de los recursos. Todas las instalaciones consideradas realizan procesos de “descongelación”, por lo que es bastante relevante la falta de implementación de técnicas candidatas relacionadas. El consumo de agua se puede reducir mediante la implementación de cualquiera de estas técnicas, así como mediante la introducción de cualquiera de las técnicas de “descabezado, corte y evisceración”, que también están mal implementadas, aunque todas las instalaciones realizan dichos procesos. Finalmente, al menos una de las técnicas de "lavado" disponibles se han implementado en 3 de las instalaciones
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página 83 de 323 consideradas, lo que refleja el consumo de agua de la instalación, al menos con el consumo relacionado con las operaciones de lavado de materias primas. El grado global de implementación de las técnicas de procesado es de 29,41%, siendo las técnicas de "cocción" las más implementadas. Esto no es sorprendente, dada la relevancia de la etapa de cocción en todo el proceso. Las plantas A y D son las que han implementado menos medidas, a pesar de la gran variedad de procesos que realizan. El grado de implementación en las otras plantas es bastante mejor, ya que han implementado suficientes técnicas relacionadas con la cocción, la mayoría de ellas con el objetivo de minimizar las emisiones al agua. Casi ninguna técnica relacionada con los otros procesos incluidos en la etapa de "procesado" ha sido implementadas. Solo las plantas B y D han implementado la técnica relativa a "enlatado", "sistemas cerrados para evitar derrames", lo cual es especialmente importante debido a la relevancia de dicho proceso en el sector considerado. Las técnicas de "operaciones finales" tienen un grado de implementación aún menor, ya que dos de las plantas apenas han implementado 1 de las 13 técnicas, otra planta ha implementado 3 técnicas y la planta C es la que implementa más técnicas. Algunas de las técnicas implementadas tienen que ver con el lavado, bastante relevante debido a su impacto sobre el consumo de agua y las emisiones al agua. Sin embargo, la “congelación y refrigeración” también es una etapa relevante en la industria alimentaria, por lo que es bastante sorprendente cómo todas las plantas han obviado las técnicas relacionadas. Todas las plantas han implementado la segregación del flujo de residuos, aunque el grado de implementación de las técnicas relacionadas con la gestión de las aguas residuales y las emisiones atmosféricas no es suficiente. Sin embargo, las técnicas relacionadas con las operaciones de limpieza y mantenimiento se han implementado ampliamente, ya que casi todas las plantas tienen programas para mejorar el mantenimiento de sus instalaciones, y todas han implementado al menos tres técnicas relacionadas con la limpieza, la mayoría de ellas enfocadas en reducir el consumo de agua y las emisiones al agua. Finalmente, los procesos energéticos tales como calderas y el calentamiento tienen un bajo grado de implementación, ya que la C es la única planta que ha aplicado un número satisfactorio de
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 84 de 323 técnicas (50% de las técnicas propuestas), en contraste con la planta A que no ha aplicado ninguna. 3.9 EVALUACIÓN DEL GRADO DE IMPLANTACIÓN DE LA FILOSOFÍA DE PCIC De acuerdo con las emisiones al aire (Tabla 3.4) y agua (Tabla 3.5) calculadas, y con los datos de generación de residuos (Tabla 3.6), la planta B es claramente la que libera menos contaminantes, mientras que la planta A es, con mucho, la más contaminante de las plantas analizadas. Las plantas C y D liberan aproximadamente la misma cantidad de contaminantes (cantidad total, considerando las emisiones al aire, agua y desechos). Sin embargo, la planta D libera menos contaminantes al aire y al agua que la planta C, mientras que la planta C genera mucho menos desperdicio, ya que solo procesa 4,32% del molusco que procesa la planta D. Como el procesado de moluscos es una fuente importante de residuos, su procesado afecta en gran medida a la cantidad de desechos generados por una planta. La cantidad global de contaminantes liberados por tonelada de producto marino procesado es la misma para ambas plantas, aunque de una categoría diferente. El grado de implementación de MTD no refleja exactamente estos resultados, ya que la planta C ha resultado ser la que implementa más técnicas (25), seguida de cerca por la planta B. Por otro lado, las plantas A y D tienen un grado realmente pobre de implementación de técnicas, siendo la planta A la que ha implementado menos técnicas, lo que se refleja en su desempeño ambiental. La planta A está liberando 794,71 kg de contaminantes al aire por tonelada de alimentos marinos procesados, mucho más que las otras plantas. No sorprende, ya que esta planta no ha implementado ninguna técnica sobre emisiones atmosféricas. Ha implementado dos técnicas relacionadas con las emisiones al agua, que claramente no son suficientes, ya que sus emisiones al agua son bastante mayores que para el resto de las plantas. Con respecto a los residuos, solo genera 109,58 kg/t, que está por debajo de las plantas C y D. Hay 3 técnicas implementadas directamente en relación con los residuos. Es un grado de implementación bastante pobre, aunque las técnicas se implementan adecuadamente, ya que permitieron reducir la generación de residuos con respecto a otras plantas.
4 Industria de conserva de pescados y mariscos Página 85 de 323 La planta B emite 62,70 kg de contaminantes al aire, 88,21 kg de contaminantes al agua y genera 17,28 kg de residuos, todos ellos referidos a una tonelada de producto marino procesado. En todos los casos, estos valores son mucho más bajos que para las otras plantas, aunque la planta B no es la que ha implementado más técnicas. En realidad, ha implementado 22 técnicas (menos que la planta C). Sin embargo, esta planta parece haber seleccionado un conjunto apropiado de técnicas que se han implementado adecuadamente. La mayoría de las técnicas actúan directamente sobre las emisiones al aire y al agua y la generación de residuos, lo que se refleja en el desempeño ambiental de la planta. Aunque la planta C es la que aplica más técnicas (25), sus altas emisiones reflejan que no se han implementado adecuadamente o no fueron las más apropiadas. Genera más emisiones al aire y al agua que las plantas B y D, y una cantidad bastante grande de residuos. A pesar de haber implementado algunas técnicas sobre emisiones y generación de residuos, el funcionamiento ambiental no es lo suficientemente bueno. La mayoría de las técnicas implementadas se refieren al consumo de recursos y, aunque la planta C es la que procesa más materias primas, su consumo de agua y energía es demasiado mayor que para el resto de las plantas (Tabla 3.1) El grado de implementación de MTD en la planta D es bastante pobre, ya que solo se han implantado 16 técnicas. Sin embargo, su desempeño ambiental es bastante bueno si se compara con las otras plantas, lo que refleja que, aunque son pocas, las técnicas se han seleccionado e implementado adecuadamente. La mayoría de las técnicas se refieren al consumo de recursos (la planta D es la única que informa el uso de agua de mar) y las emisiones al agua. El único valor realmente perturbador es la generación de residuos, justificada por la gran cantidad de mejillón procesado. Sin embargo, aunque es inquietante, el 91,20% de estos residuos se gestionan como un subproducto que se aprovecha en otros procesos. La reutilización de desechos es claramente una buena práctica ambiental que reduce la cantidad global de desechos generados por el proceso y también afecta el consumo de recursos en otros procesos. 3.10 CONCLUSIONES En este capítulo se ha analizado la aplicación de la política de PCIC en la industria gallega de conservas de pescado y marisco. Como
5 Industria de transformación de la leche Página 93 de 323 4.2 INTRODUCCIÓN El Anexo I de la Directiva de PCIC reúne una gran variedad de actividades industriales, incluida la industria láctea, como se indica en el epígrafe 6.4 (c) “Tratamiento y procesamiento de leche solamente, la cantidad de leche recibida es superior a 200 t/d (valor promedio en una base anual)”. El primer BREF de la industria de productos alimenticios, bebidas y leche, que incluye la industria láctea se publicó en 2006 (CE, 2006). Actualmente existe ya una revisión/actualización desde su publicación en 2019 (UE, 2019) Varios estudios han demostrado que la agricultura es el proceso más contaminante asociado con el ciclo de vida de la actividad lechera (Berlin et al., 2008; Djekic et al., 2014; González García et al., 2013a; Lorenzo, 2015). «La producción de alimentos (principalmente forraje) y las emisiones en la granja derivadas de la fermentación entérica y el manejo del estiércol fueron las actividades agrícolas que más contribuyeron” (González García et al., 2013b). La actividad de las fábricas de productos lácteos es un proceso potencialmente contaminante, donde las emisiones de agua son las más relevantes, por lo tanto, deben aplicarse medidas de prevención y control de la contaminación. A continuación se ofrece una visión general de la industria láctea, incluida la clasificación y caracterización del sector industrial en la comunidad autónoma, teniendo en cuenta los aspectos de calidad del producto. 4.2.1 La industria láctea La industria láctea está incluida en la industria alimentaria por el CNAE 2009 (Clasificación Nacional de Actividades Económicas). La industria alimentaria se corresponde con la división 10 y la industria láctea pertenece a la clase 10.52 "Elaboración de helados", 10.53 "Elaboración de quesos" y 10.54 "Preparación de leche y otros productos lácteos" (Gobierno de España, 2007c). Las instalaciones lácteas pueden especializarse en un solo producto, como leche, queso, helado o mantequilla, o pueden ser polivalentes.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 94 de 323 La industria alimentaria es el segundo sector más amplio de la industria manufacturera europea, con el 16,1% de la cuota de mercado y el 14,6% de la facturación total de la fabricación (FoodDrink Europe, 2013). Es el sector manufacturero más amplio también de España, con el 22% de la cuota de mercado, con ventas netas de más de 91903 millones de euros en 2013 (FIAB, 2016) En España, el sector lácteo es estratégico desde el punto de vista económico y social. Las industrias lácteas generan más de 9500 millones de euros al año de volumen de negocio, que equivale a un porcentaje del 2% de la producción industrial de todo el país, y emplea a más de 30 mil personas (datos de 2019) (FENIL, 2020). En 2012, los productos lácteos crudos más importantes fueron la leche procesada, la nata y la leche condensada, ya que representaban el 54% de la producción total en España (FENIL, 2012). En el año 2019, 21700 ganaderos produjeron leche con la siguiente distribución por especie: 61% leche de vaca, 23% leche de cabra y 16% leche de oveja. En España hay más de 1500 centros autorizados para la recogida y transformación de leche, de las que 600 podrían considerarse industrias lácteas propiamente dichas (FENIL, 2020) Dentro de la industria alimentaria, la industria láctea es una industria en crecimiento. Esta evolución está respaldada por los datos: de las 22 plantas de fabricación de mantequilla y una producción de 2410,4 millones de litros de leche en 1952, a las 1539 plantas de fabricación y una producción de 7309,156 millones de litros de leche en 2012 (INE, 2017). El primer plan de la oficina central de productos lácteos se elaboró en 1952. Este plan establece centros dedicados al procesado (tratamiento y envasado) y la distribución de leche para las ciudades con más de 25000 habitantes. Las plantas se caracterizan por tratar principalmente un tipo de leche origen (vaca, oveja o cabra) (Tabla 4.1) Tabla 4.1. Evolución de la distribución de producción de leche en España Año Vacas Ovejas Cabras Fuente 2013 82,0% 7,8% 6,2% MAGRAMA, 2017 2019 88,1% 6,1% 5,8% MAPA, 2020
5 Industria de transformación de la leche Página 95 de 323 4.2.2 Industria láctea en Galicia Desde 2001, Galicia ha sido el productor de leche más importante de España, ya que es tradicionalmente el primer productor nacional de leche con tasas de producción que oscilaban entre el 22,7% y el 32,7% del total de la leche producida en España entre 2001 y 2008 (INE, 2017), mientras que de 2009 a 2019 oscilaron entre 38,0% y 39,4% (MAPA, 2020). Además, la industria láctea es una de las industrias alimentarias más importantes de Galicia, ya que solo la industria de conservas precede a su facturación anual (MAGRAMA, 2017). La industria láctea produjo más de 2500000 t de leche por año, solo limitada por la cuota de leche (INE, 2017), que supone el 37% de la producción nacional (dato de 2013), mientras que en 2019 la producción fue de más de 2800000 t de leche, que representaba el 38,9% de la producción nacional (MAPA, 2020) La industria láctea gallega está claramente dividida en dos clases diferentes: ‐ Plantas en áreas rurales, usualmente terrenos pequeños y atomizados que carecen de servicios básicos. ‐ Plantas ubicadas en parques industriales, con infraestructuras y servicios adecuados. Gracias al desarrollo de las zonas rurales, se han mejorado las plantas rurales pequeñas en los últimos años. Actualmente, la mayoría de ellas están equipadas con las infraestructuras y servicios requeridos. La Figura 4.1 muestra la producción de la industria láctea en España por comunidades en 2013, mientras que la Figura 4.2 representa lo mismo para 2019.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 96 de 323 Figura 4.1. Producción de la industria láctea en España en 2013 (MAGRAMA, 2017) GALICIA 38,85% ASTURIAS 7,79% CANTABRIA 6,12% PAÍSVASCO 2,50% NAVARRA 3,34% LARIOJA 0,32% ARAGON 2,15% CATALUÑA 10,13% BALEARES 0,94% CASTILLAYLEÓN 12,55% MADRID 0,86% CASTILLA‐LAMANCHA 3,61% COMUNIDAD VALENCIANA 1,14% MURCIA 0,92% EXTREMADURA 0,38% ANDALUCIA 7,70% CANARIAS 0,70% Figura 4.2. Producción de la industria láctea en España en 2019 (MAPA, 2020)
5 Industria de transformación de la leche Página 97 de 323 4.2.3 La calidad en las industrias lácteas Groover (2007) define la calidad como el "grado de excelencia que tiene una cosa" o "las características que hacen que algo sea lo que es", sus elementos y atributos característicos. No coinciden con las opiniones de los principales expertos: Crosby (1999) define la calidad como "el cumplimiento de los requisitos"; Juran indica que es "la aptitud para el uso" y "la calidad es la satisfacción del cliente" (Juran y Gryna, 1993); la American Society for Quality (ASQ) define la calidad como "todas las características de un producto o servicio que respalda su capacidad para satisfacer necesidades específicas" (Evans y Linsay, 2005) Nahmias (2007) explica que la calidad puede entenderse como el cumplimiento de las especificaciones y, como parte de la industria, la calidad determina el éxito de las instalaciones. Esto significa que los consumidores no solo prestan atención a los precios, sino también a la calidad de los productos lácteos. Como parte del aseguramiento de la calidad, tanto el Gobierno español como la Unión Europea han elaborado estándares de calidad (normas) para cada producto lácteo, que determinan los parámetros que garantizan la calidad de los mismos: ‐ Creación de los Mercados de la Organización Conjunta para los productos agrícolas (UE, 2013) ‐ Código Alimentario Español (Gobierno de España, 1967) ‐ Norma de calidad de la leche en polvo (Gobierno de España, 2003b) ‐ Norma de calidad de la cuajada y requesón (Gobierno de España, 2007d) ‐ Norma de calidad de la mantequilla (Gobierno de España, 2009). ‐ Norma de calidad del queso (Gobierno de España, 2006) ‐ Norma de calidad del yogur (Gobierno de España, 2014) ‐ Norma de calidad del helado (Gobierno de España, 1998) ‐ Norma de calidad para la leche concentrada (Gobierno de España, 1983a) ‐ Norma de calidad de la nata (Gobierno de España, 1983b)
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 98 de 323 Las normas de calidad anteriores especifican algunos parámetros biológicos y fisicoquímicos relacionados con los productos lácteos. Para certificar el sistema de gestión de calidad de la instalación, la industria láctea generalmente aplica la norma UNE EN ISO 9001 (ISO, 2017). También hay una norma específica para laboratorios, UNE EN ISO 17025 (ISO, 2017) que garantiza el sistema de calidad de un laboratorio y sus métodos. La importancia de este último es que los laboratorios de la industria deben garantizar los estándares de calidad de los productos lácteos. Para regular los métodos analíticos que se utilizarán en los laboratorios, se establece un Comité Técnico de Normalización, que en este sector es el ISO/TC 34 Productos alimenticios (ISO, 2017). Los parámetros fisicoquímicos de los productos lácteos que deben analizarse para cada producto, recogidos de los estándares de calidad, se enumeran en la Tabla 4.2. Para relacionar la calidad del producto con las emisiones en los casos de estudio, se utilizan los datos de la Organización de Consumidores y Usuarios (OCU, 2017). La información se obtiene de la página web de la OCU, que ha actualizado en 2014 la información del informe completo en 2011 (OCU, 2017).
5 Industria de transformación de la leche Página 99 de 323 Tabla 4.2. Parámetros fisicoquímicos de los productos lácteos PRODUCTO LÁCTEO LÍMITE CUANTIFICADO FUENTES PARÁMETRO A ANALIZAR Materia grasa Lactosa Proteína Cenizas Contenido en materia seca1 Acidez2 Impurezas Macroscópicas3 Humedad LECHE Leche cruda 3 %p 4,2 %p 3,2 %p 0,65 %p 8,2 %p 0,2 g/100 ml de leche Grado 1 - UE, 2013a Leche desnatada ≤1 %p 4,2 %p 3,2 %p 0,65 %p 8,2 %p 0,19 g/100 ml de leche Máximo Grado 0 - Lecha semidesnatada ≥1 %p 4,2 %p 3,2 %p 0,65 %p 8,2 %p 0,19g/100 ml de leche Máximo Grado 0 - Leche evaporada 7,5 %p - - -- ≥20,5 %p - Grado 0 - Gobierno de España, 2003b Leche condensada ≥8 %p - - - ≥22%p (sin azúcar) - Grado 0 - Gobierno de España, 2013c Leche en polvo - - - - - ≤1,45%p o ≤1,85%p para leche desnatada (como ácido láctico) A usencia ≤5 % w Gobierno de España, 2003b NATA LÍMITE CUANTIFICADO Materia grasa A zúcares totales Contenido en materia seca Acidez4 Impurezas macroscópicas Índice de refracción (a 40 ºC) Humed ad Nataa ≥12 % ≤15 % 8,2 % ≤0,25 % (excepto nata acidificada, 0,65 %) Grado 0 1,4546-1,4557 - Gobierno de
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 100 de 323 PRODUCTO LÁCTEO LÍMITE CUANTIFICADO FUENTES PARÁMETRO A ANALIZAR Materia grasa Lactosa Proteína Cenizas Contenido en materia seca1 Acidez2 Impurezas Macroscópicas3 Humedad Nata en polvo ≥65 % (entre 65-50 % crema en polvo ligera) - ≤1,45 % Da la f órmula: 1,874- 0,0183 G donde G es el porcentaje de materia grasa Ausencia 1,4540-1,4557 ≤5 % España, 1983b QUESO LÍMITE CUANTIFICADO Contenido en materia seca de acuerto con el tipo de queso Gobierno de España, 2006 Muy graso Graso Parcialmente graso Parcialmente desnatado ≥60 % 45-60 % 25-45 % ≤10 % HELADOS LÍMITE CUANTIFICADO Contenido en materia (mínimo) Gobierno de España, 1998 Helado de nata Helado de leche Helado de leche desnatada Helado Sorbete Sorbete de fruta 8 % 2,5 % 0,30 % 5 % - 15 % (de frutas) Contenido en proteína exclusivamente de origen lácteo (mínimo) Helado de nata Helado de leche Helado de leche desnatada Helado Sorbete Sorbete de f ruta
5 Industria de transformación de la leche Página 101 de 323 PRODUCTO LÁCTEO LÍMITE CUANTIFICADO FUENTES PARÁMETRO A ANALIZAR Materia grasa Lactosa Proteína Cenizas Contenido en materia seca1 Acidez2 Impurezas Macroscópicas3 Humedad 2,5 % - - 100 % - - Contenido de materia grasa láctea (mínimo) Helado de nata Helado de leche Helado de leche desnatada Helado Sorbete Sorbete de fruta - 6 % 6 % - 12 % 20 % MANTEQUILLA LÍMITE CUANTIFICADO Contenido de materia grasa láctea Contenido en agua Contenido en materia seca láctea Gobierno de España, 2009; UE, 2013a 80-90 % ≤16 % ≤2 % YOGUR LÍMITE CUANTIFICADO pH Materia grasa Contenido en materia seca Cantidad minima de yogur para el yogur con frutas, zumos y/o otros alimentos Cantida d minima de yogur de yogur en el yogurt aromati zado Gobierno de España, 2014 ≤4,6 2-0,5 % 8,5 % 70 % 80 % Calculado como E=8,45 + 0,92 G donde E es igual al procentaje de sólidos totales en peso y G es el procentaje en peso de grasa 2Expresado como ácido láctico 3Expresado en grados de la escala de impurezas 4Como ácido láctico
5 Industria de transformación de la leche Página 109 de 323 4.4.1.1 Operaciones previas Todas las etapas de las operaciones previas son comunes a la fabricación de cualquier producto lácteo. Estas etapas se explican en detalle a continuación. ‐ Recepción. La leche se transporta a la instalación en contenedores cilíndricos (tambores) o en camiones cisterna después de mantenerla en un tanque de leche a granel en la granja. Estos tanques pueden ser de acero inoxidable, aluminio o plástico. En la recepción, se registra la cantidad de leche cruda. Cuando la materia prima se transporta en tambores, se pesan en una báscula. Si la leche se recibe en camiones cisterna, la cantidad se mide introduciendo una escala graduada y se transforma el volumen calculado en peso. La leche cruda se examina de forma rutinaria para detectar si es de baja calidad mediante el control del olor, la apariencia y la temperatura. Además, se toman muestras para control de calidad. Una vez realizada la selección de leche según sus características fisicoquímicas, se realiza la descarga automática y la macrofiltración para los diferentes tipos de leche (Roca Bordello, 2001; AINIA, 2000) ‐ Filtración. El proceso de filtración tiene como objetivo la retención de partículas gruesas. Estos filtros están dentro de los conductos que llevan la leche a los silos de almacenamiento (Early, 2000). ‐ Almacenamiento. La leche cruda se almacena en refrigeración (<4 ° C) hasta que entra en el proceso de fabricación. De esta manera, la conservación de la leche está garantizada para un tratamiento posterior. Es posible almacenar la leche por uno o dos días más sin ningún tratamiento. En general, el agua fría se utiliza como fluido de enfriamiento para disminuir la temperatura de la leche (Walstra et al., 2001; Korsström & Lampi, 2002) ‐ Desaireación. Esta operación es necesaria cuando el porcentaje de aire en la leche cruda es alto. A veces, debido a los pasos de recepción y almacenamiento, el contenido de aire puede alcanzar el 10% del volumen total. Este paso se realiza en un tanque a presión atmosférica, y solo en algunos casos se realiza antes de la esterilización con equipo de vacío (AINIA, 2000)
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 110 de 323 ‐ Clarificación. El propósito de la clarificación es la eliminación de partículas orgánicas e inorgánicas y aglomerados de proteínas. Este paso lo llevan a cabo equipos de separación centrífuga, es decir, la diferencia entre las densidades de la fase acuosa y las partículas insolubles en grasa que pueden contener leche (Early, 2000). ‐ Calentamiento. Consiste en calentar la leche cruda durante al menos 15 segundos a una temperatura entre 57-68 °C. El propósito de este tratamiento térmico es prolongar la vida útil de la leche antes de someterse a la pasteurización u otros tratamientos más severos. La leche debe someterse a este tratamiento lo antes posible después de llegar a la instalación (Early, 2000;) ‐ Desnatado. El objetivo es la separación de la grasa parcial o total de la leche por separación centrífuga (AINIA, 2000) ‐ Estandarización. La estandarización de la leche o la nata se realiza para ajustar su contenido de grasa, ya sea agregando nata a la leche desnatada, o agregando leche a la nata obtenida en la etapa anterior en diferentes proporciones en función del tipo de leche, crema o producto lácteo a elaborar. La preparación de la leche de consumo se clasifica como se muestra en la Tabla 4.2. Parámetros fisicoquímicos de los productos lácteos. Tabla 4.3. Contenido en grasa de diferentes tipos de leche Tipo de leche Contenido en grasa1 [g/100 g] [%] Entera 3,9 3,5-4,0 Semidesnatada 1,6 1,5-1,8 Desnatada 0,1 ≤0,5 Referido a leche procesada El proceso de fabricación de la nata se clasifica según el contenido de grasa (Gobierno de España, 1983b) como un porcentaje en peso de grasa del producto final: ‐ Nata doble. Es nata que contiene al menos 50% de grasa. ‐ Nata. Es nata que contiene al menos el 30% de grasa y menos del 50%. ‐ Nata ligera. Nata que contiene al menos 12% de grasa y menos de 30%. Las etapas se describen a continuación más en detalle.
5 Industria de transformación de la leche Página 111 de 323 ‐ Desodorización (mantequilla). La nata que se utilizará en la fabricación de mantequilla debe desodorizarse, ya que las sustancias aromáticas presentes en la grasa pueden transmitir olores extraños al producto final. Para aumentar la efectividad del proceso, la nata se precalienta con intercambiadores de calor indirectos de placas o tubos. Además, este proceso reduce también la oxidación de los ácidos grasos y el crecimiento de microorganismos aeróbicos indeseables (AINIA, 2000) ‐ Separación mecánica de las bacterias: microfiltración (queso). Las bacterias se pueden reducir mediante un proceso especial de centrifugación (bactofuge). Este proceso se utiliza principalmente en el proceso de fabricación de queso (Walstra et al., 2001; Korsström & Lampi, 2001) ‐ Mezcla (helado). En esta etapa, se agregan el azúcar y los aditivos, que generalmente son emulsionantes, estabilizantes, saborizantes y colorantes. La mezcla varía según los ingredientes que se pueden encontrar en líquido o en polvo (Walstra et al., 2001; Early, 2000) 4.4.1.2 Procesado En la etapa de procesado tienen lugar las siguientes operaciones: ‐ Tratamiento térmico. Este tratamiento se utiliza para eliminar microorganismos en la leche o nata y para inactivar las enzimas presentes en los productos lácteos. Las tres operaciones fundamentales en el tratamiento térmico de la leche son la pasteurización, el tratamiento UHT y la esterilización. La homogeneización se puede realizar para prevenir la separación de la nata, para obtener una mejor estabilidad, para prevenir la coalescencia parcial y para crear características reológicas específicas. Desde el punto de vista nutricional, la esterilización da lugar a una leche más pobre que los otros dos tratamientos. ‐ Manufactura. En esta etapa, se desarrollan las operaciones necesarias para los diferentes tipos de productos lácteos: leche fortificada (leche pasteurizada enriquecida con uno o más nutrientes esenciales como vitaminas A y D), leche condensada, leche en polvo, mantequilla, queso, yogur y helado. Por ejemplo, la
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 112 de 323 leche en polvo necesita deshidratación para eliminar el agua de la leche. Otro ejemplo es la adición de suplementos nutricionales para preparar la leche fortificada. ‐ Operaciones finales. En esta etapa, se producen las operaciones finales de embalaje, almacenamiento y refrigeración. Los objetivos del embalaje y almacenamiento son principalmente: la protección del producto contra agentes externos; la separación del producto en unidades fáciles de manejar durante el almacenamiento, transporte y consumo; la garantía de cierta cantidad de producto, y proporcionar información sobre el producto y su origen. 4.4.1.3 Post-procesado En esta fase, es común para la producción de cualquier producto lácteo, el tratamiento de aguas residuales y la gestión de residuos y subproductos. Las aguas residuales generadas en la industria láctea varían en volumen, composición y concentración según el plan de producción, los métodos de operación y el diseño de la planta de proceso. Las características más importantes son las altas variaciones de flujo, el pH variable, la deficiencia de nitrógeno y los altos niveles de fósforo. Los subproductos producidos son, en su mayoría, residuos orgánicos generados en las operaciones de producción de clarificación, desnatado, filtración, tratamiento térmico, elaboración de productos y empaque. Se tratan dentro o fuera de la instalación para usarlos como fertilizante o material de relleno sanitario. 4.4.1.4 Operaciones auxiliares En esta etapa, también común para la fabricación de cualquier producto lácteo, se realiza la limpieza y desinfección del equipo y se realiza el mantenimiento de la instalación. El propósito de la limpieza es obtener una eliminación total de todos los materiales que se pueden usar como sustrato para el cultivo de microorganismos y eliminar los depósitos formados que reducen la eficiencia del equipo. El método preferido es la limpieza in situ más conocida como limpieza CIP (Clean In Place), cuyos pasos son el enjuague previo con agua fría, las etapas de limpieza (el método más común es enjuagar con un álcali seguido de enjuague con ácido) y enjuagar con agua limpia. El
5 Industria de transformación de la leche Página 113 de 323 propósito de la desinfección es destruir los microorganismos de las superficies para evitar la contaminación del producto durante la elaboración y el envasado. La mayoría de los microorganismos se eliminan durante la limpieza. Algunos agentes de limpieza como los álcalis fuertes y las soluciones de nítrico ya ejercen una acción desinfectante. Para desinfectar las superficies se utiliza calor que se proporciona mediante agua caliente o vapor, o agentes químicos como el hipoclorito de sodio (NaOCl). El objetivo del mantenimiento de las instalaciones es garantizar el correcto funcionamiento de todos los equipos e instalaciones y reparar las averías rápidamente. 4.4.2 Entradas y salidas principales del proceso Los aspectos ambientales principales vinculados a la actividad láctea son el consumo de leche cruda, las aguas residuales orgánicas, el consumo energético necesarios para la refrigeración y para calentar el agua. 4.4.2.1 Entradas A continuación se indican las entradas características de un proceso en una instalación de transformación de la leche: ‐ Materias primas. La mayor parte de la leche cruda proviene de las vacas, se compra a los granjeros y se transporta en camiones cisterna o recipientes a las instalaciones. Aproximadamente, 2,0ꞏ108 L de leche cruda se transforman en 1,95ꞏ108 L de leche de consumo y 8,5ꞏ106 kg de crema en un año (Roca Bordello et al., 2001) ‐ Energía. Las instalaciones lácteas llevan consigo un consumo significativo de energía. Aproximadamente, el 80% de la energía se consume como energía térmica por la combustión de combustibles fósiles para generar vapor o agua caliente. Este tipo de energía se utiliza en operaciones de tratamiento térmico y limpieza. El 20% restante se gasta en equipos como electricidad, para conducir maquinaria, refrigeración, ventilación e iluminación. La mayor parte de la energía se consume en la evaporación y deshidratación de la leche (Korsström & Lampi, 2001; CE, 2006)
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 114 de 323 El consumo depende del tipo de producto que se elaborará, la edad de la instalación y el grado de automatización. Los procesos en los que la concentración o deshidratación producen leche o suero son los principales consumidores de energía. Las principales etapas del consumo de energía en la producción de leche son el tratamiento térmico y el envasado (PNUMA, 2000). Por ejemplo, se necesitan entre 0,85 y 6,47 kWh/L de leche procesada para producir leche y suero en polvo, pero solo se necesitan entre 0,06 y 2,08 kWh/L de leche procesada para hacer queso (CE, 2006). La tendencia a construir plantas automatizadas produce un aumento sustancial en el consumo de electricidad asociado a los costes de transporte por bombeo y por el funcionamiento de grandes evaporadores, así como mayores requerimientos de enfriamiento. El alto consumo de electricidad también puede deberse al uso de motores más antiguos o al exceso de iluminación. Las instalaciones que producen leche en polvo presentan una amplia gama de eficiencias energéticas. Dependen del tipo de proceso de evaporación o deshidratación utilizado. El consumo de energía depende del número de evaporadores y los efectos de la eficiencia de deshidratación. ‐ Agua. El mayor consumo de agua se produce en la limpieza y desinfección de la planta y los equipos para mantener condiciones higiénicas adecuadas. Este efluente depende de la superficie de la planta, el tipo de productos, la tecnología utilizada y las operaciones de limpieza. El consumo eficiente de agua debe aproximarse a la cantidad de 1-5 L de agua/kg de leche usando equipos avanzados y haciendo un buen control del proceso. Se puede lograr un consumo de 0,8-1,0 L de agua/kg de leche usando un kit avanzado y haciendo un buen control del proceso (CE, 2006). ‐ Productos químicos. Principalmente son ácido nítrico, hidróxido de sodio y algunos desinfectantes como peróxido de hidrógeno, ácido peracético e hipoclorito de sodio (Korsström y Lampi, 2001; CE, 2006). Los procesos de preparación de productos tales como suero en polvo por ultrafiltración, intercambio catiónico, etc., requieren
5 Industria de transformación de la leche Página 115 de 323 además grandes cantidades de ácido fosfórico, sulfúrico y clorhídrico, así como hidróxido de potasio e hipoclorito de sodio. El consumo de productos químicos utilizados en la limpieza y pulverización de torres de evaporadores es bastante alto. Se utilizan agentes quelantes principalmente en la limpieza de equipos de procesado de suero y en el tratamiento térmico a altas temperaturas (Korsström & Lampi, 2001; CE, 2006) ‐ Embalaje. La elección del material de embalaje busca no solamente preservar el producto y mantenerlo en condiciones adecuadas, sino también preservar la funcionalidad en el almacenamiento y el transporte, y la comodidad del consumidor (AINIA, 2000) Los materiales más utilizados en este tipo de industria son el plástico (polietileno de alta y baja densidad), cartón, aluminio, vidrio, polipropileno, papel, etc. El consumo de este tipo de materiales para una instalación promedio (19,5·107 L de envases de leche) son aproximadamente 20,0·107 unidades de envases individuales (como botellas, tetrabrick y otros) contenedores de productos y 1,5·107 unidades de envases (Roca Bordello et al., 2001) ‐ Combustible. El uso de combustibles fósiles en la industria láctea para la producción de energía térmica, generalmente como vapor, puede significar el 80% del consumo total de energía. Este tipo de necesidades está cubierto por la existencia de una o más calderas de vapor de acuerdo con los requisitos de energía de la instalación. El combustible más utilizado es el fuel oil, pero también hay instalaciones que tienen calderas de vapor con gas natural como combustibles y sistemas de cogeneración con turbinas de gas, que, desde el punto de vista ambiental, son más apropiadas (Roca Bordello et al., 2001; AINIA, 2000) ‐ Refrigerantes. El uso de refrigerantes está asociado con equipos e instalaciones de generación de frío. Las operaciones que requieren más frío son cámaras de enfriamiento de productos perecederos como leche pasteurizada, queso, helado, yogur, etc. Para instalaciones de gran capacidad, a menudo se usa amoníaco como sustancia refrigerante. En instalaciones más pequeñas con menor
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 116 de 323 capacidad o menos necesidades de frío, se utilizan otras sustancias, como los hidrocarburos halogenados (AINIA, 2000) 4.4.2.2 Salidas A continuación, se indican las salidas características de un proceso en una instalación de transformación de la leche: ‐ Emisiones gaseosas. La principal fuente de contaminación del aire en una instalación láctea proviene de las calderas de vapor. ‐ Corrientes líquidas. Las aguas residuales son el principal problema ambiental del sector lácteo, ya que la mayor parte del agua consumida en el proceso se convierte en efluente. Una de las principales características del agua residual de una instalación láctea es su alta carga orgánica, que generalmente se expresa como la Demanda Biológica de Oxígeno en cinco días (DBO5) y la DQO. En principio, por cada litro procesado de efluente se generan 2 litros con un DQO promedio en la salida del efluente de 3000 mg/L. En algunas ocasiones, el producto perdido y la materia prima original pueden alcanzar 230 L de productos diluidos con agua y enviados al sistema de captación, que es de aproximadamente 70 kg de DBO/día. En el caso del queso, el 90% de la leche utilizada en el proceso de fabricación del producto termina en suero. El suero dulce generalmente se recupera y se reutiliza como aditivo en la industria alimentaria. El suero salado, producido después del proceso de salazón para curar el queso, no es adecuado para su aplicación a menos que un proceso de ósmosis inversa elimine la sal. Si el suero no se procesa rápidamente, se acidifica debido a la formación de ácido láctico. El suero ácido no puede reutilizarse y se elimina en la descarga del efluente. Esta es la razón por la cual cae el pH del agua residual. Los efluentes de estos procesos tienen una composición variable que depende de la tecnología aplicada. Además, depende de si el suero está separado (CE, 2006) El volumen de efluente de una instalación bien gestionada puede alcanzar 1-2 m3/t de leche procesada. El efluente no tratado tiene un promedio de 0,8-2,5 kg DBO5/t de leche. Otros contaminantes importantes que están presentes en las aguas residuales son el
5 Industria de transformación de la leche Página 117 de 323 fósforo, el nitrógeno y los cloruros. Las diferentes corrientes de aguas residuales producidas durante el procesamiento tienen un amplio rango de pH. La temperatura de estas corrientes debe tenerse en cuenta al realizar su tratamiento. Estas aguas residuales pueden contener agentes patógenos de materiales contaminados o del proceso de producción en sí (CE, 2003; World Bank, 1998) ‐ Residuos. Los desechos sólidos incluyen lodos de aguas residuales, resinas o disolventes orgánicos no halogenados. 4.5 SELECCIÓN DE LAS PLANTAS LÁCTEAS Se han seleccionado cinco plantas gallegas para llevar a cabo el estudio de este capítulo. Son plantas lácteas afectadas por el epígrafe 6.4.c del anexo I de la Directiva PCIC. Todas ellas eran plantas existentes cuando la Ley 5/2013 entró en vigor, e hicieron algunas modificaciones para cumplir con los requisitos de la DEI (PCIC). Estas plantas obtuvieron sus primeros permisos ambientales integrados entre febrero y diciembre de 2008, que se actualizaron por primera vez antes de 2013. De acuerdo con la modificación de este reglamento (que incorpora la nueva Directiva PCIC al reglamento español), es necesario volver a actualizar el permiso una vez completada la revisión del BREF correspondiente que se ha realizado recientemente. Los criterios para la selección de plantas son: ‐ Plantas afectadas por la Ley 5/2013 española (transposición de la Directiva 2010/75/UE), con un permiso ambiental vigente. ‐ Plantas con el certificado de calidad "Galega 100%", otorgado por LIGAL (Laboratorio Interprofesional Gallego de Análisis de Leche). ‐ Plantas con autorización ambiental integrada afectadas por la directiva PCIC. Tres de las plantas tenían el certificado de calidad "Galega 100%", otorgado por el LIGAL que certifica la calidad de sus productos según criterios específicos. En 2011, la OCU elaboró un estudio utilizando laboratorios externos para conocer la calidad de la leche española. De acuerdo con los resultados, llegaron a la conclusión de que la calidad de la leche era muy mala desde el punto de vista nutricional, excepto para algunas marcas. Exigieron que los
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 124 de 323 Contaminante Êi,j Planta A Planta B Planta C Planta D Planta E Fósforo 174,52 236,84 59,80 303,55 64,54 Cloruro 168,72 228,98 57,81 293,48 62,40 4.7.3 Residuos La generación de residuos no se ha calculado, pero se ha obtenido de una fuente pública de información, el Registro Español de Emisiones y Fuentes Contaminantes (Gobierno de España, 2017a). Las emisiones reportadas se han normalizado de acuerdo con la ecuación (1) (Tabla 4.9) Tabla 4.9. Residuos reportados para cada planta en kg/año (datos de 2013 para las plantas A, B y C, y de 2007 para las plantas D y E) Residuos peligrosos (*) y no peligrosos LE R Êi ,j para cada planta A B C D E Residuos de tintas que contienen sustancias peligrosas 080312* 57 - - - - Residuos de adhesivos y sellantes que contienen disolventes orgánicos u otras sustancias peligrosas 080409* 583 180 - - - Aceites minerales no clorados de motor, de transmisión mecánica y lubricantes 130205* 2380 540 2800 1400 2160 Lodos de separadores de agua/sustancias aceitosas 130502* 5740 - - - - Fuel oil y gasóleo 130701* 2780 120 - - - Otros disolventes y mezclas de disolventes 140603* 297 140 - - - Envases que contienen restos de sustancias peligrosas o están contaminados por ellas 150110* 1720 180 400 1300 - Envases metálicos, incluidos los recipientes a presión vacíos, que contienen una matriz sólida y porosa peligrosa ( p.e. asbestos ) 150111* 4 10 - - - Absorbentes, materiales de 150202* 888 80 100 - -
5 Industria de transformación de la leche Página 125 de 323 4.8 ANÁLISIS DE LAS MEJORES TÉCNICAS DISPONIBLES El análisis de MTD (Barros et al., 2007) es una herramienta que evalúa las técnicas candidatas para ser MTD siguiendo la metodología establecida por la EIPPCB (European Integrated Pollution Prevention and Control -Oficina Europea de PCIC). Este método considera una serie de elementos como los aspectos ambientales, la descripción técnica de las técnicas, los beneficios derivados de ellos, los efectos filtración (incluidos los filtros de aceite no especificados en otra categoría), trapos de limpieza y ropas protectoras contaminados por sustancias peligrosas Filtros de aceite 160107* 101 12 500 - - Productos químicos de laboratorio que consisten en, o contienen, sustancias peligrosas, incluidas las mezclas de productos químicos de laboratorio 160506* 5320 320 - - - Tubos fluorescentes y otros residuos que contienen mercurio 200121* 2 20 80 - - Baterías de plomo 160601* - - 2000 - - Residuos que contienen hidrocarburos 160708* - 640 - - - Lodos del tratamiento in situ de efluentes 191106 4,98E6 - - - - Envases de papel y cartón 150101 1,91E5 - - - - Envases de plástico 150102 55500 - - - - Envases de madera 150103 43200 - - - - Envases compuestos 150105 274000 - - - - Envases mixtos 150106 7870 - - - - Absorbentes, materiales de filtración, trapos de limpieza y ropas protectoras 150203 156 - - - - Metales ferrosos 160117 3370 - - - - Metales no ferrosos 160118 5660 - - - - Plástico 160118 897 - - - - Residuos de cribado 190801 1400 - - - - Residuos eléctricos y electrónicos 200136 67,8 - - - -
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 126 de 323 secundarios, la implementación, la aplicación y los aspectos económicos, que se ilustran en las plantas de referencia donde las técnicas ya se han implementado (Bello et al., 2013). La metodología de análisis de MTD se ha utilizado para identificar las técnicas de proceso más adecuadas, que implican la identificación de los problemas ambientales (teniendo en cuenta el consumo de materias primas, agua y energía, así como las emisiones al aire, agua, suelo y residuos generados) y el estudio de las técnicas disponibles que pueden mejorar potencialmente el rendimiento de las plantas analizadas. Como en cualquier otro sector, a la industria láctea se le han proporcionado una serie de técnicas candidatas a ser MTD que se han reunido en un inventario (Tabla 4.10). El inventario incluye 64 técnicas, la mayoría de ellas tomadas del resultado del análisis previo de la bibliografía del sector gallego (Xunta de Galicia, 2005) y de otras referencias (Polom, 2010). Las técnicas candidatas para ser MTD también se han publicado en artículos que describen técnicas como la ósmosis inversa para tratamientos de aguas residuales (Vourch et al., 2008); nanofiltración de condensados por enfriamiento instantáneo UHT (Riera, et al., 2013); proceso de limpieza CIP a través de queratinasa cruda (Paul et al., 2014); determinación de la grasa por preconcentración en membranas de nylon (Moliner et al., 2014); ósmosis inversa para aguas residuales para la producción de agua hervida (Suárez et al., 2014); producción de agua de alta calidad por ósmosis inversa de condensados lácteos (Suárez y Riera, 2015); tratamiento de aguas residuales mediante inyección de oxígeno (Martín-Rilo et al., 2015) y agua electrolizada como agente de limpieza y desinfección en acero inoxidable (Jiménez-Pichardo et al., 2016), por poner algunos ejemplos. Cada planta considerada ha sido evaluada para identificar las MTD ya implementadas. El grado general de implementación de estas técnicas es bastante bajo, ya que ninguna de las instalaciones consideradas ha implementado ni la mitad de las técnicas disponibles. La planta A es la que ha implementado más técnicas (37), seguida por la planta B, que ha implementado 29, y las plantas C, E y D, que han implementado 26, 17 y 3 técnicas, respectivamente.
5 Industria de transformación de la leche Página 127 de 323 Excepto la planta D, el resto de las plantas han desarrollado metodologías para prevenir y minimizar el consumo de agua y energía y la producción de residuos. Sus tasas de consumo de recursos se han optimizado y la generación de flujos residuales se han minimizado. La mayoría de ellas mantienen inventarios de las entradas y salidas de sus procesos, de modo que se garantiza la trazabilidad de los diferentes flujos. Las emisiones calculadas para cada planta han demostrado que las instalaciones con más MTD implementadas son aquellas que han emitido más emisiones. La razón no es que las MTD no sean efectivas, sino cada planta tiene sus particularidades (edad, tipo de combustible usado, etc.) Las técnicas relacionadas con la "gestión de recursos" (es decir, los recursos materiales y energéticos) tienen un buen grado de implementación, así como las técnicas relacionadas con la "gestión de actividades". Estas técnicas son especialmente relevantes cuando se considera el consumo de energía y, a pesar de la alta demanda de energía de algunos procesos y los beneficios que estas medidas pueden proporcionar (el aislamiento térmico puede reducir las pérdidas de calor en un 82-86% -CE, 2006-) estas plantas han implementado una, o incluso más, de estas técnicas. Las técnicas relacionadas con “operaciones previas” tienen un grado de implementación ligeramente mayor, dependiendo de la etapa del proceso considerada. Todos ellos ignoran la desodorización, la homogeneización y la eliminación del aluminio para el embalaje.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 128 de 323 Tabla 4.10. MTD ya implementadas en cada planta (el área sombreada muestra que la técnica ya está implementada) Etapa del proceso Técnicas a considerar en la determinación de las MTDs Principales aspectos ambientales A B C D E Operaciones previas Recepción Filtración Almacenamiento Desaireación Clarificación Control de materias primas Gestión de recursos y gene r ación de residuos Reducción de pérdidas de leche Gestión de materias primas (utilización) y emisiones de agua Seg r egación de la clari f icación de lodos Efluentes líquidos Instalación de sistemas de cierre automático en mangueras de agua Efluentes líquidos Uso de agua presurizada para limpieza de superficies Efluentes líquidos Reci r culación inte r na de agua de enjuague en sistemas de limpieza CIP Consumo de agua Efluentes líquidos Proceso de presión medfiante membranas para sistemas CIP (Polom (2010)) Consumo de agua y energía Calentamiento Aislamiento de conductos y tuberías Consumo ene r gético Desnatado y estandarización Producción de residuos Desodo r ización Efluentes líquidos Procesado Tratamiento térmico Homogeneización Homogeneización parcial Consumo energético Pasteurización UHT Esterilización Uso de sistemas continuos para la pasteurización de la leche Consumo energético Recuperación energética en el t r atamiento térmico de la leche Consumo energético Minimización de la recirculación del producto en las líneas de pasteurización Consumo de agua y energía
5 Industria de transformación de la leche Página 129 de 323 Etapa del proceso Técnicas a considerar en la determinación de las MTDs Principales aspectos ambientales A B C D E Manufactura Procesado de leche concentrada y en polvo Eliminar el producto residual antes de comenzar las operaciones de enjuague Consumo de agua Evaporación de 4 efectos con sistemas de recompresión mecánica de vapo r (RMV) Consumo De agua y energía Deshidratación energéticamente eficiente Consumo energético Filtro tubular de partículas Consumo energético Generación de residuos Separador ciclónico Emisión de partículas Filtros de manga Emisión de partículas Procesado de mantequilla Utilización de la mantequilla de la leche Gestión de residuos Minimización de las pérdidas de p r oducto Efluentes líquidos Procesado del queso Estanda r ization de proteinas de leche para la fabricación de queso por ultrafiltración Consumo de agua y energía Procesado Control fisicoquímico y mic r obiológico de salmueras de queso salado Efluentes líquidos Recuperación de salmue r as Efluentes líquidos Eliminación seca de sal de los queso una vez salados Efluentes líquidos Eliminación del producto y r esiduos gruesos previa limpieza Consumo de agua Proceso de membrana a presión (PMP) en sistemas CIP (Polom (2010)) Consumo de agua y energía Procesado de yogur Consumo de energía Efluentes líquidos Generación de residuos Procesado de helados Recupe r ación del calor del p r oceso de pasteurización Consumo de agua y energía
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 130 de 323 Etapa del proceso Técnicas a considerar en la determinación de las MTDs Principales aspectos ambientales A B C D E Descongelado automático de evaporadores en sistemas de re f rigeración Consumo energético Operaciones finales Refrigeración Refrigeración previa de agua con amoníaco Consumo energético Recuperación de calor de los sistemas de refrigeración Consumo energético Bombas de calo r Consumo energético R ecuperación del agua de condensación Efluentes líquidos Evita r f ugas de f luidos frigorífico Emisiones a la atmósfera Empaque y almacenamiento Minimización de pérdidas de producto Emisiones al agua Componentf illin g Pérdida de producto R eemplazo de tapas de alumnio Generación de residuos Uso de envases libres de Al Generación de residuos Tratamiento de aguas residuales Separación de grasas por f lotación Efluentes líquidos Neut r alización del pH de las aguas residuales Efluentes líquidos Gestión de residuos y subproductos P r evenir el vertido de suero Efluentes líquidos Recuperación del suero Efluentes líquidos Postprocesado Gestión de residuos y subproducto Utilización de suero para alimentación animal Efluentes líquidos Uso del suero para fabricación de bebidas Efluentes líquidos Hidrólisis del suero Consumo energético Fermentación del suero Efluentes líquidos Concent r ación del suero po r evaporación multi-efecto Consumo de agua y energía Recuperación del sue r o con memb r anas Emisiones de agua y de olo r es Valorización energética del suero Efluentes líquidos Sistema de recuperación de calor del suero pasteurizado Consumo energético Reutilización de subproductos Generación de residuos y
5 Industria de transformación de la leche Página 131 de 323 Etapa del proceso Técnicas a considerar en la determinación de las MTDs Principales aspectos ambientales A B C D E e f luentes Minimización de residuos de envases y embalajes Generación de residuos Segregación adecuada de residuos sólidos Generación de r esiduos Almacenamiento de r esiduos peligrosos Generación de residuos Operaciones auxiliares Limpieza y desinfección de equipos Limpieza seca de superficies Efluentes líquidos Instalación de sistemas de cierre automático en mangueras de agua Efluentes líquidos Uso de agua presurizada para la limpieza de superficies Efluentes líquidos R educción del caudal y carga de contaminantes al efluente Emisiones de DQO al agua Recirculación interna del agua de aclarado de los sistemas de limpieza CIP Consumo de agua y vertidos Recirculación interna de reactivos químicos en sistemas CIP Efluentes líquidos Eliminación de p r oductos residuales previo a operaciones de aclarado Efluentes líquidos Optimización de programas CIP Consumo de agua productos químicos y energía Utilización eficiente de sistemas de pulve r ización Consumo de agua Eliminación de productos y restos g r uesos antes de la limpieza Consumo de agua Diseño adecuado del sistema de limpieza CIP Consumo de agua Reutilización de agua de enfriamiento templada para limpieza Consumo de agua Efluentes líquidos Limpieza con espuma a baja presión Consumo de agua Efluentes líquidos
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 132 de 323 Etapa del proceso Técnicas a considerar en la determinación de las MTDs Principales aspectos ambientales A B C D E Reutilización de corrientes de salida en la instalación Consumo de agua Detección de puntos de transición de productos /agua Consumo de agua Limpieza continua de los moldes del queso Proceso de membranas a presión (PMP) en sistemas CIP (Polom, 2010) Consumo de agua y energía Mantenimiento de la instalación Control periódico de emisiones de calde r as Emisiones a la atmósfera Optimización de la eficiencia energética por cogeneración Emisiones a la atmósfera
5 Industria de transformación de la leche Página 133 de 323 4.9 EVALUACIÓN DEL GRADO DE IMPLEMENTACIÓN DEL ENFOQUE DE PCIC De acuerdo con las emisiones al aire (Tabla 4.7) y al agua (Tabla 4.8) calculadas, y a los datos de generación de residuos (Tabla 4.9), la planta C es claramente la que emite menos contaminantes, mientras que la planta A y la planta B son, por mucho, las más contaminantes de las plantas analizadas. Las plantas D y E emiten aproximadamente la misma cantidad de contaminantes (cantidad total, considerando las emisiones al aire, agua y residuos). La planta E emite menos contaminantes al aire y al agua que la planta D. El grado de implementación de las MTD no refleja exactamente estos resultados, ya que la planta A resultó ser la que implementó más técnicas (37), seguida por la planta B. La planta D tiene un bajo grado de implementación de técnicas, que se refleja en sus emisiones de agua. La planta E emite 0,03 kg de contaminantes al aire, 524 kg de contaminantes al agua y genera 2,16 kg de residuos, todos ellos referidos a una tonelada de leche procesada. En todos los casos, estos valores son más bajos que los de las otras plantas, excepto por las emisiones de agua donde la planta E tiene menos emisiones que D, aunque la planta E no es la que ha implementado más técnicas. En realidad, ha implementado 17 técnicas (menos que otras plantas excepto la planta D). Esta planta parece haber seleccionado un conjunto apropiado de técnicas, que se han implementado correctamente. La mayoría de las técnicas actúan directamente sobre las emisiones a la generación de aire, agua y residuos, que se reflejan en el funcionamiento ambiental de la planta. Aunque la planta A y la planta B son las que aplican más técnicas (37 y 29), sus altas emisiones reflejan que no se han implementado correctamente o que no fueron las más apropiadas. Genera más emisiones al aire y al agua que las plantas C y E, y una gran cantidad de residuos. A pesar de haber implementado algunas técnicas relacionadas con las emisiones y la generación de residuos, el funcionamiento ambiental no es lo suficientemente bueno. El grado de implementación de MTD en la planta E es bastante bajo, ya que solo se han implementado 17 técnicas. Su funcionamiento ambiental es bastante bueno si se compara con las otras plantas, lo que refleja que, sin embargo, se han
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 236 de 323 Operaciones previas T5: Lavado x00=(y00/0.63)+Y02+Y03 y06=0.37*y00/0.63 Y02=0.05*1.5E-04*Y00/0.63 Y03=0.05*5E-06*Y00/0.63 Y04=X02+x11 Y05=X06+x10 T6: Desgranado x00=(0.63/0.615*y00)+Y01+Y02 y09=0.015/0.615*y00 Y01=0.05*1.5E-04*0.63/0.615*y00 Y02=0.05*5E-06*0.63/0.615*y00 y14=0.5*x02 y15=0.5*x04 y16=0.5*x04 y17=0.5*x02 T7: T r ansporte en cintas transpo r tadoras x00=(0.615/0.61*y00)+Y02+Y03 y07=0.005/0.61*y00 y02=0.05*1.5E-04*(0.615/0.61*y00) y03=0.05*5E-06*(0.615/0.61*y00) Y04=X02 Y05=X04 T8: Eliminación del biso x00=(0.61/0.6*y00)+Y02+Y03 Y01=0.01/0.6*y00 Y02=0.05*1.5E-04*0.61/0.6*y00 Y03=0.05*5E-06*0.61/0.6*y00 Y05=X02 Y06=X04 T9: Separación Y01=X01+X03 Y02=X02+X04
7 Industria del procesado del mejillón Página 237 de 323 Procesado T1: Cocción Y00=X00-1.5E-4*X00-5E-6*X00 X01=0.1875*X00 Y01=X01-Y04 Y04=0.15*X00 Y02=1.5E-4*X00 Y03=5E-6*X00 T3: Eliminación de la concha 1 y02=0.6*0.8*x01 y00=x01-y02 X02=0.5*0.5*x01 y03=x02 T7: Eliminación manual de la concha y01=0.01*0.8/0.52/0.4*x00 y00=x00-y01 T5: Eliminación de la concha 2 y03=0.39*0.8*x00/0.52 y00=x00-y03 x01=0.5*0.5*x00 y02=x01 T8: Lavado Y00=X00 Y01=X01 X02=1.75*(X00+X01) Y02=X02 Operaciones finales T1: Eliminación del biso Y00=X00-(Y02+Y03+Y04)*0.90476 Y01=X01-(Y02+Y03+Y04)*0.09524 Y02=0.7/100*(X00+X01) Y03=7.5E-06*(X00+X01)*0.15 Y04=2.5E-07*(X00+X01)*0.15 T2: Transporte en cintas transportado r as Y00=X00-(Y02+Y03)*0.90476 Y01=X01-(Y02+Y03)*0.09524 Y02=7.5E-06*(X00+X01) Y03=2.5E-07*(X00+X01) T4: Congelación
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 238 de 323 T3: Clasificación Y01=X01 Y00=0.7*(X00+X01)-Y01 Y02=X00-Y00-Y03-Y04-Y05 Y03=0.0001*X00 Y04=7.5E-6*X00 Y05=2.5E-7*X00 Y00=X00 Y01=X01 T5: Empaquetado X03=1.5E-3*(X00+X01+X02) Y03=0.001*X03 Y00=X00+(0.999*X03*0.05) Y01=X01+(0.999*X03*0.65) Y02=X02+(0.999*X03*0.3)
7 Industria del procesado del mejillón Página 239 de 323 Operaciones auxiliares T1: Generación de vapo r (en la subred ‘generación de vapo r ‘) X00=Y00/0.99 Y01=X00-Y00 X01=((4.179*80+2257)/(0.7*4.65E4))*(Y00/0.99) Y25=(X01/1000)*4.00E0 Y20=(0.0387/0.832)*X01*9.00E-02 Y09=(0.0387/0.832)*X01*1.42E-02 Y23=(X01/1000)*1.43E-01 Y10=(0.0387/0.832)*X01*7.30E+01 Y07=(0.0387/0.832)*X01*1.86E-04 Y15=(0.0387/0.832)*X01*3.58E-04 Y19=(0.0387/0.832)*X01*1.50E-02 Y21=(0.0387/0.832)*X01*2.67E-07 Y05=(0.0387/0.832)*X01*1.89E-05 Y04=(0.0387/0.832)*X01*2.00E-06 Y06=(0.0387/0.832)*X01*3.55E-06 Y11=(0.0387/0.832)*X01*1.44E-05 Y12=(0.0387/0.832)*X01*3.93E-05 Y14=(0.0387/0.832)*X01*6.75E-07 Y18=(0.0387/0.832)*X01*7.64E-06 Y22=(0.0387/0.832)*X01*4.77E-06 Y26=(0.0387/0.832)*X01*1.80E-06 Y17=(X01/1000)*1.12E-1 Y16=(0.0387/0.832)*X01*6.77E-06 T4: Clo r ación (en la subred ‘purificación de agua de ma r ’) X00=Y00+Y02-x01 X01=4.667E-6*(Y00+Y02) Figura 6.8. Expresiones matemáticas programadas para transiciones incluidas en las redes de 2º nivel
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 240 de 323 6.7.2.1 Operaciones previas Los principales flujos involucrados en esta etapa son agua, mejillones y residuos sólidos. Toda el agua utilizada en esta subred se consume en las transiciones T5 a T8. Transition T11 es el receptor y distribuidor de agua. Recibe agua de mar pretratada de la subred de "purificación de agua de mar" y también agua BCO reciclada de la subred de "procesamiento". La transición T11 distribuye el 92,5% del agua a T5 (lavado), el 3,75% a T6 (eliminación de residuos), el 1,25% a T7 (transporte) y el 2,5% a T8 (biso). El 50% del agua utilizada en T6 se recicla a T5 mediante la transición T10. Para especificaciones adicionales, se indicó que los residuos sólidos producidos durante la etapa de "operaciones previas" representan el 40% de la cantidad de mejillones frescos sin procesar. Se supuso que el 92,50% del residuo sólido total se produjo durante el lavado (T5), el 3,75% en el desarmado (T6), el 1,25% en el transporte de las cintas transportadoras (T7) y el 2,50% durante la eliminación de biso (T8). Dos compuestos químicos causan principalmente el olor generado por los mejillones: trimetilamina y sulfuro de hidrógeno. La Tabla 6.4 muestra los factores de emisión para ambos contaminantes en la industria de procesamiento de pescado. Durante la subred de "operaciones previas", se supuso que las emisiones de olor son el 5% de las predichas por los factores de emisión. La disminución del caudal debido a la generación de olores se ha considerado en los balances de mejillones. Tabla 6.4. Factores de emisión Contaminante Factor de emisión Unidades Referencia Motores industriales de combustion externa SOx 4,00·100 kg/tdiesel (Xunta de Galicia, 2005) NOx 9,00·10-2 kg/GJ (AEM, 2007) CO 1,42·10-2 (AP-42, 2008; AEM, 2007) PM-10 1,43·10-1 kg/tdiesel (AP-42, 2008) CO2 7,30·101 kg/GJ (AEM, 2007; IPCC, 2006) CH4 1,86·10-4 (AP-42, 2008; IPCC, 2006) N2O 3,58·10-4 (AP-42, 2008; IPCC, 2006)
7 Industria del procesado del mejillón Página 241 de 323 Contaminante Factor de emisión Unidades Referencia COVN M 1,50·10-2 (AEM, 2007) HAP 2,67·10-7 (AP-42, 2008; US EPA, 2004) Benceno 1,89·10-5 (US EPA, 1996) Arsénico, As 2,00·10-6 (AP-42, 2008; US EPA, 1998a) Cadmio, Cd 3,55·10-6 (US EPA, 1993, 2004) Cromo, Cr 1,44·10-5 (AP-42, 2008; US EPA, 1984a, 2004) Cobre, Cu 3,93·10-5 (AEM, 2007) Mercurio, Hg 6,75·10-7 (AP-42, 2008; US EPA, 2004) Níquel, Ni 7,64·10-6 (AP-42, 2008 US EPA, 1984b, 2004) Plomo, Pb 4,77·10-6 (AP-42, 2008; US EPA, 1998b, 2004) Zinc, Zn 1,8·10-6 (US EPA, 2004) NH3 1,12·10-1 kg/tdiesel (AEM, 2007; US EPA, 2004) Na f taleno 6,77·10-6 kg/GJ (AP-42, 2008; US EPA, 2004) Componentes olorosos de la industria de procesado de pescado y mariscos Trimetilamina 0,150 kg/Mg (Summer, 1963) Sulfuro de hidrógeno 0,005 6.7.2.2 Procesado Los balances de materia en la etapa de "procesado" se determinaron con la información recopilada en la Tabla 6.1 y la Tabla 6.2. Además de esta información, se han hecho algunas suposiciones para ayudar a modelizar las conchas y los caudales de salmuera. En la transición T2 (congelación), el 5% del flujo de mejillones cocidos se separa en la transición T9, para ser procesado como mejillón de media concha. El resto se lleva a la transición T3 para ser procesado como mejillón cocido sin concha. Las conchas representan el 80% del peso del mejillón limpio. Para los balances de mejillones y conchas, se considera que el 60% de las conchas se eliminan en la transición T3 (salmuera de la balsa 1), el
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 242 de 323 39% en T5 (salmuera de la balsa 2) y el 1% en T7 (extracción manual de conchas). En el caso del mejillón de media concha, en la transición T9 solo se elimina el 50% de la cantidad total de concha. La tasa de salmuera con respecto al mejillón cocido es de 0,5 kg de salmuera / kg de mejillón cocido. Cada transición con una entrada de salmuera (T3 y T5) consume el 50% de la salmuera. La cocción (T1) genera el mayor nivel de olor debido al aumento de la temperatura. Se espera que las emisiones de trimetilamina y sulfuro de hidrógeno sean las mismas que las de la cocción de pescado fresco (Summer, 1963). Por lo tanto, se calcula utilizando los factores de emisión que se muestran en la Tabla 6.4. Según los datos recopilados en la Tabla 6.1, el vapor de agua necesario es el 18,75% de la cantidad de mejillones. El lavado (T8) requiere agua dulce. Se considera que la tasa entre esta entrada y los mejillones (cocidos y de media concha) es de 1,75 kg de agua dulce/kg de mejillón. 6.7.2.3 Operaciones finales Las cinco transiciones involucradas en esta subred han sido programadas por balances de materia. Para el cálculo del olor, se asumió que los factores de emisión para los mejillones eran el 15% de aquellos para la cocción pescado fresco (Tabla 6.4). La transición T1 (eliminación de biso) supone que el biso eliminado es el 0,7% de los mejillones que entran en esta etapa. La transición T3 (clasificación) clasifica los mejillones para producir los diferentes productos finales. Como la capacidad de la etapa de congelación es limitada (Tabla 6.3), se considera que el 70% de los mejillones se envían a la transición T4 para su congelación. El mejillón de media concha va directamente a T4, ya que está destinado a producto congelado. Los mejillones cocidos se distribuyen de modo que el 70% del flujo total de mejillones se congela y el resto se procesa como producto cocido. En la transición T5 (envasado), el 0,1% de los envases se convierten en residuo. 6.7.2.4 Operaciones auxiliares La "generación de vapor" solo incluye una transición, definida por los balances de materia. Se considera como entradas agua dulce y diésel,
7 Industria del procesado del mejillón Página 243 de 323 y genera salidas como vapor de agua, aguas residuales y una gran variedad de contaminantes resultantes de la combustión del combustible (Figura 6.6). Estos contaminantes se calculan utilizando factores de emisión específicos para calderas y/o motores de combustión interna en la industria de procesado de pescado (Tabla 6.4). Algunos factores de emisión se definen sobre la base de 1 t de gasóleo, pero otros se definen sobre la base de 1 GJ de energía. En este caso, los balances de materia deben considerar el poder calorífico superior (PCS) del diésel, PCS = 38,7GJ/m3, y su densidad, ρ = 832 kg.m-3 (Edwards et al., 2008) El combustible diesel necesario para producir el vapor de agua requerido se calcula a partir de un balance de calor (Ecuación 6.1), considerando que la pérdida total de calor (∑Qs) es el 30% de la energía total proporcionada por el diesel: svaporpvapor QLmtCmE ꞏꞏꞏ (Ecuación 6.1) Donde mvapor es la masa de vapor generado (kg), Cp es la capacidad calorífica específica del agua (4,184 Jꞏkg-1ꞏºC-1), Δt es el rango de temperatura (80ºC en este caso), y L es la entalpía de vaporización del agua (2257ꞏ103 Jꞏkg-1 (Carroll, 2009)). E es el contenido energético del diésel (J) (Ecuación 6.2): 1 ꞏꞏ PCSmE diesel (Ecuación 6.2) La "purificación de agua de mar" solo incluye una transición definida por los balances de masa, T4 (cloración). Las transiciones anteriores representan procesos de separación física donde los residuos sólidos se eliminan del agua de mar. T2 considera que el 0,5% del flujo de agua de mar se elimina como residuo sólido, mientras que en T3 la cantidad de residuos sólidos eliminados es del 0,2%. En la transición, el antiséptico T4, que es una solución de hipoclorito de sodio al 15%, se usa para obtener una concentración final en el agua de mar de 0,7.10-4%. Esta transición también clasifica el agua de mar desinfectada en agua de mar pretratada y agua de mar tratada. La tasa entre estos flujos se definió en las subredes "operaciones previas" y "procesado", respectivamente. La "preparación de salmuera" es una subred integrada por una transición definida por coeficiente.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 244 de 323 6.7.3 Ejecución del modelo y resultados de AFME Debido a la naturaleza discontinua del proceso, el límite de tiempo considerado para el AFME fue de un día. Otra limitación de este sistema es la capacidad del cocedero (200 kg de mejillón por ciclo), por lo que el AFME considera que entran en la etapa de "procesamiento" en un día hábil 32000 kg de mejillones crudos limpios. La Tabla 6.5 muestra los resultados del balance global de materiales y energía para todo el proceso. Tabla 6.5. Balance de materia global para el proceso de cocción de mejillones (cantidades es kg) Item Cantidad Entradas Materias primas Mejillones 53330 Agua de entrada Agua dulce 31549,99 Agua de ma r 535176,01 Materiales auxiliares Antisépticos 2,48 Envases / embalajes 10,48 Sal 2026,35 Energía Petróleo (crudo) 434,62 Diesel 482,49 Salidas Emisiones al aire Compuestos inorgánicos Amoníaco 6,14·10-2 Dióxido de carbono 2805,87 Monóxido de ca r bono 3,44 Monóxido de dinitrógeno 0,13 Clo r uro de hidrógeno 3,68·10-4 NOx 13,66 SOx 2,26 PM 5,96·10-2 Partículas PM10 0,75 Vapo r de agua 1200,00 COV Metano 2,77·10-2 COV-NM Halogenados Aromáticos PCDD, PCDF 2,21·10-11 Aldehidos Óxido de metileno 7,95·10-2 A r omáticos HC Benceno 1,91·10-2 Na f taleno 1,52·10-4 HAP Benzo(a)pireno 2,84·10-6 HAP 5,99·10-6 No especificadas 1,20 Metales Arsénico 5,40·10-5 Cadmio 1,03·10-4 Cromo 3,34·10-4
7 Industria del procesado del mejillón Página 245 de 323 Item Cantidad Cobre 8,82·10-4 Me r cu r io 1,51·10-5 Níquel 1,10·10-3 Plomo 1,07·10-4 Zinc 4,04·10-5 Olo r Sulfuro de hidrógeno 0,23 Trimetilamina 6,85 Salida de agua Agua BCO (toneladas) 543,75 Agua ACO 4800 Salmuera residual 15197,64 Aguas residuales 60,61 Residuo sólidos Biso 49,27 Conchas (toneladas) 24,96 Otros r esiduos sólidos (toneladas) 25,07 Productos Mejillón Cocido 2099,36 Mejillón congelado 3944,36 Mejillón de media concha 955,68 Los flujos de materia y energía de la red se pueden mostrar utilizando diagramas de Sankey, que son diagramas de flujo donde las cantidades de flujo se representan proporcionalmente por el ancho de las flechas (IFU, 2005). La Figura 6.9 muestra los diagramas de Sankey más relevantes obtenidos para el proceso. ‘Operaciones previas’ P1: Raw mussels T1: Transpor t T2: Reception T3: Discharg e T4: Conveyor belts transpor t T5: Washing T6: Decumpling T7: Conveyor belts transpor t T8: Byssus removal P17: Pre-treated seawater P18: Atmospheric emissions P19: Atmospheric emissions P20: Atmospheric emissions P21: Atmospheric emissions P22: Atmospheric emissions P23: Atmospheric emissions T9: separation P30: LOL water P3: Recycled water T10: Water recycling P28: Atmospheric emissions P29: fuel P37: Solid residues P38: LOL water T11: Water distr ibution
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 252 de 323 Etapa Flujos mejorables ( FM ) Entradas Salidas Emisiones atmos f éricas (NOx) Procesado - Agua de ACO Conchas Generación de vapor Diesel Emisiones atmosféricas (NOx) Por otro lado, se han seleccionado 2 FM debido a su valor potencial. Son agua ACO y conchas, ambas de la etapa de "procesado". El agua ACO contiene moléculas potencialmente valiosas como saborizantes, compuestos aromáticos y proteínas (Cros et al., 2004) (aproximadamente 3,3 g/L (Soto et al., 1991)). La recuperación de dichos compuestos químicos valiosos mejoraría la utilización de los recursos marinos y podría ayudar a reducir los costes de producción (Huidobro et al., 1998). Las conchas también son subproductos valiosos, ya que contienen 95-99% en peso de carbonato de calcio (Marin y Luquet, 2004). 6.9 ANÁLISIS DE MTD 6.9.1 Recompilación e inventario de técnicas candidatas a ser MTD Barros et al. propusieron, en 2007, un procedimiento para implementar los requisitos de la Directiva PCIC a un sector específico de la industria gallega. Consistió en varias etapas consecutivas que incluyen la descripción detallada del proceso típico genérico realizado por el sector, la identificación de los consumos y emisiones asociados, y finalmente el desarrollo de un inventario de técnicas candidatas a ser MTD para el sector, siguiendo un método específico. adaptado de EIPPCB (European IPPC Bureau) (Comisión Europea). Esta metodología también se ha aplicado a la industria pesquera gallega (Barros et al., 2009a). Como resultado, se obtuvo un inventario de 33 técnicas candidatas a ser MTD para la industria. Las técnicas se clasificaron, según su tipo o etapa donde deberían aplicarse, como herramientas integradas de gestión ambiental, proceso de fabricación, tratamiento de aguas residuales, tratamiento de residuos, operaciones auxiliares y tecnologías integradas.
7 Industria del procesado del mejillón Página 253 de 323 6.9.2 Identificación de las MTD ya implementadas La planta considerada ya ha implementado cinco MTD, que han influido directamente en los resultados del AFME. Las técnicas ya implementadas son: - Sistemas de gestión y control de calidad. Como cualquier industria de procesado de alimentos, la planta considerada está sometida a controles de calidad para garantizar la salubridad de los productos alimenticios. - Mejores prácticas ambientales. Afectan a todo el proceso, ya que implican la producción programada, buenas medidas de limpieza y programas de mantenimiento y limpieza. Su aplicación minimiza los impactos ambientales, como las emisiones de olores, la generación de lixiviados y la acumulación de residuos. - Transporte a granel de materias primas y auxiliares. Solo se aplica a las materias primas, reduciendo a cero los residuos de envases derivados del transporte de materias primas envasadas. - Disposición en línea. Todo el proceso está organizado como un tren continuo donde las materias primas fluyen a través de cintas transportadoras de una etapa a otra. Esta técnica reduce las emisiones de olores y el consumo de agua. - Filtración y reciclaje de salmuera fría. Aunque no se ha simulado en el modelo Umberto, la salmuera se prepara y recicla semanalmente, de modo que se minimiza el consumo de agua dulce y sal, así como la generación residual de salmuera. - Tornillo de transporte de conchas y tolva. Los residuos sólidos y las conchas se cargan en una tolva mediante un tornillo, lo que reduce el consumo de agua, la generación de olores y lixiviados. 6.10 SELECCIÓN DE MTD SEGÚN LOS FM Se proponen técnicas candidatas para los FM identificados (Tabla 6.7) 6.10.1 Operaciones previas - El FM "agua de mar pretratada" se puede reducir optimizando los parámetros de lavado. El uso de boquillas de presión para el suministro de agua podría mejorar la eficiencia del lavado, reduciendo la cantidad de agua necesaria. Además, controlar parámetros como el
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 254 de 323 flujo de mejillones, su suciedad o la presión del agua también podría minimizar la entrada de agua de mar pretratada. Esta medida implica una inversión realmente baja (300-900 €), que se amortiza fácilmente. - La reducción del FM 'agua de BCO' también podría lograrse mediante la implementación de la técnica que optimiza los parámetros de lavado. Sin embargo, la gestión del "agua BCO" podría mejorarse mediante la aplicación de varias técnicas, como la segregación de efluentes líquidos, el tratamiento individual de efluentes de diversas características o los tratamientos FAD (Flotación por aire disuelto). Como en la actualidad todas las aguas residuales se mezclan y se tratan juntas, cualquiera de estas técnicas mejoraría mucho el rendimiento de la planta. Ninguna de estas técnicas implica costes económicos excesivos. Específicamente, los tratamientos de FAD son altamente rentables y, si se comparan con otras opciones como la sedimentación, tienen costes de capital más bajos, aunque costes operativos más altos. - Aunque el FM "residuos sólidos" no puede reducirse, su gestión puede mejorarse mediante la segregación de residuos. Al implementar esta técnica, se podrían recuperar y reutilizar valiosos subproductos, en la propia planta o en un proceso diferente, reduciendo el consumo de recursos y la generación de desechos. Una opción interesante es la valorización de la cáscara de mejillón, que debido a su alto contenido en carbonato de calcio es un producto valioso tanto para la producción de carbonato de calcio como para la recuperación del suelo. - El FM "emisiones atmosféricas" (principalmente NOx) solo podrían mejorarse utilizando combustibles poco contaminantes, ya que las distancias de transporte no pueden reducirse. La implementación de esta medida tiene un impacto económico bastante importante. El uso de biogás como combustible implica costes de inversión superiores a 1,8 millones de euros, mientras que el gas natural implica hasta 3,1 millones de euros. Es una inversión tan importante que debe ser discutida a nivel gestión de la empresa a la que pertenece la planta. 6.10.2 Procesado - La gestión del FM "agua de ACO" podría mejorarse mediante la implementación de la mayoría de las técnicas propuestas para el
7 Industria del procesado del mejillón Página 255 de 323 mismo FM en la etapa de "operaciones previas". Sin embargo, la composición del "agua de ACO" a partir del "procesado" generado en la cocción es muy diferente de la generada en las "operaciones previas". Esta corriente, también conocida como "jugo de cocción", es un subproducto valioso cuya gestión podría mejorarse mediante la aplicación de técnicas como la recuperación de jugos de cocción condensados, la explotación de glucógeno en las aguas residuales de mejillón o la recuperación de aromas de los jugos de cocción de mejillón. Ya se han desarrollado varias técnicas para la concentración de jugos de cocción para la industria alimentaria humana y animal, algunas basadas en la ultrafiltración (DeWitt y Morrissey, 2002a, 2002b; Huidobro et al., 1998; Jaouen y Quéméneur, 1992; Joh y Hood, 1979), otros sobre ósmosis inversa (Lin y Chiang, 1993) y otros sobre técnicas combinadas (Cros et al., 2004; Jayarajah y Lee, 1999). - El FM "conchas", que en realidad se gestionan como un residuo, podría mejorarse mediante las técnicas candidatas de segregación y valorización de los subproductos de la concha para obtener carbonato de calcio (CaCO3). Esta técnica implica el procesado de concha para obtener CaCO3 de alta calidad para varias aplicaciones (Barros et al., 2009a). 6.10.3 Generación de vapor - El FM "diesel" está directamente relacionado con el vapor de agua utilizado en la "cocción", por lo que las técnicas destinadas a reducir este flujo deberían centrarse en esa etapa. En consecuencia, la técnica candidata propuesta es usar cocederos continuos. La cocción continua reduce las emisiones de vapor y ahorra energía y tiempo. Esta técnica implicará costes económicos importantes ya que implicaría la instalación de nueva tecnología en la planta. - El contaminante más abundante en el FM "emisiones atmosféricas" es NOx. Con el objetivo de reducir su flujo, se proponen técnicas como el uso de combustibles limpios, lavadores húmedos y quemadores de bajo NOx. Los costes derivados de la implementación de cualquiera de estas técnicas dependen en gran medida del volumen de gas a tratar, aunque los lavadores húmedos están disponibles desde
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 256 de 323 5000 euros y los quemadores con bajo contenido de NOx desde 20 €/kW (Comisión Europea, 2006). 6.11 RESULTADOS Y DISCUSIÓN La aplicación de la metodología propuesta al proceso de cocción del mejillón seleccionado ha llevado a la identificación de sus FM. En consecuencia, se han propuesto varias técnicas candidatas a ser MTD para mejorar dichos flujos. El proceso se ha modelado con Umberto y se ha realizado un AFME. Se encontró que se consumen 10 kg de agua de mar por kg de mejillón fresco crudo (que entran en "operaciones previas"), así como 0,6 kg de agua dulce. Se generan 0,47 kg de residuos sólidos y 0,46 kg de conchas. El producto final es 13,65% de mejillón cocido y congelado de media concha, 30,00 % de mejillón cocido y 56,35% de mejillón cocido congelado. Se han identificado ocho FM, 2 correspondientes a flujos de entrada y 6 a flujos de salida. 4 FM corresponden a la etapa de "operaciones previas". Es más probable que se mejore la etapa, ya que genera la mayor cantidad de flujos de residuos. 2 FM corresponden a la etapa de "procesado", mientras que los 2 FM restantes están asociados a la etapa de "generación de vapor". El FM de entrada representa los flujos de agua y combustible, mientras que el FM de salida se refiere a las corrientes residuales, a saber, aguas residuales, residuos sólidos y emisiones atmosféricas. El criterio para seleccionar estos FM se basó en su flujo y en su valor potencial para una potencial explotación. La aplicación del análisis de MTD ha llevado a la identificación de 6 MTD ya implementadas. De acuerdo con el FM seleccionado, se han propuesto 13 técnicas candidatas para ser MTD. Las MTD ya implementadas contribuyen al funcionamiento ambiental real de la planta, reduciendo o incluso evitando los flujos de residuos. De hecho, no se han identificado FM para 3 etapas. Específicamente, el procesado lineal reduce el consumo de agua, y la filtración y reciclaje de salmuera fría reduce en gran medida el consumo de agua dulce y sal, así como el flujo residual de salmuera, que solo se genera una vez por semana.
7 Industria del procesado del mejillón Página 257 de 323 La mayoría de las técnicas propuestas se centran en la gestión del "agua BCO", ya que es el flujo de residuos más grande del proceso. Este flujo está altamente contaminado con microfauna, mejillones rotos, viandas y conchas, arena, lodo y suciedad. En consecuencia, las técnicas propuestas se refieren a prácticas destinadas a mejorar la gestión de este flujo como flujo de residuos. La etapa de "procesado" también produce un flujo relevante de aguas residuales, "agua ACO", que es realmente un jugo de cocción que puede considerarse un subproducto del proceso. Contiene compuestos valiosos, por lo que las técnicas sugeridas implican procedimientos para recuperar cada uno de los compuestos potencialmente valiosos. El "agua de mar pretratada", que afecta a las "operaciones previas", es el mayor flujo de entrada del proceso y, aunque sus posibilidades de mejora son limitadas, sería posible reducirlo controlando cuidadosamente el proceso de lavado. Los otros FM críticos son los desechos sólidos, a saber, "residuos sólidos" y "conchas". Las "conchas" podrían ser un subproducto si se gestionan adecuadamente, debido a su alto contenido de CaCO3. Por lo tanto, la técnica propuesta implica la recuperación de CaCO3. 6.12 CONCLUSIONES Este capítulo presenta la aplicación de una metodología basada en enfoque del ciclo de vida a una planta seleccionada que realiza un proceso de cocción de mejillones. El método combina herramientas conocidas para identificar los llamados FM mediante el AFME y proponer técnicas candidatas para ser MTD con el objetivo de mejorar los FM seleccionados. La aplicación de la metodología al caso de estudio ha identificado 8 FM y ha proporcionado 13 técnicas candidatas para mejorarlas. Se encontró que los elementos más críticos del proceso eran el consumo de agua y la gestión de las aguas residuales y los flujos solidos procedentes de corrientes líquidas. En consecuencia, las técnicas propuestas se centran en estos flujos específicos. Debido a la relevancia de la industria de procesado de mejillón en la región considerada, es importante tener iniciativas destinadas a minimizar su impacto ambiental y optimizar su rendimiento. La aplicación de dicha
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 258 de 323 metodología proporciona de manera efectiva ambas, proponiendo soluciones para una industria típicamente tradicional. La siguiente etapa de este trabajo es la implementación de las técnicas propuestas. Es una tarea a largo plazo, ya que implica inversión económica y modificaciones tecnológicas. En cualquier caso, al proceso de implementación se le hará un seguimiento para evaluar los impactos de cada una de las técnicas propuestas en el proceso. Después de la implementación de todas las técnicas, el AFME se aplicará nuevamente para comparar el proceso original con el mejorado. Por otro lado, otros estudios también deberían centrarse en otro tipo de instalaciones de procesado de mejillón, como centros de depuración / distribución o plantas de envasado. La aplicación de la metodología a esta planta ha sido bastante exitosa, por lo que parece posible extenderla a toda la industria gallega de procesado de mejillón. Este trabajo puede sentar un precedente para el sector, ya que la metodología podría identificar efectivamente la FM de otros procesos y, en consecuencia, proponer técnicas candidatas para mejorarlos. El sector podría beneficiarse enormemente de tales iniciativas, que contribuirán a su modernización y a su mejora con respecto al comportamiento ambiental. Sin embargo, cada caso específico debe analizarse individualmente y la metodología debe adaptarse. Aunque los resultados obtenidos para esta planta no se pueden extrapolar simplemente a otras plantas del sector, la metodología se puede aplicar de manera efectiva, de modo que todo el sector pueda tener una idea amplia de las posibilidades de mejora. La aplicación de metodologías de este tipo en el proceso de selección e implementación de las MTD, así como de actualización de las mismas (recordemos MTD es un concepto dinámico), resulta pues de gran interés para optimizar el proceso incluyendo la optimización de su funcionamiento ambiental. Con la aplicación de metodologías de este tipo permitiría evitar problemáticas como las que se detectaron en los casos de estudio de los capítulos 3, 4 y 5, en los que la evaluación del funcionamiento ambiental no siempre estaba en relación con los esfuerzos realizados a la hora de implantar las MTD.
7 Industria del procesado del mejillón Página 259 de 323 De cara a aplicar técnicas para la economía circular y para la economía regenerativa (MTD también adaptadas y actualizadas) es importante tener en cuenta este tipo de prácticas.
Página 261 de 323 7 CONCLUSIONES El objetivo principal de este trabajo fue contribuir a que las actividades industriales del sector de transformación de productos alimenticios más representativas de la comunidad autónoma de Galicia (procesado de pescado y mariscos, lácteas y mataderos), afectadas desde hace más de 20 años por la política de PCIC, evolucionen a través de técnicas de economía circular (Mejores Técnicas Disponibles) a una economía regenerativa a largo plazo. En ella se evaluó la eficacia de la implantación de la política PCIC durante dos décadas, se detectaron debilidades y se proponen mejoras en el proceso de implantación de las “Mejores Técnicas Disponibles” como técnicas para la economía circular. De este modo, el sector se irá adaptando para contribuir a los objetivos planteados en el VII y VIII Programa Marco de Medio Ambiente de la Unión Europea y avanzará hacia la visión que a largo plazo estos plantean: que los ciudadanos vivan en una economía regenerativa, en la que no se desperdicie nada, no haya emisiones netas de gases de efecto invernadero, y el crecimiento económico esté disociado del uso de recursos y la degradación medioambiental, sentando las bases de, entre otros aspectos, la valoración del capital natural. En la tesis se ha llevado a cabo también una contribución y actualización de los inventarios de técnicas candidatas a ser MTD para las actividades más relevantes del sector alimentario en Galicia. Por otra parte, se han propuesto y validado metodologías y herramientas para una implantación más eficaz de las MTD y, por tanto, de la política de PCIC como precursora de la economía circular y de la economía regenerativa en la industria. La tesis se desarrolló en 5 capítulos, a parte de la introducción y objetivos en la que se contextualiza y se justifica el trabajo, así como se introducen conceptos relativos a las herramientas que se utilizan a lo largo de la tesis para realizar la evaluación. Se destaca el papel de la gobernanza en este ámbito en la región, que es muy activa especialmente en una primera fase, apoyando a las industrias y dotándolas de herramientas para adaptarse a un marco
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 268 de 323 las plantas. Es una tarea a largo plazo, ya que implica inversión económica y modificaciones tecnológicas. Por otra parte, debe identificarse el principal foco contaminante para cada una de ellas, de modo que se puedan recomendar e implementar las MTD adecuadas, identificando por ejemplo los flujos mejorables. Se ha demostrado que la metodología aplicada es adecuada para evaluar la eficacia del marco jurídico de la PCIC y conocer el comportamiento medioambiental de cualquier matadero afectado por la DEI. Además de dar soluciones prácticas para mejorar su comportamiento ambiental, y para ayudar en el diseño de una configuración de proceso más sostenible. Por lo tanto, parece posible extenderlo a toda la industria, optimizando el desempeño ambiental global de un sector tan relevante para la economía gallega. Una conclusión relevante de este trabajo es también que es necesario desarrollar estudios previos (como el presente) para implementar las técnicas apropiadas para prevenir o/y reducir los impactos de cualquier actividad industrial específica. Una vez presentadas y aplicadas las metodologías a las plantas de cada sector de la industria de alimentación, y obteniendo resultados que indican que sería necesaria una evaluación previa a la implantación de las MTD, de las necesidades de cada planta con el objetivo de una mejora de su funcionamiento ambiental, en el sexto capítulo se propone y aplica una metodología orientada a esa evaluación previa en una planta individual del sector. Se plantea la realización en profundidad un análisis de flujos de materiales de una planta concreta de cocción de mejillón, identificando los flujos mejorables, y mediante la elaboración de un inventario de MTD se configura un escenario más sostenible para la planta. La aplicación de la metodología a esta planta ha sido bastante exitosa, por lo que parece posible extenderla a toda la industria gallega de procesado de mejillón. Este trabajo puede sentar un precedente para el sector, ya que la metodología podría identificar efectivamente la FM de otros procesos y, en consecuencia, proponer técnicas candidatas para mejorarlos. El sector podría beneficiarse enormemente de tales iniciativas, que contribuirán a su modernización y a su mejora con respecto al comportamiento ambiental. Sin embargo, cada caso específico debe analizarse
8 Conclusiones Página 269 de 323 individualmente y la metodología debe adaptarse. Aunque los resultados obtenidos para esta planta no se pueden extrapolar simplemente a otras plantas del sector, la metodología se puede aplicar de manera efectiva, de modo que todo el sector pueda tener una idea amplia de las posibilidades de mejora. La aplicación de metodologías de este tipo en el proceso de selección e implementación de las MTD, así como de actualización de estas (recordemos MTD es un concepto dinámico), resulta pues de gran interés para optimizar el proceso incluyendo la optimización de su funcionamiento ambiental. Con la aplicación de metodologías de este tipo permitiría evitar problemáticas como las que se detectaron en los casos de estudio de los capítulos 3, 4 y 5, en los que la evaluación del funcionamiento ambiental no siempre estaba en relación con los esfuerzos realizados a la hora de implantar las MTD. De cara a aplicar técnicas para la economía circular y para la economía regenerativa (MTD también adaptadas y actualizadas) es importante tener en cuenta este tipo de prácticas. El seguimiento de la evolución del sector de transformación de productos alimenticios en la comunidad autónoma de Galicia desde la aparición a finales del siglo pasado de la política de prevención y control integrados de la contaminación y durante más de 20 años, se ha realizado mediante la evaluación de la eficacia de la implantación de dicha política analizando el funcionamiento ambiental de plantas seleccionadas por sectores mediante la propuesta y aplicación metodologías innovadoras, teniendo en cuenta siempre las MTD y su carácter dinámico. Una vez analizada la eficacia de la política se propone un ejemplo de aplicación futuro de dichas técnicas en un contexto de economía circular como etapa obligatoria para una futura economía regenerativa. En definitiva, las actividades industriales del sector de transformación de productos alimenticios más representativas de la comunidad autónoma de Galicia (procesado de pescado y mariscos, industria de transformación de la leche y mataderos), afectadas desde principios de siglo por la política de PCIC, deben evolucionar a través de técnicas de economía circular (Mejores Técnicas Disponibles) a una economía regenerativa a largo plazo.
EDELINA ROSA TORRES LÓPEZ Página 270 de 323 La evaluación de la eficacia de la implantación de la política PCIC durante dos décadas, detectar debilidades y proponer mejoras en el proceso de implantación de las “Mejores Técnicas Disponibles” como técnicas para la economía circular. Con las lecciones aprendidas de aplicación de esta política precursora que aparece en el V Programa Marco, el sector alimenticio se podrá ir adaptando para contribuir a los objetivos planteados en el VII y VIII Programa Marco de Medio Ambiente de la Unión Europea y avanzarán hacia la visión que a largo plazo plantean: que los ciudadanos vivan en una economía regenerativa, en la que no se desperdicie nada, no haya emisiones netas de gases de efecto invernadero, y el crecimiento económico esté disociado del uso de recursos y la degradación medioambiental, sentando las bases de, entre otros aspectos, la valoración del capital natural.
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