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ECOLOGÍA INDUSTRIAL


y Sinergia de Subproductos

Seminario Iniciativa GEMI, México DF, 10 OCTUBRE 2007

Dra. Gemma CervantesGIEI, Grupo de Investigación en Ecología Industrial

UPIBI, UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA

IPN, Instituto Politécnico Nacional UPC, Universitat Politècnica de Catalunya

Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN-UPC 2007


Ecoparque industrialParque ind. ecológico

Red ecoindustrialEcosistema industrial Parque, pol. ecoindustrial

�Planificación�Gestión

�Innovación�Desarrollo tecnológico

�Diseño�Formación�Marketing�Transporte

�Medio ambiente�Seguridad, higiene

�….



DS

Protección ambiental

Viabilidad económica

Desarrollo social

proceso

proyecto

RedesSinergias



La evolución de la actividad industrial hacia un sis tema sostenible

QUÉ PRETENDE: Ecorestructuración*

*ERKMAN, RAMESWAY (2003) Applied Industrial Ecology. Bangalore: Aicra

• Optimizar el uso de materiales• Tender a un sistema industrial de ciclo cerrado:

residuos de una industria como materia prima de otra• Desmaterializar la economía

• Obtener la mayor parte de energía de fuentes renovables



Entorno al concepto Basado en ERKMAN S. (2001). Swiss Med. WKLY 131, 53 1-538

Final de tubería (1950,

Ecologistas)

Ecología Industrial

• La industria separada del medio

• Transmite los contaminantes de un medio a otro

• No produce beneficios económicos

• No potencia el ahorro de recursos

• Sistema industrial: todas las actividades humanas (turismo, transporte, agricultura, tecnologías, economía, política, planificación...)• El sistema industrial como un ecosistema: relacionado con todo, flujos• Una manera de introducir el DS de manera económicamente viable

P+L, Ecoeficiencia, .etc.

P+L a sistemas

• Cambios en procesos productivos para reducir residuos

• Suponen un gran avance

• Siguen dirigiéndose a empresas e industrias individuales

• P+L dirigida a conjunto de empresas, región, país

• Mejoras económicas y ambientales al orientarse a sistemas



Entorno al concepto: qué incluye la EI (ISIE 2005)

• Responsabilidad social corporativa

• Educación en EI

• Gestión ambiental

• Gestión de residuos

• Ecoeficiencia

• Teoría de sistemas ecológicos

• Teoría de sistemas complejos

• Ciudades sustentables y metabolismo regional

• Redes y parques ecoindustriales

• Herramientas de ecología industrial: IO, MFA, ACV, EcoDiseño, etc.

• La dimensión social de la EI

• La gestión en la EI

• Consumo sustentable

• Transporte sustentable

• Producción sustentable

• Gestión energética para la EI• La Agricultura y la EI



Ecologia Industrial vs Simbiosis industrial y Sinergia de Subproductos

Ecologia Industrial

Dibujos: Rita Pinto da Freitas Dibujos: Rita Pinto da Freitas

Simbiosis IndustrialSinergia de Subproductos



Ecologia Industrial vs Simbiosis industrial, Sinergia de Subproductos

económicoambiental

Ecologia Industrial

DS

social

Ecología Industrial

DS

social

Simbiosis industrialSinergia de Subproductos

ambientaleconómico

Simbiosis industrial, Sinergia de Subproductos

Ecologia Industrial



Ejemplos de ecosistemasindustriales



Europa:� Kalundborg

(Denmark)�Styria (Austria)�Ora Eco-Park

(Norway)�Herning-ikast

(Denmark)�Jyväskylä (Finland)�Turku (Finland)�Progetto CLOSED

(Italy)�etc.

Asia:�Bugangan Baru

(Indonesia)�Naroda (India)�Ankleshwari IE

(India)�Nandeseri IE

(India)�Thane-Belapur IE

(India)�Calabarzon (the

Philippines)� etc.

América:�Tampico (Mexico)�Burnside (Canada)�The Bruce Energy

Center (Canada)�Calgary (Canada)�Quebec (Canada)� Fairfield

(Maryland, USA)�Brownsville (Texas,

USA)�Midlothian (Texas)� etc.

Ecosistemas industriales (incluyen Simbiosis ind.) y/o simbiosis

industriales

STATOILrefineria

Lago TISSø

Depósito de agua

ASNAES, ENERGI E2 central térmica

GYPROC A/SPaneles de yeso

AALBORG PORTLANDcementera

KALUNDBORG

Granja de truchas(Asnaes)

Granjas

A/S BIOTEKNISKJøRDRENS,SOIL REMBioremediación de suelos

NOVO NORDISK NOVOENZYMES

biotecnología

fangos

ResiduosDe pescado

yeast slutty(NovoSlam)

1976

Vapor1982

Vapor1982

crudo

yeso 1993

Vapor1981

Agua limpiaAgua residual tratadaAgua residual caliente

cenizas (de carbónl)1979

DS

1987 1989

1961

1991 1973

1997

1998

yeso

biomasa

Dibujos: Rita Pinto da FreitasGráfico: Gemma CervantesBasado en: Asnaes,Statoil, Novonordisk, N.Gertler set 2001

Fiordos

Plataformapetrolífera

Agua de mar

UKrecuperaciónmetales

Aguas residuales

Fertilizanteslíquidos(Statoil)

(NH4)2S2O3 2000

depuradorabiológica

Ni, V

cenizas (de orimulsion)

CarbónOrimulsion1995

fangos

Fangoslimpios

Granja de fangos

NH3

pescados



Proyecto: Intercambio de subproductos en el sector papelero*

*Estudio hecho en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Terrassa y en una empresa papelera catalana

A- Como introducir la EI dentro del sector papelero en Catalunya

B- Como aplicar la EI a partir de una empresa papelera concreta



• Análisis de los residuos: Distribución de los residuos del sector papelero en Catalunya, año 2000.

Paper i cartró

Llots

Depuració grollera

Altres

37%

39%

23%1%



Gestión actual de los residuos papeleros en Catalunya.

71%

11%

11%7%

tiradero

cementerascompostaje

fertilizante

Lodos .

Depuración grosera(100% tiradero)

• Diagrama integrado de la fabricación de papel en Catalun ya y la gestión de sus residuos



Nuevas posibilidades de gestión y valorizaciónde los residuos.

LODOS Y DEPURACIÓN GROSERA

�Plasma

� Pirólisis

LODOS

� Aplicación en la industria cerámica

� Aplicación en la industria del cemento

� Fabricación de cartones compactos

� Aplicaciones agrícolas directas

� Compostaje

� Recuperación de carbonato cálcico



CICLE: valorización de los residuos papeleros

producción de papel paraescritura a partirde pasta de papel

• 60% Tiradero

• 40%, lodo comomateria prima en fábrica de tissú

(PROBLEMA: sólopara lodos de papel blanco!!!)

Lodos• de depuradora FQ

• 50% H2O, 20% fibra

y 30% carga mineral • 3400 t/año

antes del proy.Cicle

Empresa papelera:Offset, Soportes industriales y Papeles de seguridad



CICLE: valorización de los residuos papeleros

producción de papel paraescritura a partir de pasta de papel

BENEFICIOS:

Þ la empresa que produce los lodos se evita el pago de la gestión de estos residuos y obtiene beneficios de su venta

Þ La empresa receptora ha reducido sus costos en materia prima

Þ Mejoría medioambiental: reducción de la cantidad de residuos producidos y de las materias primas extraídas.

�100% lodos a Fábrica de cartón compacto

� Pasta de papel reciclado reemplazada porlodo (dic 2002)

� Para todo tipo de lodo!

� La fábrica de cartón compacto paga por loslodos y por el transporte

despuésproy Cicle



MESVALEstablecimiento de bases cientifico-

técnicas y metodológicas para la búsqueda de nuevas vias de valorización

de residuos industriales en ámbitosregionales



ECOSIND: ECOSistema INDustrial en el Mediterraneo

• Proyecto Europeo Interreg IIIC Sur

• Catalunya (ES), Toscana (IT), Abruzzo (IT), Peloponeso (GR)

• Coordinador proyecto: Dep Medio Ambiente, Gobierno Catalunya

• 2004-2006

MESVAL

Catalunya:• CTM-UPC (coord.) Technological CenterManresa-Tecnichal Univ. Catalonia

• AIICA Leather Technological Center

• CETEMMSA Textile Technological center

• CIMNE (Numerical Methods Reasearch Center )

• IUCT Technological Center (GreenChemistry,..)

• CU (UPC) Unesco Chair in Sustainability

Toscana (IT):• UNIPI. Università di Pisa

• Ecosistemi

Peloponeso:• MCCI. Messinian Chamber of Commerceand Industry



Intercambios posibles

Curtición

Paneles aislantes

Cosméticos

colágeno

Carnazas

Lubricantes industriales

Tèxtil

Producciónaceite olivaTaninos y grasas

retales

curtidos

residuos tèxtiles

Fertilizantepelo

aguas residuales

Filtración de metales pesadosen aguas residuales

matriz tèxtil

Retales sin curtir

Galvanizados

Licor de Cr

baños Cr

Prod. Farmacéuticos

Sensor flavonoides en prod. naturales

MESVAL: Metodologia y resultados


ECOLOGÍA INDUSTRIALSinergia de Subproductos en Tampico

Promovido: Business Councilfor Sustainable Development-Gulf of Mexico (BCSD-GM)

(sección mexicana y americana)

Oct 97-ene 99 21 industrias , 18 asociadas a la

AISTAC (Asociación de Industriales del sur de

Tamaulipas). Muchas con ISO 9000 y

algunas 14000

Espónsors: EPA, CEC (comisión de

cooperación ambiental de la NAFTA),

Fundación AVINA, Fundación Ford. Líder: Drtor Gral. GRUPO

PRIMEX (presidente BCSD-GM mexicana). Colaboran consultoras Hatch, Bechtel

Contexto:8000.000

habitantes, Estado Tamaulipas, puerto

muy importante



• Plataformas ecológicas: El Grupo Tampico usa 134 t/año de polietileno y polipropileno residual para fabricar paletas de carga de plástico.

• Suelas de zapato de goma : El Grupo PRIMEX ha empezado a usar su PVC residual como materia prima para fabricar suelas de goma.

• Butadieno : 2 empresas están negociando para usar 51,000 t/año de butadieno residual de una empresa como combustible para reemplazar el gas natural de la otra. Las modificaciones que se tendrán que hacer para adaptarse al nuevo combustible las pagarán entre las dos.

• Escoria para producir cemento : Minera Autlan tiene 2 mill. detoneladas de escoria. Chaparral Steel y Texas Industries, Inc. Han demostrado la viabilidad de usar escoria en la industria cementera. Por cada tonelada de escoria introducida, se produce una tonelada extra de cemento. También han conseguido una reducción en la emisión de CO2, NOx, y unos buenos parámetros energéticos.

Sinergias escogidas en la BPS Tamaulipas (1)



• Ácido clorhídrico : 2 compañías están reusando corrientes de HCl. Una de ellas lo recupera según la demanda. La otra, estáembotellándolo, a pequeña escala y lo está vendiendo como ácido muriático para usos domésticos y semiindustriales.

• Recuperación de CO 2: Cryoinfra ha comprobado la viabilidad de establecer un sistema de recuperación de CO2 a partir de procesos de 4 industrias locales.

• Recuperación de polímeros con nitrógeno : Cryoinfra hadesarrollado una tecnología innovadora en la recuperación de plásticos que usa nitrógeno líquido para para pulverizar plástico, resinas y aceites residuales y los homogeniza en un material de alta calidad. Es una metodología muy válida para pequeñas y medianas empresas que quieran producir un producto de valor añadido.

• Bidones químicos : Industria Ecología del Golfo, en Matamoros ha invertido unos $200,000 USD in la recuperación y reuso de 6,500 bidones de productos químicos vacíos de las industrias de Tampico.

Sinergias escogidas en la BPS Tamaulipas (2)


ECOLOGÍA INDUSTRIALSinergias escogidas en Tampico (3)

• Tricloruro de hierro : DUPONT tiene 70,000 t/año de tricloruro de hierro como subproducto. Hay una demanda importante de este producto en la ciudad de México para ser usado como floculante en el tratamiento de aguas residuales. Están estudiando la viabilidad económica de este proyecto.

• Fibra de vidrio : Para la mayoría de empresas, la disposición de la fibra de vidrio residual de los intercambiadores de calor es muycostosa. La asoc. De industrias locales está negociando con el Centro para la Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnologías Avanzadas un desarrollo de nuevos usos para este material.

• Gasificación : Hay unas 12-t/día de residuos, con un contenido calorífico de unos 5000 Btu/lb, disponibles para un proyecto de obtención de energía. La parte mexicana del BCSD-GM estáestudiando la disponibilidad a largo término de esta corriente residual.

• Aislantes para exteriores : Johns Manville está haciendo pruebas con polímeros residuales de GEPlastics, PRIMEX, POLICYD y INDELPRO para ver si cumplen los parámetros para usarse como membranas impermeables para recubrimientos exteriores. Actualmente este material se importa de USA.



Estrategias de implantación



Niveles de trabajo y estrategias

Regional, Estatal:• Estudio de sectores industriales• MFA de una región o estada• Bolsas de subproductos

Local:• Adecuación de un polígon industrial existente a un sistema de

ecología industrial

• Planificación de un nuevo parque ecoindustrial

• Sistemas de integración de empresas

A21!



Introducción de la Ecología Industrial

en México



Pasos en la Introducción de la EI en México

• 1997-1999: Sinergia de Subproductos en Tamaulipas (BCSD-GM)

• Abril 2006: 1ª Jornada Ecoindustrial“Oportunidades para la Introducción de la EI en México”

• Febrero 2007: Inicio de proyectos terminales de UPIBI en EI

• Abril 2007: Constitución GIEI-UPIBI. Inicio colaboraciones con gobiernos y asociaciones industriales para proyectos de EI



Pasos en la Introducción de la EI en México

• Mayo 2007: Reunión ecoindustrial GIEI-AISTAC en Tamaulipas

• Junio 2007: 2ª Jornada Ecoindustrial“Como llevar a la práctica el Desarrollo Ecoindustrial en México”

• Septiembre 2007: presentación Programa Nacional Simbiosis Industrial, UK (NISP)

• 29 Nov 2007: 3ª Jornada ecoindustrial(Tampico)



Proyectos de GIEI



GIEI (UPIBI)(Grupo de Investigación en Ecología Industrial,

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, IPN)

4 profesores/as UPIBI10 alumnos/as

6 profesores/as colaboradores/as3 colaboradores/as externos/as

1 asesor internacional



Proyectos de GIEI (1)

• Planta de tratamiento de aguas de Tlalnepantla: curso de capacitación, acreditación laboratorio, aplicación EI (CUPTA, ACAL)

• DEI: Diagnóstico de Ecología Industrial: aplicación de la Ecología Industrial en Fraccionamientos Industriales

• APEI-PAPEL: aplicación de la EI a papeleras y cartoneras. Estudio del aprovechamiento de lodos de papeleras para fabricación de cartón.



• Tu papel Responsable: recolección del papel usado de poligonos industriales y dependencias municipales de Tlalnepantla y de UPIBI. Uso beneficios: social (despensas), educación ambiental escuelas, reforestación e investigación.

• EI en una granja orgánica: optimización aprovechamientos, propuesta nuevos aprovechamientos

• Curso-seminario de EI: formación de agentes promotores de Desarrollo Ecoindustrial

• GUIADEI: Adaptación de una Guía Ecoindustrial a la realidad mexicana

Otr

os

Agr

icul

tore

s

Bocashi

Pre-composteo

Reactores Digestión Anaerobia

Tanque de recuperación

de agua

Pozo de absorción

Verm

icomposta

Temascal

Casa

Fertilizante

Materia orgánica sobrante

Calostro, Suero Leche bronca, Excremento

Riego

Rastrojo

Hortalizas

Recarga de

mantos

Otros

Agricultores

Colonias de

lombrices

Vendedores de material

para construcción

Roca volcánica

Baños

Vecinos

Leche, queso

Invernaderos

Área de Cultivo

Caball

Vacas y

becerros

Fertilizante

Rastrojo

Producto de precomposteo

Excremento

Excremento

Conservas

Residuos de cocina

Compost

a

Biogás

Fruta residual

Área de empaca

do

Roca pulverizada

Superm

ercado

s

Hortalizas

Hortalizas

Acotaciones

Flujo de Productos Flujo de Residuos

Flujo de Agua

Proyectos de GIEI (2)



2ª Jornada de Desarrollo

Ecoindustrial(México DF, 26 junio 2007)

3ª Jornada de Desarrollo Ecoindustrial:

29 Noviembre, Tampico



Comunicaciones de Desarrollo

Ecoindustrial(boletín electrónico)



Base de datos de aprovechamiento

de residuos



Aprovechamiento de residuos

Forraje ganadoGranjasCerveceraLÚPULO residual

Fabricación panPanificadorasCerveceraLEVADURAS RESIDUALES

Partes automotrices

Ind. AutomotrizSiderúrgicasLIMADURAS DE FIERRO

asfaltadoCementerasVehiculosusados

LLANTAS USADAS

USODESTINOPRODUCTORARESIDUO



Varillas, rieles, placas, etc.

acero

FundiciónFábrica de bombas

ACERO RESIDUAL

Aceite, velas, alimento animales,

colas

Empresas alimentarias

RastrosHUESO

Elaboración alimentos

Empresas alimentarias

RastrosSANGRE

Fabricación de hilos

Empresa TéxtilEmbotelladoras, RSU, …

PET USADO

USODESTINOPRODUCTORA

RESIDUO

Aprovechamiento de residuos



Aprovechamientos de residuos

FertilizantePapeleras

Empresas de fertilizantes

IngeniosBAGAZO

Enriquecimiento de pienso para

ganado

Productoras de piensos

MatanzasSUERO DE LECHE

FertilizantesFabricación de fertilizantes

PetroleraAZUFRE

Carreteras, base pinturas

Cementeras, fabrica pinturas

PetroleraASFALTO

CombustibleTérmicasPetroleraCOQUE

USODESTINOPRODUCTORARESIDUO



Síntesis



PORQUÉ ES IMPORTANTE CONOCERLA Y APLICARLA

Porque donde se ha aplicado ha comportado unos

beneficios económicos importantes,

ahorro energéticominimización de materias primeres

minimización de residuos

mejoras medioambientales

porque ha permitido relaciones entre empresas y relaciones con los municipios que han comportado ventajas (subvenciones, elaboración de Agendas 21 locales, información, darse a conocer, sensibilizac ión,etc .)

Porque es una manera con la que la industria puede

contribuir al desarrollo sustentable



Recursos en EI



ENTIDADES / INICIATIVAS DE EI

INDIGO DEVELOPMENT, INDIGODEV (US) http://www.indigodev.com/IE.html

THE SYMBIOSIS INSTITUTE . Kalundborg (Dinamarca)http://www.symbiosis.dk

BPS, BY-PRODUCT SYNERGY, The Business Council for Sustainable Development–Gulf of Mexico (BCSD-GM)

http://www.usbcsd.org/byproductsynergy.htm

INTERNATIONAL INSTITUTE FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT (Canadà)

http://www.iisd.org/business

ZERI (Zero Emissions Research and Initiatives)http://www.zeri.org/




STYRIA (The styrian recycling network, Austria)http://www.kfunigraz.ac.at/inmwww/styria.html

Hatch (with by-product synergy examples)http://www.hatch.ca/infrastructure/sustainable_deve lopment/articles/default.html

Business and Sustainable Development (with by-product synergyexamples)

http://www.bsdglobal.com/tools/bt_synergy.asp

INDUSTRIAL ECOSYSTEMShttp://wwwstephensonstrategies.com/tips/management_ tips/industrial

_ecosystem.html

Software FAST-DIEThttp://www.smartgrowth.org/library/article.asp?reso urce=431




ISIE International Society for Industrial Ecologyhttp://www.is4ie.org/

JIE, JOURNAL OF INDUSTRIAL ECOLOGY, Elsevierhttp://www.yale.edu/jie/

Inter-university Master of Science on IE : Delft univ., Erasmus univ., Leiden univ.

http://www.industrialecology.tudelft.nl/ http://www.eur.nl/fsw/english/education/mie

http://www.leidenuniv.nl/interfac/cml/ssp/index.htm l http://www.industrialecology.tudelft.nl/programme-o utline.html

MECOSIND, Int.Master on Industrial Ecology (Spain, Italy)http://www.ecosind.net

IndEcol, the Industrial Ecology Programme at NTNU, Trondheim.

http://www.indecol.ntnu.no/indecolwebnew/indecol/in decol.htm




MESVAL, Red de centros tecnológicos para la aplicación de la EI

http:// www.cimne.com/mesval

ECOSIND, ECOSIstema INDustrial en el Mediterraneohttp:// www.ecosind.net

XEI Red Temática de Ecología Industrial de Catalunyahttp://antalya.uab.es/_c_ceambientals/XTEI/xt_ecolo gia_industrial.htm

AmbiNET, Consultora de Ecología Industrial, Barcelonahttp://www.ambinet.org

Bolsa Subproductos en Catalunyahttp://www.subproductes.com



Gracias

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