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45. Abonos nitrogenados (Materiales de partida y productos finales)
Indice
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1. Descripción del ámbito de actividad
2. Impacto ambiental y medidas de protección
2.1 Producción de ácido nítrico
2.2 Producción de ácido sulfúrico
2.3 Producción de nitrato amónico
2.4 Producción de nitro-cal-amon
2.5 Sulfato amónico
2.5.1 Obtención a partir de gas de los hornos de coque o de gas público
2.5.2 Obtención a partir de amoníaco y ácido sulfúrico
2.5.3 Obtención a partir de productos secundarios
2.5.4 Obtención a partir de yeso, amoníaco y CO2
2.6 Producción de nitrato cálcico
2.7 Producción de soluciones nitrogenadas
2.8 Producción de cloruro amónico
2.9 Bicarbonato amónico
2.10 Transporte, almacenamiento y ensacado de abonos sólidos
3. Análisis y evaluación de impacto ambiental. Fuentes de referencia
4. Relación con otros ámbitos de actividad
5. Evaluación sinóptica de la relevancia ambiental
1. Descripción del ámbito de actividad
Entre los fertilizantes orgánicos en sentido estricto, que serán tratados en este capítulo, se cuentan:
- Nitrato amónico (abrev. inglesa AN)
- Nitro-cal-amon (abrev. inglesa CAN)
- Sulfato amónico (abrev. inglesa AS)
- Nitrato cálcico (abrev. inglesa CS)
- Soluciones nitrogenadas (abrev. inglesa N-solutions)
- Cloruro amónico
- Bicarbonato amónico
Los abonos aquí tratados son producidos para la agricultura predominantemente en forma granulada o en polvo. Las soluciones nitrogenadas, para cuyo uso es necesario un sistema de estaciones de mezclado y de distribución, constituyen una excepción.
Los productos iniciales necesarios para la fabricación de estos fertilizantes son:
- amoníaco, tratado en el capítulo "Abonos nitrogenados (materias primas, producción de amoníaco y de urea)",
- ácido nítrico
- ácido sulfúrico
- urea
- calcita.
Las capacidades de producción de las diferentes instalaciones oscilan fuertemente. El límite superior es p. ej. de aproximadamente 2000 t HNO3/día en el caso del ácido nítrico, 3000 t H2SO4/día para el ácido sulfúrico y de 2000 t/día en las plantas de nitrato amónico y de nitro-cal-amon, en una colada.
2. Impacto ambiental y medidas de protección
Aplicando procedimientos modernos se pueden limitar los impactos ambientales en la mayoría de los casos a emisiones gaseosas. Las emisiones líquidas que eventualmente se pueden producir pueden evitarse casi siempre mediante reciclaje interno. En algunos pocos casos no pueden evitarse los residuos sólidos. En la mayoría de los procesos se producen emisiones sonoras.
Figura 1 - Fabricación de abonos nitrogenados
2.1 Producción de ácido nítrico
La producción de ácido nítrico a nivel industrial se realiza mediante combustión catalítica de amoníaco y absorción posterior en agua de los óxidos de nitrógeno formados durante la oxidación. Los diferentes procedimientos que en la actualidad se aplican a escala industrial se diferencian entre sí principalmente respecto a la presión utilizada en la etapa de combustión y de absorción y a la recuperación más o menos efectiva del calor. El ácido producido para la elaboración ulterior de fertilizantes es una solución acuosa con una concentración de hasta un 60 % de HNO3.
• Producción de sustancias tóxicas y medidas a adoptar
En condiciones normales el proceso no da lugar a emisiones líquidas de forma continua. Si se utiliza amoníaco líquido, se produce de vez en cuando, dependiendo del contenido de aceite del amoníaco, un residuo oleaginoso, el cual es recogido y quemado en plantas de incineración adecuadas para este fin. Las emisiones gaseosas consisten en un gas remanente procedente de la columna de absorción que contiene óxidos de nitrógeno (NOx = NO + NO2).
Cuanto mayor sea el contenido en NOx, más intenso es el color marrón de los gases residuales, los cuales se pueden ver a varios kilómetros de distancia.
Mientras que en instalaciones anticuadas el contenido en NOx puede ser de varios miles de mg NO2/m³, las plantas modernas se proyectan para unos 400 mg NO2/m³. Para eliminar totalmente los óxidos de nitrógeno se dispone de varios métodos, p. ej. la combustión catalítica de los gases remanentes con hidrógeno, amoníaco o metano.
En caso de no poder utilizar agua de río o de lagos para la refrigeración, se produce agua de decantación procedente del circuito de la torre de refrigeración, la cual por su elevada concentración de sales y otros aditivos, dependiendo de las normas locales, no siempre puede verterse directamente como agua residual. En este caso el agua residual es tratada junto con las otras aguas de desecho de la planta en la estación depuradora. Los residuos deben depositarse en un vertedero controlado o, si son objeto de una depuración biológica pueden incinerarse. Si se utiliza agua de río para la refrigeración, hay que tener en cuenta el calentamiento de éste. Aquí deben tomarse medidas para el enfriamiento antes de la devolución del agua al cauce natural.
2.2 Producción de ácido sulfúrico
Hoy en día la producción industrial de ácido sulfúrico se realiza casi exclusivamente según el método de contacto, en el cual gases que contienen dióxido de azufre se hacen pasar sobre un catalizador de vanadio. Estos gases proceden principalmente de:
- la incineración de azufre elemental,
- los gases de calcinación de la pirita,
- los gases de calcinación de minerales sulfurosos de los metales no férricos.
Una planta moderna de ácido sulfúrico se distingue por el aprovechamiento óptimo del calor de reacción generado en cada una de las etapas del proceso. El vapor sobrante es utilizado casi siempre para generar energía. La energía producida a un nivel inferior de temperatura en los refrigeradores del ácido también es utilizada ya en algunas instalaciones.
El SO3 formado por oxidación catalítica del SO2 es absorbido en ácido sulfúrico de concentración 98-99 % produciéndose por reacción con el agua H2SO4.
• Producción de sustancias tóxicas y medidas a adoptar
El proceso de producción de ácido sulfúrico basado en la incineración de azufre no da lugar a emisiones líquidas.
El gas remanente de estas instalaciones contiene SO2 y SO3.
Para las plantas de ácido sulfúrico las emisiones de trióxido de azufre en los gases residuales, bajo condiciones gaseosas constantes, deben limitarse a un máximo de 60 mg/m³. Pasado este límite, se tienen que reducir las emisiones mediante la aplicación del método Peracidox, la instalación de una quinta rejilla (5ª etapa catalítica) u otras medidas equivalentes.
Cuando existe una calcinación previa, se producen pequeñas cantidades de ácido sulfúrico con impurezas, en forma de ácido de lavado. Si las impurezas no son tóxicas, el ácido de lavado puede concentrarse y utilizarse en plantas de producción de fertilizantes. Si por el contrario el ácido presenta impurezas perjudiciales, procedentes de las materias primas, que no fueron eliminadas en las instalaciones de depuración previa de los gases residuales, hay que neutralizar el ácido de lavado y depositar los restos en un vertedero.
Dependiendo de la composición de los materiales de partida, los residuos calcinados pueden, eventualmente después de una etapa intermedia de extracción en la que se recuperen elementos valiosos, entregarse a la industria del acero o depositarse en un vertedero. Por lo que se refiere al problema del agua de refrigeración se aplica lo expuesto en el punto 2.1.
En Alemania se utiliza casi exclusivamente azufre líquido puro. En los raros casos en los que el azufre usado contiene arsenio o selenio, es necesaria una purificación. Los residuos de la filtración tienen que depositarse en un vertedero con las debidas precauciones. En los vertederos al aire libre hay que tener cuidado de que el ácido sulfúrico formado por oxidación atmosférica del azufre no se filtre con el agua de lluvia hasta las aguas subterráneas.
2.3 Producción de nitrato amónico
El nitrato amónico es junto con la urea el abono de nitrógeno específico (no combinado) más utilizado a nivel mundial. La producción se realiza principalmente mediante la neutralización de ácido nítrico de concentración 45 - 65 %, con amoníaco.
El nitrato de amonio es además un producto secundario de la fabricación de fertilizantes combinados de nitrógeno y fósforo (NP) y de nitrógeno, fósforo y potasio (NPK) mediante el procedimiento del nitrofosfato. En este proceso se descomponen los fosfatos brutos con ácido nítrico. En la reacción de neutralización se producen soluciones de nitrato de amonio con una concentración del 95 a 97 %.
La transformación ulterior de la solución en un producto apto para la venta se realiza mediante granulación o después de una mayor concentración hasta alcanzar el 99,5 %, mediante pulverización.
• Producción de sustancias tóxicas y medidas a adoptar
En la zona de secado de la planta, si se aplica el procedimiento de pulverización, pueden surgir serios problemas de emisión en la torre de condensación por pulverización, ya que en proporción se expulsan grandes cantidades de aire que únicamente se pueden purificar con un aumento considerable de los gastos. El polvo de nitrato amónico provoca con el tiempo la muerte de la vegetación en los alrededores. Estos problemas se controlan mucho mejor en las instalaciones de granulación. Por este motivo, debería estudiarse este problema detenidamente con anterioridad al diseño del proceso, antes de hacer nuevas inversiones.
En caso de granulación, las corrientes de gases del proceso tienen que ser depurados en lavadores húmedos eficaces, antes de ser expulsados a la atmósfera. En el interior de la planta de producción debe instalarse un equipo de aspiración de polvo para proteger al personal de servicio.
También los vapores de desecho de la neutralización y de los procesos de concentración por evaporación tienen que ser lavados, en caso de que sean expulsados a la atmósfera en forma de vapor. La mejor solución es la condensación de los vahos previamente tratados. Aquí se forman junto con nitrato amónico y amoníaco, condensados contaminados. Una parte del condensado puede utilizarse como agua de proceso para una planta vecina de ácido nítrico. La parte del condensado con menor contenido en impurezas puede conducirse a través de un dispositivo de intercambio iónico y convertirse así en agua de alimentación de las calderas.
2.4 Producción de nitro-cal-amon
Mientras el nitrato amónico tratado en el punto 2.3 contiene 33,5 - 34,5 % de N, asciende el contenido en nitrógeno en el nitro-cal-amon a 20,5 - 28 %. Las normas ambientales de la CEE no permiten ningún contenido superior al 28 %. La reducción de éste se consigue con la mezcla de calcita molida. Exceptuando la adición de calcita molida y la mezcla con la masa fundida de nitrato amónico justo antes de la pulverización o de la granulación, la fabricación se realiza de igual manera que la de nitrato amónico. Por este motivo se aplican los mismos comentarios sobre la producción de sustancias tóxicas y las medidas a adoptar que fueron expuestos en el punto 2.3. Además, hay que contar con una mayor emisión de ruido procedente de la molienda de calcita. Para la molienda hay que proyectar equipos potentes de aspiración del polvo. Si el suministro eléctrico es ininterrumpido y el mantenimiento de las instalaciones se lleva a cabo según las normas aplicadas en Europa occidental, hay que conseguir una reducción continua del polvo hasta menos de 50 mg de polvo/m³.
2.5 Sulfato amónico
Debido a la introducción de abonos nitrogenados más concentrados ha disminuido constantemente la utilización del sulfato amónico, el cual contiene sólo 20,5 % de N. Su participación en el consumo mundial apenas se llega hoy a un 6 %. El retroceso en el consumo de sulfato amónico se debe también al fuerte efecto fisiológico acidificante de este abono.
Los principales métodos de producción industrial son:
- a partir de gas de los hornos de coque o de gas público;
- a partir de amoníaco y ácido sulfúrico;
- como producto derivado de procesos de síntesis orgánicas, p. ej. de la producción de caprolactama;
- a partir de yeso de yacimientos naturales o derivado de otros procesos, mediante reacción con amoníaco y dióxido de carbono.
2.5.1 Obtención a partir de gas de los hornos de coque o de gas público
Tanto en la destilación en seco como en la gasificación bajo presión se forma amoníaco procedente de una parte del nitrógeno contenido en el carbón. Este se encuentra en el condensado acuoso y rico en hidrocarburos resultante del enfriamiento de los gases. El condensado de los gases contiene además alquitrán, fenoles, piridinas, ácido sulfhídrico, ácido cianhídrico, etc. Esto ocasiona problemas considerables a la hora de recuperar el amoníaco y de depurar las aguas residuales. Una vez separados los alquitranes y eliminados los fenoles, los componentes volátiles del condensado son arrastrados en una columna mediante inyección de vapor. Los vapores arrastrados son lavados luego en coquerías con ácido sulfúrico. El sulfato amónico resultante de la neutralización con amoníaco se sedimenta por centrifugación, se lava y se seca. Los gases ácidos resultantes del lavado con ácido sulfúrico se transforman en azufre en una instalación de Claus o bien directamente en ácido sulfúrico en una planta de catálisis húmeda. La incineración de los vapores, que puede tomarse en consideración cuando se producen pequeñas cantidades de éstos, tiene que estar en consonancia con las normas de emisión para el azufre.
Las aguas residuales, las cuales contienen compuestos de azufre, fenoles y otros compuestos orgánicos, tienen que someterse a tratamiento biológico.
• Producción de sustancias tóxicas y medidas a adoptar
Los problemas que surgen como resultado de la obtención de amoníaco ya han sido tratados en el apartado anterior. Estos problemas deberían ser tema de un estudio aparte - Carbón -.Los gases residuales producidos durante el secado del sulfato amónico tienen que ser depurados del polvo antes de su expulsión a la atmósfera ya que, en caso contrario, producen al depositarse un abonado excesivo del suelo con las correspondientes consecuencias negativas para el suelo y la calidad del agua.
2.5.2 Obtención a partir de amoníaco y ácido sulfúrico
La neutralización y cristalización se llevan a cabo en vacío o bajo condiciones de presión atmosférica. La masa macerada resultante se libera del sulfato amónico en centrífugas. Luego el sulfato amónico separado es secado.
• Producción de sustancias tóxicas y medidas a adoptar
Los vapores que resultan de la reacción exotérmica entre el ácido sulfúrico y el amoníaco - principalmente amoníaco en los gases residuales, el cual puede dañar los tejidos de personas, animales y vegetales - pueden contener, dependiendo del proceso, impurezas y deberían ser conducidos a través de un lavador antes de su emisión.
Los gases residuales de la instalación de secado deben ser liberados del polvo en dispositivos aspiradores antes de ser dirigidos a la atmósfera.
2.5.3 Obtención como producto secundario
A partir de los residuos líquidos de algunos procesos orgánicos, como p. ej. de la producción de caprolactama o de nitrilo acrílico, en los cuales se produce una solución diluida de sulfato amónico, se obtiene la sal sulfato amónico mediante concentración por evaporación, cristalización, centrifugación y secado.
Respecto a la generación de sustancias tóxicas y a las medidas a adoptar, véase el punto 2.5.2.
2.5.4 Obtención a partir de yeso, amoníaco y CO2
Como sustancias iniciales se utilizan yeso natural finamente molido, anhidrita o sulfato cálcico, subproducto resultante p. ej. de la producción de ácido fosfórico. Éstos son transformados con amoníaco y dióxido de carbono. El carbonato cálcico formado en la reacción se separa por filtración y la solución de sulfato amónico es concentrada por evaporación, cristalizada y tratada como se expuso en el punto 2.5.3.
• Producción de sustancias tóxicas y medidas a adoptar
En principio hay que tener en cuenta los mismos aspectos del punto 2.5.2. Si se utiliza yeso hay que contar además con molestias por ruido procedentes de la instalación de molienda. Por lo que se refiere al polvo producido durante la molienda, se debe proceder como se indica en el punto 2.4.
2.6 Producción de nitrato cálcico
La producción se realiza directamente mediante reacción de ácido nítrico con calcita o bien el nitrato cálcico se obtiene como subproducto del proceso de síntesis del nitrofosfato.
En el caso de la producción directa, la calcita se disuelve en ácido nítrico diluido y después de la evaporación de la solución diluida de nitrato cálcico, éste es granulado o pulverizado.
En el proceso del nitrofosfato, en el cual el fosfato bruto es disgregado con ácido nítrico, el nitrato cálcico es cristalizado por enfriamiento, segregado y después del correspondiente tratamiento, granulado o pulverizado.
• Producción de sustancias tóxicas y medidas a adoptar
En el procedimiento de producción directa se forman gases con NOx durante la disolución, que deben ser aspirados y absorbidos, principalmente para proteger la salud del personal de servicio. Estos gases provocan además corrosión en aparatos y edificios.
Con objeto de limitar el contenido en sustancias tóxicas de los vahos producidos durante la evaporación, se deben tomar las correspondientes precauciones en la fase de diseño o bien prever la instalación de un dispositivo de lavado. La eventual instalación de una etapa de depuración después del proceso de disolución da lugar a un residuo húmedo que, según su composición, puede utilizarse en otras plantas o tiene que ser depositado en un vertedero.
Los gases con polvo producidos durante la granulación o la pulverización deben ser depurados del polvo antes de su expulsión a la atmósfera. Las posibles soluciones de lavado que pudieran resultar de estas etapas de depuración deben ser concentradas y devueltas al circuito.
2.7 Producción de soluciones nitrogenadas
Como abonos nitrogenados líquidos se utilizan:
- amoníaco líquido,
- soluciones amoniacales acuosas (p. ej. 25 %),
- soluciones que contienen amoníaco libre, además de nitrato amónico o urea o ambos,
- soluciones de nitrato amónico, de urea o de ambos.
El amoníaco líquido se aplica directamente como abono sobre todo en los EE.UU., donde se inyecta en el suelo a 15 - 25 cm de profundidad con cuchillos especiales.
Para este uso son necesarios dispositivos de almacenamiento, transporte y trasiego. En este sentido se tienen que respetar las reglas de prevención expuestas en la primera parte para el amoníaco.
De forma menos estricta, éstas también se deben aplicar a las restantes soluciones nitrogenadas que contienen amoníaco libre.
Antes de utilizar amoníaco líquido u otras soluciones nitrogenadas que contengan amoníaco libre, deberían estudiarse los efectos a largo plazo en el tipo de suelo afectado especialmente sobre los microorganismos del suelo y la capa de humus.
2.8 Producción de cloruro amónico
Esta sal, que con un 26 % tiene un contenido algo mayor de nitrógeno que el sulfato amónico, no se utiliza en Alemania como abono nitrogenado específico (no combinado). Las principales zonas de aplicación son China, Japón y la India, donde se utiliza sobre todo para los campos de arroz. Con ello se evita la desventaja del sulfato amónico, a saber, su disociación en sulfuros tóxicos cuando se dan infecciones micóticas del arroz. La utilización de cloruro amónico se encuentra mientras tanto en regresión, pues su aplicación duradera conduce a la sobrecarga de los suelos con cloruro.
La mayor parte del cloruro amónico producido para el abonado se fabrica en plantas de Solvay modificadas para la producción de soda. Después de la separación del bicarbonato de sodio, el cloruro amónico es cristalizado a partir de la solución restante en subsiguientes etapas del proceso. Por lo tanto se renuncia a la recuperación del amoníaco incluyendo la generación de cloruro amónico de relativamente escasa utilidad y en lugar de ello se obtiene el abono cloruro amónico como producto secundario.
• Impacto ambiental y medidas a adoptar
Debido a que las plantas de este tipo obtienen el cloruro amónico como producto secundario de la fabricación de soda, son aplicables en este caso sobre todo las medidas vigentes para las fábricas de soda. Teniendo en cuenta los agregados aditivos necesarios para la producción de cloruro amónico, hay que prestar atención a la instalación de dispositivos potentes de aspiración del polvo, principalmente para los gases residuales del secado.
2.9 Bicarbonato amónico
Para completar debe citarse también este abono de nitrógeno, el cual solamente se produce y utiliza en China. Según las estadísticas, de los 11,1 millones de toneladas anuales de abonos nitrogenados producidos en China en 1983, fueron sacados al mercado todavía 6,4 millones en forma de bicarbonato amónico. La razón de este desarrollo especial hay que buscarla en la rápida implantación de la producción de fertilizantes nitrogenados a partir de 1960. En aquel tiempo se construyeron muchas plantas pequeñas de producción de amoníaco basadas en la combustión de carbón. El CO formado como producto derivado se usa directamente para la neutralización del amoníaco producido.
Por lo que se refiere al impacto ambiental y a las medidas a adoptar, véase el apartado sobre la síntesis de amoníaco mediante la combustión de carbón.
2.10 Transporte, almacenamiento y ensacado de abonos sólidos
Debido a la hidrosolubilidad y en parte a la elevada higroscopicidad, los abonos deben guardarse en almacenes para material a granel cubiertos y cerrados por todas partes y ser enviados desde una estación de ensacado y de carga contigua al lugar del depósito. Con el fin de mantener las emisiones de polvo tan bajas como sea posible, es importante que los lugares de carga, distribución y entrega sean en lo posible estancos al polvo. Además, como en la planta de producción, en los puntos críticos en los que el aislamiento no sea posible, hay que conducir los gases residuales con polvo a una instalación de despolvoramiento.
3. Análisis y evaluación de impacto ambiental. Fuentes de referencia
En Alemania, las normas básicas a tomar en consideración para este capítulo están contenidas en el reglamento general administrativo para la ley de control de los niveles de inmisión (Lineamientos Técnicos Aire95)del 27.02.1986.
En los países que todavía no disponen de reglamentaciones escritas, la planificación de las instalaciones correspondientes se basa con frecuencia en los reglamentos alemanes.
Las emisiones de NOx para nuevas plantas de ácido nítrico están limitadas en la actualidad a 0,45 mg/m³, indicadas como dióxido de nitrógeno. Además, solamente está permitida la expulsión de gases residuales incoloros. La identificación analítica de los NOx se realiza por volumetría o por fotometría.
Las emisiones de trióxido de azufre para plantas de ácido sulfúrico deben limitarse, bajo condiciones de gas constantes, a un máximo de 60 mg/m³. El contenido de dióxido de azufre permitido en el gas remanente depende del grado de transformación, el cual en el procedimiento de contacto doble tiene ser de por lo menos 99,6 %, siendo el contenido de dióxido de azufre en el gas inicial de por lo menos 8 % y bajo condiciones de gas constantes. Por lo demás, se pueden reducir las emisiones mediante la aplicación del procedimiento peracidox, la instalación de una quinta etapa catalítica u otras medidas equivalentes. El dióxido de azufre puede determinarse por yodometría, volumetría, gravimetría o colorimetría. Para mediciones continuas se utilizan aparatos de análisis registradores que funcionan basándose en la absorción en los intervalos espectrométricos de infrarrojo o ultravioleta, o en la conductividad eléctrica del dióxido de azufre.
Las emisiones de polvo para plantas de fertilizantes, para las instalaciones de granulación y secado de abonos combinados con más del 50 % de contenido en nitrato amónico o más del 10 % de sulfato pueden alcanzar como máximo 75 mg/m³. A esta categoría pertenecen los siguientes abonos: nitrato amónico, nitro-cal-amon y sulfato amónico. Para las restantes instalaciones de producción de fertilizantes el límite es de 50 mg/m³. Por lo que se refiere al contenido de amoníaco libre, las autorizaciones industriales citan valores máximos de 35 mg/m³. La determinación de polvo se realiza por gravimetría con aparatos con cabezal filtrador. Para la fiabilidad de los resultados analíticos y, por tanto, para el cumplimiento de las disposiciones legales, es decisivo que se respeten las reglas sobre las técnicas de toma de pruebas. El amoníaco libre se identifica por volumetría.
4. Relación con otros ámbitos de actividad
En la actualidad a menudo no se construyen más complejos limitados únicamente a la producción de abonos de nitrógeno, sino que también se utilizan para la fabricación de abonos combinados de NP o de NPK. En este caso se utiliza el ácido sulfúrico producido para la fabricación de ácido fosfórico. El ácido fosfórico se neutraliza luego con amoníaco para la síntesis de fosfato amónico. Este se transforma luego en fosfato diamónico o después de la adición de sales de potasio en abonos combinados de nitrógeno, fósforo y potasio (NPK), y si fuera necesario se le añaden también oligoelementos. Una explotación combinada de este tipo se caracteriza por una mayor flexibilidad respecto a la clase de abono. Además, se pueden prever plantas de mayor capacidad, que puedan abarcar inclusive una eventual síntesis preliminar de amoníaco, lo cual permite una producción más rentable. Al fin y al cabo un complejo de este tipo es autárquico en lo referente al suministro de energía eléctrica, gracias al sobrante de energía procedente de la planta de ácido sulfúrico. Por otra parte existe la posibilidad de reconvertir el yeso formado en la instalación de ácido fosfórico, cuyo depósito ocasiona un considerable problema en muchos lugares, en ácido sulfúrico mediante el procedimiento de Müller-Kühne u otra variante más moderna.
Los residuos calcinados procedentes de las instalaciones de calcinación pueden utilizarse en la industria de metales no férricos y/o en la industria del acero.
Aplicando el proceso del nitrofosfato no es necesario utilizar ácido sulfúrico. Como producto secundario se forma nitrato cálcico, el cual, en presencia de dióxido de carbono barato procedente, p. ej., de una síntesis de amoníaco vecina, se puede transformar en nitrato amónico y abono de calcio o en nitro-cal-amon.
La variante especial del proceso Solvay para la producción de soda practicada en el Extremo Oriente, en la cual se produce cloruro amónico como subproducto, ya ha sido aludida.
Para plantas de abonos nitrogenados de mayor capacidad es en cualquier caso conveniente tener la síntesis de amoníaco directamente en las inmediaciones, a no ser que la planta tenga una vía de comunicación de primera clase (véase p. ej. el capítulo "puertos marítimos") y se puedan suscribir contratos de suministro en condiciones ventajosas.
A las relaciones con otros capítulos se remite directamente en el texto.
5. Evaluación sinóptica de la relevancia ambiental
En instalaciones de producción de abonos nitrogenados los influjos que afectan al medio ambiente son sobre todo residuos en forma gaseosa (polvo, amoníaco, vapores nitrosos, dióxido de azufre), además de ruido y, en el caso de instalaciones de calcinación, los productos secundarios y residuos propios del proceso.
En caso de que el dimensionamiento no sea suficiente para alcanzar el valor exigido de NOx, las plantas de ácido nítrico pueden funcionar prácticamente libres de NOx (gases residuales incoloros) mediante la aplicación de un tratamiento catalítico de los gases remanentes.
En las plantas de ácido sulfúrico deben reducirse más los valores de emisión exigidos por las autoridades expuestos en el apartado 3 mediante la instalación de una quinta rejilla (5ª etapa catalítica), la aplicación del procedimiento peracidox u otras medidas equivalentes. Si existen instalaciones de calcinación previas, los residuos calcinados tienen que depositarse en un vertedero en el caso de que no se pueden aprovechar. Además, hay que neutralizar el ácido de lavado producido en esta última instalación y depositar los residuos, suponiendo que las impurezas impidan su aprovechamiento.
En las plantas de producción de sales de abono granuladas o pulverizadas es importante, sobre todo, disponer de una técnica perfeccionada de aspiración del polvo que incluya el tratamiento por separado de cada una de las corrientes de gases en instalaciones de despolvoramiento específicas. Como ya se ha indicado, los residuos líquidos de los lavados de gas son dirigidos de nuevo al proceso. Con los procesos aquí descritos, aplicando técnicas modernas, se pueden mantener los perjuicios al medio ambiente a bajo nivel.
La dirección de la planta debe velar porque todas las estaciones de depuración de gases sean controladas y sometidas a mantenimiento sistemáticamente. Especialmente el mantenimiento regular, que incluye la limpieza de las máquinas, de los motores y de la planta, supone una amplia garantía para el funcionamiento de tales sistemas. Parte del mantenimiento forma también la adquisición a tiempo de piezas de recambio. En el control se incluye también la realización periódica de análisis en un laboratorio de probada capacidad, para que en el caso de darse valores discrepantes del ámbito normal se puedan adoptar a tiempo las medidas necesarias. En este sentido hay que prever el nombramiento de un encargado de los asuntos ambientales dotado de las correspondientes competencias; éste será también responsable de la sensibilización, y de la formación y capacitación del personal de la empresa en cuestiones ambientales.
A fin de no tener que interrumpir el funcionamiento en caso de deficiencias que conduzcan a la formación imprevista de aguas residuales se debe prever la instalación de depósitos de retención.
Aunque el polvo y los gases emitidos son sustancias con efecto fertilizante, deben respetarse los niveles de emisión exigidos por la ley, ya que niveles de inmisión demasiado altos durante largos intervalos de tiempo provocan daños en los cultivos o los árboles en los alrededores inmediatos de estas estaciones.
En la fase de planificación debería darse participación a la población afectada. Asimismo, debería garantizarse el acceso a atención médica.
Abfallbeseitigungsgesetz, 04.03.1982.
31. Abwasser VwV Wasseraufbereitung, Kühlsysteme, 13.09.1983.
American National Standard Institut Safety requirements for storage and handling of anhydrous ammonia ANSI K 61.1., 1972.
Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft - TA-Luft), 27.02.1986.
Vierundvierzigste Allgemeine Verwaltungsvorschrift über Mindestanforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer, Herstellung von mineralischen Düngemitteln außer Kali, 44. Abwasser VwV, 05.09.1984.
Arbeitsstätten-Richtlinien (ASR).
Die einschlägigen Umfallverhütungsvorschriften der gewerblichen Berufsgenossenschaften, den Umgang mit gefährlichen Arbeitsstoffen betreffend.
Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts, Wasserhaushaltsgesetz, 16.10.1976.
Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge, Bundes-Immissionsschutzgesetz BImSchG, 04.10.85, und die hierzu gehörenden Durchführungsverordnungen und Allgemeinen Verwaltungsvorschriften.
Katalog wassergefährdender Stoffe, Bekanntmachung des BMI, 01.03.1985.
Merkblätter Gefährliche Arbeitsstoffe, z. B.:
Blatt S 24 Stickstoffdioxyd
Blatt S 33 Stickstoffoxyd
Blatt S 03 Salpetersäure
Blatt A 64 Ammoniumnitrat
Blatt A 59 Ammoniaklösung und andere.
Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA-Lärm), 16.07.1968.
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TRgA 951 Ausnahmeempfehlung nach 12 Abs. 2 in Verbindung mit Anhang II Nr. 11 der ArbStoffV für die Lagerung von Ammoniumnitrat und ammoniumnitrathaltigen Zubereitung, Oktober 1982.
Ullmanns Enzyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage.
VDI-Richtlinien, z.B.:
VDI-2066 Staubmessungen in strömenden Gasen, Blätter 1 (10.75), 2. (6.81), 4 (5.80)
VDI-2456 Messung gasförmiger Emissionen; Messen der Summe von Stickstoffmonoxyd und Stickstoffdioxyd, Blatt 1+2 (12.73)
Messen von Stickstoffmonoxyd, Infrarot-absorptionsgeräte URAS, UNOR, BECKMANN, Modell 315, Blatt 3(4.75)
Messen von Stickstoffdioxydgehalten, Ultraviolettabsorptionsgerät - LIMAS G, Blatt 4 (5.76)
Analytische Bestimmung der Summe von Stickstoffmonoxyd und Stickstoffdioxyd, Natriumsalicylatverfahren, Blatt 8 (11.83)
VDI-2298 Emmissionsminderung in Schwefelsäureanlagen.
Verordnung über gefährliche Arbeitsstoffe, Arbeitsstoffverordnung - Arbstoff V., 11.02.1982.
Verordnung über Arbeitsstätten, Arbeitsstättenverordnung, ArbStätt V, 01.08.1983.
