INFORME FINAL CONVENIO 559 DE 2008 - … · informe final medellin antioquia 2010 . proponer mecanismos de mejoramiento en los procesos de combustiÓn, anÁlisis de alternativas de

PROPONER MECANISMOS DE MEJORAMIENTO EN LOS PROCESOS DE COMBUSTIÓN,

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE RECAMBIO TECNOLÓGICO DEL TIPO DE

COMBUSTIBLES DE CALDERAS Y CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA AMBIENTAL EN

LAS FUENTES FIJAS, UBICADAS EN LA JURISDICCIÓN DEL ÁREA METROPOLITANA DEL

VALLE DE ABURRÁ

CONVENIO INTERADMINISTRATIVO 559 DE DE 2008

INFORME FINAL

MEDELLIN ANTIOQUIA

2010





VALLE DE ABURRÁ

CONVENIO INTERADMINISTRATIVO 559 DE 2008

UN PROGRAMA DE

EJECUTAN

MEDELLIN ANTIOQUIA

2010

Doctor

MAURICIO FACIO LINCE PRADA

Director

Doctor

ALEJANDRO GONZÁLEZ VALENCIA

Subdirectora Ambiental

Ingeniera

GLORIA ESTELLA RAMIREZ CASAS

Interventora convenio interadministrativo 559 de 2008

Subdirección Ambiental

PERSONAL PARTICIPANTE DE LA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

DIRECTORA DEL GRUPO GIGA

Ing. Teresita Betancur Vargas

DIRECTOR DEL PROYECTO

Ing. Mauricio Andrés Correa Ochoa

INGENIERO SANITARIOS

Ing. Claudia Lucia Zuluaga Echeverry

Ing. Camilo César Castro Jiménez

Ing. Hernán Darío Higuita Zapata

AUXILIARES DE INGENIERÍA

Julián Londoño Pérez

Juan David López Marin

Juan Manuel Osório Zapata

Calle 41 No 53 07 ● Conmutador 385 60 00 ● Fax 262 3201● A.A. 141 ● Atención al usuario 385 6000 Ext. 104-135-138

www.metropol.gov.co ● Nit 890. 984. 423.3 Medellín Colombia 5

CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................11

2 OBJETIVOS .....................................................................................................................................11

2.1 GENERAL.................................................................................................................................11

2.2 ESPECIFICOS .........................................................................................................................12

3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO .................................................................................................12

4 MARCO TÉORICO ..........................................................................................................................15

4.1 EMISIONES DE GASES Y MATERIAL PARTICULADO .....................................................15

4.2 EQUIPOS GENERADORES DE GASES DE COMBUSTIÓN Y MATERIAL

PARTICULADO ...................................................................................................................................16

4.2.1 Calderas ............................................................................................................................16

4.2.2 Hornos ...............................................................................................................................20

4.3 TIPOS DE COMBUSTIBLES UTILIZADOS EN EQUIPOS DE COMBUSTIÓN ................21

4.3.1 Combustibles gaseosos...................................................................................................22

4.3.2 Combustibles líquidos ......................................................................................................25

4.3.3 Combustibles sólidos .......................................................................................................27

4.4 DISPOSITIVOS DE CONTROL DE MATERIAL PARTICULADO .......................................30

4.5 NORMATIVA AMBIENTAL PARA EMISIONES EN FUENTES FIJAS ...............................35

5 METODOLOGÍA ..............................................................................................................................45

5.1 SELECCIÓN DE LAS EMPRESAS ........................................................................................45

5.2 EMPRESAS MONITOREADAS..............................................................................................45

5.3 EMPRESAS VISITADAS Y DESCARTADAS DE LA REALIZACIÓN DE MUESTREO

ISOCINETICO .....................................................................................................................................58

5.4 DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS EN LA REALIZACIÓN DE

MONITOREOS ISOCINETICOS ........................................................................................................62

5.4.1 Desecadores .....................................................................................................................63

5.4.2 Balanzas analíticas ..........................................................................................................64

5.4.3 Analizador de material particulado MST Andersen o Environmental Supply .............65

5.4.4 Analizador de gases de combustión ...............................................................................71

5.5 METODOLOGÍA UTILIZADA PARA LA REALIZACIÓN DE LOS MUESTREOS ..............72

6 RESULTADOS ................................................................................................................................84

7 ANALISIS DE RESULTADOS ........................................................................................................85

8 CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 113

http://www.metropol.gov.co/



9 RECOMENDACIONES ................................................................................................................ 114

10 BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 116

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1. Gases combustibles utilizados calderas ................................................................................23

Tabla 2. Aceites combustibles utilizados en calderas..........................................................................26

Tabla 3. Tipos de carbón y sus características ....................................................................................28

Tabla 4. Valores de emisión permisibles para calderas a base de carbón........................................37

Tabla 5. Interpolación de los diferentes valores de normas de emisión para calderas a base de

carbón ......................................................................................................................................................37

Tabla 6. Valores de emisión permisibles para otras industrias...........................................................38

Tabla 7. Interpolación de los diferentes valores de normas de emisión para otras industrias.........39

Tabla 8. Estándares de emisión admisibles de contaminantes al aire para actividades industriales

a condiciones de referencia (25 ºC, 760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%. ...................43

Tabla 9. Estándares de emisión admisibles para equipos de combustión externa existentes a

condiciones de referencia y con oxígeno de referencia del 11%. ......................................................44

Tabla 10. Estándares de emisión admisibles para equipos de combustión externa nuevos a

condiciones de referencia y con oxígeno de referencia del 11%. ......................................................44

Tabla 11. Listado de empresas monitoreadas Convenio 559 de 2008 ..............................................47

Tabla 12. Descripción de las partes del tren de muestreo ..................................................................68

Tabla 13. Especificaciones técnicas del analizador de gases de combustión Bacharach modelo

NX 300. ....................................................................................................................................................71

Tabla 14. Ubicación de los puntos de medición en chimeneas de sección circular .........................73

Tabla 15. Ubicación de los puntos de medición en chimeneas de sección rectangular...................75

Tabla 16. Empresas que incumplen los límites permisibles estipulados en el Decreto 02 de 1982

..................................................................................................................................................................96

LISTADO DE GRAFICOS

Gráfico 1. Distribución municipal de los muestreos en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. 86

Gráfico 2. Distribución por tipos de industrias evaluadas. ..................................................................88




Gráfico 3. Equipos generadores de emisión muestreados. ................................................................89

Gráfico 4. Tipos de fuentes de energía asociadas a las fuentes fijas evaluadas. ...........................91

Gráfico 5. Tipos de sistemas de control. ...............................................................................................93

Gráfico 6. Tipos de chimeneas. .............................................................................................................94

Gráfico 7. Porcentaje de Oxígeno presente en la combustión de las calderas. ................................95

Gráfico 8. Porcentaje de Oxígeno presente en la combustión de las fuentes diferentes a calderas.

..................................................................................................................................................................95

Gráfico 9. Cumplimiento del Decreto 02 de 1982. ...............................................................................98

Gráfico 10. Cumplimiento de la Resolución 909 de 2008. ..................................................................99

Gráfico 11. Número de sistemas de combustión analizados ........................................................... 106

Gráfico 12. Distribución de los combustibles utilizados .................................................................... 107

Gráfico 13. Distribución del tipo de alimentación de los sistemas de combustión ........................ 108

Gráfico 14. Valores promedios del %O2 y CO2 medidos según el tipo de combustible ............... 108

Gráfico 15. Valores promedios de temperatura de gases de combustión según el tipo de

combustible ........................................................................................................................................... 109

Gráfico 16. Valores promedios de emisiones de CO según el tipo de combustible ...................... 110

Gráfico 17. Valores promedios de eficiencia de combustión según el tipo de combustible .......... 110

Gráfico 18. Valores promedios de exceso de aire y factor de aireación según el tipo de

combustible ........................................................................................................................................... 111

Gráfico 19. Ahorro potencial de combustible si operara en los valores recomendados. ............... 112

Gráfico 20. Energía actual consumida y valor óptimo al calibrar la combustión del carbón ......... 112

LISTADO DE ECUACIONES

Ecuación 1. Cálculo para obtener el consumo de calor ......................................................................36

Ecuación 2. Relación para aplicar el factor de corrección por altura .................................................38

Ecuación 3. Cálculo de la concentración de contaminantes corregida por oxígeno .........................44

Ecuación 4. Calculo diámetro equivalente ............................................................................................74

Ecuación 5. Relación para determinar la velocidad promedio de los gases en la chimenea...........76

Ecuación 6. Cálculo peso molecular del gas en base húmeda en la chimenea ..............................76

Ecuación 7. Calculo presión absoluta en la chimenea ........................................................................77

Ecuación 8. Cálculo del caudal a condiciones de referencia (25°C y 760 mm Hg) ..........................77

Ecuación 9. Determinación del peso molecular de los gases en la chimenea base seca ...............77




Ecuación 10. Cálculo de la humedad del gas en la chimenea............................................................78

Ecuación 11. Relación para determinar el volumen de vapor de agua condensado corregido a

condiciones de referencia.......................................................................................................................79

Ecuación 12. Relación para determinar el volumen de vapor de agua colectado en la sílica gel

corregido a condiciones de referencia ..................................................................................................79

Ecuación 13. Relación para determinar el volumen medido en el medidor de gas seco corregido a

condiciones de referencia.......................................................................................................................79

Ecuación 14. Determinación presión absoluta en el medidor de gas seco. ......................................80

Ecuación 15. Determinación diámetro ideal boquilla de muestreo .....................................................81

Ecuación 16. Determinación factor de proporcionalidad isocinética ..................................................81

Ecuación 17. Cálculo de la caída de presión en el medidor de orificio ..............................................82

Ecuación 18. Calculo porcentaje de isocinetismo ................................................................................82

Ecuación 19. Calculo volumen de gas seco corregido a condiciones de referencia ........................82

Ecuación 20. Calculo concentración de partículas a condiciones de referencia ...............................83

Ecuación 21. Determinación de la emisión total de partículas............................................................83

Ecuación 22. Eficiencia de combustión .................................................................................................84

Ecuación 23. Porcentaje de calor sensible ...........................................................................................84

Ecuación 24. Porcentaje de calor latente perdido por combustión incompleta .................................84

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1.Esquema del funcionamiento de una caldera .......................................................................17

Figura 2. Cámara de sedimentación gravitacional ...............................................................................31

Figura 3. Fuerza centrifuga experimentada en un ciclón ....................................................................32

Figura 4. Colector Ciclónico de entrada tangencial superior...............................................................33

Figura 5. Filtro de talegas convencional con soporte externo.............................................................35

Figura 6. Tren de muestreo y sus partes ..............................................................................................67

Figura 7. Número mínimo de puntos por travesía (Método 1 EPA) ...................................................73

Figura 8.Sección trasversal de una chimenea rectangular dividida en 12 áreas iguales, mostrando

la localización de los puntos de muestreo centrados en cada área y de los puertos de monitoreo.

..................................................................................................................................................................75

Figura 9. Sistema de control de la relación óptima de O2. ............................................................... 115




LISTADO DE FOTOS

Foto 1. Desecador para filtros limpios y filtros con muestra recolectada. .........................................63

Foto 2. Balanza analítica para el pesaje de filtros ...............................................................................64

Foto 3. Juego de boquillas acoplables a la sonda para la captura de la muestra de gas. ...............66

Foto 4. Cordón umbilical de 100 pies ....................................................................................................69

Foto 5. Caja Control muestreador manual de material particulado ....................................................70

Foto 6. Bomba de Succión muestreador manual material particulado...............................................70

Foto 7. Analizador de gases de combustión marca Bacharach, modelo NX 300 (sensor de CO, O2,

termocupla para temperatura de los gases en la chimenea, sensor de NOx y SO2)........................72




RESUMEN

El convenio interadministrativo No 559 de 2008 suscrito entre el Área Metropolitana del Valle de

Aburrá y la Universidad de Antioquia, representada por el Laboratorio del Grupo de Ingeniería y

Gestión Ambiental –LABGIGA- tenía por objeto proponer mecanismos de mejoramiento en los

procesos de combustión, análisis de alternativas de recambio tecnológico del tipo de combustible

de calderas y cumplimiento de la normativa ambiental en las fuentes fijas, ubicadas en la

jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de Aburrá. La totalidad de las fuentes a evaluar

correspondió a 220, de las cuales 60 fueron destinadas para la realización del análisis del

sistema de combustión.

Las fuentes fijas de emisión evaluadas, fueron definidas por el Área Metropolitana del Valle de

Aburrá, en primera instancia, buscando obtener información para ser utilizada en el programa de

cupos transferibles de emisión y al mismo tiempo utilizarla para realizar gestión de autoridad

ambiental sobre aquellas empresas que incumplían la norma vigente durante la ejecución del

Convenio 559 de 2008 (Decreto 02 de 1982) y dar recomendaciones para aquellas que

sobrepasaban la Resolución 909 de 2008, en aras de que pudieran llevar a cabo las respectivas

correcciones antes de su entrada en vigencia. . Las empresas seleccionadas se encontraban

ubicadas principalmente en los municipios de Medellín e Itagüí (55%), Sabaneta en un 23% y La

Estrella en un 18%, siendo la producción y el diseño textil la principal actividad industrial

identificada.

Adicionalmente se obtuvo que la fuente de energía, el sistema de generación de emisiones y el

equipo de control de contaminantes más utilizados en la industria fueron el carbón, la caldera y el

multiciclón respectivamente.

De las 220 fuentes estipuladas para evaluar se monitorearon 172, de las cuales un 86,6%

cumplieron con los límites permisibles establecidos para material particulado con respecto al

Decreto 02 de 1982 y un 36,6% en comparación con la Resolución 909 de 2008. En relación

con los óxidos de nitrógeno y dióxidos de azufre se presento un cumplimiento frente a la

Resolución 909 de 2008 del 48,3% y 50% respectivamente.




1 INTRODUCCIÓN

Uno de los principales problemas que inciden directamente en la salud de la población

metropolitana y por ende en su calidad de vida, es la contaminación del aire, la cual ha

aumentado en las últimas décadas, debido al crecimiento de la población, al desarrollo industrial y

al uso de vehículos de motor produciendo gran cantidad y complejidad de contaminantes

atmosféricos, lo anterior sumado a las condiciones orográficas desfavorables y complejas que

limitan la ventilación y hace que los contaminantes permanezcan por más tiempo en la atmosfera.

El Área Metropolitana del Valle de Aburra como autoridad ambiental urbana, según el Decreto

2811 de 1974 tiene entre sus responsabilidades establecer políticas y disposiciones para prevenir

la contaminación atmosférica, adicional a lo anterior el Área Metropolitana del Valle de Aburra, es

la encargada de velar por el estado de los recursos naturales y realizar acciones de prevención y

control de la contaminación atmosférica y la protección de la calidad del aire(acorde a lo

estipulado en la Ley 99 de 1993), por lo tanto debe realizar muestreos de seguimiento a las

fuentes fijas de emisión de contaminantes atmosféricos en su jurisdicción.

En virtud de lo anterior, el Área Metropolitana del Valle de Aburra firmo con la Universidad de

Antioquia representada por el Grupo de Ingeniería y Gestión Ambiental (GIGA), institución que

demostró idoneidad y experiencia, el Convenio 559 de 2008, el cual tiene como principal objetivo

proponer mecanismos de mejoramiento en los procesos de combustión, análisis de alternativas

de recambio tecnológico o de tipo de combustible en calderas y cumplimiento de la normatividad

ambiental en las fuentes fijas ubicadas en la jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de

Aburra.

2 OBJETIVOS

2.1 GENERAL

Proponer mecanismos de mejoramiento en los procesos de combustión, análisis de alternativas

de recambio tecnológico del tipo de combustible de calderas y cumplimiento de la normatividad

ambiental en las fuentes fijas, ubicadas en la jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de

Aburrá.




2.2 ESPECIFICOS

Realizar muestreos isocinéticos a las fuentes fijas de contaminación atmosférica de las

empresas que presenten problemáticas asociadas a quejas de la comunidad o por

requerimientos de la entidad y a las fuentes fijas que se encuentren dentro del programa de

cupos transferibles.

Ejecutar los muestreos en horarios diurnos y nocturnos, según la programación de los mismos

que le entregue el Área Metropolitana al Laboratorio GIGA de la Universidad de Antioquia.

Apoyar al Área Metropolitana del Valle de Aburrá como entidad encarga de control y vigilancia

ambiental en el desarrollo del proyecto en las 220 fuentes fijas seleccionadas.

Realizar visitas preliminares de notificación de los monitoreos a las empresas, inspeccionado

la infraestructura existente (puertos de muestreo, escaleras de acceso, plataformas).

Realizar el montaje de las plataformas provisionales en caso de que las empresas

seleccionadas carezcan de la infraestructura adecuada y la seguridad requerida para realizar

el monitoreo isocinético.

Desarrollar el trabajo de campo correspondiente a la ejecución del monitoreo isocinético,

siguiendo los lineamientos establecidos por el Área Metropolitana del Valle de Aburrá como

autoridad ambiental.

Presentar los informes de los monitoreos en original y copia en los cuales se especifiquen los

métodos desarrollados, los resultados obtenidos, el análisis normativo de la emisión, las

conclusiones y los análisis de alternativas del sistema de combustión para aquellas fuentes

que aplique.

3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El proyecto “PROPONER MECANISMOS DE MEJORAMIENTO EN LOS PROCESOS DE

COMBUSTIÓN, ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE RECAMBIO TECNOLÓGICO DEL TIPO DE

COMBUSTIBLES DE CALDERAS Y CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA AMBIENTAL EN LAS

FUENTES FIJAS, UBICADAS EN LA JURISDICCIÓN DEL ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE

DE ABURRÁ”, surgió a partir de la necesidad por parte del Área Metropolitana del Valle de Aburrá

en su calidad de autoridad ambiental, de realizar las acciones de prevención y control de la

contaminación atmosférica y la protección de la calidad del aire, para dar cumplimiento al




parágrafo 5 del artículo 5 del Decreto 979 de 2006, mediante la concertación de los programas de

reducción de emisiones, tomando entre algunas medidas el disminuir las emisiones generadas

por las actividades productivas industriales, apoyados en la realización de muestreos de

seguimiento a las fuentes fijas de descargas de contaminantes atmosféricos y presentando a

algunas de ellas posibles alternativas de mejoramiento o recambio tecnológico.

Debido a la magnitud del presente convenio 559 de 2008, se acordó con la interventoría ir

desarrollando cada una de las cuatro etapas que se nombran a continuación de forma secuencial,

es decir, combinando las tareas a realizar, para ejecutar los muestreos a las fuentes fijas

establecidas

Etapa 1: Listados de fuentes a evaluar

En esta etapa, se fueron realizando entregas periódicas de posibles fuentes a evaluar por parte

de la Interventora Gloria Estella Ramírez Casas, inicialmente con el objetivo de obtener datos de

emisión de aquellas empresas que no habían realizado muestreos isocinéticos o databan de

mucho tiempo atrás, en aras de utilizar dicha información para el programa de cupos transferibles,

y adicionalmente para alimentar el inventario de emisiones, mediante el cual se extraía la

información técnica para las actividades de seguimiento y control, llevadas a cabo por la autoridad

ambiental básicamente para aquellas empresas que tenían instauradas quejas de la comunidad o

que tenia particular interés para la entidad por ser grandes fuentes emisoras de contaminantes.

Debido a la cantidad tan alta de fuentes a monitorear (220), la dinámica consistía en ir entregando

nuevas listas de posibles fuentes a evaluar a medida que se fueran realizando los muestreos ya

establecidos o que se tuviera la necesidad de realizar un muestreo por estar asociado a una

queja o no contar con empresas adecuadas para monitorear de las ya visitadas.

Etapa 2: Visitas preliminares de socialización del convenio e inspección de la

infraestructura para la realización de las mediciones

La segunda etapa estaba dividida en dos componentes:

El primero tenía por objeto dar a conocer al funcionario encargado del componente ambiental de

la empresa, a través del personal del Laboratorio GIGA, en qué consistía el proyecto y cuáles

eran los beneficios obtenidos al realizar los respectivos muestreos y de esta manera contar con su

colaboración para el desarrollo de los mismos. En segundo lugar, evaluar la infraestructura

existente asociada a la fuente fija de emisión, con el objeto de verificar el cumplimiento de las




condiciones necesarias para la ejecución del muestreo o en caso contrario, solicitar las

adecuaciones que dieran lugar para la realización de los monitoreos, garantizando el

cumplimiento de la metodología y la seguridad de los equipos y el personal que desarrollaba dicha

labor. En total fueron realizadas 265 visitas preliminares de posibles fuentes a evaluar.

Etapa 3: Programación y ejecución de los muestreos isocinéticos

A medida que se contaba con fuentes fijas adecuadas para la realización de los muestreos

isocinéticos, se trataba de programar mes a mes los monitoreos a desarrollar en pro de cumplir

con los cronogramas de actividades estipulados con la interventoría, sin embargo, dicha actividad

presentó muchos inconvenientes que impidieron el correcto desarrollo de las tareas a ejecutar

tales como:

La empresa no existía o habían trasladado sus instalaciones, al equipo a monitorear se le había

realizado cambio de combustible a gas natural, los dispositivos se encontraban en Stand-by, no

se evidenciaba fuentes fijas de emisión al interior de la empresa, el funcionamiento del equipo

generador de emisiones era ocasional y el proceso duraba muy poco tiempo, etc. En

consideración a las dificultades enunciadas, solamente se monitorearon 172 empresas, de las 220

pactadas inicialmente.

Etapa 4: Presentación de informes técnicos, de avance y el informe final

En esta etapa se pretendía que la interventoría fuera conociendo los avances obtenidos frente al

cronograma de actividades estipulado, los recursos utilizados, así como las dificultades

encontradas. Dicho reporte se realizaba mensualmente. La realización de las correspondientes

mediciones isocinéticas contempladas en el proyecto, requirieron de un proceso planeado y

ejecutado en las etapas 1, 2 y 3 ; cuyo principal objetivo, era la elaboración del informe técnico

asociado a cada una de las fuentes evaluadas, el cual permitiría evaluar el grado de cumplimiento

de la norma nacional, de las emisiones realizadas a la atmósfera a través de las 172 fuentes fijas

monitoreadas y finalmente consolidar dicha información, mediante un informe final que contiene

todos los resultados obtenidos y su correspondiente análisis.




4 MARCO TÉORICO

4.1 EMISIONES DE GASES Y MATERIAL PARTICULADO

Las fuentes puntuales se caracterizan por las emisiones de gases (monóxido de carbono (CO),

bióxido de carbono (CO2), óxidos del nitrógeno (NOx), dióxido de sulfuro (SO2), hidrocarburos

(HC) y vapor de agua) y partículas finas, denominadas hollín. Estas partículas, por lo general,

tienen entre 2.5 y 50 micrómetros de diámetro y provienen generalmente de los procesos de

combustión (como automóviles, calderas, incineradores y hornos) a través de la condensación de

materiales volatilizados (material particulado primario) o de gases precursores que reaccionan en

la atmósfera y forman partículas secundarias. A continuación se darán a conocer los

contaminantes más comunes y objeto principal de este Convenio 559 de 2008, con sus

respectivos efectos en la salud y en la atmósfera.

Material particulado en suspensión

Las partículas más finas conocidas como respirables (<0,1µm) o ultrafinas, por su tamaño no

pueden ser retenidas fácilmente por los mecanismos de protección del sistema respiratorio

llegando a los alvéolos pulmonares, convirtiéndose en nocivas para la salud y generando

enfermedades como asma e incremento de mortalidad prematura por enfermedades respiratorias

y del corazón.

Óxidos de nitrógeno

El óxido nítrico (NO), se libera inicialmente en gran proporción, pero se oxida rápidamente a

nitroso o dióxido (NO2), que es el responsable de producir diversas patologías, dependiendo de su

concentración, como edema pulmonar, neumonía, bronquiolitis obliterante y enfisema.

Adicionalmente los NOX son responsables de la formación de ácidos en la atmósfera

contribuyendo a la creación de lluvia ácida.

Monóxido de carbono

El monóxido de carbono (CO) es un contaminante atmosférico sumamente tóxico e inflamable y

por tanto peligroso, su presencia es indicativo de disminución en la eficiencia, producto de la

combustión incompleta de los hidrocarburos. El CO es un gas que no se puede ver ni oler por




cuanto es imposible detectarlo sin un instrumento de prueba, pero que puede causar la muerte

cuando se respira en niveles elevados, intoxica la sangre impidiendo el transporte de oxígeno

pulmonar hacia los tejidos y las células del organismo, lo que constituye su principal peligro.

Óxidos de azufre

Los óxidos de azufre al penetrar en las vías respiratorias destruyen los pilosidades o cilios del

epitelio del sistema pulmonar, el cual tiene la función de evacuar partículas de polvo y aerosol de

los bronquios. Cuando alcanza las 20 ppm produce una fuerte irritación en ojos, nariz, garganta,

incrementa la crisis asmática y recrudecen las alergias respiratorias. Si la concentración y el

tiempo de exposición aumentan, se producen afecciones respiratorias severas, una exposición a

400-500 ppm, aunque sea corta, puede resultar fatal para el organismo, al producir y agravar

ciertos padecimientos cardiovasculares [3].

4.2 EQUIPOS GENERADORES DE GASES DE COMBUSTIÓN Y MATERIAL PARTICULADO

4.2.1 Calderas

La caldera es una máquina o dispositivo de Ingeniería que se encuentra diseñado para generar

vapor saturado, el cual se produce a través de una transferencia de calor a presión constante.

Estos equipos utilizan la energía térmica almacenada en los combustibles fósiles como carbón,

gas natural, hidrocarburos, etc., para obtener una fuente de calor que les permita cambiar el agua

en su estado líquido a vapor y poder emplear este último para aplicaciones de tipo industrial tales

como teñidos de ropa, limpieza de tuberías, lavandería, fabricación de productos textiles, etc.

La primera caldera fue diseñada por Dionisio Papin en 1769 e implementada posteriormente por

James Watt en 1776, inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de

agua de cilindros verticales, para teñido de ropas, limpieza de tuberías, etc., hasta llegar en la

actualidad a utilizarse en esterilización (de instrumentos médicos, cubiertos, etc.), calentamiento

de otros fluidos (industria petrolera), generación de energía (centrales termoeléctricas).

El funcionamiento de una caldera para generación de vapor tiene un derrotero específico pero

dentro del procedimiento se presentan variaciones que dependen del estado del combustible

utilizado, los cuales pueden ser sólidos (leña y carbón), líquidos (fuelóleo, gasóleo) y gaseosos




(gases licuados de petróleo o GLP y gas natural), el funcionamiento según el tipo de combustible

se da a conocer a continuación.

Las calderas son de gran uso en la actividad industrial debido a que son equipos que permiten

transferir fácilmente calor a través del agua y el vapor a muy bajo costo, ya que el primero posee

un alto calor específico y el segundo un elevado calor latente. No obstante el uso de agua caliente

o vapor pueden causar corrosión en las tuberías que los transportan (cuando son materiales

ferrosos) y requieren una operación a altas temperaturas.

Figura 1.Esquema del funcionamiento de una caldera

Fuente: http://www.aguaycombustión.com/calderas.html

Caldera de combustibles fluidos

El combustible se prepara y se lleva a un quemador, allí se mezcla con la cantidad precisa de aire

para luego ser impulsado dentro del hogar mediante un ventilador, donde se produce la

combustión. Cuando el combustible es líquido (gasóleo) es necesario atomizarlo para conseguir la

mezcla.

Entrada

de agua

Salida de MP y gases

de combustión.

Entrada

combustible

Quemador

Calentamiento de

agua


http://www.aguaycombustión.com/calderas.html



También se encuentran calderas específicas para combustibles gaseosos. El gas se deja salir por

unos inyectores de modo que, por efecto venturi, aspire aire mezclándose con él en la proporción

adecuada y posteriormente pasar a los quemadores, los cuales se subdividen en pequeñas

llamas, dentro de un intercambiador adecuado. Las más conocidas de estas calderas son las

llamadas murales.

Caldera de combustible sólido

En las de combustibles sólidos, el hogar consta de dos compartimentos superpuestos. En el

superior (brasero) se coloca el combustible sobre una parrilla. El inferior (cenicero) recibe las

cenizas del combustible. Por la puerta de éste entra el aire necesario para la combustión y los

humos se extraen por un conducto (chimenea) vertical, por tiro térmico. El propio tiro térmico que

crea en el hogar una falta de presión que aspira el aire de la combustión. La regulación de la

potencia se hace abriendo o cerrando la entrada del aire.

La caldera está compuesta por una gran variedad de partes que posibilitan su buen

funcionamiento, sin embargo su componente principal esta dado por el hogar, donde se produce

la combustión y un intercambiador de calor, donde el agua se calienta. Además tiene que tener un

sistema para evacuar los gases procedentes de la combustión (chimenea).

Clasificación de las calderas

Según la disposición de los fluidos

Pirotubulares: En este tipo de calderas el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente,

y es atravesado por tubos dentro de los cuales circula calor y gases producto del proceso de

combustión, estos dispositivos manejan presiones de operación de 0-300 PSIG.

Ventajas:

Menor costo inicial debido a la simplicidad de su diseño.

Mayor flexibilidad de operación.

Menores exigencias de pureza en el agua de alimentación.

Son pequeñas y eficientes.

Inconvenientes:




Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento.

No son empleadas para altas presiones.

Acuatubulares: En este tipo de calderas el fluido de trabajo se desplaza a través de tubos que

son calentados por los gases de combustión que fluyen a su alrededor. Son las más utilizadas en

las centrales termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida, y gran capacidad de

generación, este tipo de dispositivo maneja presiones de operación de 0-2200 PSIG.

Ventajas:

Pueden ser puestas en marcha rápidamente y trabajan a 300 o más psi.

Inconvenientes:

Mayor tamaño y peso, mayor costo.

Debe ser alimentada con agua de gran pureza.

Según su configuración

Vertical

Horizontal

Según el tipo de combustible

Combustibles sólidos

Combustibles líquidos

Combustibles gaseosos

Combustibles especiales (Licor negro, bagazo, etc.)

De recuperación de calor de gases

Mixtas

Nucleares

Según el tiro

De tiro natural

De hogar presurizado

De hogar equilibrado




Según el modo de gobernar la operación

De operación manual

Semiautomáticos

Automático

Según el modo de combustión

De hogar en sobrepresión (con quemador soplante)

De hogar en depresión, en el que el aire de combustión lo aporta el tiro de la chimenea

(combustión de sólidos en general y calderas atmosféricas de gas).

4.2.2 Hornos

Son equipos que se caracterizan por utilizar energía calórica para transformar una materia prima

en un producto, normalmente este proceso se efectúa bajo temperaturas muy altas, siendo la

temperatura de operación y el tiempo al cual se somete la materia prima las variables más

importantes. Algunos ejemplos de este tipo de equipos son los altos hornos metalúrgicos donde la

temperatura máxima requerida es del orden de los 1500ºC, de cocción de refractarios de alta

alúmina (1300 a 1400 ºC), de ladrillos para la construcción (1000 a 1100 ºC) y de cocción de

alimentos – galletas, panes, carnes, pescados, etc., donde se requiere menor temperatura (150 a

250ºC).

Los hornos comunes se clasifican de acuerdo con su operación en: continuos y discontinuos, y

existen algunos casos especiales en donde son semicontinuos. En los hornos continuos la

materia prima, la energía y el producto final entran y salen del equipo de forma constante en el

tiempo. En los hornos discontinuos, la materia prima se introduce en una misma posición y se le

suministra energía calórica con una intensidad de acuerdo con el tiempo requerido para efectuar

el proceso; finalmente se suspende el suministro de energía y se retira el producto cuando éste se

encuentra a una temperatura levemente superior al ambiente.

Estos equipos pueden operar con cualquier tipo de suministro de energía calórica (combustibles,

energía eléctrica, energía solar, etc.) siempre y cuando las temperaturas se puedan lograr y exista

un margen económico. Por otra parte en los hornos discontinuos no es posible recuperar la




energía calórica que se le suministró para el mismo efecto, a no ser que exista otro (u otros)

horno(s) a los cuales pueda ingresar ésta.

Los combustibles normalmente al combinarse con el oxígeno liberan energía obteniéndose gases

a una temperatura de llama del orden de los 1800 ºC (a un 30% de exceso de aire). Por lo tanto,

si la temperatura máxima de operación del horno es de 1400 grados, los gases saldrán a 1500; lo

cual da lugar a una pérdida de energía alta. Por consiguiente estos gases tienen que precalentar

el aire o la materia prima que ingresa con el objeto de recuperar la energía calórica asociada1

4.3 TIPOS DE COMBUSTIBLES UTILIZADOS EN EQUIPOS DE COMBUSTIÓN

La combustión es un conjunto de reacciones de oxidación con desprendimiento de calor,

originada debido a una correcta mezcla entre el aire, el combustible y un medio de ignición

(chispa), en las calderas se busca que este proceso permita generar una determinada cantidad de

calor que posibilite la producción de vapor para ser utilizado con fines industriales, en los hornos

se utiliza la energía calórica generada en la combustión para transformar una materia prima en

un producto, Cabe anotar que para obtener una combustión completa en calderas, el volumen

del hogar deberá ser adecuado para permitir la combustión completa de las partículas de

combustible antes de que pasen a las superficies calefactores y sean enfriadas por debajo de su

temperatura de ignición.

Es importante resaltar que la relación aire – combustible juega un papel primordial en el proceso

básico de combustión, así como en la generación de los gases que van a ser emitidos a la

atmósfera, de allí la necesidad de evaluar el tipo de combustible más óptimo y al mismo tiempo

establecer una relación aire – combustible que permita obtener una combustión eficiente que

favorecer la reducción de los gases emitidos al medio ambiente. Normalmente se puede

encontrar que cuando el aire es insuficiente los gases de combustión que salen por la chimenea

son denotados por un humo negro; si por el contrario hay un exceso de aire esto se denota por un

humo denso de color blanco, finalmente se podría decir que una relación razonablemente buena

de aire – combustible es denotada por un humo transparente, ligeramente grisáceo.

1 HILL B, Alan. Uso eficiente de la energía en sistemas térmicos: Metodologías para la racionalización del

consumo energético en equipos especiales. Medellín Colombia 2007. Pág. 57-60.




A continuación se listan los principales combustibles disponibles en el Valle de Aburrá para uso

industrial, utilizados principalmente en la generación de calor en calderas y hornos:

El gas natural (GN) de la Guajira

Los gases licuados del petróleo (GLP)

El diesel de caldera

El fuel oil Nº6

El crudo de Rubiales

El carbón

El coque

La madera

4.3.1 Combustibles gaseosos

Gas Natural (GN)

El gas natural es un energético de origen fósil, que se encuentra normalmente en el subsuelo

continental o marino, está esencialmente constituido por metano (CH4) en un 91-95%, con una

pequeña proporción de otros hidrocarburos saturados como el etano (C2H6) entre 2-6%, propano

(C3H8) y butano (C4H10) entre 0-2%, también es posible la presencia en baja proporción de gases

inertes como el dióxido de carbono (CO2) entre 0-2% y el nitrógeno (N2) entre 0-1%.2 El gas

natural es un combustible considerado limpio gracias a su composición química, ya que debido a

esta emite menos CO2 por unidad de energía producida y presenta carencia de dióxidos de

azufre, adicionalmente por su estado ausencia de material particulado.

Gas licuado del petróleo (GLP)

Comercialmente es una mezcla de hidrocarburos livianos constituida principalmente por C3’s

(propano y compuestos derivados de éste) y C4’s (butanos y compuestos derivados de éstos), en

proporciones variables y que a condiciones normales es gaseosa y al comprimirla pasa a estado

líquido. Es utilizado especialmente como combustible doméstico para la cocción de alimentos y

calentamiento de agua, también puede usarse como combustible en hornos, secadores y calderas

2 AMELL, Andrés. Manejo de combustibles: Combustibles disponibles en el Valle de Aburrá. Medellín

Colombia 2007. Pág. 29-35.




de diferentes tipos de industrias, en motores de combustión interna y en turbinas de gas para

generación de energía eléctrica.3

El gas natural es el combustible más recomendado de usar en la producción de vapor debido a

que presenta una combustión muy eficiente, hecho que minimiza la emisión de subproductos de la

combustión a la atmósfera; sin embargo a raíz de que la infraestructura requerida para su

utilización es costosa su implementación es más restringida en el campo industrial. En la ¡Error!

o se encuentra el origen de la referencia. se dan a conocer los gases que puede ser utilizado

como combustible con sus respectivas características.

Tabla 1. Gases combustibles utilizados calderas

COMBUSTIBLE PODER CALORÍFICO

(BTU/FT3 Ó KCAL/M3)

CARACTERÍSTICAS

Gas natural 1000 ó 9333 Contiene etano y nitrógeno

Gas de carbón (hulla) y

gas de hornos de coque

conocidos como

manufacturados

550 ó 5100 Limpios de impurezas, contienen mitad

hidrógeno, una tercera parte de metano,

pequeñas cantidades de CO, CO2, N2, O2

y gases iluminantes.

Gas ciudad 525 - 550 ó 4900 -

5200

Mezcla de dos gases o más, o bien una

mezcla de gas natural y gases

manufacturados, fijado por ordenanza

municipal o estatal.

Butano y propano 3200 - 3260 Subproductos de la fabricación de

gasolina natural y de ciertas operaciones

de refinería, fácilmente licuefables a baja

presión y se utilizan ampliamente como

combustibles envasados.

Gas de alto horno 90 ó 1000 Subproducto de la elaboración del acero,






COMBUSTIBLE PODER CALORÍFICO

(BTU/FT3 Ó KCAL/M3)

CARACTERÍSTICAS

contiene tres cuartas partes de N2 y CO2,

siendo el CO el importante combustible,

el gas bruto contiene muchas impurezas

sólidas por lo cual se recomienda lavarlo

antes de usarse.

Biogás de lodos de

depuradoras

650 ó 6000 Contiene dos tercios de metano y un

tercio de CO2 con pequeñas cantidades

de H2, N2 y SH2, se utiliza como gas

combustible aunque principalmente se

emplea en motores de combustión

interna.

Fuente: LAWRENCE KOHAN, Anthony. Manual de calderas. Volumen II. Pág. 439.

Quemadores de gas

La combustión del gas no precisa preparación del combustible, como lo necesitan los sólidos y

líquidos, pero su proporción en el aire, mezclado y en combustión puede tratarse de varias

maneras. A parte de lo anterior necesitan conocerse las características del combustible para una

selección de los equipos y de su operación con éxito.

Los quemadores más utilizados para la combustión del gas combustible son el atmosférico y de

tobera refractario. El primero de ellos utiliza el momento cinético de la corriente gaseosa de

entrada a baja presión para aspirar parte del aire necesario para la combustión, el segundo

depende del tiro natural o del ventilador para arrastrar el aire de combustión, debido a lo cual las

condiciones del tiro juegan un papel importante.




4.3.2 Combustibles líquidos

Diesel corriente (Fuel Oil Nº 2D)

El diesel corriente o aceite combustible para motores más conocido como ACPM, es una mezcla

de hidrocarburos entre 10 y 28 átomos de carbono, formada por fracciones combustibles

proveniente de diferentes procesos de refinación del petróleo tales como la destilación

atmosférica y ruptura catalítica. Este combustible está diseñado para utilizarse en motores tipo

diesel de automotores de trabajo medio y pesado que operan bajo condiciones de alta exigencia

en vías y carreteras del país, o para generar energía mecánica y eléctrica, en quemadores de

hornos, secadores y calderas.4 Según la ficha técnica del combustible reportada por Ecopetrol a

nivel nacional este contiene máximo 500 ppm de azufre.

Combustóleo (Fuel Oil Nº 6)

El combustóleo también conocido como Fuel Oil No 6, es un combustible elaborado a partir de

productos residuales que se obtienen de los procesos de refinación del petróleo. Está diseñado

para usarse especialmente como combustible en hornos, secadores y calderas. También puede

utilizarse para calentadores (unidades de calefacción) y en plantas de generación de energía

eléctrica.5

Crudo de Rubiales

Es un combustible con propiedades caloríficas similares a las del fuel oíl pero con altos

contenidos de azufre, metales pesados y particulados. Es utilizado como combustible industrial en

hornos, secadores y calderas.6

Los aceites combustibles o fuel-oíl son más viscosos, además es necesario romper y pulverizar su

estructura por atomización de forma que el aire pueda combinarse con las finas gotitas de aceite.

Sin embargo, la naturaleza viscosa del aceite nunca permite a éste alcanzar la fase gaseosa,



5 Ibid, Pág. 29-35






además la temperatura que puede alcanzarse en la combustión es menor que la obtenida en el

desprendimiento instantáneo de calor al quemarse un gas.

Las impurezas incombustibles de estos aceites combustibles derivados del petróleo pueden ser

sales naturales, productos químicos procedentes de las operaciones de refino, oxidaciones o

impurezas del transporte y se muestran o presentan como cenizas, algunas de las cuales pueden

causar desgaste rápido de los refractarios y abrasión en las bombas, válvulas y piezas de los

quemadores; en el hogar pueden formar revestimiento de escoria vitrificada.

A continuación en la Tabla 2 se darán a conocer algunos de los aceites combustibles más

utilizados en equipos de combustión.

Tabla 2. Aceites combustibles utilizados en calderas

TIPO DE

COMBUSTIBLE

PESO

ESPECÍFICO

DENSIDAD

API

PESO (LB/GALÓN) PODER

CALORÍFICO

(BTU/LB)

Combustible residual 1,0 10 8,337 18540

Nº4 fuel-oíl 0,966 15 8,053 18840

Destilación fuerte 0,910 24 7,587 19190

Destilación suave 0,825 40 6,879 19750

Queroseno 0,825 40 6,879 19750

Fuente: LAWRENCE KOHAN, Anthony. Manual de calderas. Volumen II. Pág. 430

Quemadores de combustibles líquidos

Además de proporcionar combustible con aire y mezclarlo, los quemadores deben preparar el

fuel-oíl (y/o gas-oíl) para la combustión. Para la realización de este proceso existen dos métodos:

El combustible debe vaporizarse o gasificarse por calentamiento en el quemador.

El aceite combustible debe atomizarse por el quemador de modo que la vaporización pueda

tener lugar en la cámara de combustión.




Los quemadores de vaporización (primer grupo) están limitados a combustibles que puedan ser

manipulados manualmente, debido a lo cual radica su poca utilización en plantas industriales.

Mientras que los quemadores de atomización por vapor tienen la capacidad de quemar casi

cualquier fuel – oíl, o de cualquier viscosidad, a casi cualquier temperatura.

4.3.3 Combustibles sólidos

Carbón

El carbón es un combustible orgánico no homogéneo muy utilizado en las calderas para la

generación de vapor, esto se debe principalmente a que es una gran fuente de energía,

abundante en la naturaleza y de bajo costo. El inconveniente principal que posee este tipo de

combustible es su alto contenido de azufre, a esto se suma la amplia variedad de carbones

(antracita, carbón bituminoso, semibituminoso) que por su calidad pueden afectar la tasa de

combustión, la capacidad de la caldera, consumo específico, tasa de ensuciamiento y depósito de

escorias de las superficies de transferencia térmica, corrosión y erosión por cenizas volantes

desde el lado del hogar, impacto ambiental y tipo de equipo de combustión requerido, además de

emitir a la atmósfera gases peligrosos que contienen azufre y cenizas de efecto perjudicial sobre

la vida animal y vegetal.

Para minimizar los efectos que pueden provocar los gases producto de la combustión realizada

por el carbón y buscando que esta sea ambientalmente segura y aceptable, se podría recurrir a

efectuar procesos como:

Limpieza del carbón y desulfuración antes de ser empleado en la combustión.

Lavado de los gases de combustión, normalmente económico para grandes industrias y

centrales térmicas.

La combustión en lecho fluido

En la Tabla 3 se dan a conocer algunos tipos de carbón con sus características.




Tabla 3. Tipos de carbón y sus características

TIPO PODER CALORÍFICO

(BTU/LB Ó KCAL/KG)

CARACTERÍSTICAS

Antracita 14000 ó 7771 Muy duro, no es coquizable, arde

suavemente y requiere un tiro

fuerte.

Bituminoso 11000-14000 ó 6100-7770 Blando, alto % de materias

volátiles, llama amarilla y mucho

humo.

Semibituminoso 13000-14500 ó 7216-8048 Arde con poco humo, más blando

que la antracita, se desmenuza

fácilmente.

Sub-bituminoso

(lignito negro)

9000-11000 ó 5000-6100 Un grado inferior al carbón

bituminoso.

Lignito 7000-11000 ó 3885-6100 Se encuentra entre la turba y los

carbones sub-bituminosos, con una

estructura de madera y apariencia

caliza.

Carbón fino Menos de 3000 ó 1700 Son un producto de rechazo o

desecho en las operaciones de

minería, con un elevado contenido

de cenizas.

Fuente: LAWRENCE KOHAN, Anthony. Manual de calderas. Volumen II. Pág. 420.

Métodos de combustión del carbón

Los medios utilizados para alimentar las calderas a base de carbón han venido evolucionando a

través del tiempo, esto con el objeto de mejorar la combustión en este tipo de dispositivos,

pasando desde el acarreo manual con pala a los alimentadores automáticos y el carbón

pulverizado.

Alimentadores automáticos

Los alimentadores automáticos se clasifican en:




Superiores

Inferiores

Los superiores se clasifican a su vez en alimentadores de proyección y de parrilla móvil. En el

primero el carbón en bruto se sopla o proyecta por medio de aire, vapor, paletas rotativas en

suspensión o proyección por encima del lecho de combustión, mientras en el segundo el

combustible se añade mediante una tolva a la parilla la cual lo transporta a la parte trasera del

hogar donde se quema y forma el coque, al llegar al final del hogar solo quedan cenizas y

escorias que serán retiradas luego de la parrilla. En los inferiores el carbón es empujado a lo largo

de la sección de alimentación o retorta hacia el hogar y repartido por cada lado del lecho de

combustible, el nombre asignado a este tipo de alimentadores está sujeto al tipo de mecanismo

utilizado para mover el carbón, como de retorta simple, retorta múltiple, tornillo alimentador o

alimentación de embolo.

Carbón pulverizado

La combustión del carbón pulverizado es el medio más empleado para quemar carbón en las

calderas grandes, el sistema exige al carbón pasar desde tolvas de alimentación a través de

alimentadores hasta el molino pulverizador, este proceso permite a los elementos combustibles

del carbón una oxidación rápida en el momento en que se alcanza la temperatura de ignición,

proporcionando este procedimiento una combustión más completa que con la parrilla o lecho de

combustión.

Consideraciones sobre el almacenamiento de carbones

La exposición del carbón a condiciones atmosféricas prevalecientes (humedad y temperatura)

puede causar un deterioro en su calidad. Este y otros procesos pueden llegar a cambiar el

contenido de humedad, para producir varios efectos por la oxidación del carbón y el desarrollo de

la combustión espontánea (un gran problema debido a que origina cambios en las propiedades

físicas y químicas de las pilas de carbón), para minimizar el riesgo de oxidación espontánea del

carbón almacenado en pilas se recomienda:

Nivelar, afirmar y drenar el terreno donde descansan las pilas de carbón

Transportar el carbón lo menos posible

Las pilas de carbón no presenten grandes alturas y así disminuir el peligro de combustión




Ubicar la cara de la pila que enfrenta el viento apisonada para evitar focos de auto combustión

Carbones de distinta procedencia se deben apilar por separado, evitando el almacenamiento

de finos de carbones de bajo rango por más de 4 semanas

Nunca exponer el carbón a la radiación calorífica prolongada, como por ejemplo al lado de una

caldera u horno.7

Coque

Es un combustible obtenido en la destilación de la hulla calentándola a temperaturas muy altas en

hornos cerrados que la aíslen del aire, y sólo contienen una fracción de la materia volátil de

origen. Es un producto de la descomposición térmica de carbones bituminosos en ausencia de

aire. En el Valle de Aburrá el coque es utilizado como combustible y materia prima en la

fabricación de hierro y acero usando hornos cúpula8

Madera

En estudios realizados por el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, se identifico que la madera

era utilizada en algunas industrias de su jurisdicción como combustible en hornos y calderas. Se

encontró que las maderas utilizadas para uso industrial son: El pino pátula, puerto, roble, sapán,

teca, ciprés, cedro, güino, perillo y eucalipto.

4.4 DISPOSITIVOS DE CONTROL DE MATERIAL PARTICULADO

Se entiende por dispositivos de control aquellos equipos diseñados con el objeto de retener el

material particulado presente en la corriente gaseosa que proviene de la combustión originada al

interior de un equipo que utiliza combustible líquido o sólido, o de aquellos procesos industriales

en los cuales se generan partículas finas como consecuencia de la ruptura mecánica de sólidos,

con el fin de minimizar la emisión de contaminantes a la atmósfera en pro de salva guardar el

7 LAWRENCE KOHAN, Anthony. Manual de calderas: Métodos de combustión del carbón. Volumen II.

Madrid España 2000. Pág. 424.


Colombia 2007. Pág. 34.




medio ambiente, los recursos naturales renovables, la salud humana y animal. Entre los equipos

más utilizados se encuentran:

La Cámara de Sedimentación Gravitacional

Colectores Ciclónicos

Filtro de Talegas

A continuación se darán a conocer las características principales de los equipos de control de

material particulado.

Cámara de sedimentación gravitacional

Las cámaras de sedimentación gravitacional utilizan la fuerza gravitacional como mecanismo de

separación sólido-gas de la corriente gaseosa, para lo cual reducen la velocidad del gas de

arrastre dentro de la cámara, en búsqueda de sedimentar las partículas más grandes al interior de

una tolva para luego ser extraídas. La disminución en la velocidad del gas de arrastre se logra

aumentando la sección transversal del ducto por donde es transportado hasta conformar la

cámara.

La cámara de sedimentación gravitacional presenta un buen desempeño para partículas mayores

de 50 µm, dependiendo la eficiencia de la captura tanto del tamaño como de la densidad de las

partículas. Usualmente se usa como tratamiento previo a otros procesos para retirar la fracción

gruesa del material particulado.

Figura 2. Cámara de sedimentación gravitacional

Fuente: http://www.monografias.com


http://www.monografias.com/



Colectores Ciclónicos

Los colectores ciclónicos remueven el material particulado de la corriente gaseosa, basándose en

el principio de impacto inercial generado por la fuerza centrifuga. En estos dispositivos el flujo

contaminante es forzado a un movimiento circular como se observa en la Figura 3, el cual ejerce

una fuerza centrifuga sobre las partículas dirigiéndolas a las paredes exteriores del ciclón las

cuales se van angostando en la parte inferior de la unidad, permitiendo así que las partículas sean

recogidas en una tolva.

Los ciclones son colectores de relativo bajo costo, la eficacia en la retención varía de acuerdo al

tamaño de la partícula y su peso especifico, pero oscila entre 30 y 90% con diámetros entre 5 y 20

µm, igualmente al no tener partes móviles se facilita la operación de mantenimiento, así mismo se

podría decir que este tipo de dispositivo presenta eficiencias mayores que la cámara de

sedimentación gravitacional pero menores que los filtros de talegas, lavadores y precipitadores

electrostáticos. Es recomendable que las velocidades de entrada al ciclón no sean muy altas ya

que esto podría provocar una resuspensión del material particulado sedimentado, obteniéndose

menos eficiencia en el proceso e implicando mayores costos en el consumo de energía.

Este tipo de equipo de control de material particulado es muy común en la industria local debido a

su bajo costo, poco espacio requerido y buena retención principalmente para gases provenientes

de la combustión con carbón (principal combustible utilizado en el AMVA). Adicionalmente para

mejorar dicha retención se utiliza el multiciclón, el cual está constituido por una batería que

contiene varios ciclones.

Figura 3. Fuerza centrifuga experimentada en un ciclón

Fuente: http://www.sabelotodo.org/aparatos/ciclon.html

GAS SUCIO


http://www.sabelotodo.org/aparatos/ciclon.html



Figura 4. Colector Ciclónico de entrada tangencial superior

Fuente: http://www.gruberhermanos.com/.../Ciclones/ciclones.html

Filtro de talegas

Los filtros de talegas son equipos de control de emisiones de material particulado, cuya función

es separar las partículas sólidas presentes en una corriente gaseosa haciéndolas pasar a través

de un tejido (estructura porosa compuesta de material fibroso) el cual tiende a retener las

partículas a medida que el flujo pasa por los espacios vacios del filtro. Este equipo comparado

con los dispositivos antes mencionados, presenta la eficiencia más alta (99%) para partículas

mayores de 0,3 µm.

El filtro de talegas está compuesto por una serie de hileras de tela en forma de tubos redondos,

cuyo material puede estar constituido por fibra sintética o natural, ubicados dentro de un soporte

para darle firmeza y encerrados en un compartimiento (ver Figura 5). El aire contaminado entra al

equipo por su parte inferior y la retención del material particulado se realiza por medio de las

talegas en donde queda atrapado, allí se va conformado una costra que tiende a impedir cada vez

más el paso de partículas.


http://www.gruberhermanos.com/.../Ciclones/ciclones.html



Para este tipo de dispositivo existen dos tipos de filtros: los desechables y los no desechables,

normalmente los primeros son usados en la industria para capturar el material particulado tóxico,

los segundos requieren mecanismos de limpieza para garantizar un tiempo de vida aceptable.

Los filtros de talegas no desechables se componen de:

Mangas o talegas que incluyen el medio filtrante y el mecanismo de soporte

Dispositivo de limpieza de las talegas

Silo de almacenamiento del material particulado removido

Carcasa que encierra el sistema de talegas

Ventilador que suministra la energía necesaria para transportar el flujo de gas

Por su parte los desechables utilizan normalmente talegas tipo envelope o sobre de carta, al

mismo tiempo cabe decir que estos tipos de filtros se dividen de acuerdo al tipo de soporte en

externos o internos. Al momento de elegir el tipo de tela a utilizar hay que tener en cuenta la

composición química, temperatura y humedad de la corriente gaseosa, así mismo la composición

química y física de las partículas, ya que de estas condiciones depende el desgaste de la tela.




Figura 5. Filtro de talegas convencional con soporte externo

Fuente: http:// www.ocw.usc.es/.../contaminacion_incineradoras.htm

4.5 NORMATIVA AMBIENTAL PARA EMISIONES EN FUENTES FIJAS

Conjunto de normas nacionales, en las cuales se establecen los estándares máximos permisibles

de emisión de contaminantes a la atmósfera, provenientes de los procesos productivos de las

empresas y que son descargados a través de un ducto ó chimenea, o en forma dispersa,

diseñadas para controlar las emisiones, con la finalidad de contribuir a preservar y mantener la

FILTRO DE

TALEGAS

TOLVA

ENTRADA

DE GAS

AIRE PRESURIZADO

(3-6) BAR

VALVULAS

S


http://ocw.usc.es/gl/servizos/ceta/opencourseware/Lic_Bioloxia/Xest_trat_residuos/material/temas/modulo2/incineracion/contaminacion_incineradoras.htm



salud humana, animal o vegetal y su bienestar. Consecuente con lo anterior se darán a conocer a

continuación cada uno de los decretos y resoluciones establecidos en la legislación Colombiana

por medio de los cuales se rige este tipo de emisiones.

Decreto 02 de 1982

La reglamentación de este Decreto 02 de 1982 contempla normas de emisión de material

particulado para industrias productoras de cemento, para industrias metalúrgicas que poseen

hornos de inducción o arco eléctrico, plantas productoras de asfalto y mezclas asfálticas, para

industrias que en general no queden cubiertas en forma explícita, y por último para plantas que

utilizan calderas para la generación de vapor empleando en dicha actividad carbón como

combustible.

El desarrollo del presente convenio 559 de 2008, se baso principalmente en los límites de emisión

permisibles establecidos en el Decreto 02/82, por ser la norma Colombiana que actualmente se

encuentra vigente, y en especial en los estándares estipulados en el capítulo IV, artículos 48 al 53

(calderas a base de carbón); 70 al 74 (otras industrias), y esporádicamente el resto de los

artículos que componen este capítulo, a excepción del 54 al 61 correspondiente a fabricas de

cemento.

Calderas a base de carbón

Cuando se requiere determinar los valores máximos permisibles de emisión correspondientes a

calderas que operan utilizando carbón como combustible, se realizan los cálculos con base en los

artículos 48, 49, 50, 51, 52 y 53 del presente decreto, a partir del consumo de calor (Ecuación 1) y

se reportan en kilogramos por millones de kilocalorías.

Ecuación 1. Cálculo para obtener el consumo de calor

A continuación en la Tabla 4 se dan a conocer los valores máximos de emisión permisibles para

calderas a base de carbón, los cuales se obtienen en función del consumo de calor reportado en

millones de kilocalorías por hora y la zona donde esté ubicada la empresa, adicionalmente en la




Tabla 5 se establecen una serie de ecuaciones utilizadas para realizar la interpolación de los

límites admisibles de descarga a la atmósfera cuando no estén contemplados en la Tabla 4.

Tabla 4. Valores de emisión permisibles para calderas a base de carbón

10 o menos 3 2 15

25 2,24 1,45 20

50 1,79 1,14 25

75 1,57 0,99 30

100 1,43 0,9 40

200 1,15 0,71 45

300 1,01 0,61 50

400 0,92 0,55 55

500 0,86 0,51 60

750 0,75 0,45 100

1000 0,68 0,4 115

1500 o mas 0,6 0,35 120

Altura de referencia del

punto de descarga (m)

Consumo de calor por

hora. Millones de

kilocalorías

Zona rural

Kilos/106kilocal

Zona urbana

Kilos/106kilocal

Tabla 5. Interpolación de los diferentes valores de normas de emisión para calderas a base de

carbón

Zona Máxima emisión permisible de

partículas (Kg/106 Kilocalorías)

Millones de Kilocalorías

por hora

Rural

E = 3.0 P ≤ 10

E = 6.29P-0.321 10 < P < 1500

E = 0.6 P ≥ 1500

Urbana

E = 2.0 P ≤ 10

E = 4.46P-0.348 10 < P < 1500

E = 0.35 P ≥ 1500

En la cual:

E: Máxima emisión permisible de partículas, expresada en Kilos por millón de kilocalorías

consumidas por hora.

P: Calor liberado por el combustible utilizado, en millones de kilocalorías por hora.




Adicionalmente según lo estipulado en el artículo 43, la emisión permisible determinada a partir

de los datos contenidos en la Tabla 4 y la Tabla 5, debe ser corregida por la altura de la fuente

con respecto al nivel del mar, mediante la Ecuación 2.

Ecuación 2. Relación para aplicar el factor de corrección por altura

Donde:

K = Factor de corrección por altura

Pb = Presión barométrica del lugar (mmHg)

H = Altitud sobre el nivel del mar, en miles de metros

Otras industrias

Los artículos 70 al 75 contemplan las normas de emisión para las industrias que no se encuentran

reguladas por los artículos 48, 54, 62 y 66 del Decreto 02/82, calculando los valores máximos

permisibles de emisión a partir de la producción horaria en toneladas de producto terminado y

reportándolos en kilos por hora.

A continuación en la Tabla 6 se dan a conocer los valores máximos de emisión permisibles para

otras industrias, los cuales se obtienen en función del producto terminado y la zona donde esté

ubicada la empresa; adicionalmente en la Tabla 7 se establecen una serie de ecuaciones

utilizadas para realizar la interpolación de los límites admisibles de descarga a la atmósfera

cuando no estén contemplados en la Tabla 6.

Tabla 6. Valores de emisión permisibles para otras industrias.

Producción horaria en toneladas

de producto terminado

Zona Rural

(kilos/hora)

Zona Urbana

(kilos/hora)

Altura de referencia

(m)

0,1 3,01 1,50 15

0,5 5,96 2,98 15




Producción horaria en toneladas

de producto terminado

Zona Rural

(kilos/hora)

Zona Urbana

(kilos/hora)

Altura de referencia

(m)

1,0 8,00 4,00 15

2,0 14,67 7,33 15

3,0 20,92 10,46 15

4,0 26,91 13,45 15

5,0 32,71 16,36 15

10,0 60,00 30,00 20

20,0 79,82 41,21 20

30,0 94,32 49,62 25

40,0 106,17 56,60 25

50,0 116,39 62,70 30

100,0 154,91 86,20 35

200,0 205,93 118,30 40

300,0 243,33 142,42 50

400,0 273,92 162,50 60

500 ó más 300,27 180,00 70

Tabla 7. Interpolación de los diferentes valores de normas de emisión para otras industrias

Zona Emisión máxima permisible de

partículas (kilos/hora)

Capacidad de producción

(t/h)

Rural

E = 3,0 P < 0,1

E = 8P0,425 0,1 ≤ P < 1,0

E = 8P0,875 1,0 ≤ P < 10,0

E = 23,26P0,4116 10,0 ≤ P ≤ 500

Urbana

E = 1,5 P < 0,1

E = 4,0P0,425 0,1 ≤ P < 1,0

E = 4,0P0,875 1,0 ≤ P < 10,0

E = 10,45P0,458 10,0 ≤ P ≤ 500




En la cual:

E: Máxima emisión permisible de partículas, (kilos/h)

P: Máxima producción horaria.

Decreto 948 de 1995

El Decreto 948 de 1995 contiene el reglamento de protección y control de la calidad del aire.

Reglamenta parcialmente la Ley 23 de 1973, el Decreto-ley 2811 de 1974; y la Ley 99 de 1993, en

relación con la prevención y control de la contaminación atmosférica y la protección de la calidad

del aire. Este Decreto contiene disposiciones generales sobre límites máximos permisibles para

emisiones por fuentes fijas, permisos de emisión para fuentes fijas, medidas para la atención de

episodios de contaminación y plan de contingencia para emisiones atmosféricas, vigilancia y

control del cumplimiento de las normas para fuentes fijas, medios y medidas de policía y régimen

de sanciones. De este decreto se tomo principalmente el artículo 110 ya que este denota las

formas de verificar el cumplimiento de las normas de emisión para una fuente fija industrial.

Artículo 110º.- Verificación del Cumplimiento de Normas de Emisión en Procesos

Industriales.

Para la verificación del cumplimiento de las normas de emisión por una fuente fija industrial, se

harán las mediciones de las descargas que ésta realice en su operación normal mediante alguno

de los siguientes procedimientos:

Medición directa, por muestreo isocinético en la chimenea o ducto de salida: Es el

procedimiento consistente en la toma directa de la muestra de los contaminantes emitidos, a

través de un ducto, chimenea, u otro dispositivo de descarga, en el que el equipo de

muestreo, simula o mantiene las mismas condiciones de flujo de salida de los gases de

escape;

Balance de masas: Es el método de estimación de la emisión de contaminantes al aire, en un

proceso de combustión o de producción, mediante el balance estequiométrico de los

elementos, sustancias o materias primas que reaccionan, se combinan o se transforman

químicamente dentro del proceso, y que da como resultado unos productos de reacción. Con

el empleo de este procedimiento, la fuente de contaminación no necesariamente tiene que

contar con un ducto o chimenea de descarga; y




Factores emisión: Es el método de cálculo para estimar la emisión de contaminantes al aire en

un proceso específico, sobre la base de un registro histórico acumulado, de mediciones

directas, balances de masas y estudios de ingeniería, reconocido internacionalmente por las

autoridades ambientales.

Resolución 0058 de 2002

Por medio de esta resolución se establecen normas y límites máximos permisibles de emisión

para hornos incineradores y crematorios de residuos sólidos y líquidos. Para el desarrollo del

presente convenio 559 se acogieron principalmente los artículos 4 y 5 de esta resolución (límites

de emisión para promedio diario y para promedio de media hora, respectivamente).


Por la cual se modifica parcialmente la Resolución número 0058 del 21 de enero de 2002 y se

dictan otras disposiciones. Dentro de esta resolución para efectos del desarrollo del presente

convenio 559 nos compete en especial el artículo 3 correspondiente a límites de emisión máximos

permitidos y parámetros para contaminantes generales.

Artículo 3. Límites de emisión contaminantes generales.

Las instalaciones de incineración no podrán descargar al aire los contaminantes que se señalan

en la tabla No.1 (de la resolución 886/04), en promedios de concentraciones superiores a las

indicadas en las condiciones de referencia. Igualmente se requiere la implementación de los

monitoreos de acuerdo a la capacidad nominal del horno, de acuerdo con lo establecido en la

misma tabla.


Por el cual se establecen parcialmente los factores a partir de los cuales se requiere permiso de

emisiones atmosféricas para fuentes fijas. Está resolución es fundamental a la hora de evaluar las

empresas que requieren permiso de emisiones atmosféricas acorde con el tipo de industria, las

obras, actividades o servicios que prestan; en general para el desarrollo del Convenio 559 se

utilizó principalmente el Articulo 1, numeral 4.1, el cual toma como base el consumo nominal de

combustible para el que fueron diseñados las calderas y hornos generadores de descargas al

medio ambiente, para establecer si la empresa monitoreada requiere o no permiso de emisiones.





Por la cual se regulan los criterios ambientales de calidad de los combustibles líquidos y sólidos

utilizados en calderas y hornos de uso comercial e industrial y en motores de combustión interna

de vehículos automotores. De esta resolución nos apoyamos en el capitulo V, articulo 9, el cual

hace referencia al registro de consumo de combustibles, vital para toda empresa ya que por

medio de este se puede corroborar el consumo real de combustible y a la vez permite conocer la

ficha técnica del carbón.


Por la cual se modifica parcialmente la Resolución 898 de 1995 mencionada anteriormente.


Por la cual se establecen las normas y estándares admisibles de contaminantes a la atmósfera

por fuentes fijas y se dictan otras disposiciones. Esta resolución durante el desarrollo del

Convenio 559 de 2008 se encontraba en periodo de transición, comenzando a regir luego de su

publicación en el diario oficial, 24 meses después para aquellas empresas que se encontraban

cumpliendo con lo dispuesto en el Decreto 02 de 1982, y 18 meses para las empresas que no

contaban con licencia ambiental, plan de manejo o permiso de emisiones.

No obstante el AMVA quiso evaluar mediante esta norma, a las fuentes fijas que hacían parte de

su jurisdicción, en aras de orientar a las empresas para que realizaran ajustes a sus procesos y

sistemas de combustión, de manera tal que les permitiera cumplir con los valores admisibles

máximos de emisión al momento de su entrada en vigencia. Las disposiciones de la presente

resolución, se establecen para todas las actividades industriales, los equipos de combustión

externa, instalaciones de incineración y hornos crematorios.

Para el desarrollo del presente Convenio 559, se utilizaron principalmente las disposiciones

establecidas en el Capítulo II “Estándares de emisión admisibles de contaminantes al aire para

fuentes fijas puntuales de actividades industriales” y el Capítulo III “Estándares de emisión

admisibles de contaminantes al aire para equipos de combustión externa, por ser los procesos




más utilizados en las actividades industriales realizadas en cada una de las empresas

monitoreadas.

Capítulo II: Estándares de emisión admisibles de contaminantes al aire para fuentes fijas

puntuales de actividades industriales

En la Tabla 3, artículo 6, del presente capítulo, se encuentran listadas las actividades industriales

y los contaminantes a monitorear por actividad industrial, los correspondientes estándares de

emisión admisibles están registrados en la Tabla 1, artículo 4 y se dan a conocer a continuación,

los que hacían parte del Convenio 559 de 2008.

Tabla 8. Estándares de emisión admisibles de contaminantes al aire para actividades industriales a

condiciones de referencia (25 ºC, 760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%.

Contaminante

Flujo del

contaminante

(kg/h)

Estándares de emisión admisibles (mg/m3)

Actividades

industriales existentes

Actividades

industriales nuevas

Material Particulado (MP) <= 0.5 250 150

> 0.5 150 50

Dióxido de Azufre (SO2) TODOS 550 500

Óxidos de Nitrógeno (NOx) TODOS 550 500

Capítulo III “Estándares de emisión admisibles de contaminantes al aire para equipos de

combustión externa

En la Tabla 4, artículo 7 y en la Tabla 5, artículo 8 del presente capítulo, se dan a conocer los

estándares de emisión admisibles para equipos de combustión externa existentes y nuevos

respectivamente. Los límites permisibles planteados difieren solamente en la concentración

estipulada para material particulado como se registra a continuación.




Tabla 9. Estándares de emisión admisibles para equipos de combustión externa existentes a

condiciones de referencia y con oxígeno de referencia del 11%.

Combustible Estándares de emisión admisibles (mg/m3)

MP SO2 NOX

Sólido 200 500 350

Líquido 200 500 350

Gaseoso NO APLICA NO APLICA 350

Tabla 10. Estándares de emisión admisibles para equipos de combustión externa nuevos a

condiciones de referencia y con oxígeno de referencia del 11%.

Combustible Estándares de emisión admisibles (mg/m3)

MP SO2 NOX

Sólido 50 500 350

Líquido 50 500 350

Gaseoso NO APLICA NO APLICA 350

Una disposición importante contenida dentro de la presente Resolución, es la corrección de

oxígeno posterior a la medición, la cual solo se realiza a aquellos equipos en los cuales se genere

combustión y es aplicable a cada uno de los contaminantes monitoreados. A continuación se da a

conocer la ecuación utilizada para tal fin.

Ecuación 3. Cálculo de la concentración de contaminantes corregida por oxígeno

Donde:

CCR(O2ref)= Concentración del contaminante a condiciones de referencia con la corrección de

oxígeno, basado en el oxígeno de referencia de conformidad con lo establecido en la presente

resolución.

CCR(X%)= Concentración del contaminante a condiciones de referencia

%O2ref= Oxígeno de referencia de la medición, de conformidad con lo establecido en la presente

resolución, en %

X%= Oxígeno medido a la salida de los gases, en %




5 METODOLOGÍA

5.1 SELECCIÓN DE LAS EMPRESAS

Inicialmente el Convenio 559 de 2008 se estructuró orientado al programa de cupos transferibles

de emisión, buscando obtener información de aquellas empresas que no tenían registros de

emisión de fuentes fijas y a la vez consolidar y fortalecer los datos reportados de aquellas que

estaban al orden del día. Adicionalmente poder evaluar rápidamente aquellas empresas que

presentaran problemáticas asociadas a quejas de la comunidad o por requerimientos estipulados

por la entidad.

Los listados eran consolidados y enviados por la interventoría a solicitud del Laboratorio GIGA, a

medida que se iban realizando las visitas preliminares de las fuentes fijas seleccionadas,

inicialmente bajo los criterios antes mencionados, adicionalmente buscando satisfacer el

componente del convenio referido al análisis de alternativas de recambio tecnológico del tipo de

combustible de calderas y proponer mecanismos de mejoramiento del sistema de combustión.

Durante la ejecución del Convenio 559 de 2008, , las fuentes fijas a evaluar se encaminaron en la

realización del seguimiento y control de las empresas ubicadas en la jurisdicción del AMVA y a las

que presentaban algún tipo de problemática asociada a una queja, obteniendo una información

que permitía consolidar y fortalecer la base de datos del Área Metropolitana, posibilitando una

asignación más correcta de los cupos transferibles de emisión para aquellas empresas vinculadas

en dicho programa.

5.2 EMPRESAS MONITOREADAS

El presente Convenio 559 de 2008 tenía contemplado inicialmente, realizar 220 monitoreos a

fuentes fijas de emisión ubicadas en jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, sin

embargo, dicho número fue reducido a 202 muestreos isocinéticos en mutuo acuerdo entre las

partes, el cual quedo consignado en el acta de reunión del 23 de noviembre de 2009. Los

principales motivos que originaron esta decisión fueron:

71 empresas que fueron visitadas y tuvieron que ser descartadas




3 muestreos que no pudieron ser culminados por problemas en los sistemas a evaluar, los

cuales se nombraron como fallidos.

De las 202 fuentes convenidas a monitorear, se realizaron 172 muestreos isocinéticos, los

demás no se pudieron ejecutar por las siguientes razones:

Se descartaron 74 fuentes a monitorear, lo anterior obedeció a equipos que utilizaban gas

natural como combustible, empresas trasladadas de la ubicación inicial o las habían liquidado,

no tenían fuentes fijas de emisión, los dispositivos a evaluar operaban esporádicamente, no

presentaban un sistema apto para ser monitoreado, entre otras, reduciendo las posibilidades

de muestreos a realizar.

Quedaron 34 fuentes fijas en espera de la realización del correspondiente muestreo. Entre las

causas que ocasionaron no poder ejecutar dichos monitoreos se encuentran: los equipos a

monitorear se encontraban en Stand By dentro de su funcionamiento en la empresa, a los

dispositivos seleccionados se les había realizado evaluación de emisiones recientemente,

debido a lo cual se propendía por utilizar los recursos en otra fuente diferente o se le requería

a la empresa realizar adecuaciones a la chimenea para el desarrollo del monitoreo,

solicitudes que eran omitidas impidiendo la programación correspondiente.

Las causas anteriores conllevaron a limitar el número de fuentes posibles a evaluar,

entorpeciendo los cronogramas de ejecución presupuestados y por ende limitando el tiempo

destinado para tal fin, impidiendo a la vez realizar la totalidad de fuentes fijas acordadas para

monitorear dentro del presente Convenio 559 de 2008. Con respecto al análisis de los sistemas

de combustión y los posibles mecanismos de mejoramiento y alternativas de recambio

tecnológico, se evaluaron los 60 sistemas acordados.

A continuación se da a conocer las fuentes fijas monitoreadas y la fecha de la respectiva

evaluación.




Tabla 11. Listado de empresas monitoreadas Convenio 559 de 2008

No

Fuente

CM Empresa Dirección Teléfono Municipio Equipo monitoreado Análisis

combustión

Fecha

muestreo

1 219 Alimentos

Copelia S.A. Carrera 58 A No 29-89 2353366 Medellín Caldera Carbón Si 12/02/2009

2 0241 Artextil S.A. Calle 72 No 42-26 3703000 Itagüí Caldera No 4 Si 16/02/2009

3 N/T Ascender S.A. Calle 84 No 42-104 361 73 00 Itagüí Caldera ACPM Si 18/02/2009

4 4595 C.I. Doña Paula Calle 81 No 52D-107 3710348 Itagüí Caldera Fuel Oil No 05/05/2009

5 N/T

Clúster de la

Moda S.A. Calle 21 No 65 3510169 Medellín Caldera Carbón

Si 10/03/2009

6 No 17/02/2010

7

5570 Colceramica

S.A.

Carrera 50 No. 80 sur

73 378 79 00 La Estrella

Horno 1

No

22/07/2009

8 Horno 2 17/07/2009

9 Secador Prensa 1 24/07/2009

10 Secador Prensa 2 24/07/2009

11 Secadero Box Horno

1 05/08/2009

12 Secadero Box Horno

2 13/07/2009

13 Cabina de esmaltado 22/07/2009

14 Sistema captación 06/07/2009

15 13979 Color Shop Calle 45A No 58 - 45 5124928 Medellín Caldera Carbón Si 11/08/2009

Comentado [l1]: Insertar a esta tabla datos generales de la

empresa como dirección, teléfono y Código metropolitano




No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

16

4840 Coltejer S.A. Carrera 42 Nº. 54 A

161 Autopista Sur 375 75 00 Itagüí

Caldera No 1 Si 23/02/2009

17 Caldera No 2 Si 24/02/2009

18 Caldera No 4 Si 25/02/2009

19 Caldera No 5 Si 26/02/2009

20 Caldera No 6 Si 02/03/2009

21 Central térmica

No 08/07/2009

22 No 06/04/2010

23

4820

Fabrica de

Calcetines

Crystal S.A.

Carrera 48 No 52 sur

81 3788333

Itagüí

Caldera 1200 BHP Si 23/06/2009

24

Carrera 58 No 24 - 70 2617100 Caldera 300 BHP Si 26/08/2009

25 5018 Frigopor Ltda. Calle 72 No 67 – 26 437 52 17 Medellín Caldera Carbón Si 20/02/2009

26 13685

La Stamperia

Ltda. Carrera 42 No 46 – 129 377 07 07 Itagüí Caldera Carbón

Si 09/02/2009

27 No 26/02/2010

28 13299 La Vinco S.A. Carrera 51 No 10B sur

17 361 55 10 Medellín Caldera Carbón Si 13/03/2009

29 608 Loundry Colors

S.A. Carrera 65 No 45A - 34 2307915 Medellín Caldera Carbón Si 28/07/2009

30 N/T Pomelos S.A. Carrera 46 No 27-74 2629304 Medellín Caldera ACPM Si 26/05/2009

31 N/T Premium Wash

Ltda. Calle 10 No 52-101 3616869 Medellín Caldera Carbón Si 20/04/2009

32 14084 Procesos Carrera 50B No. 6 sur 2557089 Medellín Caldera Carbón Si 28/04/2009






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

33 Multicolor Ltda. 53 No 12/02/2010

34 201 Proincol S.A. Carrera 51 No. 13-193 2652077 Medellín Caldera Carbón Si 12/03/2009

35

1736 Sumicol S.A.


01

305 83 00 Sabaneta

Silos Alm. De Yeso

No

30/01/2009

36 Calderin L1 29/01/2009

37 Tolva L1-L2 28/01/2009

38 Horno continuo 1

26/01/2009

39 16/03/2010

40 Horno continuo 2

27/01/2009

41 16/03/2010

42 Ducto Molino 1 y 2 16/03/2009

43 Molino 1 15/05/2009

44 Molino 3 17/03/2009

45 Horno rotatorio No 3

04/05/2009

46 17/03/2010

47 Caldera 07/04/2010

48 12679 Jabones

Integrales Carrera 42 Nº 75-193 3764545 Itagüí Caldera Carbón Si 18/05/2009

49 230

Tintorería

Industrial Diego Calle 65 No. 74B165 4301360 Medellín Caldera Carbón

Si 11/03/2009

50 No 09/02/2010

51

5574

Electro

porcelana

Carrera 49 No 67 Sur

680 305 80 41 Sabaneta

Horno No 2

No

25/03/2009

52 Secadero No 6 24/03/2009

53 Secadero No 7 27/03/2009






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

54 Gamma Secadero No 8 25/03/2009

55

4022 Ladrillera El

Noral Carrera 89C No 31E99

2380027

Medellín

Horno 1 Si 21/04/2009

56 Horno 2 Si 23/04/2009

57 Secadero 1 No 23/04/2009

58 Secadero 2 No 22/04/2009

59

5907 H.R.A.

Uniquímica S.A

Calle 80 Sur No. 54 -

79 309 55 55 La Estrella

Horno Torre 1

No

30/09/2009

60 Horno Torre 2 09/09/2009

61 Horno Torre 3 30/09/2009

62

13475 Mejisulfatos Carrera 41 No 46-114 3721200

Itagüí Molino 3 Secundario No 13/05/2009

63 Molino 1 Primario No 22/05/2009

64 Estrella

Molino primario 1 No 02/12/2009

65 Molino secundario 2 No 04/12/2009

66 1291

Landers y CIA

Ltda. Carrera 53 No. 30 – 27 350 52 20 Medellín

Horno 1 No

11/05/2009

67 Horno 2 11/05/2009

68 5091 CELSA S.A. Calle 50 No. 40 – 20 375 55 00 Itagüí

Horno 2 No

01/07/2009

69 Horno 3 01/07/2009

70 0181 Galpón Medellín Carrera 55 N° 86A 52 2552255 Horno Continuo No 03/06/2009

71 4729 LAMINACO Carrera 42 Nº 75-273 4444002 Itagüí

Horno Inducción

Eléctrica No

07/07/2009

72 10/02/2010

73 5904 Indugevi Calle 57 Sur Nº 43A-

174 2885633 Sabaneta Caldera Si 20/05/2009

74 13810 Facarda Carrera 45 A No. 66 A 372 60 60 Itagüí Caldera Si 12/06/2009






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

14

75 510 Papelsa

Troncal del Nordeste

999-18

4057000 Barbosa Caldera

Si 27/05/2009

76 No 12/05/2010

77 12541 Agua Pura

Lavandería Carrera 52 No. 25 - 154 2657411 Medellín Caldera Si 01/06/2009

78 5953 Sulfoquimica Calle 55 Nº 46-85 3701170 Itagüí Caldera Si 02/06/2009

79 724 Asei Calle 29 Nº. 41-35 3774646 Itagüí Horno incinerador No 10/07/2009

80 1077 Cervunión Carrera 50 Nº. 38-39 3706733 Itagüí


81 Caldera No 4 No 16/10/2009

82 3477 Finca Calle 36 No. 56-76 3787790 Itagüí Caldera

Si 05/06/2009

83 No 21/05/2010

84 4600 Proteco Calle 79 No. 52 D 61 372 42 20 Itagüí Caldera

Si 03/06/2009

85 No 21/04/2010

86 13673 Protexman Calle 29 D Nº 55-109 2359490 Medellín Caldera

Si 08/06/2009

87 No 14/04/2009

88

1934

Colteñidos y

Procesos

Calle 80 No 65-127 4426060 Medellín

Caldera 300 BHP Si 16/06/2009

89 Caldera 200 BHP Si 17/06/2009

90 13302 Colors Industry Calle 29 D No. 55 –

178 235 34 53 Medellín Caldera Si 24/06/2009

91 41029

66

Textiles

Fabricato

Transversal 78 No 65-

299 4484999 Medellín Caldera 100 BHP

Si 30/06/2009

92 No 29/04/2010






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

93 Tejicondor S.A.

Carrera 50 No. 38 - 320 451 27 27

Bello-No

Tejidos Caldera No 2 Si 14/08/2009

94 Bello -Pantex


95 Caldera No 2 Si 12/08/2009

96 Barbosa Caldera No 1 Si 21/08/2009

97 1690 Tintorería

Sobiesky Carrera 45 No. 30-42 2622007 Medellín Caldera Si 03/08/2009

98 0226 Termimoda Carrera 52 Nº 27A-87 2651900 Medellín Caldera Si 26/06/2009

99 13393 Lavatinsa Carrera 46 Nº 14-219 2667233 Medellín Caldera Si 19/06/2009

100 4036

Tintorería

Industrial

Teñimos

Carrera 52 Nº. 6 sur –

69 2853511 Medellín Caldera Si 29/07/2009

101 4535

C.I. Gutiérrez Calle 37 No. 46 – 49 232 28 13 Medellín

Horno fundición No 15/07/2009

102 Horno fundición No 15/07/2009

103 5905 Perfiles

Técnicos Carrera 44 Nº 50 sur 96 2882324 Sabaneta Horno fundición No 03/07/2009

104 13710 Prolava Carrera 52 Nº 7Sur –

85 Local 123 2852458 Medellín Caldera Si 29/07/2009

105 5013 Colcafe Calle 8 Sur No 50 - 67 2856600 Medellín Caldera No 10/12/2009

106 1965 Compañía de

Empaques

Carrera 42 No 86 – 25

Autopista sur 3658888 Itagüí Caldera Carbón No 17/11/2009

107 8868 Lavado técnico Carrera 51 Nº 10B Sur 3615253 Medellín Caldera Carbón Si 21/07/2009






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

108 - 64 No 16/03/2010

109 3731

4341

Invatex Calle 53 Nº. 73-125 2646633 Medellín Caldera No 06/10/2009

110 Bonem Calle 6 sur No. 50 C

104 360 40 40 Medellín Horno No 08/09/2009

111 376 Teñidos y

acabados Calle 25 Nº 41-125 378711 Itagüí

Caldera

Carbón Si 27/07/2009

112 1184 Pelco Calle 27 No 41-163 3762525 Itagüí Caldera Si 31/07/2009

113 N/T Servitex S.A. Calle 50 Nº. 41-99 int.

106 3777869 Itagüí Caldera Si 04/08/2009

114 12138 Andes Cast

Metals Foundry


380 309 9480 La Estrella Ducto esmeriles No 05/08/2009

115 14053 Reusar Calle 88 Sur No 52 - 79 2790798 La Estrella Horno No 18/09/2009

116

3018 Nubiola Calle 7 No 23C10 4444646 Girardota


117 Caldera No 2 Si 19/08/2009

118 Caldera No 3 Si 31/08/2009

119 0273 Productos

Familia

Carrera 50 No 8sur -

117 3609500 Medellín Caldera Si 24/08/2009

120 N/T Novaruta Calle 13 Sur No 51-101 278 88 70 Caldas Caldera No 04/09/2009

121 554 Bocadillos El

Caribe Carrera 52 No. 7 sur 73 2850177 Medellín Caldera Si 28/08/2009

122 N/T Galpón

Antioquia

Carrera 55ª No

12AASur - 175 2550335 Itagüí Secadero No 11/09/2009






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

123 4620 Solla S.A. Carrera. 49 A No. 24 A

34 4548000 Bello Caldera Si 02/09/2009

124 0525 C.I. Colcueros Calle 46 No 78 - 335 3812727 Copacabana Caldera No 14/09/2009

125 N/T Industrias El

Tricot Calle 51 No 41 - 79 2819443 Itagüí Caldera Si 18/08/2009

126 4268 Asfrio Calle 21 E No 42-101 4610251 Bello Caldera No 01/09/2009

127 216 CIPA Carrera 49 No 23 - 45 4650020 Bello Caldera Si 02/09/2009

128 9479 Kimberly Calle 12 No 11-11 Km.

2.5 4547600 Barbosa Caldera 900 BHP No 16/09/2009

129 233 Curtimbres

Itagüí Carrera 53 A No. 50-89 3720666 Itagüí Caldera No 07/09/2009

130 5578 Imsa Calle 52 Sur No 44 - 32 3052400 Sabaneta Caldera No 09/09/2009

131 8409 Creaciones

Monteblanco Carrera 55 No 27ª - 20 2655554 Medellín Caldera No 30/09/2009

132 10650 Cometa Calle 62 D No 120 A 51 4270800 San Cristóbal

Horno Fundición 1 No 05/10/2009

133 Horno Fundición 2 No 07/10/2009

134 10620

Industrias El

Toro

Carrera 52 No 29ª –

111 Local 104 3505700 Medellín Caldera No

09/10/2009

135 13/04/2010

136 0516 Mineroil Calle 46 No 42-70 2770111 Itagüí Calentador aceite

térmico No 14/10/2009

137 3205 Jardines

montesacro

Carrera 42 No. 25 – 51

San Pio 374 11 11 Itagüí

Crematorio TKF

mañana No 09/11/2009






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

138 Itagüí Crematorio TKF tarde No 09/11/2009

139 Itagüí Crematorio All

mañana No 10/11/2009

140 Itagüí Crematorio All tarde No 10/11/2009

141 1948 Interquim Km 2.5 vía Girardota -

Hatillo 2890533 Girardota Torre adsorción No 02/10/2009

142 3306 Colanta Calle 74 Nº. 64 A 51 4455555 Medellín Caldera No2 No 21/10/2009

143 8407 NOPCO Calle 27B No 49 - 39 4669000 Bello Caldera No 13/10/2009

144 4534 Laboratorio

higietex Calle 12 No 52 A 119 255 47 82 Medellín Caldera Carbón No 20/10/2009

145 1646 Espoquímica Carrera 47 No 67B - 34 3715555 Itagüí Caldera No 16/10/2009

146 4598 Oxider Carrera 42 Nº. 24 - 32 277 97 85 Itagüí Caldera No 28/10/2009

147 176 Asfaltadora

Colombia Carrera 55 No 90 - 01 5226015 Medellín Horno rotatorio No 12/11/2009

148 4513 Amtex S.A. Calle 46 No 41 - 69 3720098 Itagüí

Caldera 3 No 19/10/2009

149 Caldera 4 No 23/10/2009

150 224

Quintero

Esmeralda Ltda. Carrera 41C N° 51-15 3720133 Itagüí


151 Caldera No 3 Si 09/06/2009

152 N/T Tejar San José Calle 69 No. 57-161 3770022 Itagüí Horno cocción No 26/10/2009

153 13802 Color Denim Carrera 52 No. 7 sur 85

Bodega 110 3545620 Medellín Caldera No 30/10/2009

154 9706 Precomprimido Carrera 42 No 27 - 150 3721111 Itagüí Caldera ACPM No 06/11/2009






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

155 12864 Hilos La Línea Calle 25 Nº. 41 - 206 2813129 Itagüí Caldera No 04/11/2009

156 10783 Dulces Flower Calle 51 Nº. 40 – 125 3723912 Itagüí Caldera No 06/11/2009

157 4604 Tintexa Calle 72 No 44 - 96 3722727 Itagüí Caldera No 03/11/2009

158 7536 Inversiones

Tribilin Carrera 42 No 26 - 18 2773586 Itagüí Caldera No 09/11/2009

159 N/T Hilos Telaraña Carrera 72 C No. 71-31 4214944 Medellín

Caldera No 11/11/2009

160 No 14/04/2010

161 3750 Enka Km 3 vía Girardota -

Hatillo 4055225 Girardota Caldera No 27/11/2009

162 N/T Cobral Carrera 48 Nº. 98 A sur

140 303 11 22 La Estrella Caldera No 30/11/2009

163 91047

21

Trenzados

Medellín

Carrera 49 No. 125 sur

- 129 2787033 Caldas Caldera No 25/11/2009

164 N/T Coloretto Carrera 49 Nº. 815-90 301 15 42 Sabaneta Caldera

No 30/11/2009

165 No 09/04/2010

166 4812 Productos

Bonanza Calle 45 No. 36 A 59 2391913 Medellín Caldera No 09/12/2009

167 5909 Promatel Carrera 50 Nº. 79 C sur

– 250 279 42 05 La Estrella Horno No 04/12/2009

168 N/T Corrumed Calle 100 sur No 52ª -

194 3785000 La Estrella Caldera No 23/03/2010

169 4836 Fymecol Carrera 52 Nº. 57 A – 281 15 15 Itagüí Horno No 23/03/2010






No

Fuente


combustión

Fecha

muestreo

83

170 4659 Kromia Calle 25 Nº 41-185 3741818 Itagüí Caldera No 07/04/2010

171 4341 Erecos S.A. Calle 24 No. 44 - 01 2322600 Medellín Horno rotatorio No 19/05/2010

172 4569 Prohesa Carrera 50ª No 43 - 33 3721112 Itagüí Caldera No 28/10/2009






5.3 EMPRESAS VISITADAS Y DESCARTADAS DE LA REALIZACIÓN DE MUESTREO

ISOCINETICO

Acorde a lo relacionado en el numeral anterior, constantemente el AMVA consolidaba y

entregaba listados de posibles fuentes fijas a las que se les podría realizar muestreo isocinético,

estas se depuraban y se procedía a la realización de las visitas preliminares con la finalidad de

evaluar si se contaba con la infraestructura necesaria, si el combustible utilizado por el equipo de

combustión era de interés para el análisis de sus emisiones y si el funcionamiento del dispositivo

emisor permitía la ejecución del muestreo acorde a las metodologías estipuladas por la EPA.

Durante esta etapa del Convenio 559 de 2008, se fueron descartando aquellas empresas que

poseían calderas a gas natural, ya que por su bajo impacto ambiental en relación con el aporte de

material particulado y dióxidos de azufre, era preferible optimizar los recursos destinados en el

proyecto y encaminarlos en aquellas que si lo ameritaran. Adicional a lo anterior, otros factores

importantes al momento de tomar la decisión de descartar una fuente fueron:

En la dirección reportada no se encontraba fuente fija de emisión. Durante la visita preliminar

se encontró que algunas empresas habían tenido que cerrar por la poca demanda del

mercado, el proceso asociado a la chimenea se había suprimido o simplemente no se contaba

con dispositivos que generaran emisión a la atmósfera.

Los equipos seleccionados para ser monitoreados, operaban esporádicamente en la empresa,

dicho funcionamiento dependía de la demanda del producto al cual estaba asociado el

dispositivo, pero al ser ésta poco frecuente, dificultaba la programación de la fuente fija a

evaluar. En otros casos era tan poca la demanda, que durante el tiempo en el cual operaba el

equipo, era imposible realizar el muestreo respectivo cumpliendo los lineamientos estipulados

en las metodologías de monitoreo (EPA).

A continuación se relacionan las 74 fuentes fijas que fueron descartadas para la realización de los

muestreos.




No

Fuente

Empresa Equipo a

monitorear

Motivo por el cual fue descartada

1 Erecos S.A. Horno Túnel Combustible gas natural

2

Fabrica de

Calcetines Crystal

S.A.

Caldera No 3

Fuera de funcionamiento

3 La Parcela S.A. Caldera ACPM Se iban a fusionar con C.I. Doña Paula

4 Lavandería La 30 Caldera

Carbón

Se había realizado muestreo reciente con

respecto a la visita, fue descartada por el

AMVA.

5

Lavandería

Suprema Laundry

S.A.

Caldera No 2

No estaba operando por falta de

adecuaciones, adicionalmente la empresa

le compra vapor a Coltejer.

6 Química Básica

S.A. Caldera GLP

Combustible gas natural

7

Quintero

Esmeralda Ltda.

Caldera No 1 Las calderas se encuentran fuera de

funcionamiento debido a los altos costos

de operación, ya que utilizan Fuel Oil para

la generación de energía. El vapor y

aceite térmico que proporcionan estos

equipos, se suplen por medio de las

calderas 2 y 3.

8 Caldera No 4

9 Sulmex S.A. Caldera ACPM Opera aproximadamente 2 días por mes y

durante una hora.

10

Emma CIA y S.A.

Horno

fundición No 1

Debido a políticas de la empresa, el

proceso de fundición se está realizando

en la planta ubicada en la ciudad de Cali,

por lo tanto los hornos ubicados en la

ciudad de Medellín se encuentran fuera

de operación

11 Horno

Fundición No 2

12 Horno

Fundición No 3

13 Electroporcelana

Gamma

Horno No 1 Todos los equipos funcionan con gas

natural, adicionalmente algunos 14 Horno No 3




15 Horno No 4 dispositivos que se pudieron evaluar

dentro de la empresa con características

semejantes, cumplieron los límites de

emisión holgadamente, lo cual motivó

descartar los faltantes.

16 Horno No 5

17 Secadero No 1

18 Secadero No 2

19 Secadero No 3

20 Secadero No 4

21 Secadero No 5

22 Secadero No 9

23 Secadero No

10

24 Secadero No

11

25 Mejisulfatos Trituradora No tiene chimenea

26 Celsa Horno 4 No posee chimenea

27

Fritolay

Intercambiador

de Papa

La fuente fija proviene de

intercambiadores de calor, no se emiten

gases de combustión, se emite vapor

procedente del proceso.

28 Intercambiador

de Doritos

29 Horno

extruidos

30 Intercambiador

de plátano

31 Tintorería Arteco Caldera La empresa seleccionada no se

encontraba ubicada en la dirección, el

local estaba vacío u ocupado por otra

empresa

32 Artex Tintorería Caldera

33 Somoscolor Caldera

34 Tecniprocesos Caldera

35 Tintel Caldera

36

Promical

Molino de

masas

En esta empresa las chimeneas no

estaban asociadas a los dispositivos

requeridos por el AMVA, una proviene de

molino de cal viva y de un proceso de

empacado, otra del molino de la planta de

cal viva y la tercera de un proceso de

37 Molino de

martillo

38 Molino de

martillo




39 Molino de

martillo

empacado, el funcionamiento de los

dispositivos es por baches y periodos muy

cortos.

40 Stonecolor Caldera La empresa fue cerrada

41 Compañía de

Empaques Caldera ACPM Caldera en stand By

42 Inversiones

Suprema Caldera Combustible gas natural

43 Lavandería y

Tintorería Medellín Caldera No existía en la dirección asignada

44 Industrias e

Inversiones El Cid Caldera Empresa en liquidación

45 Postobon Caldera Combustible gas natural

46 Aerotex Caldera La empresa no se encontraba en la

dirección asignada

47 Fundición Central Horno No contaba con las condiciones mínimas

para la realización del muestreo

48 Hacegrasas Caldera Planta de producción fue trasladada para

Buga, no había fuente de emisión

49 Industrias del Maíz Caldera Planta de producción no opera en

Medellín, no había fuente de emisión

50 Coca cola Femsa Caldera Combustible gas natural

51 Zenu Caldera Combustible gas natural

52 Salnat Caldera Combustible gas natural

53 Distribuidora disma

pan Bodega

No se encontraron fuentes fijas de

emisión

54 Alimentos Recar Horno Combustible gas natural

55 Leonisa Caldera Combustible gas natural, Stand By

56 Colpisa Caldera

El tipo de contaminantes emitidos no

están contemplados dentro de los

evaluados en el Convenio

57 Promel Horno Fuera de operación

58 Conservas La Caldera Combustible gas natural




Exquisita

59 C.I. Naturalways Caldera Combustible gas natural

60 Holasa

Caldera Combustible gas natural

61 Horno

62 Amtex S.A.

Caldera 1 Combustible gas natural

63 Caldera 2

64 Clínica Medellín Caldera Combustible gas natural

65 Coambiental Horno

incinerador

La empresa se traslado fuera del Área

Metropolitana, ya no es de su jurisdicción

66 Finox S.A. Horno No posee fuente fija de emisión

67 Autoindustrial

Camel Caldera

El funcionamiento es solo una vez al mes

y las horas de operación son variables, lo

cual no garantiza el tiempo necesario para

el muestreo.

68 Lafitex Caldera No hay fuentes fijas de emisión, bodega

69 Lubrigrasas Caldera Opera 2 a 3 horas por día

70 Plastiquimica Caldera Combustible gas natural

71 Textiles Guarne Caldera Combustible gas natural

72 La Curtiembre Caldera Combustible gas natural

73 Procter y Gamble Torre de

sulfonación Combustible gas natural

74 Manufacturas

Muñoz Horno Curado Combustible gas natural

5.4 DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS EN LA REALIZACIÓN DE

MONITOREOS ISOCINETICOS

Los equipos utilizados en la realización de los monitoreos isocinéticos son los siguientes:

Desecadores

Balanzas analíticas

Analizador de material particulado MST Andersen o Environmental Supply y su tren de

muestreo.




Analizador de gases de combustión.

5.4.1 Desecadores

Los desecadores son instrumentos utilizados en los laboratorios con el objeto de remover la

humedad contenida en los filtros que serán utilizados en los muestreos isocinéticos. Los

desecadores son estructuras de vidrio provistas de un sistema de sellado hermético mediante la

utilización de grasa para vacío, de un fondo en el cual es depositada una cantidad determinada de

silica gel, compuesto utilizado para retener la humedad contenida en los filtros y de un falso fondo

en el cual son depositados los filtros que se quieren secar. Los filtros antes de ser utilizados en los

muestreos son desecados durante 24 horas y pesados posteriormente hasta obtener un valor

constante, luego de ser utilizados en el muestreo se les realiza el mismo procedimiento pero son

almacenados en un desecador diferente tal y como se observa en la Foto 1, dicho procesamiento

se realizó en las instalaciones del Laboratorio GIGA, de la Facultad de Ingeniería de la

Universidad de Antioquia.

Foto 1. Desecador para filtros limpios y filtros con muestra recolectada.




5.4.2 Balanzas analíticas

El análisis gravimétrico de los filtros utilizados en los monitoreos, fue realizado utilizando

balanzas analíticas calibradas propiedad del laboratorio GIGA de la Facultad de Ingeniería de la

Universidad de Antioquia.

Foto 2. Balanza analítica para el pesaje de filtros




5.4.3 Analizador de material particulado MST Andersen o Environmental Supply

El muestreador Isocinético está diseñado para la toma de muestras en fuentes fijas de

conformidad con los métodos de la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos de

América, Environmental Protection Agency (EPA), establecidos en el Código Federal de

Regulaciones, Titulo 40, parte 60 (40CFR60), Apéndice A.

El analizador de material particulado fue diseñado para extraer una muestra de gas

isocineticamente (igual velocidad cinética) de acuerdo con los estándar de la EPA. Los gases de

la chimenea o del ducto de descarga, son extraídos mediante una sonda que cuenta con una

boquilla en uno de sus extremos y con una resistencia que permite que los gases circulen sin

condensarse a una temperatura mayor de 100°C hasta llegar a la caja caliente; equipo provisto de

otra resistencia que mantiene el gas a una temperatura igual a la de la sonda y que posee un filtro

el cual retiene gran parte del material particulado contenido en el gas. Finalmente la muestra de

gas será condensada en la caja fría o caja de impingers, la cual se mantiene gracias a un

constante baño de hielo, a una temperatura que no supera los 20°C

El muestreador fue fabricado con todos los accesorios mecánicos establecidos en los métodos

EPA 1, 2, 3, 4 y 5 y se puede adaptar utilizando otros componentes para probar distintos métodos

de la EPA. Se encuentra constituido por seis (6) componentes principales, los cuales son: Sonda,

caja filtro, caja de impingers ó burbujeadores, cordón umbilical, bomba de succión y consola de

control, los cuales se describen a continuación:

Sonda: Está compuesta por la boquilla de la cubierta, la resistencia eléctrica y el manto de

calefacción, línea de termocupla (tubo Ø 1/4”) para medición de temperatura en la chimenea,

cable de termocupla de la sonda, cordón de conexión a fuente de energía 110V/60Hz,

conducto orsat (tubo Ø 1/4”), tubo pitot (Ø 3/8”) y conducto de sonda Ø 1/2” (alma). El

revestimiento de la sonda (manto de calefacción), debe ser mantenido a una temperatura de

120°C ± 14°C para evitar la condensación de la muestra de gas, además se debe garantizar

que para cada muestreo el conducto de la sonda (alma) esté totalmente limpia de cualquier

suciedad. El sistema tubo en S permite determinar las presiones en la chimenea y por tanto

establecer la velocidad de los gases en el ducto de descarga o chimenea, para así poder




elegir la boquilla más adecuada en la toma de la muestra, los diferentes tipos de toberas se

muestran en la Foto 3.

Foto 3. Juego de boquillas acoplables a la sonda para la captura de la muestra de gas.

Caja Caliente: Está tiene un compartimiento aislado que alberga todo el conjunto que

compone el porta filtro, está equipada con un calentador de 110V – 70W que se conecta al

cordón umbilical por medio de la conexión de entrada de energía ubicada en el panel de

acceso, en este panel también se encuentra la conexión para la sonda y una conexión auxiliar.

Su operación debe darse bajo una temperatura de 120±14 °C, control que se hace por medio

de una termocupla ubicada al interior de la caja lo más cerca posible al portafiltro y conectada

al cordón umbilical para dar la lectura en el Display de temperaturas de la caja control. Dicha

temperatura se debe mantener para evitar cualquier condensación de humedad del flujo. La

caja está construida en acero inoxidable y cuenta con dos puertas, una a cada lado para

facilitar el acceso al ensamble del porta filtro con el codo en forma de S de la caja fría y luego

con la sonda que se ubica en el soporte de la parte delantera.

Caja de burbujeadores o fría: Contiene normalmente en su interior un juego de cuatro

burbujeadores cada uno compuesto por un vaso y una tapa, número que puede ser más

amplio dependiendo del análisis que se quiera realizar, de estos cuatro burbujeadores tres son

estándar y uno modificado, conectados en serie por medio de tubos en forma de U, y




rodeados de hielo picado. El hielo disminuye la temperatura del gas extraído de la chimenea

provocando la condensación de la humedad y gases condensables dentro los burbujeadores

para análisis gravimétrico o químico. La temperatura del gas se mide a la salida del último

burbujeador y debe estar por debajo de 20°C para completar la condensación y garantizar

que el gas que llegue al medidor de gas en la caja control sea seco.

A continuación en la Figura 6 se ilustra el tren de muestreo con las partes anteriormente

mencionadas.

Figura 6. Tren de muestreo y sus partes




Tabla 12. Descripción de las partes del tren de muestreo

Descripción de las partes

1. Angulo de soporte del equipo para

sistema de montaje en monorriel 17. Porta filtro

2. Soporte de la sonda 18. Termocupla de la chimenea Ø 1/4”

3. panel de acceso donde se ubica la

resistencia eléctrica adentro de la caja

caliente

19. Conducto orsat Ø 1/4”

4. Conexión de termocupla caja caliente 20. Boquilla Ø variable

5. Conexión eléctrica de la sonda 21. Tubo pitot Ø 3/8”

6. Conexión eléctrica auxiliar 22. Acople de conexión rápida de

conducto orsat con el cordón umbilical

7. Conexión de entrada de energía eléctrica 23. Acoples de conexión rápida de

tubos pitot con el cordón umbilical

8. Bombillo piloto 24. Conexión de la termocupla de la

chimenea con el cordón umbilical

9. Drenaje de agua de la caja fría 25. Cubierta en acero inoxidable de la

sonda

10. Riel de acople de la caja fría con la caja

caliente 26. Conducto de sonda Ø 1/2” (alma)

11. Manija para transporte de la caja fría 27. Cable de termocupla de la sonda

12. Acople rápido de la caja fría con el

cordón umbilical

28. Cordón de conexión a fuente de

energía 110V/60Hz

13. Conjunto de burbujeadores 29. Resistencia con manto de

calentamiento (internamente)

14.Tubos en forma de U para conexión de

burbujeadores

15. tubo en forma de S para conexión de

porta filtró con el primer burbujeador

16. Conexión de la termocupla de la caja

fría




Cordón umbilical: Es un conjunto de conducciones eléctricas (cinco Termocuplas y suministro

de energía de la caja control a la caja caliente) y neumáticas (manguera de flujo, presiones y

orsat), que unen la caja control y el tren de muestreo. Tiene dos acoples de conexión rápida a

la caja control cuyo material es bronce y su longitud es de 100 pies (30.48m), dicho dispositivo

se muestra a continuación en la Foto 4.

Foto 4. Cordón umbilical de 100 pies

Bomba de succión: La bomba de succión rotativa es un componente del muestreador que se

encarga de succionar el gas de la chimenea y conducirlo por el tren de muestreo, cordón

umbilical hasta llegar al medidor de gas seco situado en la caja control. La bomba está

compuesta por un motor eléctrico de 1/3 HP de máximo vacio 25.5˝ Hg, un flujo libre de

aproximadamente cuatro pies cúbicos por minuto y funciona con una fuente de energía de 110

V/60 Hz, posee un carcasa con un impulsor con paletas de acero inoxidable encargadas de

generar el vacio y dos mangueras de conexión rápida con la caja control cuyo material es

bronce. Además posee una carcasa cuyo material es aluminio, puede ser cerrada y utilizar

un ventilador en el interior para ventilación y evitar calentamiento, también puede tener una

carcasa abierta con una ventilación por medio de aire del ambiente.

Caja control: La caja control es la parte más esencial del Muestreador, debido a que es la

parte donde se controla los sistemas de regulación y los parámetros para la consecución de




condiciones de isocinetismo. Esta construida con un chasis en acero inoxidable, posee una

puerta trasera desmontable para hacer mantenimiento o calibración de las partes que lo

requieran, sus partes son: medidor de gas seco, controladores de temperatura, indicadores

de temperatura, manómetro doble, válvulas de ajuste del flujo de gas y un temporizador.

Estos dos componentes del muestreador a saber, Caja Control y Bomba de Succión se ilustrarán

a continuación en la Foto 5 y la Foto 6 respectivamente.

Foto 5. Caja Control muestreador manual de material particulado

Foto 6. Bomba de Succión muestreador manual material particulado




5.4.4 Analizador de gases de combustión

El equipo utilizado para realizar las mediciones de gases de combustión, es una analizador de la

marca Bacharach modelo NX 300, equipo que cuenta con las siguientes especificaciones:

Tabla 13. Especificaciones técnicas del analizador de gases de combustión Bacharach modelo NX

300.

Descripción Especificaciones

Tamaño Las dimensiones del equipo son de 45,7 x 35,6 x 20,3 cm

Peso 6,8 kg

Materiales HDPE en gris medio, con membrana de polycarbonato

intercambiable y probeta de acero inoxidable

Intervalo de calibración 60 segundos

Entorno de

almacenamiento

Tolera temperaturas de almacenamiento desde -20°C

hasta 50°C

Entorno operativo de O°C hasta 40°C

Caudal de gas de

muestra

0,7 a 1,5 Litros/min

Temperatura en la

chimenea

1093 °C

Nivel de Monóxido de

Carbono

0 - 3700 ppm

Nivel de Oxigeno 0,1 hasta por lo menos 23,5%

Nivel de NOx 0 - 1999 ppm

Nivel de SO2 0 - 1999 ppm




Foto 7. Analizador de gases de combustión marca Bacharach, modelo NX 300 (sensor de CO, O2,

termocupla para temperatura de los gases en la chimenea, sensor de NOx y SO2)

5.5 METODOLOGÍA UTILIZADA PARA LA REALIZACIÓN DE LOS MUESTREOS

Los muestreos isocinéticos se realizaron con base en la metodología de la Agencia de Protección

Ambiental de los Estados Unidos (USEPA), siendo los métodos listados a continuación, los

utilizados para el desarrollo de cada una de las mediciones en las fuentes fijas evaluadas.

Método 1: Selección del sitio de muestreo, determinación del número de puntos y su

localización en la chimenea.

Para la determinación de los puntos de medición se estiman las distancias después de la última

perturbación (codo, reducción, ampliación) y antes del puerto de muestreo (B), y de allí en

adelante hasta la siguiente perturbación (A), como se ilustra en el recuadro de la Figura 7.

Luego de obtener los valores de B y A, se determina el número de diámetros asociados a estas

distancias, dividiendo cada uno de ellos por el diámetro del ducto de descarga o chimenea. A

partir de esta información se sobreponen los datos en el eje correspondiente a cada variable en la




tabla ilustrada en la Figura 7 y se determina la cantidad de puntos transversales, asumiendo el

valor más alto de las dos alternativas posibles.

Figura 7. Número mínimo de puntos por travesía (Método 1 EPA)

Conocida la cantidad de puntos transversales a monitorear, se determina su distribución a lo largo

de cada travesía, teniendo en cuenta las fracciones estipuladas en la Tabla 14. El anterior

procedimiento solo aplica para chimeneas circulares.

Tabla 14. Ubicación de los puntos de medición en chimeneas de sección circular

Número de

puntos de

medición para un

diámetro

Fracciones de diámetros de chimenea desde la pared interna

hasta el punto transverso

Número de puntos transversos sobre un diámetro

2 4 6 8 10 12

1 0.146 0.067 0.044 0.032 0.026 0.021

2 0.854 0.25 0.146 0.105 0.082 0.067

3 0.75 0.296 0.194 0.146 0.118

4 0.933 0.704 0.323 0.226 0.177

5 0.854 0.677 0.342 0.25

6 0.956 0.806 0.658 0.356




Número de

puntos de

medición para un

diámetro

Fracciones de diámetros de chimenea desde la pared interna

hasta el punto transverso

Número de puntos transversos sobre un diámetro

2 4 6 8 10 12

7 0.895 0.774 0.644

8 0.968 0.854 0.750

9 0.918 0.823

10 0.974 0.882

11 0.933

12 0.979

Cuando la chimenea es rectangular, se debe determinar el diámetro equivalente de esta utilizando

la Ecuación 4, luego de obtener este valor se determina el número total de puntos igual que en el

procedimiento estipulado al inicio de este numeral.

Ecuación 4. Calculo diámetro equivalente

En la cual:

De = Diámetro equivalente

A = Ancho de la chimenea rectangular.

B = Largo de la chimenea rectangular.

Después de ser determinados la cantidad de puntos a monitorear, se dividirá la sección

transversal de la chimenea o conducto, en un número de áreas rectangulares igual al número de

puntos de medición determinado utilizando una matriz tal cual como se registra en la Tabla 15.

Luego, cada punto de medición se ubicará en el centro de cada área rectangular definida.




Figura 8.Sección trasversal de una chimenea rectangular dividida en 12 áreas iguales, mostrando la

localización de los puntos de muestreo centrados en cada área y de los puertos de monitoreo.

A continuación de dan a conocer las matrices estipuladas para chimeneas rectangulares o

cuadradas.

Tabla 15. Ubicación de los puntos de medición en chimeneas de sección rectangular

Número de

puntos

transversales

Matriz

9 3 x 3 12 4 x 3

16 4 x 4 20 4 x 5 25 5 x 5 30 6 x 5 36 6 x 6 42 7 x 6 49 7 x 7

Método 2: Determinación de la velocidad y flujo volumétrico de los gases en la

chimenea.

Se verifica la ausencia de flujo ciclónico a la altura de los puertos de muestreo para establecer si

es viable realizar el monitoreo en dicho sitio. Las condiciones de flujo son aceptables, cuando el

promedio de los ángulos de la desviación vertical del tubo pitot medidos a través de los puntos de

muestreo es inferior a 20º.




Al verificarse la ausencia de flujo ciclónico, se procede a medir en cada uno de los puntos

transversales la cabeza de velocidad, la presión estática y la temperatura en la chimenea,

necesarias para calcular la velocidad promedio del gas en el ducto de descarga. A continuación

en la Ecuación 5 se dan a conocer los datos necesarios para determinar dicha variable.

Ecuación 5. Relación para determinar la velocidad promedio de los gases en la chimenea

Donde:

Vs = Velocidad promedio del gas en la chimenea (m/s)

Kp = Constante de la ecuación de velocidad

Cp = Coeficiente del tubo pitot (adimensional)

ΔP = Cabeza de velocidad del gas en la chimenea (mmH2O)

Ts = Temperatura de la chimenea (ºK)

Ps = Presión absoluta en la chimenea (mmHg)

Ms = Peso molecular del gas en base húmeda (g/g-mol)

El peso molecular del gas en base húmeda y la presión absoluta de la chimenea se calculan

mediante la Ecuación 6 y la Ecuación 7 respectivamente.

Ecuación 6. Cálculo peso molecular del gas en base húmeda en la chimenea

Donde:

Md = Peso molecular del gas en la chimenea en base seca (g/gmol), se determina mediante el

Método 3 de la EPA.

Bws = Fracción de vapor de agua en el gas, se determina mediante el Método 4 de la EPA




Ecuación 7. Calculo presión absoluta en la chimenea

Donde:

Pbar = Presión barométrica medida en el sitio (mmHg)

Pe = Presión estática (mmH2O)

Luego de calcularse la velocidad promedio del gas en la chimenea, se procede a determinar el

flujo volumétrico promedio del gas seco, corregido a condiciones de referencia (760mmHg y 25ºC)

en la chimenea mediante la Ecuación 8.

Ecuación 8. Cálculo del caudal a condiciones de referencia (25°C y 760 mm Hg)

Donde:

Qsref = Flujo volumétrico del gas seco en la chimenea, a condiciones de referencia (m3/min)

A = Área transversal de la chimenea (m2)

Tref = Temperatura de referencia (298ºK)

Pref = Presión de referencia (760 mmHg)

Método 3: Análisis de los gases de la chimenea para determinar el porcentaje de

dióxido de carbono (CO2), oxígeno (O2), monóxido de carbono (CO) y el peso molecular

del gas seco.

Para determinar el peso molecular de los gases en base seca en la chimenea, se deben medir los

porcentajes de oxígeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono presentes en el flujo a la

altura de los puertos de muestreo. A partir de los valores obtenidos y utilizando la Ecuación 9 se

calcula dicha variable.

Ecuación 9. Determinación del peso molecular de los gases en la chimenea base seca

Donde:

Md = Peso molecular de los gases, base seca (g/gmol)




%CO2 = Porcentaje de volumen de CO2, base seca

%O2 = Porcentaje de volumen de O2, base seca

%CO = Porcentaje de volumen de CO, base seca

%N2 = Porcentaje de volumen de N2, base seca (100% - %CO - %CO2 - %O2)

Para este método se requiere un analizador de gases de combustión el cual permita determinar

los porcentajes de dióxido de carbono, oxígeno y monóxido de carbono en el flujo de la chimenea.

El analizador de gases podrá ser cualquiera de los modelos disponibles tales como Fyrite, Orsat o

analizadores con tecnología de celdas electroquímicas, para el presente estudio se acordó

realizar dichas mediciones por medio de este último.

Método 4: Determinación de la humedad contenida en los gases de la chimenea.

Para determinar la concentración de material particulado emitido a la atmósfera, es necesario

realizar una prueba inicial y final de humedad al sistema. La primera utilizada para el cálculo de la

boquilla y a la vez para conocer de manera preliminar las condiciones de funcionamiento de la

fuente fija, mientras la final permitirá determinar la humedad real del gas, variable requerida para

el cálculo de las concentraciones de contaminantes emitidos por el ducto de descarga.

Para realizar el cálculo de la humedad del gas en la chimenea, se parte de la siguiente ecuación:

Ecuación 10. Cálculo de la humedad del gas en la chimenea

Donde:

Bws = Proporción de vapor de agua en el gas

Vwc (ref) = Volumen de vapor de agua condensado en los impingers 1, 2 y 3, corregido a

condiciones de referencia (m3).

Vwsg (ref) = Volumen de vapor de agua colectado en la sílica gel, corregido a condiciones de

referencia (m3).

Vm (ref) = Volumen medido en el medidor de gas seco, corregido a condiciones de referencia

(m3).

El cálculo de cada una de estas variables se realiza por medio de las siguientes ecuaciones:




Ecuación 11. Relación para determinar el volumen de vapor de agua condensado corregido a

condiciones de referencia

En la cual:

ρw = Densidad del agua (1g/ml)

R = Constante del gas ideal (0.06236 mmHg*m3/g-mol*°K)

Tref = Temperatura absoluta de referencia (298°K)

Pref = Presión absoluta referencia (760 mmHg)

Mw = Peso molecular del agua (18 g/g-mol)

VF = Volumen final de agua condensada (ml)

Vi = Volumen inicial de agua condensada (ml)

K1 = 0.001355 m3/ml

Ecuación 12. Relación para determinar el volumen de vapor de agua colectado en la sílica gel

corregido a condiciones de referencia

En la cual:

K2 = 1.0 g/g

K3 = 0.001358 m3/g

WF = Peso final de la sílica gel en el impactador (g)

Wi = Peso inicial de la sílica gel (g)

Ecuación 13. Relación para determinar el volumen medido en el medidor de gas seco corregido a

condiciones de referencia

Donde:

Vm = Volumen medido en el medidor de gas seco (m3)




Pm = Presión absoluta en el medidor de gas seco (para la humedad inicial es la misma presión

barométrica) mmHg

Tm = Temperatura promedio en el medidor de gas seco (°K)

Y = Factor de calibración del medidor de gas seco (adimensional)

K4 = 0.3921 °K/mmHg

La presión absoluta en el medidor de gas seco, se determina mediante la siguiente ecuación:

Ecuación 14. Determinación presión absoluta en el medidor de gas seco.

Donde:

Pb = Presión barométrica

ΔH = Presión diferencial promedio en el medidor de orificio (mmH2O)

Prueba de fugas

Acorde a lo estipulado en el Método 4 de la EPA, se debe probar que el sistema de medición y el

tren de muestreo no poseen fugas, para tal fin se realiza una prueba de fugas antes de la

ejecución del método en mención (opcional) y una al finalizar el desarrollo del mismo (obligatoria).

El procedimiento se da a conocer a continuación:

Inicial: Se desconecta la sonda del primer impactador o si aplica del porta-filtro, se debe taponar la

entrada del primer impactador (o del porta-filtro) y generar un vacío de 380 mm Hg (15 pulgadas),

un vacío menor puede ser usado si se garantiza que este no se excede durante toda la prueba.

Una fuga superior al 4% del flujo promedio de muestreo o 0,00057 m3/min (0,020 pie3/min), el que

sea menor es inaceptable.

Final: Debido a que la humedad final se realiza conjuntamente con el muestreo Isocinético

desarrollado para la toma de la muestra, la prueba de fugas debe realizarse de manera similar a

la descrita en el procedimiento de la humedad inicial, pero taponando la boquilla de la sonda en

vez del porta filtro.

Método 5: Determinación de las emisiones de material particulado en fuentes

estacionarias.




Para recolectar la muestra de material particulado emitida a la atmósfera, se requiere seleccionar

una boquilla con base en el rango de cabezas de velocidad obtenidas durante el muestreo

preliminar (humedad inicial), de manera que esta permita realizar una succión del flujo a la misma

velocidad que este es emitido a la atmósfera (isocinetismo). Para ello se utiliza la Ecuación 15.

Ecuación 15. Determinación diámetro ideal boquilla de muestreo

Donde:

Dn = Diámetro ideal de la boquilla

Qm = Caudal en el medidor de gas seco, normalmente 0.0212 m3/min

Pm y Ps para este método es la misma presión barométrica.

Luego de determinar el diámetro de la boquilla se procede a calcular mediante la Ecuación 16 el

factor de proporcionalidad (K) entre la presión de velocidad de la chimenea (ΔP) y la presión de

velocidad de succión medida a través del orificio (ΔH), valor requerido para la realización del

muestreo bajo condiciones isocinéticas.

Ecuación 16. Determinación factor de proporcionalidad isocinética

Donde:

K = Factor de proporcionalidad isocinética (adimensional)

ΔH@ = Coeficiente del medidor de orifico (mm H2O)

Dn = Diámetro real de la boquilla utilizada.

La velocidad de succión medida a través del orificio, se calcula para cada uno de los puntos de

medición a partir de las condiciones encontradas en la chimenea durante el muestreo final y

mediante la Ecuación 17.




Ecuación 17. Cálculo de la caída de presión en el medidor de orificio

Donde:

ΔH = Caída de presión en el medidor de orificio (mmH2O)

La recolección de la muestra de material particulado debe realizarse isocineticamente, para lo

cual es necesario verificar en cada uno de los puntos que dicha condición se cumpla,

garantizando por ende al finalizar el isocinetismo del muestreo. Para tal fin se utiliza la Ecuación

18.

Ecuación 18. Calculo porcentaje de isocinetismo

Donde:

I = Porcentaje de isocinetismo (%)

Pref = Presión de referencia (760 mmHg)

Vmref = Volumen de gas seco corregido a condiciones de referencia (m3)

Tref = Temperatura de referencia (298ºK)

An = Área de la sección transversal de la boquilla (m2)

Φ = Tiempo total de muestreo (min)

El volumen corregido a condiciones de referencia se calcula mediante la Ecuación 19.

Ecuación 19. Calculo volumen de gas seco corregido a condiciones de referencia

Donde:

Vm = Volumen de gas seco medido en el medidor de gas seco (m3)

Y = Factor de calibración del medidor de gas seco (adimensional)




Luego de realizarse la captura de la muestra y desarrollarse el procedimiento estipulado en la

metodología al filtro, se determina el material particulado recolectado durante el muestreo y a

partir de este y las aguas de lavado, la concentración de partículas en base seca corregida a

condiciones de referencia utilizando la Ecuación 20.

Ecuación 20. Calculo concentración de partículas a condiciones de referencia

Donde:

Csref = Concentración de partículas a condiciones de referencia (g/m3)

Wp = Masa total de las partículas recolectadas (g)

La emisión total de partículas es determinada mediante la Ecuación 21.

Ecuación 21. Determinación de la emisión total de partículas

Donde:

ETP = Emisión total de partículas (Kg/h)

60 = min/hora

1000 = Kg/g

Diagnóstico de la combustión

Para diagnosticar la combustión se utilizó el algoritmo de cálculo propuesto por la norma ASME

PTC 4.1, a partir del tipo de combustible, la concentración de CO y CO2 en humos secos y la

temperatura de los humos para obtener la eficiencia de combustión con base al poder calorífico

superior, el factor de aireación y el exceso de aire (ASME, 1991).

La eficiencia de combustión con base al poder calorífico superior (η) se definió mediante la

Ecuación 22:




Ecuación 22. Eficiencia de combustión

Donde SL es el porcentaje del calor sensible perdido por la chimenea y IL el porcentaje del calor

perdido por la no combustión de una fracción del combustible (inquemados).

El porcentaje del calor sensible perdido por la chimenea se calcula mediante la utilización de la

Ecuación 23 de Siegert.

Ecuación 23. Porcentaje de calor sensible

Donde:

: Porcentaje de calor sensible perdido por la chimenea.

: Temperatura de los productos de combustión en la chimenea.

: Temperatura del aire que entra a la caldera. Se aproxima a la temperatura ambiente.

: Factores característicos según el tipo de combustible.

: Porcentaje de CO2 medido en base seca.

El porcentaje de calor latente perdido por la combustión incompleta, se reporta a partir de las

concentraciones de CO y CO2 mediante la Ecuación 24.

Ecuación 24. Porcentaje de calor latente perdido por combustión incompleta

Donde el factor α depende del combustible

6 RESULTADOS

El presente Convenio 559 de 2008 tenía como objetivo principal “Proponer mecanismos de

mejoramiento en los procesos de combustión, análisis de alternativas de recambio tecnológico del




tipo de combustible de calderas y cumplimiento de la normatividad ambiental en las fuentes fijas,

ubicadas en la jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Durante su ejecución,

fueron realizándose entregas periódicas al Área Metropolitana del Valle de Aburrá de los informes

técnicos realizados a cada una de las fuentes fijas monitoreadas, a saber 172 de mediciones

isocinéticas y 60 de análisis de combustión.

Por tanto, partiendo de la información obtenida en cada uno de los 172 muestreos realizados, se

trataron de desarrollar correlaciones que nos permitieran visualizar estadísticamente el tema

ambiental asociado a las emisiones de fuentes fijas y poder generar un panorama de la

actualidad, que permitiera dar a la autoridad bases para la toma de decisiones a futuro. En pro de

lo anterior, en el numeral siguiente se dan a conocer las correlaciones planteadas y su

correspondiente análisis.

7 ANALISIS DE RESULTADOS

En este capítulo se realizarán dos tipos de análisis, el primero concerniente al global de la

información obtenida en cada una de las 172 fuentes fijas evaluadas y el segundo abarcará los 60

equipos que fueron objeto del análisis de alternativas de recambio tecnológico del tipo de

combustible y mecanismos de mejoramiento del sistema de combustión.

Análisis de resultados 172 fuentes fijas evaluadas

Inicialmente se pretendió mostrar la distribución de las empresas seleccionadas en la jurisdicción

del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, para lo cual se relacionaron la cantidad de fuentes

fijas evaluadas asociadas a su lugar de ubicación. La distribución evidenciada en el Gráfico 1,

permite observar la cobertura de los nueve (9) municipios que hacen parte de su jurisdicción,

denotándose que la mayor parte de las fuentes fijas evaluadas, se encuentran localizadas

principalmente en la zona de Medellín e Itagüí.

Lo anterior obedece al hecho de que el principal centro urbano del Área Metropolitana está

conformada por los municipios de Medellín, Bello, Itagüí y Envigado; no cobijando la última por

tener jurisdicción propia, siendo por lo tanto los restantes por su ubicación y número de

habitantes, las zonas en donde se presenta el mayor asentamiento de empresas.




En ese orden de ideas, Medellín por ser ciudad capital del departamento de Antioquia, presenta

una de las mayores concentraciones industriales, viéndose esto reflejado en el gran número de

fuentes fijas evaluadas (55), permitiendo considerar que en ella puede haber un gran potencial de

contaminación, sin embargo se debe tener en cuenta que muchas empresas en dicho municipio

(17 identificadas mediante visita preliminar), han realizado grandes inversiones al instalar el gas

natural como su combustible principal en pro de mejorar las emisiones. Estas fuentes por los

lineamientos estipulados en el Convenio 559 de 2008, no fueron evaluadas y por ende no se

tuvieron en cuenta en este análisis.

Itagüí por su parte, equipara en número de fuentes evaluadas a Medellín (55), lo cual era de

esperarse ya que es el municipio más industrializado del país dentro del rango de las ciudades no

capitales de departamento y por ende conjunto con Medellín, las zonas de mayor asentamiento

industrial del Valle de Aburrá.

Gráfico 1. Distribución municipal de los muestreos en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá.

Los municipios de Sabaneta y La Estrella con 23 y 18 fuentes respectivamente, se convierten en

este orden de importancia, en el segundo sector industrial referente en la jurisdicción del Área

Metropolitana, evidenciando mediante el análisis del Gráfico 1, una importante aglomeración de

empresas hacia el sur del Valle de Aburrá, situación que conlleva a pensar a que en esta zona, se

puede presentar la mayor afectación ambiental originada por las emisiones realizadas por fuentes

fijas de emisión. Adicionalmente se puede observar que al municipio de Bello solo se le realizaron




7 muestreos y esto se debe a que aún cuando está constituido por una población numerosa no

posee un sector industrial considerable ya que su principal fuente de sustento es el comercio.

Al realizar un análisis de los tipos de industrias evaluadas durante el Convenio 559 de 2008

(Gráfico 2), se observan seis (6) actividades comerciales principales, entre las cuales se destacan

aquellas que realizan procesamiento a hilos o telas (teñido, estampado, lavado, confección y

acabado de prendas principalmente), con un total de 52 fuentes de las 172 evaluadas. En una

proporción menor (14 fuentes), pero muy ligada a la anterior se encuentra la industria textil,

diferenciándose principalmente por ser ésta la encargada de la fabricación de la materia prima

(tela e hilos), requerida en cada uno de los procesos productivos de la primera actividad.

Estos dos tipos de actividades industriales que reúnen la producción y el diseño textil, se

constituyen en una de las principales fuentes de sustento del Área Metropolitana tal y como se

puede ver en el Gráfico 2, situación que se ve reflejada no solo a nivel nacional sino también

internacional y que permite dar a conocer a esta zona como el centro de la moda de Colombia.

Las empresas relacionadas con estas actividades, presentan como principales equipos

generadoras de contaminantes atmosféricos calderas y calentadores de aceite térmico ya que sus

procesos productivos están fundamentados en la utilización de vapor.

En segunda instancia se encuentran las industrias relacionadas en la categoría de

aprovechamiento de minerales, las cuales abarcan todas aquellas que procesan minerales no

metálicos, fabrican refractarios, ladrillos, tejas y productos cerámicos. De estas fueron evaluadas

33 fuentes fijas (ver Gráfico 2), y son industrias que se destacan en el sector que provee

elementos para la construcción, las cuales son infaltables en el desarrollo de toda población. Por

las etapas propias de los procesos productivos que allí se desarrollan, se lograron identificar tanto

fuentes fijas que extraen los subproductos de la combustión realizada en diversos tipos de hornos

y secaderos principalmente, como también otras que solo son ductos que se encargan de

transportar el material particulado generado en molinos, cabinas o a partir de mezclas de diversos

materiales y emitirlos a la atmósfera, cuando este contaminante no es recuperado al interior de los

diferentes procesos, ya que en algunos de ellos se constituye en materia prima.




14

52

19

6

33

17

4

16

5

2

2

1

1

0 20 40 60

Industria Textil

Procesamiento de telas

Industria Alimenticia

Empaques

Aprovechamiento de minerales

Fundición y metalmecánica

Obras civiles

Industria química

Incineración de cuerpos y residuos

Papeles suaves

Curtimbres

Icopor

Algodón

Tipos de industrias muestreadas

Gráfico 2. Distribución por tipos de industrias evaluadas.

La industria alimenticia fue abordada con 19 fuentes representantes (Gráfico 2), entre las cuales

se incluyeron tanto las empresas que fabrican los insumos requeridos por los productores de

diversos alimentos, como también los directos fabricantes de alimentos y bebidas para consumo

humano. En esta categoría también fueron tenidos en cuenta los productores de alimentos

balanceados para animales. Para este tipo de industria predominan las calderas ya que son las

principales fuentes generadoras de vapor encontradas en nuestro medio.

De la fundición y metalmecánica se logró obtener resultados de emisiones para fuentes que

trabajan con aluminio, hierro, zinc, cobre, acero, bronce y oro, con los que buscan crear

aleaciones entre materiales, fabricar diversas piezas o simplemente cambiar el grado de su

dureza, entre otros. De este tipo de empresa se logro monitorear un total de 17 fuentes (Gráfico 2)

en las que los hornos son los equipos predominantes en la generación de contaminantes. Es de

notar, que estas fuentes en su mayoría poseen campanas que pretenden captar todo el

subproducto de la combustión y los humos generados en dichas cocciones, sin embargo se

generan altos porcentajes de mezcla con el aire lo que conllevan a diluciones de las cargas

contaminantes antes de entrar al ducto o chimenea y ser emitidas a la atmosfera. Se resalta

además, que algunas empresas han realizado inversiones en hornos herméticos que funcionan a

gas y que tienen una eficiencia del 100%, por lo que no requieren de chimenea, al igual que otros

que funcionan con energía eléctrica.




Entre las empresas que conforman la industria química fueron relacionadas las fabricantes de

pigmentos, pinturas, resinas, productos de aseo, fertilizantes, lubricantes y productos químicos en

general. En el Gráfico 2, se observa que fueron muestreadas 16 fuentes fijas de esta categoría

distribuidas principalmente en emisiones generadas por calderas y encontrando otras en menor

cantidad como molinos y calentadores de aceite térmico.

En menor proporción, fueron monitoreadas industrias productoras de empaques principalmente de

cartón, productoras de papeles suaves, de algodón y manejo de curtimbres (Gráfico 2). Todas

estas requieren calderas para la generación de vapor indispensable en sus procesos productivos.

Las 4 fuentes fijas relacionadas como obras civiles (¡Error! No se encuentra el origen de la

eferencia.), son industrias productoras de asfalto, telas y emulsiones asfálticas donde fueron

detectados hornos y calderas como fuentes de emisión de contaminantes al aire.

Por último, fueron monitoreadas 5 fuentes fijas en empresas encargadas de la cremación de

cuerpos humanos, restos óseos e incineración de residuos hospitalarios.

Calderas64,0%

Hornos18,6%

Secaderos5,8%

Molinos3,5%

Ductos de extracción2,3%

Torres y tolvas2,9%

Sistema de captación de polvo transporte

de pasta0,6%

Silo de almacenamiento

0,6%

Qh010,6%

Calderín0,6%

Cabina de esmaltado

0,6%

Otros8,1%

Equipos generadores de emisiones

Gráfico 3. Equipos generadores de emisión muestreados.

Del Gráfico 3 se puede observar como de las 172 fuentes fijas evaluadas, el 64,0% de ellas

fueron calderas. Éstas tienen como función principal la generación de vapor el cual es




ampliamente demandado en todo tipo de industria para llevar a cabo una gran variedad de

procesos productivos.

Los hornos por su parte, constituyen un 18,6% de presencia entre las fuentes monitoreadas

dentro del Convenio 559 de 2008, con el atenuante de que entre este tipo de fuente hubo una

gran variedad evaluada y se diferencian entre sí, según la función para la que hayan sido creados.

Se presentaron hornos incineradores estrictamente diseñados para la cremación de cuerpos y

partes óseas, al igual que para residuos peligrosos hospitalarios, hornos de cocción de materiales

cerámicos, artesanales para quema de materiales específicos, tipo Hoffman, de fundición para la

generación de aleaciones, de recocido, de cubilote, continuos, rotatorios y de inducción eléctrica.

Los secaderos con un 5,8% fueron el tercer tipo de fuente más representativa de los muestreos

realizados (Gráfico 3). Éstos, que están ligados directamente a los procesos de las industrias que

se fundamentan en el aprovechamiento de los minerales, también se presentan en diferentes

tipos como lo son secaderos tipo box, de prensa, souza, entre otros; y buscan principalmente

extraer la humedad de los materiales hasta darle unas condiciones especificas requeridas para su

uso o manipulación.

Los molinos son característicos de industrias que requieren un material particulado con ciertas

condiciones en su diámetro y por esta razón requiere múltiples etapas de molienda hasta llegar a

una trituración más fina. Es esta acción, aún cuando aislada de procesos de combustión, genera

material particulado que es extraído a través de ductos hasta el exterior. En el presente convenio

este tipo de dispositivos constituyen un 3,5% de los equipos generadores de emisiones.

El 8,1% restante (Gráfico 3) corresponde a equipos diseñados e instaladas acorde a procesos

específicos que desarrolla cada empresa, de acuerdo a la necesidad de retirar el material

particulado generado o acumular su materia prima, tal y como es un sistema de captación de

polvo a partir del transporte de la pasta, silos de almacenamiento, tolvas, ductos de extracción,

cabinas de esmaltado, Qh01 y calderín.

A continuación en el Gráfico 4, se presenta la relación de los tipos de fuentes de energía

asociadas a las fuentes fijas de emisión monitoreadas, teniendo en cuenta que aquellas cuyos

contaminantes emitidos, eran generados únicamente de un proceso de combustión con gas

natural, no fueron evaluadas. Allí se puede observar que la principal fuente de energía utilizada




correspondía al carbón (54,1%), obedeciendo lo anterior de manera primordial a los bajos costos

de este combustible, además de otros factores tales como requerimiento mínimo de

infraestructura para su utilización, ya que no necesita quemadores, sistemas de inyección, entre

otros, convirtiéndolo en la alternativa más viable para la pequeña y media industria.

En segunda instancia se reporta con un 11%, el gas natural utilizado en las industrias como fuente

de energía directa, de procesos en los cuales la combustión originada tiene contacto con los

productos procesados, e igualmente la energía eléctrica en la misma proporción. Es importante

resaltar que aunque estas dos últimas presentan unos altos costos en su operación, reportan una

alta acogida en la industria por su alta eficiencia en la generación de energía y por su bajo

impacto ambiental en cuanto a emisiones realizadas a la atmósfera se trata.

Carbón54,1%

ACPM8,7%

Gas Natural11,0%

Energía Eléctrica11,0%

Fuel Oil3,5%

Crudo de rubiales

2,9%

Aceite recuperado1,2%

Biomasa de café1,7%

Madera1,2%

Gas natural y oxigeno criogénico

3,5%

ACPM- Gas Natural0,6%

Carbón – ripio de fique0,6%

N/A0,0%

Otros15,1%

Tipos de fuentes de energía utilizadas

Gráfico 4. Tipos de fuentes de energía asociadas a las fuentes fijas evaluadas.

En tercer lugar se posesiona el uso de ACPM como fuente de energía, presentando una

utilización del 8,7% entre las alternativas de generación de calor mencionadas. Este combustible

aunque costoso, permite obtener altas eficiencias de combustión gracias a su estado líquido,

reduciendo por ende las concentraciones de los contaminantes generados en especial el

material particulado, siendo un factor importante de selección al momento de evaluar el impacto

ambiental que este genera, lógicamente dicha situación depende de las condiciones en que se

encuentre el quemador.




Adicionalmente a las fuentes de energía mencionadas, se estipuló una categoría denominada

otros, la cual equivale a un 15,1% del total y está constituida por combustibles como la madera en

un 1,2%, la biomasa de café en un 1,7% (procedente de cisco y borra de café) utilizados

principalmente en hornos, calderas y secaderos; Fuel Oil con un 3,5% y crudo de rubiales con un

2,9% (calderas), aceite recuperado con un 1,2% utilizado en hornos de fundición y gas natural

con oxigeno criogénico con un 3,5% en horno continuos..

Algunas fuentes han sido acondicionadas para trabajar con dos tipos de combustibles. En

ocasiones, buscan iniciar el proceso de combustión con el combustible que reaccione más

rápidamente y continuarlo con otro que genere menos costo o sea más eficiente, en otras

simplemente tener la alternativa de dos combustibles según la disponibilidad que se tenga

económica o de fácil adquisición de éste. Es el caso del ACPM y el gas natural se registraron

dispositivos duales en un 0,6% y del carbón con el ripio de fique en la misma proporción.

Entre los sistemas de control utilizados en las empresas evaluadas, se destacan principalmente

los equipos diseñados para la retención del material particulado grueso (>5 µm) conocidos como

ciclones y la unión de varios de estos dispositivos en una batería llamados multiciclones, en una

proporción de 20,4% y 24,3% respectivamente (¡Error! No se encuentra el origen de la

eferencia.). Es de notar que este tipo de sistemas de control se presentaron principalmente en

calderas que emplean carbón como combustible y la razón principal es que proporcionan una

buena eficiencia en la retención de partículas gruesas, presentan bajo costos en comparación con

equipos de mayor rendimiento, requieren de poco espacio y su mantenimiento es sencillo.

Mientras a este tipo de sistema se le realice un correcto mantenimiento periódico y este bien

diseñado para las condiciones de velocidad y tamaño de partícula presentes en el flujo de salida,

se puede obtener una buena retención de material, sin dejar de lado que el filtro de talegas es el

sistema con resultados más óptimos de remoción y que se encuentra implementado en un 12,7%

de las fuentes evaluadas. Estos sistemas de control se encontraron principalmente en fuentes con

abundante generación de material particulado fino como molinos, algunos hornos, sistemas o

ductos de extracción de polvo y calderas de gran tamaño.

El ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. presenta un 33,7% de fuentes fijas que

o poseen sistemas de control, asociada esta condición principalmente a fuentes de energía que

por su estado y su proceso de combustión, se esperaría generen una baja cantidad de material




particulado, tales como el ACPM, Fuel Oil, gas natural y mezcla de este con oxigeno criogénico.

En menor porcentaje se encontraron algunas calderas a base de carbón que no poseen sistemas

de control cuando en realidad lo necesitan, siendo la causa principal de esta falencia, los costos

que para la empresa conlleva su implementación.

Ciclón20,4%

Filtro de Talegas12,7%

No tienen33,7%

Multiciclón24,3%

Lavado de gases3,3%

Control automático exceso de aire

3,3%

Enfriamiento y neutralización, carb

ón activado0,6%

Bag house1,1%

Sistema caída de partículas por

gravedad0,6%

Otros8,8%

Tipos de sistemas de control

Gráfico 5. Tipos de sistemas de control.

En la categoría de otros, la cual constituye un 8,8% del total, fueron recopilados aquellos equipos

de control que evidenciaron una baja implementación en las industrias evaluadas, entre los cuales

se encuentran: los lavadores de gases con un 3,3% (muy utilizados en hornos de inducción

eléctrica, cubilotes y cabinas de esmaltado para atrapar las partículas); controles automáticos de

exceso de aire (3,3%), los cuales buscan mantener un equilibrio estequiométrico del 80%, para

garantizar una combustión aceptable reduciendo los residuos que puedan quedar de ésta;

sistemas de caída de partículas por gravedad (0,6%) que son cuartos por donde debe pasar el

flujo antes de ascender por la chimenea obligando a caer las partículas más pesadas, entre otros.

Las chimeneas que fueron muestreadas presentaron formas circulares y rectangulares en

proporción de 95% a 5% respectivamente, tal y como se muestra en el Gráfico 6. Las chimeneas

rectangulares son poco comunes y se encuentran forjadas generalmente en ladrillo. Los

secaderos y los hornos donde son aprovechados los minerales son el tipo de industria más común

donde se logró encontrar este tipo de chimenea.




95%

5%

Tipos de chimeneas

Circular Rectangular

Gráfico 6. Tipos de chimeneas.

Una de los componentes principales de este Convenio 559 de 2008, era evaluar el correcto

funcionamiento de los sistemas de combustión empleados en cada una de las industrias

evaluadas, en pro de realizar recomendaciones a éstos que permitieran optimizar dicho proceso,

en búsqueda de minimizar los costos generados por la utilización de combustibles como fuente de

energía y por ende contribuir en la reducción de los contaminantes emitidos a la atmósfera. Una

de las formas de evaluar dicho funcionamiento, era mediante el análisis de los gases de

combustión descargados por las chimeneas y en especial el exceso de aire reportado mediante

los porcentajes medidos de O2.

A la vez estos porcentajes de oxígeno obtenidos, eran un parámetro importante dentro de la

evaluación de los contaminantes, ya que la Resolución 909 de 2008 estipulaba un oxígeno de

referencia acorde al tipo de actividad industrial, mediante el cual deberían ser corregidas las

concentraciones de las emisiones determinadas por medio de los muestreos. A continuación en

el ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia., se realiza una comparación del oxígeno

btenido en las calderas evaluadas frente a la norma, por ser este el principal equipo de

combustión utilizado en la industria, encontrándose que son pocos los dispositivos que equiparan

o son inferiores al valor estipulado en la norma del 11%.

Debido a lo cual es necesario que las empresas en las cuales se utilizan equipos de combustión

para la generación de energía calórica, evalúen sus sistemas y realizan las adecuaciones a lugar,

en pro de minimizar los costos de combustibles y la generación de contaminantes.




0

5

10

15

20

25

1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109

Po

rce

nta

je d

e o

xíge

no

%O2 EN CALDERAS

% O2 Corrección norma 11%

Gráfico 7. Porcentaje de Oxígeno presente en la combustión de las calderas.

Un caso aún más preocupante es el evidenciado en el Gráfico 8 para aquellos equipos diferentes

a calderas (hornos principalmente), en donde es más difícil conservar la hermeticidad del sistema,

provocando una gran dilución de los gases antes de su emisión en la atmósfera, impidiéndoles

por ende cumplir con los limites estipulados, principalmente para aquellas industrias que se

encuentran contempladas en el capítulo II de la Resolución 909 de 2008 cuyo oxígeno de

referencia es del 11%.

0

5

10

15

20

25

1 10 19 28 37 46 55

Po

rce

nta

je d

e o

xíge

no

%O2 EN FUENTES DIFERENTES A CALDERAS

% O2 Corrección norma 11% Corrección norma 18%

Gráfico 8. Porcentaje de Oxígeno presente en la combustión de las fuentes diferentes a calderas.




Al ser comparados los resultados obtenidos de las emisiones contaminantes de material

particulado de las 172 fuentes fijas evaluadas, con respecto al decreto 02 de 1982 (Gráfico 9), se

evidencia un porcentaje alto de cumplimiento de esta parámetro frente a la norma(86,6%), lo cual

a simple vista conllevaría a pensar en un correcto funcionamiento de los sistemas de combustión

o de los equipos de control asociados a las fuentes fijas monitoreadas, no obstante se debe tener

en cuenta que dicho decreto establece sus límites permisibles a partir de la cantidad de carbón

consumido y cantidad de producto terminado, lo que conlleva a estimar unos limitantes

relativamente altos para la mayoría de las empresas. Solo un 13,4% equivalente a 23 fuentes

fijas, no cumplen con lo establecido en el presente decreto para el día en que se realizó el

muestreo.

En la Tabla 16 se relacionan las empresas que incumplen las emisiones permisibles de material

particulado acorde a lo estipulado en el Decreto 02 de 1982, con sus respectivos valores de

emisión.

Tabla 16. Empresas que incumplen los límites permisibles estipulados en el Decreto 02 de 1982

Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo

Emisión permisible

(Kg/h)

Emisión real

(Kg/h)

Asei Ltda. Horno

incinerador

2009 30 mg/m3 74 mg/m3

Cipa S.A. Caldera 2009 1,04 1,19

Clúster de moda S.A. Caldera 2009 0,28 0,84

Colteñidos y procesos S.A. Caldera No 2 2009 2,01 2,042

La Stamperia Ltda. Caldera 2009 0,94 4,207

Laminaco S.A. Horno de

inducción

eléctrico

2009 0,16 0,34

Lavado técnico S.A. Caldera 2009 0,92 0,96

Procesos multicolor Ltda. Caldera 2009 0,36 0,44

Protexman S.A. Caldera 2009 0,45 0,48

Servitex S.A. Caldera 2009 0,83 0,96

Solla S.A. Caldera 2009 1,64 1,79




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo

Emisión permisible

(Kg/h)

Emisión real

(Kg/h)

Tintorería industrial diego Caldera 2009 0,33 1,67

Clúster de moda S.A. Caldera 2010 0,72 0,79

Coloretto S.A. Caldera 2009 3,80 6,54

Erecos S.A. Horno

Rotatorio

2010 3,17 9,81

Hilos telaraña e.u. Caldera 2009 0,23 0,70

Hilos telaraña e.u. Caldera 2010 0,17 0,26

Laminaco S.A. Horno de

inducción

eléctrico

2010 0,11 0,13

Jardines de montesacro

(prever)

Horno

crematorio

TKF mañana

2009 50 mg/m3 82,902 mg/m3


(prever)

Horno

crematorio

TKF tarde

2009 50 mg/m3 79,325 mg/m3


(prever)

Horno

crematorio

All tarde

2009 50 mg/m3 250,714

mg/m3

Sumicol S.A. Horno

continuo 2

2010 2,58 2,73

Industrias el toro Ltda. Caldera 2009 0,54 1

Se debe aclarar que aquellas empresas cuyos valores de emisión están reportados en mg/m3 en

la Tabla 16, fueron comparadas con la Resolución 886 de 2004 en vez del Decreto 02 de 1982

por el tipo de actividad en ellas realizada.




0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

Cumplen No cumplen

86,6

13,4

Po

rce

nta

je

CUMPLIMIENTO DECRETO 02 DE 1982

Gráfico 9. Cumplimiento del Decreto 02 de 1982.

Según lo establecido por la Resolución 909 de 2008, un 56,4% de las fuentes fijas evaluadas, no

cumplen los límites admisibles estipulados para material particulado contra un 36,6% de

cumplimiento y un 7% al que no aplican, por ser equipos que utilizan gas natural como

combustible o abastecerse de energía eléctrica (Gráfico 10). De esta manera, el material

particulado entre los contaminantes evaluados es el de mayor incumplimiento, obedeciendo dicha

situación, al tipo de combustible utilizado, la carencia de sistemas de control o la implementación

de un equipo no apropiado, la falta de un correcto mantenimiento y al inadecuado funcionamiento

del sistema de combustión, entre otros.

Entre los gases contaminantes, los óxidos de nitrógeno presentan el mayor incumplimiento con un

39,0% contra un 30,8% por parte de los óxidos de azufre. En los óxidos de nitrógeno este

fenómeno es ocasionado por las altas temperaturas que poseen los gases de combustión,

mientras en los dióxidos de azufre es relacionado a los porcentajes de este compuesto que

contienen cada uno de los combustibles utilizados, por lo tanto es importante evaluar la

reutilización del calor que está siendo emitido a la atmósfera, en otros procesos internos de la

empresa (intercambiadores de calor, economizadores, etc.), la implementación de lavadores de

gases o la utilización de combustibles más limpios, en pro de cumplir con los lineamientos

estipulados en la normativa.

En términos generales, el Gráfico 10 presenta un cumplimiento cercano del 50% por parte de los

gases contaminantes, lo que indica mejores resultados que para el material particulado, pero

indicando a su vez, un gran déficit general por parte de las fuentes fijas del Área Metropolitana




para cumplir con los estándares máximos admisibles de emisión, de la Resolución 909 de 2008,

próxima a entrar en vigencia.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

Cumplen No cumplen No aplican

36,6

56,4

7,0

50,0

30,8

19,2

48,3

39,0

12,8Po

rce

nta

je

CUMPLIMIENTO PORCENTUAL RESOLUCIÓN 909 DE 2008

MP 909

SO2 909

NOx 909

Gráfico 10. Cumplimiento de la Resolución 909 de 2008.

A continuación en la se relacionan las empresas que incumplieron los estándares de emisión

máximos permisibles establecidos en la Resolución 909 de 2008 y el contaminante que sobrepasa

la norma.

Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo

Contaminantes que incumplen


MP SO2 NOX

ANDES CAST

METALS FOUNDRY

DUCTO DE

SALIDA

2009 X

ASEI LTDA. HORNO

INCINERADOR

2009 X

ASFRIO CALDERA 2009 X X X

C.I. DOÑA PAULA CALDERA 2009 X X

C.I.J. GUTIERREZ

CIA S.A.

DUCTO

EXTRACTOR

SUBPRODUCTOS

2009 X




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo



MP SO2 NOX

DE FUNDICIÓN

C.I.J. GUTIERREZ

CIA S.A.

DUCTO

EXTRACTOR

SUBPRODUCTOS

COMBUSTIÓN

2009 X

CELSA S.A. HORNO DE

FUNDICIÓN 2

2009 X X

CELSA S.A. HORNO DE

FUNDICIÓN 3

2009 X

CERVECERIA

UNION S.A.

CALDERA 3 2009 X

CIPA S.A. CALDERA 2009 X X

CLUSTER DE

MODA S.A.

CALDERA 2009 X

TINTORERIA Y

LAVANDERIA

COLOR DENIM

S.A.S.

CALDERA 2009 X X X

COLORS

INDUSTRY S.A.

CALDERA 2009 X

COLOR SHOP CALDERA 2009 X X X

COLTEJER S.A. CALDERA 1 2009 X X

COLTENIDOS Y

PROCESOS S.A

CALDERA 1 2009 X X

COLTENIDOS Y

PROCESOS S.A

CALDERA 2 2009 X X

COMETA G.L.

LTDA.

HORNO

CUBILOTE 1

2009 X

COMETA G.L.

LTDA.

HORNO

CUBILOTE 2

2009 X




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo



MP SO2 NOX

ALIMENTOS

COOPELIA S.A

CALDERA 2009 X X

FABRICA DE

CALCETINES

CRYSTAL S.A

CALDERA 1200

BHP

2009 X X X

INDUSTRIAS EL

TRICOT S.A.

CALDERA 2009 X X X

TEXTILES

FABRICATO

TEJICONDOR S.A.

CALDERA 1000

BHP - MEDELLÍN

2009 X

TEXTILES

FABRICATO

TEJICONDOR S.A.

CALENTADOR

ACEITE

TÉRMICO-

PANTEX

2009 X X X

TEXTILES

FABRICATO

TEJICONDOR S.A.

CALDERA 150

BHP-NO TEJIDOS

2009 X X X

TEXTILES

FABRICATO

TEJICONDOR S.A.

CALDERA 1800

BHP - BARBOSA

2009 X X

FACARDA S.A CALDERA 2009 X X

ALIMENTOS FINCA

S.A.

CALDERA 2009 X X

FRIGOPOR LTDA CALDERA 2009 X X

GALPÓN

ANTIOQUIA LTDA

SECADERO

SOUZA

2009 X X

IMSA CALDERA 2009 X X X

INDUGEVI S.A CALDERA 600

BHP

2009 X X

INVATEX S.A. CALDERA 2009 X X




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo



MP SO2 NOX

JABONES

INTEGRALES S.A

CALDERA 2009 X X

COLOMBIANA

KIMBERLY

COLPAPEL S.A.

CALDERA 900

BHP

2009 X X X

LA STAMPERIA

LTDA

CALDERA 2009 X X

LA VINCO S.A. CALDERA 2009 X X

LABORATORIO

HIGIETEX S.A.

CALDERA 2009 X X

LOUNDRY

COLORS S.A.

CALDERA 2009 X X X

LAVADO TÉCNICO

S.A.

CALDERA 2009 X X X

LAVATINSA S.A. CALDERA 2009 X X X

NOPCO

COLOMBIANA S.A.

CALDERA 2009 X X X

PAPELES Y

CARTONES -

PAPELSA - S.A.

CALDERA 1200

BHP

2009 X

PELCO S.A. CALDERA 2009 X X X

PERFILES

TECNICOS LTDA.

HORNO DE

FUNDICIÓN

2009 X

PREMIUM WASH

LTDA.

CALDERA 2009 X X

PROCESOS

MULTICOLOR

LTDA.

CALDERA 2009 X X

PROHESA S.A. CALDERA 2009 X X X

PROINCOL S.A. CALDERA 2009 X X




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo



MP SO2 NOX

PROLAVA

LAVANDERIA

INDUSTRIAL LTDA.

CALDERA 2009 X X X

PROTECO S.A. CALDERA 2009 X

PROTEXMAN S.A. CALDERA 2009 X X

QUINTERO

ESMERALDA LTDA

CALDERA No 2 2009 X X

QUINTERO

ESMERALDA LTDA

CALDERA No 3 2009 X X

SERVITEX S.A. CALDERA 2009 X X X

SOLLA S.A. CALDERA 2009 X X

SULFOQUÍMICA

S.A.

CALDERA 2009 X

SUMICOL S.A. HORNO

ROTATORIO 3

2009 X

SUMICOL S.A. HORNO

CONTINUO 1

2009 X

SUMICOL S.A. HORNO

CONTINUO 2

2009 X X

TEÑIDOS Y

ACABADOS LTDA.

CALDERA 2009 X X X

TERMIMODA S.A. CALDERA 2009 X X

TINTORERIA

INDUSTRIAL

DIEGO

CALDERA 2009 X

TINTORERIA

SOBIESKY S.A.

CALDERA 2009 X X X

H.R.A. UNIQUIMICA

S.A.

TORRE DE

SECADO

2009 X

AMTEX S.A. CALDERA 300 2009 X X




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo



MP SO2 NOX

BHP

AMTEX S.A. CALDERA 150

BHP

2009 X X X

ASFALTADORA

COLOMBIA LTDA

HORNO

ROTATORIO

2009 X X

CLUSTER DE

MODA S.A.

CALDERA 2010 X X X

COBRAL LTDA. CALDERA 2009 X

COLORETTO S.A. CALDERA 2009 X X

COLORETTO S.A. CALDERA 2010 X X

COLTEJER S.A. CENTRAL

TERMICA

2009 X X X

COMPAÑÍA DE

EMPAQUES S.A.

CALDERA 100

BHP

2009 X X X

CORRUMED S.A. CALDERA 2010 X X

ENKA DE

COLOMBIA S.A.

CALDERA 1403

BHP

2009 X X

ERECOS S.A. HORNO

ROTATORIO

2010 X X

ALIMENTOS FINCA

S.A.

CALDERA 2010 X

FYMECOL S.A. HORNO DE

RECOCIDO

2010 X

HILOS LA LINEA

S.A.

CALDERA 2009 X

HILOS TELARAÑA

E.U.

CALDERA 2009 X X X

HILOS TELARAÑA

E.U.

CALDERA 2010 X X

INDUSTRIAS EL CALDERA 2010 X X




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo



MP SO2 NOX

TORO LTDA.

LAVADO TÉCNICO

S.A.

CALDERA 2010 X

JARDINES DE

MONTESACRO

(PREVER)

HORNO

CREMATORIO

TKF MAÑANA

2009 X

JARDINES DE

MONTESACRO

(PREVER)

HORNO

CREMATORIO

TKF TARDE

2009 X

JARDINES DE

MONTESACRO

(PREVER)

HORNO

CREMATORIO

ALL TARDE

2009 X

PRECOMPRIMIDOS

S.A.

CALDERA 2009 X X

PROCESOS

MULTICOLOR

LTDA.

CALDERA 2010 X X X

PRODUCTOS

BONANZA

CALDERA 2009 X X X

PROTECO S.A. CALDERA 2010 X

PROTEXMAN S.A. CALDERA 2010 X X

SUMICOL S.A. HORNO

CONTINUO 2

2010 X

SUMICOL S.A. HORNO

CONTINUO 1

2010 X X

SUMICOL S.A. HORNO

ROTATORIO 3

2010 X

TINTEXA S.A. CALDERA 2009 X X X

INDUSTRIAS EL

TORO LTDA.

CALDERA 2009 X X




Empresa Equipo

Monitoreado

Año de

muestreo



MP SO2 NOX

TOTAL 97 53 67

Análisis de resultados 60 equipos de combustión evaluados

La muestra de 60 fuentes fijas diagnosticadas fue seleccionada de común acuerdo con el Área

Metropolitana dentro del convenio de cooperación para el estudio de mecanismos de

mejoramiento de los procesos de combustión. La gran mayoría de equipos son calderas para la

producción de vapor o calentamiento de aceite térmico y en menor proporción hornos y secadores

como se muestra en el Gráfico 11. Los principales combustibles utilizados en las 60 empresas

analizadas son el carbón, ACPM, GLP y cisco de café. Se observó que el combustible más

utilizado por las empresas es el carbón, con una participación del 85%, seguido por el ACPM con

el 10% y luego los otros dos con menor proporción como se ilustra en el

51

62 1

0

10

20

30

40

50

60

Calderas Vapor Calderas Aceite Térmico

Hornos Secadores

Gráfico 11. Número de sistemas de combustión analizados




Carbón85%

ACPM10%

Cisco de Café3%

GLP2%

Gráfico 12. Distribución de los combustibles utilizados

Una vez identificados los combustibles empleados, se pretendió conocer la forma en que se

quemaban y si se contaba con algún sistema de control de la relación aire combustible. Se

encontró que en un 42% de los equipos, el suministro de combustible se realizaba de forma

manual particularmente en las calderas que usaban carbón, donde a criterio del operario y

empleando una pala como mecanismo de cargue, se alimentaba la cámara de combustión sin

ninguna medida que pudiera garantizar una relación aire combustible adecuada. En algunas

calderas a carbón se notó una mejora en este aspecto, encontrándose que 28% de los equipos

utilizaban el sistema de tolva-tornillo sinfín y en un 18% el sistema de parrilla viajera.

Estos sistemas permitían regular la cantidad de carbón alimentado, pero no se evidenció la

presencia de sistemas que permitieran regular al mismo tiempo, la cantidad de aire suministrado

para hacer el sistema más flexible.

El 12% restante, se catalogó como sistemas de combustión de aire forzado, donde el quemador

es un solo paquete que integra el ventilador encargado de suministrar el aire de combustión, con

la alimentación de combustible, el sistema de ignición y la cámara de combustión. Estos

quemadores corresponden todos a la combustión de ACPM y GLP encontrados. En el ¡Error! No

e encuentra el origen de la referencia. se presenta la distribución porcentual del tipo de

alimentación de los sistemas de combustión.




Manual42%

Tolva tornillo sinfín28%

Parrilla viajera18%

Aire forzado12%

Gráfico 13. Distribución del tipo de alimentación de los sistemas de combustión

Para la medición de los gases de combustión se recolectaron datos en cada uno de los equipos

durante un intervalo mayor a 30 minutos. En el ¡Error! No se encuentra el origen de la

eferencia. se presentan los valores promedios de las emisiones de O2 y CO2 agrupados según el

tipo de combustible, considerados muy alejados de los valores recomendados para una

combustión eficiente, al ser comparados con los reportados en la Tabla 17.

15

11

16

11

5,3

7,3

4,55,2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Carbón ACPM Cisco de café GLP

%O2

%CO2

Gráfico 14. Valores promedios del %O2 y CO2 medidos según el tipo de combustible




Tabla 17. Valores óptimos de exceso de aire, %O2 y %CO2

Combustible O2

%

CO2

%

Exceso de aire

%

Gas natural 2.2 10.5 10

Combustible líquidos derivados del petróleo 4.0 12.5 20

Carbón 4.5 14.5 25

Madera 5.0 15.5 30

En el mismo punto de medición fue medida igualmente la temperatura de los productos de

combustión y las emisiones de monóxido de carbono, estos datos fueron también agrupados

por el tipo de combustible analizado y son presentados en el Gráfico 15 y el Gráfico 16

respectivamente.

220

250

190

292

0

50

100

150

200

250

300

350


°C

Gráfico 15. Valores promedios de temperatura de gases de combustión según el tipo de combustible




885

1060,1

1577

292

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800


CO ppm

Gráfico 16. Valores promedios de emisiones de CO según el tipo de combustible

El Gráfico 17 presenta los valores promedios calculados de eficiencia de combustión agrupados

según el tipo de combustión. Esto quiere decir por ejemplo que el 30% de la energía química

almacenada en el carbón que se compra, no es utilizada y se desperdicia por un indebido proceso

de combustión.

70%

78%

64%

75%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%


Gráfico 17. Valores promedios de eficiencia de combustión según el tipo de combustible

Una de las principales causas de pérdida de energía, es el gran exceso de aire con que operan

los sistemas, lo cual obliga a que los equipos trabajen con una baja eficiencia de combustión. Lo




anterior fue comprobado a partir de las concentraciones de O2 y CO2 que permitieron calcular el

factor de aireación y el exceso de aire. En el Gráfico 18 se ilustra esta tendencia mostrando los

valores promedio de estas cantidades según el tipo de combustible.

390%

150%

531%

165%

0%

100%

200%

300%

400%

500%

600%

Carbón n=4,9 ACPM n=2,5 Cisco de café n=6,31 GLP n=2,65

Gráfico 18. Valores promedios de exceso de aire y factor de aireación según el tipo de combustible

La eficiencia de combustión en cada caldera tiene un punto óptimo de exceso de aire, si a partir

de ese punto se reduce el exceso de aire, no se alcanzaría a quemar completamente el

combustible, aumentando las pérdidas por combustión incompleta de componentes como el CO,

generando al mismo tiempo una disminución en la eficiencia. Si por el contrario se aumenta el

exceso de aire por encima de ese valor óptimo, parte del calor liberado en la combustión, se

utilizará para calentar la mayor cantidad de aire introducido al sistema y posteriormente será

descargado por la chimenea a temperaturas altas, desperdiciándose la energía calórica contenida

en ese flujo de gas.

Con base en la información recogida de cada uno de los equipos de combustión y acogiéndose a

la recomendación anterior de mantener el exceso de aire en un valor óptimo, fue calculado el

ahorro potencial de combustible para cada caso (Gráfico 19), asumiendo que los equipos

trabajaron en los valores óptimos reportados en la literatura, consignados en la Tabla 17.




20%

12%

30%

15%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%


Gráfico 19. Ahorro potencial de combustible si operara en los valores recomendados.

Para el caso de los sistemas de combustión que emplean el carbón como combustible, una

reducción del 20% en combustible reduciría el consumo de energía de 2570TJ/año a 2063TJ/año

significando un ahorro cercano a $2.500’000.000 de pesos colombianos, según el cálculo

realizado para el precio promedio de una tonelada de carbón bituminoso.

2570

2063

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Actual Óptimo

Energía TJ/año

Gráfico 20. Energía actual consumida y valor óptimo al calibrar la combustión del carbón




8 CONCLUSIONES

Se realizaron 60 muestreos correspondientes al análisis de alternativas de recambio

tecnológico del tipo de combustible y mecanismos de mejoramiento del sistema de combustión

y su respectivo informe, encontrándose que la gran mayoría de los dispositivos carecían de un

sistema de combustión eficiente.

La poca eficiencia observada en los 60 sistemas de combustión evaluados, estaba asociada

principalmente a la alimentación manual del combustible y a la carencia de sistemas de control

que permitieran mantener una relación aire combustible adecuada, de manera que se

generará un proceso más flexible, ajustado a los requerimientos productivos de la empresa.

Se identificaron falencias en los equipos generadores de combustión, ya que los gases

producidos denotaban combustiones ineficientes con excesos de aire y porcentajes de

monóxido de carbono, oxígeno y dióxido de carbono, muy superiores a los óptimos

establecidos en la literatura, afectando al mismo tiempo las concentraciones de los

contaminantes emitidos a la atmósfera.

La ineficiencia en los procesos de combustión, genera sobre costos de combustible a raíz de

que la energía química generada en dicho sistema, no es utilizada completamente en los

procesos productivos de las empresas, desperdiciándose parte de ella en los gases emitidos a

la atmósfera, generando un gasto de combustible mayor al requerido en dicha actividad.

Al adecuar los sistemas de combustión, en búsqueda de operarlos en su punto óptimo, la

empresa invierte un dinero que puede recobrar fácilmente mediante los ahorros de

combustible generados de dicha actividad, a la par de que contribuye a disminuir las

emisiones de contaminantes a la atmósfera, beneficiando por ende su entorno de trabajo al

igual que su imagen ante la sociedad.

Se realizaron 265 visitas preliminares a diferentes fuentes fijas de emisión seleccionadas para

ser monitoreadas.

Se ejecutaron 172 muestreos isocinéticos con su respectivo informe, se descartaron 74

fuentes fijas y quedaron por evaluar 34 fuentes, las cuales se tenían pendientes para

programar, a la espera de que el AMVA avalara la realización del respectivo muestreo, ya que

eran dispositivos que se encontraban en Stand By o se les había realizado monitoreo reciente

por fuera del Convenio 559 de 2008.




Mediante el presente estudio se evidenció un gran asentamiento industrial hacia el sur del

Área Metropolitana del Valle de Aburrá, principalmente en los municipios de Medellín, Itagüí,

Sabaneta y La Estrella, lo cual permite inferir que estas zonas pueden ser críticas como

consecuencia del impacto ambiental ocasionado por las emisiones en fuentes fijas.

Se evidenció que la principal actividad industrial desarrollada en el Área Metropolitana, está

asociada a la moda, fundamentalmente a la producción y diseño textil.

La mayoría de los procesos productivos asociados a la actividad industrial están relacionados

con la utilización del vapor, por lo tanto las calderas se constituyen en el principal equipo

generador de contaminantes atmosféricos.

Asociado a lo anterior, el carbón se constituye en la principal fuente de energía utilizada a

nivel industrial, fundamentalmente por sus bajos costos y fácil adquisición.

Se evidenció que en la industria, se utilizan principalmente equipos para el control de material

particulado (66,3%) y el 44,7%, de estos dispositivos está encaminado en la retención de

partículas gruesas.

El 66,3% de las industrias monitoreadas utilizan principalmente equipos el control de material

particulado, de éstos el 44,7% están diseñados para la retención de partículas gruesas (>5µm)

como los ciclones y multiciclones.

Un 86.6% de las fuentes monitoreadas cumplen con el límite máximo permisible de material

particulado (PST), según lo estipulado en el Decreto 02 de 1982 del Ministerio de Salud.

Con respecto a la Resolución 909 de 2008, los estándares de emisión máximos permisibles

de material particulado (PST) fueron superados en un 56,4%, mientras que los óxidos de

nitrógeno y dióxidos de azufre los superaron en un 39% y 30,8% respectivamente, debido a lo

cual se requiere que las empresas acondicionen sus sistemas, en pro de cumplir con la norma

cuando esta culmine su periodo de transición, en especial para material particulado.

9 RECOMENDACIONES

Implementar un sistema de control del contenido de oxígeno y de temperatura del proceso,

mediante un mecanismo automático que regule las cantidades óptimas de aire impulsado por

el ventilador y el combustible suministrado, tal como se muestra esquemáticamente en la

Figura 9, para evitar que el proceso opere con defecto de aire, ya que una combustión

incompleta también es causa de pérdida de energía debido al calor latente de los gases




inquemados. Lo anterior se logra mediante calibraciones periódicas del sistema de combustión

o instalando un sensor de O2 con control automático sobre el aire de combustión.

Figura 9. Sistema de control de la relación óptima de O2.

Instalar un economizador para precalentar el agua suministrada a la caldera usando el calor

residual de los gases de combustión, en pro de generar un incremento en la temperatura de

entrada del agua y reducir así, la cantidad de calor necesaria para la generación de vapor. Al

implementar éste sistema, se puede incrementar la temperatura de entrada del agua a la

caldera de 20°C a 80°C, alcanzando un ahorro aproximado del 9% en el consumo de

combustible.

Para aquellas empresas que incumplen los estándares máximos permisibles de emisión

estipulados en la Resolución 909 de 2008, es importante que cada una de ellas realice un

estudio exhaustivo al sistema de combustión y a los equipos de control de contaminantes que

poseen, en pro de verificar el estado en que se encuentran y poder evaluar si estos requieren

mantenimiento, adecuaciones o ser remplazados, de manera que les permita mejorar la

eficiencia en la combustión y por ende reducir las concentraciones de contaminantes

descargados a la atmósfera.

Llevar un control estricto sobre las frecuencias y procedimientos necesarios para realizar un

buen mantenimiento a los equipos generadores de combustión y los encargados del control de

contaminantes, acorde a las políticas estipuladas por la empresa y las recomendaciones del

fabricante.




Capacitar a los operarios en cuanto al mantenimiento, operación y controles que se le deban

realizar a las calderas y demás equipos de combustión generadores de emisión que posean

las empresas, en pro de contribuir a un manejo más adecuado de cada uno de ellos y por

ende evitar la generación de descargas mayores a las producidas en su actividad normal.

Disponer el carbón en un sitio de almacenamiento adecuado, de manera que las condiciones

ambientales no varíen sus características habituales tales como poder calorífico, humedad,

entre otras, conllevando a alteraciones en el proceso de combustión que incidan directamente

en los contaminantes generados en este proceso.

Llevar un control estricto sobre las condiciones habituales de funcionamiento del equipo

generador de emisiones, tales como: presión de vapor, temperatura de humos, producción de

vapor, temperatura del agua para alimentación de la caldera y consumo de combustible, de

manera que posibilite la evaluación de contaminantes emitidos a la atmósfera, mediante

muestreos isocinéticos en condiciones reales de operación superior o igual al 90% habitual,

acorde a lo estipulado en las metodologías de muestro (protocolo ministerio).

Adecuar a las fuentes fijas de emisión una plataforma o estructura fija que permita la

realización de muestreos isocinéticos, garantizando la seguridad y desplazamiento tanto de

los equipos como del personal que ejecuta dicha labor, de manera que se facilite la toma de

las muestras.

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