36
INSTRUMENTOS PARA EL MONITORES DEL AMBIENTE Y SEGURIDAD DEL AIRE , AGUA Y SUELO

Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

INSTRUMENTOS PARA EL MONITORES DEL AMBIENTE YSEGURIDAD DEL AIRE, AGUA Y SUELO

Page 2: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

RESUMEN

La guía que se presenta a continuación contiene información general y básica sobre los distintasinstrumentación para el monitoreo del ambiente y seguridad del AIRE, AGUA Y SUELO. Con el únicopropósito de velar por la salud y seguridad de las personas y de nuestro ecosistema.

En el Capitulo uno mencionamos la legislación ambiental que rige al aire, agua y suelo. VERANEXOS

En el capitulo dos hablaremos sobre el aire, tipos de contaminantes y sus instrumentos demonitoreo, también explicaremos sobre el ruido.

En el capitulo tres hablaremos del agua y los patrones que se deben tener en cuenta para elestablecimiento y realización de programas de monitoreo de calidad y en lo que tiene que ver conlas actividades de muestreo, análisis de muestras y programas de monitoreo de las fuentes hídricas.

En el capitulo cuatro hablaremos del suelo y los patrones que se deben tener en cuenta para elevitar la contaminación, también explicaremos sobre los derrames y los tratamientos de aguasresiduales, etc.

Page 3: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

CAPITULO 2: INSTRUMENTACION PARA MONITOREO AMBIENTE YDE SEGURIDAD EN EL AIRE

FUNDAMENTO TEORICO1. DEFINICION

Se define el suelo, desde el punto de vista medioambiental, como la fina capa superiorde la corteza terrestre (litosfera), situada entre el lecho rocoso y la superficie. Estácompuesto por partículas minerales, materia orgánica, agua, aire y organismos vivos.El suelo es uno de los componentes fundamentales del medio ya que constituye la parte de lasuperficie terrestre sobre la que se asienta la vida vegetal y sobre la cual se implanta lamayor parte de las actividades humanas, siendo, además, la interfaz entre la tierra, el aire y elagua lo que lo confiere capacidad de desempeñar tanto funciones naturales como de uso.El suelo esta compuesto por la composición química de un suelo viene determinada, enbuena parte, por el tipo de material originario (roca), puesto que es el material base a partir delcual se forma el suelo.Junto a este material se va añadiendo, en el transcurso del tiempo que dura la formación de unsuelo, materia orgánica procedente de organismos vivos. El contenido mineral de un suelo es elque determina su fertilidad.Por término medio, un suelo tiene la siguiente composición volumétrica:

50% de materia sólida: 45 % mineral y 5 % orgánica 20-30 % disolución acuosa 20-30 % aire

2. COMPONENTES DEL SUELOLos constituyentes del suelo son de dos tipos:

COMPONENTES INORGÁNICOS: Están constituidos por partículas minerales. En losporos y cavidades que existen entre las partículas también hay agua y aire. Se puedeconsiderar que existen dos componentes mayoritarios en todo tipo de suelos: lossilicatos y los óxidos.

COMPONENTES ORGÁNICOS O HUMUS: son resultado de la descomposición de losrestos de seres vivos por acción de las bacterias y los hongos. Su presencia dacalidad al suelo, retiene el agua y sirve como fuente de alimento de microrganismosque fertilizan el suelo.

3. TIPOS Y FUENTES DE CONTAMINACIÓNSe considera contaminante toda sustancia que tiene el potencial de presentar un riesgo dedañar a la salud humana o cualquier otro valor medioambiental.

La clasificación de agentes contaminantes según su efecto primario:

Contaminación física: aquellos ruido, vibraciones y las radiaciones Contaminación biológica: aquellos como virus, polen, bacterias, etc.

Page 4: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Contaminación química: aquellos que por su presencia o por su elevadaconcentración alteren la composición originaria del aire como: Partículas: Plomo, cadmio

Gases: Monóxido de carbono Primarios: Monóxido de Carbono

Secundarios: Ozono Orgánicos: Metáno, propano

Inorgánicos: Plomo, ácidos, óxidos

INSTRUMENTACIÓN PARA EL MONITOREO DEL AIRELos instrumentos de monitoreo son de gran variedad y para cada caso en particular como porejemplo:

Anemómetros y termo anemómetros. Medidores de velocidad de aire, humedad y temperatura. Bombas muestreadoras de aire. Accesorios para colección de material Particulado respirable y total. Bolsas tedlar para

muestreo de aire para posterior análisis de gases. Sistema de bombas a pistón con tubos detectores de gases en el ambiente. Medidores portátiles de gases combustibles, monóxido de carbono, dióxido de carbono,

óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, ozono, etc. Monitores multigas. Kit con bomba para muestreo en espacios confinados. Analizadores de gases de combustión. Monitores de nivel de oxígeno. Transmisores, medidores y registradores de nivel de dióxido de carbono. Medidores de nivel de sonido (decibelímetros). Dosímetros. Medidores de radiación ultravioleta uv-a y uv-b. Detectores y monitores de radiación. Detector de microondas. Termómetros portátiles, a Termocupla. Termómetros infrarrojos. Monitores, controladores, registradores y dataloggers de temperatura. Termohigrómetros. Registradores y dataloggers de humedad y temperatura.

Termohigrógrafos. Transmisores de humedad. Barómetros. Estaciones meteorológicas para interiores y exteriores. Estaciones meteorológicas

inalámbricas. Estaciones meteorológicas con medición de parámetros relacionados con la salud

(radiación solar, índice de radiación uv, etc.). Transmisores de parámetros climáticos, con salida de 4 a 20 ma.

Page 5: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

1. MEDIDOR DE PARTÍCULAS

(Medidor para la medición del contenido de partículas en la atmósfera /cuenta partículas con un grosor de 0,3, 0,5 y 5 µm / RS-232 y software)

El medidor de partículas KM 3887 mide laconcentración de partículas como polvo, hollín, polen yotros aerosoles que se encuentran en el aire. Elmedidor de partículas se ha desarrollado para detectarde forma exacta el grado de contaminación del aire. Lacontaminación se genera principalmente mediantecombustión, procesos de material, fabricación,producción de energía, emisiones de vehículos y en laindustria de la construcción. Con la ayuda de estecontador de partículas puede medir la cantidad precisade partículas contaminantes en el aire. Encontraráaltos grados de contaminación de la atmósfera sobretodo en ciudades y el sector de la industria. Cada vezcobra más importancia el grado de contaminación delaire con partículas perniciosas para la salud, p.e. elhollín, que lo emiten sobre todo la industria y los vehículos con motores diesel sin un filtroespecial.

Tenga en cuenta las tendencias en la concentración de partículas durante períodos de tiempoprolongados, y no tanto las diferencias de mediciones seguidos. El medidor de partículastrabaja en diferentes modos (medición individual, ISO <C4, de forma continua, remoto, etc.) ymuestra el resultado en pantalla, hasta que se apague el aparato. El medidor de partículas esmuy apto para la detección rápida del grado de contaminación del aire y es una alternativaeconómica de otros métodos de medición y aparatos mucho más caros.

El medidor:

Muestra 3 tamaños de partículas al mismo tiempo en pantalla Ddispone de una memoria para 8000 valores Se alimenta a través de un acumulador recargable. Es válido para realizar mediciones según la norma ISO 14644-1.

Ámbito de uso

El medidor de partículas se usa sobre todo en salas blancas, en laboratorios farmacéuticos, enla industria alimenticia, en la comprobación de instalaciones de filtración en casi todos lossectores industriales, en la aviación y la astronáutica, en clínicas y hospitales y en lainvestigación institucional.

Page 6: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Especificaciones técnicas

Grosor de las partículas 0,3 µm / 0,5 µm y 5 µm

Error de coincidencia <5 % en 2.000.000 partículas

Fuente luminosa diodo láser(duración promedio del sensor: 30.000 horas)

Velocidad media de flujo 2,83 l/min

Tiempo de medición / cuota de medición 1 s a 99 min, 59 s (pasos de 1 s)

Frecuencia en la medición 1 a 99 o continuado

Alarma para el conteo 1 ... 70.000.000

Modos de medición medición individual / repetitiva / continuada /cálculo / remoto / ISO <C4

Puerto RS-232 o RS-485

Memoria 8000 valores (en el modo de cálculo unamedición se compone de 4 valores)

Software de análisis en inglés

Pantalla LCD de 20 dígitos y 4 líneas

Alimentación 4 x baterías AA NiMH o alcalinas,adaptador AC (100 ... 240 V)

Duración de la batería aprox. 3 h (medición continua)

Condiciones ambientales 10 ... +30 °C , 20 ... 90 % H.r. (no condensado)

Dimensiones 108 x 196 x 68 mm

Peso 680 g

Page 7: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

2. SENSORES ELECTROQUÍMICOS

Sensores diseñados para detectar gases talescomo monóxido de carbono, sulfato dehidrógeno, dióxido de sulfuro, cloro y dióxidode nitrógeno son buenos sensores capacesde comportarse de acuerdo a lasexpectativas.En general, un sensor electroquímico es untipo popular de sensor comúnmente usados eninstrumentos portátiles para aplicaciones debajas concentraciones. Para aplicacionesestacionarias, el uso es más limitado.

PRINCIPIO DE OPERACIÓNUn típico sensor electroquímico consiste en un electrodo sensor (cátodo) y un contra electrodo(ánodo) separados por una delgada capa de electrolito. El gas que entra en contactocon el sensor reacciona sobre la superficie del electrodo sensor generando una reacción deoxidación o reducción. Los materiales del electrodo, específicamente desarrollados para el gasde interés, catalizan estas reacciones. Una corriente proporcional a la concentración de gases generada, la que puede ser medida para determinar la concentración de gas.

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONESEl concepto erróneo más común acerca de los sensores electroquímicos es que todos tienenlas mismas características de desempeño y confiabilidad. Por el contrario, hay muchas manerasen que los sensores electroquímicos están construidos, dependiendo del tipo de gas a detectar ydel fabricante. Cada tipo de sensor es diferente.

Características comunes:

Bajo Consumo de Energía. Esto permite que el sensor sea usado en unidadesportátiles, alimentadas con baterías.

Buena Sensibilidad. Este sensor es fundamentalmente conveniente para aplicaciones delímite permisible en el área de trabajo. No es apto para aplicaciones de gasescombustibles.

Selectividad. Comparado con otros sensores, algunos sensores electroquímicos sonbastante selectivos al gas objetivo para el cual fueron diseñados. Algunos sensores, sinembargo, pueden tener una pobre selectividad, dependiendo del gas a ser detectado.

3. SENSORES CATALÍTICOS DE GASES COMBUSTIBLES

PRINCIPIO DE OPERACIÓNUna mezcla combustible de gases no se quemaráhasta que alcance la temperatura de ignición. Enpresencia de materiales catalíticos, sin embargo, elgas empezará a quemarse a temperaturas más bajas.

Page 8: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Un alambre de platino en espiral es recubierto con un óxido metálico tratado catalíticamente.En presencia de gases combustibles, las moléculas de gas se queman sobre la superficiedel sensor, lo cual causa que la temperatura del sensor se incremente. El cambio detemperatura altera la resistencia del alambre de platino, que es conectado a un circuito depuente Wheatstone que produce una señal proporcional a la concentración del gas.

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONESLa salida de un sensor catalítico es directamente proporcional a la concentración de gas,hasta el límite explosivo inferior. Es el sensor más popular para la detección de gasescombustibles.

Características comunes: Sensor de Gas Combustible de Propósito General. Este sensor es apto para uso

en aplicaciones de instrumentos portátiles o estacionarios continuos para gases dehidrocarburos.

Expectativas de Vida. Esto depende del fabricante y de la aplicación; típicamente seespecífica de uno a dos años de vida útil.

Alteración del Catalizador. Hay elementos químicos que desactivarán elcatalizador y harán el sensor insensible al gas. Los químicos comunes incluyencompuestos de silicona, compuestos de sulfato y cloro.

Factores de Corrección. La mayoría de los sensores catalíticos se calibrancomúnmente con metano. Los factores de corrección son exactos bajo condicionescontroladas tales como cuando se utilizan los mismos tipos de sensores con el mismocalefactor y calibración. Ligeras diferencias entre sensores individuales o cambios amedida que el sensor envejece pueden causar que los factores de correccióncambien.

4. SENSORES DE GAS DE ESTADO SÓLIDO

PRINCIPIO DE OPERACIÓNUn sensor de estado sólido se compone de uno o másóxidos metálicos de metales de transición. Estosóxidos metálicos están preparados y procesados enuna pasta usada para formar un sensor en formade burbuja. Un calefactor se inserta en el sensorpara mantener el sensor a una temperatura óptimapara la detección del gas. En presencia de un gas, elóxido metálico causa una disociación del gas eniones cargados o complejos, resultando latransferencia de electrones. Un par de electrodosapropiados se insertan en el óxido metálico, para medir sus cambios de conductividad enforma de señal.

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES

Los sensores de estado sólido están entre los más versátiles de todos los sensores, ya que ellospueden ser usados para detectar una variedad de gases en rangos de ppm bajos o rangos

Page 9: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

combustibles.

Versatilidad. Diferentes características de respuesta de sensores se logran variando losmateriales de óxidos metálicos, técnicas de procesamiento y temperatura de operación.Esto permite que los sensores de estado sólido detecten cientos de gases en unavariedad de rangos. A menudo, un sistema de monitoreo de gases necesita monitorearvarios gases en concentraciones a baja toxicidad y concentraciones combustibles altas.La flexibilidad y versatilidad de los sensores de estado sólido eliminan o minimizan eluso de otros tipos de sensores que tienen que ser designados y mantenidosdiferentemente.

Un sensor de estado sólido apropiadamente construido y usado en aplicacionesnormales tiene una expectativa de vida superior a los 10 años.

Selectividad. Generalmente, los sensores de estado sólido tiene una selectividadlimitada.

5. SENSORES INFRARROJOS

PRINCIPIO DE OPERACIÓNGases cuyas moléculas tienen de dos o más átomos disímiles absorben la radiación infrarroja enlargos de ondas específicas. Esta energía absorbida causa que se incremente la temperatura delas moléculas de gas. El cambio de temperatura se mide como una concentración de gas.

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONESEl monitoreo usando un sensor infrarrojo se logramidiendo la interacción de la radiación infrarrojacon las moléculas de gas. Con sensores infrarrojos,los componentes principales están protegidos poraparatos ópticos y, por esto, el sensor puede serusado en forma continua, expuesto a altasconcentraciones de gas.

Robusto. Los sensores al no estar expuestos directamente al gas, no se queman o sesaturan/fallan, ni se alteran debido a una prolongada exposición al gas.

Anti Falla. Una pérdida de señal debido a la falla en uno de los componentes activará laalarma. Cuando la lectura de gas del sensor indica cero significa que está funcionandoapropiadamente.

Aplicaciones. Los sensores infrarrojos son ideales para aplicaciones de altasconcentraciones de hidrocarburos, incluyendo rangos combustibles. También sonmonitores efectivos para medir el dióxido de carbono.

6. DETECTORES DE FOTOIONIZACIÓN

Los detectores de fotoionización (PID) utilizan luzultravioleta para ionizar las moléculas de gas y seemplean comúnmente en la detección decompuestos orgánicos volátiles (VOCs).

Page 10: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

PRINCIPIO DE OPERACIÓN

Una lámpara ultravioleta especialmente construida (UV) genera energía de radiación UV.Las moléculas del gas se ionizan por esta radiación UV, que es medida como una concentraciónde gas. La lámpara tiene un nivel de radiación de energía expresada en electron-Volt (eV). Laenergía establecida para lámparas estándares es de 8.4 eV, 9.6 eV, 10.6 eV y 11.7 eV. La de 10.6eV es la más práctica porque la lámpara es más robusta que otras. La lámpara de 11.7 eV usafluoruro de litio que es suave, frágil y fácilmente dañable. Gases con un potencial de ionizaciónpor debajo del nivel de salida de la lámpara serán detectados. Por ejemplo, benceno tiene unpotencial de ionización de 9.4 eV y es detectable con una lámpara de 9.6, 10.6 o 11.7 eV.

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES

Buena Sensibilidad y Respuesta Rápida. Estos detectores pueden detectarmuchos gases a bajas concentraciones con tiempo de respuesta rápido.

Selectividad. Un detector PID detecta todos los gases con un potencial de ionizaciónbajo el nivel de energía de la lámpara.

Sólo Aplicaciones Portátiles. La lámpara necesita ser limpiada a menudo y elinstrumento calibrado frecuentemente para mantener la precisión.

7. TEMPERATURA DEL AIREDeberá utilizarse un termógrafo registrador bimetálico de tambor con reloj o undetector eléctrico (pilas termoeléctricas, termistores de resistencia, etc.). Desde el punto devista de la precisión y estabilidad de los detectores y la facilidad de registro, se Recomiendanlos sistemas eléctricos, particularmente si se va a utilizar un tabulador electrónico dedatos.

8. DETECTOR DE RADIACIÓN SOLAR.

Todos los detectores de radiación solar necesitan de una limpieza frecuente para impedir que elmaterial depositado en la superficie obstruya la radiación. En muchos casos, esta limpieza debeefectuarse casi a diario. La semiesfera exterior deberá lavarse y secarse con un paño sin pelusas,utilizándose alcohol de ser necesario. Cualquier raspadura en la superficie puede alterar laspropiedades de transmisión del vidrio, por lo que deberá ponerse sumo cuidado en su limpieza.

Además, la radiación ultravioleta de gran intensidad, con el tiempo puede afectar el vidrio,haciendo que pierda sus propiedades de transmisión. En el caso de los piranómetros cuyasemiesfera exterior se hubiera empañado por la parte interior, ésta deberá retirarse en un díaseco para dejar que el aire evapore la humedad. Dado que el elemento termófilo en blanco ynegro es muy frágil, deberá tenerse sumo cuidado para no dañarlo.

En un gran número de piranómetros, el desecante deberá verificarse mensualmente. Cada vezque el gel de silicio azul adquiera una totalidad blanca o rosácea deberá cambiarse o, en sudefecto, regenerarse dejándolo secar en un horno a 135oC. La nivelación de los instrumentosdeberá verificarse mensualmente.

Page 11: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

9. MEDIDORES DE RADIACIÓN ULTRAVIOLETA UV-A Y UV-B

El medidor de radiación UVA - UVB es un aparato para lamedición de la radiación ultravioleta. Este aparato deprecisión opera con una longitud de onda de 290 ... 390 nm.Con el medidor de radiación puede medir por ejemplo lasradiaciones UVA del sol y las radiaciones en una cabina delsolario y protegerse dado el caso de radiaciones demasiadoaltas (quemaduras de sol). En la industria nos encontramoscon frecuencia con radiaciones UVA demasiado elevadas(p.e. el arco de luz para soldaduras). El medidor de radiaciónUV es un muy flexible gracias a su sensor externo.

Dos rangos de medición:0,000 ... 1,999 mW/cm21,999 ... 19,99 mW/cm2

Sensor externo con filtro corrector UV Auto desconexión a los 10 minutos para ahorrar energía Gran pantalla LCD Funciones Min, Max y Data Hold Dimensiones compactas Posibilidad de calibración ISO opcional

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Page 12: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

10. AEROSOLESTecnología dedicada a estudios de aerosoles y medición y comportamiento de partículassuspendidas en aire.

SISTEMA SMPS PARA OBTENCIÓN DE AEROSOLES MONODISPERSOS. Compuesto por clasificador electroestático y contador de partículas por condensación

(CPC). Técnica de detección basada en movilidad eléctrica diferencial, para una exacta

clasificación de tamaños de partículas de aerosoles submicrónicos. Ideal para aplicaciones como: estudios de aerosoles atmosféricos, contaminación,

procesos de combustión, inhalación de sustancias tóxicas, caracterización de polvos yaerosoles, procesos de nucleación/condensación, etc.

Componente, junto a un generador de aerosoles, de sistema GEMMA, para análisis demacromoléculas y nano partículas.

IMPACTADOR ELÉCTRICO DE BAJA PRESIÓN (ELPI). Permite la distribución de tamaños de partículas en el rango de 30 nm hasta 10 µm y la

medición de concentración de las mismas en tiempo real. Combina en un mismo equipo, la exactitud de clasificación de tamaños del impactador y

la rapidez de la detección eléctrica. Siendo un aparato colector de partículas, permite el posterior análisis gravimétrico o

químico de las muestras clasificadas por tamaño.

SISTEMA GEMMA PARA ANÁLISIS DE NANOPARTÍCULAS Y MACROMOLÉCULAS. Usando una pequeña muestra líquida, menor a 250 nanolitros, provee distribución de

tamaños de grandes moléculas, interpretable como un espectro de masa. El rango de pesos moleculares a determinar, es de 10.000 a 10.000.000. El tiempo de análisis varía entre 20 segundos y 5 minutos por muestra. Aplicable al estudio de proteínas, anticuerpos, oligómeros de ADN, lecitinas y

nanopartículas tales como micelas e hidrosoles. Está compuesto por Generador de Aerosoles modelo 3480, que evapora el líquido y deja

los componentes no volátiles, formando un aerosol y SMPS modelo 3936N25, quesepara las moléculas por medio de un Analizador de Movilidad Diferencial (DMA) ycuenta las moléculas individuales transmitidas por el DMA con un Contador dePartículas de Condensación.

ESPECTRÓMETRO MODELO UV-APS 3312. CON DIFERENCIACIÓN DE PARTÍCULAS DEORIGEN BIOLÓGICO.

Diseñado originalmente para detectar la presencia de agentes biológicos, la tecnologíaUV-APS es relevante en aplicaciones tales como: detección de sustancias bio-riesgosas,inhalación toxicológica, monitoreo de calidad de aire, ensayos de filtros y purificadoresde aire, estudios de administración de drogas, investigación básica.

Medición de tamaño aerodinámico y geométrico más medición de intensidad defluorescencia relacionada con material de origen biológico, por medio de láser UV.

ESPECTRÓMETRO MODELO ATOMS 3800. CON DETERMINACIÓN DE COMPOSICIÓNQUÍMICA EN TIEMPO REAL POR ESPECTROMETRÍA DE MASA.

Para aplicaciones en áreas como ciencias de la atmósfera, detección biológica,fabricación de medicamentos, inhalación toxicológica, estudios de polución ambiental,

Page 13: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

análisis de drogas de comercialización ilegal, fingerprinting de explosivos e identificaciónde fuentes de emisión.

Sistema que combina medidor de tamaño aerodinámico de partículas por tiempo devuelo y espectrómetro de masa.

Información prácticamente en tiempo real, de tamaño y composición de partículasindividuales en el rango de 0,3 a 3 µm.

Contadores de partículas en aire por condensación para partículas ultrafinas (hasta 3 nm/ 0,003 µm).

***Nefelómetros de alta sensibilidad para estudios de efectos climáticos de aerosolesatmosféricos, visibilidad y calidad de aire.

OTROS SISTEMAS:

Generadores de aerosoles. Atomizadores. Dilutor de aerosoles. Dispersor de polvos.

Otros productos para aerosoles en la sección Conteo y distribución de tamaño de partículasen aire y en líquidos.

11. POLVOS Y AEROSOLES PARA INHALACIÓN

ANALIZADOR DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS EN POLVOS SECOS Y AEROSOLES, MODELOAEROSIZER DSP.Determinación de distribución de tamaños de partículas en polvos secos y aerosoles parainhalación, en la industria farmacéutica y en el análisis de materiales cerámicos, pigmentos /colorantes, toners, polvos metálicos, polímeros, etc.

Sin necesidad de preparación de la muestra.

Rango de medición: 0,2 a 700 µm. Alta velocidad de muestreo (hasta 100.000 partículas por segundo). Accesorio específico para inhaladores de aerosoles monodosis (MDIs), para

determinación de tamaño aerodinámico de partículas de principios activos y gotas depropelente.

Accesorio específico para inhaladores de polvo seco (DPIs). Analizador de fluencia de polvos, modelo AEROFLOW. Medición automática, sin intervención del operador. Aplicable al estudio de la proporción óptima en la mezcla de dos excipientes, y en la

evaluación del efecto de agentes fluidizantes.

12. ANEMOMETROEste manejable anemómetro con sensor de rueda alada es ideal para determinar la velocidad delviento (velocidad del aire) tanto en el interior como en el exterior. Con este ligero anemómetroportátil puede realizar un chequeo in situ de manera rápida. Su ligera rueda alada percibe las máspequeñas velocidades de corriente (corriente de aire). En el siguiente enlace podrá encontrar un

Page 14: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

anemómetro con interfaz y memoria de datos, además de cable de datos y software para realizarla transmisión de datos a un PC o laptop. Aquí en el siguiente enlace, puede encontrar otroanemómetro con las misma prestaciones y además también para realizar mediciones detemperatura, punto de rocío, humedad relativa, etc. En este otro enlace podrá encontrar otroanemómetro con un rango de medición más elevado, con software y memoria de datos, conpuerto de conexión.

Sencillo manejo. Ligera rueda alada. Carcasa con "forma de hueso". Funciones máxima y mínima. Posibilidad de seleccionar diferentes

unidades: m/s, km/h, nudos,millas/h, ft/min

Función Hold - fija un valor demedición en el indicador.

Pantalla LCD de 8 mm de altura.Anemómetro para velocidad de aire PCE-AM81

13. MEDIDORES DE COMBUSTIÓNEn PCE Instruments encontrará medidores de gas combustión paraprofesionales para el empleo diario en la empresa. Aquí podráencontrar medidores de combustion para que de forma prácticaconocer y controlar una combustión mediante por ejemplo elmodelo Sprint V. La aplicación de estos medidores de combustión

Page 15: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

se basan en la toma de una muestra de los gases que discurren por la chimenea o elconducto de humos, tomada por succión a través de un orificio practicado en la misma yobteniendo la concentración de sus componentes mediante medidores electrónicos consensores electroquímicos con los que están equipados estos medidores de combustion.Además, estos medidores de combustión vienen provistos de una sonda termopar para latoma de la temperatura de los gases, y con un programa en su memoria que, en función delanálisis de los gases, de su temperatura y de la temperatura ambiente, ofrece en pantalla elrendimiento de la combustión. Para ello, estos medidores de combustion disponen de unconducto de aspiración (creada por una micro bomba con la que van equipados) para latoma de la muestra de gas, y de un programa de cálculo en su memoria interna con lacomposición de los combustibles más habituales, por lo que los resultados son inmediatosuna vez seleccionado el combustible adecuado. La pantalla con que vienen equipados estosmedidores de combustion, e incluso su impresora, dará los siguientes resultados (función decada producto comercial):

CO2: % en volumen O2 : % en volumen CO: partes por millón, ppm. (p.ej. 2.000 ppm = 0,2%) Exceso de aire: % Rendimiento de la combustión: %

RUIDOExisten distintos instrumentos para medir el ruido pero todos ellos se caracterizan por disponerde un micrófono, para captar la señal, de unos circuitos de procesado de señal, que seencargan de adaptar la señal y analizarla para poder dar un valor determinado de ruido, y unvisualizador o pantalla en la que se ofrecen los resultados de forma sencilla para el usuario.

Los equipos más habituales utilizados en la medición de ruido son el sonómetro (que seanalizará de forma extensa a lo largo de esta práctica), el dosímetro, el analizador defrecuencias y el calibrador.

Todo equipo utilizado para medir el ruido consta de: Transductor (micrófono) Sección de análisis y procesado de señal Unidad de visualización

Los más habituales son: Sonómetro Dosímetro Analizador de frecuencias Calibrador

Page 16: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

1. SONOMETROEl sonómetro multifunción medioambiental 4 en 1 reúne un medidor de nivel sonoro, unsonómetro, un medidor de humedad y un medidor de temperatura. El sonómetro de medioambiente se adecua en especial a los ámbitos de la formación y del aprendizaje, así como amediciones orientativas de los cuatro parámetros tanto en el ámbito profesional como en elprivado.

Pantalla LCD de 17 mm de 3½ posiciones Función Hold Auto OFF para el cuidado de la batería Indicador del estado de la batería Sólida carcasa de plástico ABS Se entrega con un sensor sonoro, sensor de luz, sensor de temperatura y sensor de

humedad, un supresor de ruidos de viento, una batería de bloque de 9V y las instruccionesde uso en un sólido maletín

Page 17: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

2. DOSIMETROEste equipo no es más que un sonómetro integrador que, además de ofrecer el valor del ruidoen un determinado lugar de forma ponderada según la sensibilidad auditiva humana, ofrece elvalor medio de ruido a lo largo de un tiempo determinado. Es decir que es capaz de acumularmedidas del ruido en distintos tiempos y ofrecer un valor medio.

Por este motivo y debido a que suele ser un instrumento portátil, este equipo es muy útil paramedir el nivel de ruido al que están sometidos los trabajadores en sus puestos de trabajo a lolargo de la jornada laboral. Especialmente para aquello empleados que están sometidos adistintos niveles de ruido durante su jornada, y que cambian de posición de forma continuada(de ahí la portabilidad del equipo)

CARACTERISTICAS Sonómetro integrador que lleva incorporado un sistema que expresa la “dosis de ruido”

acumulada en un tiempo determinado Son portátiles y se utilizan para medir la exposición al ruido de los trabajadores durante

su jornada

CAPITULO 3: INSTRUMENTACION PARA MONITOREO AMBIENTE YDE SEGURIDAD EN EL AGUA

FUNDAMENTO TEORICO1. DEFINICION

Se define el suelo, desde el punto de vista medioambiental, como la fina capa superiorde la corteza terrestre (litosfera), situada entre el lecho rocoso y la superficie. Estácompuesto por partículas minerales, materia orgánica, agua, aire y organismos vivos.

2. CARACTERISTICAS DE LA CALIDAD DE AGUA

Page 18: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

3. PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA Calor específico Calor de evaporación Punto ebullición: 100°C Punto congelación: 0°C Calor de fusión Densidad: 1 g/cm3 a 4°C Adhesión Cohesión Tensión superficial Acción capilar

4. TIPOS Y FUENTES DE CONTAMINACIÓNSe dice que el agua está contaminada cuando su composición y su estado no reúnencondiciones necesarias para el tipo de utilización a que estaba destinada en su estado natural. Elagua sufre contaminación causada por aumento constante de población y sus desechosdomésticos, residuos agropecuarios y procesos industriales.

Cuando el agua es reintegrada a la naturaleza, contiene tóxicos que impiden su reutilización.

Agua 1: Diagrama por contaminación

Page 19: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Agua 2: Contaminación por Actividades humanas

CAUSAS DE LA CONTAMINACION: Descargas de aguas servidas domiciliarias (desagües) a ríos, lagos, mares, etc. Descargas de desagües industriales y aguas servidas. Emisiones industriales en polvo (cementos, yeso, etc). Basurales (metano, malos olores). Quema de basuras (CO2 y gases tóxicos). Incendios forestales (CO2). Fumigaciones aéreas (líquidos tóxicos en suspensión). Derrames de petróleo (hidrocarburos gaseosos)

SUSTANCIAS CONTAMIANTES DEL AGUA Microrganismos patógenos. Desechos orgánicos. Sustancias químicas inorgánicas

Page 20: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Nutrientes vegetales inorgánicos Compuestos orgánicos Sedimentos y materiales suspendidos Sustancias radiactivas Contaminación térmica

INSTRUMENTACIÓN PARA EL MONITOREO DEL AGUALos podemos clasificar por:

Y por el tipos de muestreo y análisis de aguas y efluentes

Muestreadores de botella y tubulares. Muestreadores de profundidad horizontales y verticales, tipo alpha y kemmerer. Redes muestreadoras de plancton. Dragas. Muestreador en mantos de barros. Indicador infrarrojo de espesor de mantos de barros. Indicador de niveles de napas de agua subterránea. Datalogger para monitoreo y registro de niveles de agua. Decantómetro. Conos imhoff. Sistemas portátiles para muestreo continuo, basados en bomba peristáltica. Sistemas

programables, que permiten llevar a cabo variedad de rutinas de muestreo convolúmenes de muestra repetitivos.

Sistemas portátiles para muestreo por vacío, que permiten extracción de muestras agrandes alturas o grandes distancias, ideal para muestreo en bocas de tormentas.

Medidores de caudal de canal abierto. Kits para análisis colorimétricos de iones y otras sustancias en aguas y efluentes. Kits para análisis microbiológico. Turbidímetros portátiles y de mesa. Sistemas de monitoreo continuo y control de

turbidez.

Page 21: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Colorímetros y kits de reactivos para análisis de aguas y efluentes según métodosaprobados por organismos internacionales.

Analizador de contenido de hidrocarburos en agua. Medidores y controladores de ph, potencial de óxido reducción, concentración de iones

por electrodos ion selectivo, conductividad, sólidos disueltos, resistividad y salinidad,oxígeno disuelto: instrumentos de bolsillo, de mano y de mesa. Medidores a prueba deagua. Indicadores y controladores para mediciones en línea.

Amplia variedad de electrodos industriales. Electrodos ion selectivo para uso enmediciones continuas.

Medidores, botellas y accesorios para determinación de dbo. Reactores para digestión de muestras, colorímetros y espectrofotómetros para

determinación de dqo. Medidores multiparámetros que incluyen ph, potencial de óxido reducción,

conductividad, oxígeno disuelto, temperatura, concentración de iones, salinidad, pesoespecífico del agua de mar, turbidez, etc. Instrumentos con sondas para grandesprofundidades.

Difusores de gases (aereadores) para tratamiento de efluentes. Sistemas para filtración por membrana. Cuenta-colonias. Productos para análisis microbiológico. Bombas peristálticas y bombas dosificadoras para adición de reactivos en tratamiento

de aguas y efluentes.

1. PH-METROEl pH-metro es un sensor utilizado en el métodoelectroquímico para medir el pH de una disolución.La determinación de pH consiste en medir el potencialque se desarrolla a través de una fina membrana devidrio que separa dos soluciones con diferenteconcentración de protones. En consecuencia se conocemuy bien la sensibilidad y la selectividad de lasmembranas de vidrio delante el pH.

CALIBRADOComo los electrodos de vidrio de pH mesuran laconcentración de H+ relativa a sus referencias, tienen queser calibrados periódicamente para asegurar la precisión.Por eso se utilizan buffers de calibraje (disolucionesreguladoras de pH conocido).

PRECAUCIONES El electrodo debe mantenerse humedecido siempre. Se recomienda que se guarde en una solución de 4M KCl; o en un buffer de solución de

pH 4 ó 7. No se debe guardar el electrodo en agua destilada, porque eso causaría que los iones

resbalaran por el bulbo de vidrio y el electrodo se volvería inútil. se calibra mediante soluciones estandarizadas.

Page 22: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

ERRORES QUE AFECTAN A LAS MEDICIONES DE PH CON ELECTRODO DE VIDRIO Error Alcalino: Los electrodos de vidrio ordinarios se vuelven sensibles a los materiales

alcalinos con valor de pH mayores a 9. Error Ácido: El electrodo de vidrio típico exhibe un error, de signo opuesto al error

alcalino, en soluciones de pH menor de aproximadamente 0,5. Como consecuencia, laslecturas del pH tienden a ser demasiado elevadas en esta región. La magnitud del errordepende de una variedad de factores y generalmente no es muy reproducible. Lascausas del error ácido no se comprenden bien.

Deshidratación: Resultados falsos. Temperatura: La medición de pH varia con la temperatura, esta variación puede

compensarse.

5. TURBIDIMETRO

El turbidímetro PCE-TUM 20 es un medidor portátilcon una gran pantalla que cumple todas lasexigencias para medir la turbidez in situ.

Gran pantalla LCD de 41 x 34 mm Tiempo real Alta precisión Cumple ISO 7027 Método de medición infrarrojo Medición de luz transmitida y lux difundida Data-Hold Memoria de los valores máximo y mínimo Calibración de 0 y 100 NTU Carcasa compacta resistente a golpes. Desconexión automática (a los 5 min.)

PRINCIPIOS DE MEDICIÓN

En el turbidímetro un LED infrarrojo trabaja con 850 nm como fuente luminosa. Un fotodiodoposicionado en un ángulo de 90º al rayo de luz recibe la luz reflejada por las partículas en lasolución de medición. (Luz difundida o método de medición nefelométrico para el menú rangode medición inferior.) Para el rango de medición superior está situado enfrente otro fotodiodo.(La Medición se efectúa por el método de luz transmitida.) El medidor determinar así laturbidez en NTU (FTU). Gracias al uso de un LED infrarrojo es posible efectuar mediciones enlíquidos teñidos de color, como por ejemplo vino tinto.

Page 23: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

6. MEDIDOR DE AGUA PWT HI 98308 DE BOLSILLO PARA AGUA PURAEl medidor de agua PWT (Pure Water Tester) es unabuena solución para todos los que desean comprobarla conductibilidad del agua. Este medidor de agua esun aparato compacto con un sensor de temperaturaintegrado para poder realizar una compensación detemperatura óptima. El coeficiente de temperatura seencuentra ajustado fijo en el aparato (2%).

Sencillo análisis de agua pura Alimentado por baterías Alta precisión Compensación de temperatura Fácil de calibrar

Page 24: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

7. MEDIDOR DE CLORO FOTOMÉTRICO C-216

El medidor de cloro de múltiples parámetrosC-216 resuelve prácticamente todas lasnecesidades de análisis de agua de piscinas ybaños. El control regular del agua de bañoresulta imprescindible. Con este aparatopodrá comprobar fácilmente los parámetrosde pH, bromo, cloro libre y cloro total,cianuro, así como la dureza del agua.Seleccione en la pantalla la magnitud demedición que desea comprobar, coloque lacubeta correspondiente con la muestra de agua y el reactivo en el compartimiento paracubetas y compruebe el resultado de la medición.Déjese convencer por la calidad y las prestaciones de este medidor de cloro fotométrico pararealizar análisis de agua y asegúrese de que el agua de piscina y de baño en general seencuentra en las condiciones adecuadas.

Gran pantalla LCD con iluminaciónde fondo

Función de memoria

El lugar de medición está protegidoadicionalmente con una tapa

Alta precisión

Page 25: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Teclado resistente a chorros deagua

Tecla de selección para losparámetros de medición

Puerto USB

Consideración del tiempo dereacción

Determinación del valor ciego Uso sencillo

Page 26: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

CAPITULO 4: INSTRUMENTACION PARA MONITOREO AMBIENTE YDE SEGURIDAD DEL SUELO

FUNDAMENTO TEORICO1. DEFINICION

Se define el suelo, desde el punto de vista medioambiental, como la fina capa superiorde la corteza terrestre (litosfera), situada entre el lecho rocoso y la superficie. Estácompuesto por partículas minerales, materia orgánica, agua, aire y organismos vivos.El suelo es uno de los componentes fundamentales del medio ya que constituye la parte de lasuperficie terrestre sobre la que se asienta la vida vegetal y sobre la cual se implanta lamayor parte de las actividades humanas, siendo, además, la interfaz entre la tierra, el aire y elagua lo que lo confiere capacidad de desempeñar tanto funciones naturales como de uso.El suelo esta compuesto por la composición química de un suelo viene determinada, enbuena parte, por el tipo de material originario (roca), puesto que es el material base a partir delcual se forma el suelo.Junto a este material se va añadiendo, en el transcurso del tiempo que dura la formación de unsuelo, materia orgánica procedente de organismos vivos. El contenido mineral de un suelo es elque determina su fertilidad.Por término medio, un suelo tiene la siguiente composición volumétrica:

50% de materia sólida: 45 % mineral y 5 % orgánica 20-30 % disolución acuosa 20-30 % aire

2. COMPONENTES DEL SUELOLos constituyentes del suelo son de dos tipos:

COMPONENTES INORGÁNICOS: Están constituidos por partículas minerales. En losporos y cavidades que existen entre las partículas también hay agua y aire. Se puedeconsiderar que existen dos componentes mayoritarios en todo tipo de suelos: lossilicatos y los óxidos.

COMPONENTES ORGÁNICOS O HUMUS: son resultado de la descomposición de losrestos de seres vivos por acción de las bacterias y los hongos. Su presencia dacalidad al suelo, retiene el agua y sirve como fuente de alimento de microrganismosque fertilizan el suelo.

3. TIPOS Y FUENTES DE CONTAMINACIÓNSe considera contaminante toda sustancia que tiene el potencial de presentar un riesgo dedañar a la salud humana o cualquier otro valor medioambiental.

La clasificación de agentes contaminantes según su efecto primario:

Contaminación física: aquellos que originan variaciones en parámetros comotemperatura y radiactividad.

Page 27: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Contaminación biológica: aquellos que inducen a la proliferación de especies ajenas alos microrganismos presentes en el suelo de forma natural.

Contaminación química: aquellos que por su presencia o por su elevadaconcentración alteren la composición originaria del suelo.

INSTRUMENTACION PARA EL MONITOREO DE SUELOEl muestreo y trabajo analítico para la caracterización de los suelos contaminados soncostosos; sin embargo, más costosa aún puede resultar la restauración de suelos con dañoambiental o su eliminación cuando el daño excede a las concentraciones aceptables. Elmuestreo podría ahorrar mucho trabajo en la restauración de tierra o eliminación del suelo sise establecen fronteras y límites precisos de las áreas contaminadas.

Aunque este capítulo se centra en la caracterización del suelo exclusivamente, hay queconsiderar que dependiendo de los usos del emplazamiento y de los objetivos puede sernecesario también muestrear todos o alguno de los siguientes medios:

Aguas superficiales Aguas subterráneas

1. MEDIDORES DE COLOR

Este medidor de color opera según el método espectral y sebasa en la tecnología de microsistema más moderna yprecisa. El campo de aplicación del aparato está muyextendido. Se emplea para el control objetivo de calidad decolores en la producción (el porcentaje de pérdidas reducede esta manera), en la medición y registro de color en elcontrol de entrada de mercancías para sistemas QM segúnDIN EN ISO 9000, para control de distancias de colores depruebas de color, para estándares de color, así como para lamedición de color absoluta. Una fuente de luz definidailumina la prueba y la luz reflejada por la superficie se midede modo espectral y es representada en la pantalla (PCE-RGB 2) del medidor de color. Con este aparato se puedenmedir también superficies luminosas de forma relativa,como p.e. las pantallas LCD. Los resultados de la medicióncon el medidor de color PCE-RGB 2 muestran los datos en suindicador, pero también se pueden transmitir los datos al PC con el software opcional para suposterior valoración.

APLICACIÓN / ÁREA CROMÁTICA

El medidor de color se puede utilizar sobre diferentes bases y sustratos. Pueden determinarvalores cromáticos absolutos (p.e. para determinar la posición cromática) o pueden ser utilizadospara realizar mediciones comparativas relativas. El área cromática RGB: Rot - Grün - Blau (rojo -verde - azul) es un modelo cromático aditivo en el que los colores básicos se añaden al blanco(mezcla de luz). Un color viene definido por tres valores, por su porcentaje en rojo, en verde y en

Page 28: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

azul. Cada porcentaje puede variar entre el 0% y el 100%. La formación del área cromática RGB hasido desarrollada siguiendo los conocimientos y la investigación sobre diversas teorías cromáticas.

2. TERMOMETROEl termómetro de contacto PCE-ST 1 es un termometrodigital de mano para medir en el sector alimenticio porejemplo, carne, embutidos, quesos, tomate, etc., puesestá equipado con una sonda de acero inoxidable de120 mm. Este termómetro de contacto destaca por sumanejo sencillo, las dimensiones reducidas y su brevetiempo de respuesta. Por tanto, donde más se empleaes en la industria alimentaria, fabricas de cerveza,diferentes laboratorios en industria, farmacias o para unsimple control rápido de temperatura. El termometro seenvía con funda protectora para el sensor y una batería.

Page 29: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Termómetro de contacto de fácil manejo Sensor de acero inoxidable fijo Baterías intercambiables Rápido tiempo de respuesta Rango de medición de -40 a +250 ºC Pantalla LCD Carcasa de plástico engomada

Robusto y resistente a golpes Indicación del estado de batería (cuando

esté bajo de tensión) Tipo de protección IP 65 Funciones máx., mín. y Hold El envío incluye batería y funda

protectora del sensor No cumple la normativa HACCP

DERRAMES

Page 30: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES1. PRE-TRATAMIENTO

2. TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO

3. TRATAMIENTO BIOLOGICO Consiste de un lecho de material de soporte que contiene microrganismos. Líquidos son alimentados al filtro y éste se mantiene en presencia de aire, que

garantiza desarrollo de organismos aerobios responsables de degradación de materiaorgánica

Page 31: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

DERRAMESLa caracterización de un suelo afectado por hidrocarburos u otras sustancias peligrosas permiteconocer las características de funcionamiento del subsuelo como filtro amortiguador, y elcomportamiento de los contaminantes en él. Los estudios preliminares de dicha caracterizacióncorresponden a los de una auditoria ambiental.

La evaluación del daño es algo que debe ser muy preciso, ya que de ahí se genera la informaciónque será utilizada tanto para la definición de responsabilidades, como para la planeación delas medidas de mitigación, limpieza y en su caso, restauración. Es una actividad en la quenecesariamente confluyen diversas disciplinas, mismas que deben interactuar para arrojarresultados completos.

Cuando ocurre un derrame en suelos o en cuerpos de agua, los contaminantes inmediatamentetienden a dispersarse hacia donde el medio físico lo permite. Las características fisicoquímicasdel contaminante, así como las propias del sitio, determinan su permanencia o migración. Estaes la razón por la que derrames subterráneos que ocurrieron en el pasado, años después sedetectan fuera del predio donde acontecieron, y alejados varios metros e incluso kilómetros endirección de la corriente de agua subterránea.

ANÁLISIS FISICOQUÍMICO:Se lleva a cabo para conocer qué tan afectado se encuentra un suelo por la presencia decontaminantes; se practica simultáneamente en una muestra de suelo no contaminadoque sirva como control para hacer comparaciones. La muestra control se toma de una zona nocontaminada, cercana a la zona dañada para asegurar que comparta sus características. Lasdeterminaciones que se realizan son:

PH Humedad Capacidad de retención del agua Concentración de materia y carbono orgánicos

Page 32: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Contenido de materia inorgánica Contenido de carbono inorgánico Porosidad Permeabilidad Tipo de suelo

ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS PARA LA REMEDIACIÓN DE SUELOSEl desarrollo de las tecnologías de remediación en el ámbito mundial, se inició en los paísesdesarrollados hace más de 10 años. El interés se dio después de haber encontrado en losacuíferos que abastecían de agua a las poblaciones, residuos de compuestos consideradoscomo peligrosos en concentraciones que sobrepasan los límites permitidos.

Existen en el mercado mundial diversas tecnologías para remediación que ya se hancomercializado. Debe tomarse en consideración que no todas son aplicables a todos loscasos. Para estar seguros de esto se deben realizar estudios de tratabilidad a nivellaboratorio, y de ser posible pruebas de demostración en campo.Antes de iniciar un tratamiento de remediación es muy importante cerrar la fuente decontaminación, para asegurar la efectividad de cualquier estrategia planeada.A continuación se analiza de manera general, la base de funcionamiento de las diferentestecnologías de remediación disponibles en el mercado, tratando de hacer énfasis a suaplicación de sitios contaminados con hidrocarburo de petróleo.

ARRASTRE POR AIRE

Esta tecnología se aplica a contaminantes volátiles presentes en el agua subterránea. Elaire se inyecta a profundidad y la recuperación de los contaminantes se realiza en unatorre empacada o en un tanque de aireación, y requiere acoplarse a otro tipo de procesopara recuperar o destruir los contaminantes retirados del sitio. Esta tecnología es muyempleada por su efectividad y tiene la ventaja de un bajo costo de operación. Lasdesventajas son:

• Uso limitado a compuestos volátiles• Generación de ruido• Los contaminantes no se destruyen, por lo que requiere acoplarse a otro tipo de

tecnología

EXTRACCIÓN AL VACÍO

Este tipo de tecnología se aplica solamente para la extracción de compuestos volátiles,por lo que no es una opción recomendable para la remediación de suelos contaminadoscon petróleo, pero si es recomendable para manchas superficiales de gasolina. Sobre lazona afectada se colocan cubiertas que permiten captar los gases extraídos. Esteproceso requiere ser acoplado a otro para eliminar los contaminantes o bienrecuperarlos y reciclarlos.

SOLIDIFICACIÓN / ESTABILIZACIÓN

Page 33: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Las tecnologías de solidificación y estabilización se emplean en la inmovilización decontaminantes, reduciendo la generación de lixiviados. Son muy útiles para eltratamiento de residuos altamente peligrosos y que no pueden ser destruidos otransformados, como es el caso de los compuestos inorgánicos.

El origen de las tecnologías de solidificación es muy antiguo, se conocen como mezclassuelo-cemento y se han empleado para mejorar la capacidad de soporte de carga de unterreno. Dada la experiencia de su uso en la construcción de terraplenes y su facilidad demanejo, fueron adaptadas posteriormente a la remediación de suelos. Para que estasmetodologías tengan éxito, se debe asegurar un perfecto mezclado entre el cementoy el suelo, y la humedad necesaria para lograr el fraguado. No son adecuadas parasuelos con alto contenido de grasas y aceites, por lo que no se recomiendan para sueloscontaminados con hidrocarburos.

La mezcla suelo-cemento, producto de la solidificación, tiene características deresistencia a la compresión que dependen de los aditivos empleados, que no son másque catalizadores del fraguado. Los valores de resistencia alcanzados son los quedeterminarán la utilidad del material obtenido como puede ser la base de un camino,terreno de recreación o cimiento de una pequeña construcción, aunque en términosgenerales el suelo tratado pierde algunas de sus propiedades originales.

LAVADO DE SUELO

Dicho proceso es solamente para procesos ex situ. Con el suelo contaminado seconstruyen pilas las cuales se bañan con solventes orgánicos o mezclas de ellos; escomún permitir una recirculación para optimizar el uso del solvente. Tanto los solventescomo los hidrocarburos pueden separarse y reciclarse, sin embargo, implica un gastoimportante de solventes, un costo de separación de estos, y un alto riesgo de explosión.

DESORCIÓN TÉRMICA

Se realiza ex situ; el suelo contaminado se introduce al sistema con ayuda de un tornillosinfín, y se aplica temperatura para que los contaminantes vayan desorbiéndose ypuedan recuperarse de manera muy similar a una destilación. La desorción térmica tieneun menor costo que la incineración; el tiempo de tratamiento depende de lascaracterísticas del suelo y del contaminante, con la ventaja de que el suelo es factible deser reutilizado. Sin embargo, no es una alternativa recomendable para sueloscontaminados por petróleo, ya que conforme aumenta la temperatura el manejo delmaterial se hace más difícil, y no se logran recuperar los contaminantes.

ARRASTRE DE VAPOR

Se basa en el mismo principio que la técnica de arrastre con aire; la diferencia radica enla inyección de vapor a través de pozos. Los contaminantes que logran desorberse delsuelo son los que se recuperan para reciclarse o bien acoplarse a otro tipo de proceso ypuedan ser destruidos. No es muy recomendable en suelos contaminados con petróleo.

Page 34: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

INCINERACIÓN

Es el tratamiento de elección para la destrucción de residuos peligrosos y la soluciónefectiva en suelos con alta concentración de contaminantes orgánicos, los cuales sellevan a una completa mineralización transformándolos en dióxido de carbono, mismoque se descarga a la atmósfera; como se genera una alta concentración de partículassuspendidas un buen equipo debe contar con sistemas de emisiones para asegurarque se trata de una tecnología limpia.El material inorgánico resultante requiere tratarse como residuo peligroso antes de sudisposición final, si rebasa las concentraciones permisibles. Cuando esto ocurre se debeenviar a confinamiento. La operación de un proceso de incineración implica un altocosto, que está influido por la necesidad de transportación a la planta de tratamiento.

CONFINAMIENTO

No es precisamente una opción de remediación; se recomienda cuando se tienenresiduos peligrosos que no pueden ser tratados mediante otras tecnologías, o bienacoplado a otros procesos como la incineración. Para esta opción debe considerarse elcosto de envasado del material en contenedores especiales y el del transporte al sitio deconfinamiento. En México, aún no se cuenta con instalaciones seguras para ello, por loque es preferible buscar otras posibilidades antes de pensar en el confinamiento.

VITRIFICACIÓN

Consiste en introducir dos electrodos en el suelo donde se localiza la mancha decontaminación, suministrar una muy alta corriente eléctrica para lograr la vitrificación delos contaminantes. La tecnología solamente opera en la zona no saturada, es aún máscostosa que la incineración, por lo que no se ha logrado llevar a una escala mayor,solamente se ha realizado a escala de demostración en campo.

BIORREMEDIACIÓN

Resulta una promesa para el medio ambiente; consiste en el uso de microrganismosnaturales (enzimas, levaduras, hongos, o bacterias) para descomponer o degradarsustancias peligrosas en otras menos tóxicas o que no sean tóxicas. Los microrganismos,igual que los seres humanos, comen y digieren sustancias orgánicas, de las cualesobtienen nutrientes y energía. Esta técnica puede llegar a ser la mejor opción a lasanteriores debido a que es 100% natural, de bajo costo y menos agresiva hacia lanaturaleza.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA REMEDIACIÓN DE SUELOS

TÉCNICA VENTAJAS DESVENTAJAS

Arrastre por aire

Se logra la recuperación decontaminantes.Es efectiva, y de bajo costo deoperación

Uso limitado para compuestos volátiles

Generación de ruido

Los contaminantes no se destruyen por lo que sedeben acoplar a otras tecnologías

Page 35: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

Extracción allvacío

Se logra la recuperación decontaminantes volátiles

Uso limitado para compuestos volátiles

Los contaminantes no se destruyen por lo que sedeben acoplar a otras tecnologías.

Solidificación /estabilización

Se reduce la generación de lixiviadosEs útil para tratarcontaminantes que no pueden serdestruidos ni transformados

No funciona para suelos contaminados con grasas yaceites

El suelo pierde algunas de sus propiedades originales

Es una tecnología costosa

Lavado de suelo Se logra la extracción desustancias contaminantes

Se utiliza en procesos ex-situSe utilizan solventes orgánicosExiste un alto riesgo de explosiónLos contaminantes no se destruyen por lo que sedeben acoplar a otras tecnologías

Desorcióntérmica

Se logra la recuperación decontaminantesEl costo es menor al deincineraciónEl suelo puede ser reutilizado

Se utiliza en procesos ex-situ

No funciona para suelos contaminados con petróleo

Arrastre de vaporSe extraen sustanciascontaminantes

No funciona ante una contaminación con petróleoGeneración de ruidoLos contaminantes no se destruyen por lo que sedeben acoplar a otras tecnologías

Incineración

Sirve para la destrucción deresiduos peligrosos ycontaminantes en grandesconcentraciones

Uso limitado para sustancias orgánicasRequiere sistemas de emisiones

Requiere de confinamiento

ConfinamientoSe dispone de sustancias peligrosasque no pueden ser transformadas nitratadas

No es opción de remediaciónEn México no hay instituciones segurasAlto costo

Vitrificación Se logra la vitrificación decontaminantes

Costo mayor a la incineraciónSolo se utiliza en demostraciones a escala

Biorremediación

Se utilizan microorganismos

Se logra la transformación decontaminantesPuede adaptarse a lasnecesidades de cada sitioEl suelo puede reutilizarseBajo costo

Difícilmente funciona cuando loscontaminantes están absorbidos en elmaterial geológico o la zona es de bajapermeabilidad

Requiere de mucho tiempo

Existe riesgo de inhibición de losmicroorganismos

Page 36: Instrumentacion de Monitoreo Agua, Aire y Suelo

CONCLUSIONES

Los instrumentos utilizados para el monitoreo del agua, aire y suelo es necesario

considerar la calibración respectiva para su buen funcionamiento y correcto uso según

el fabricante del producto.

Verificar los parámetros de inicio y final para ello se debe considerar el manual para el

correcto uso.

En el mercado se encuentran una variedad de marcas, con características específicas

según lo que se desea medir, existiendo inclusive instrumentos multifunción donde se

miden diferentes parámetros a la vez.

En algunos equipos es necesario considerar los factores ambientales.

Promover la biorremediación como forma de remediar suelos contaminados con

hidrocarburos y demás sustancias químicas.

BIBLIOGRAFIA1. PAGINA WEB

http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/metros/refractometros.htm http://cdam.minam.gob.pe/novedades/Compendiolegislacion06.pdf http://www.cientist.com/productos/productos.htm http://www.ingenieroambiental.com/4016/pt257.pdf

2. DOCUMENTOS PROPORCIONADOS Por la facultad de Ing. Ambiental de UNFV Por DIGESA Ministerio del ambiente (MINAM)