METODOLOGAS DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE SEGN MUESTREOS ISOCINETICO, METODOLOGIOS DE ESTIMACIN DE EMISIONES QUE EXISTEN EN COLOMBIA Y EQUIPOS DE CONTROL Y TRATAMIENTOS DE EMISIONES

Aprendiz:Jhon Kenny Campero Rodrguez

CENTRO DE DESARROLLO AGROINDUSTRIAL, TURSTICO Y TECNOLGICO DEL GUAVIARETECNLOGO EN CONTROL AMBIENTALSAN JOS DEL GUAVIARE2015.METODOLOGAS DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE SEGN MUESTREOS ISOCINETICO, METODOLOGIOS DE ESTIMACIN DE EMISIONES QUE EXISTEN EN COLOMBIA Y EQUIPOS DE CONTROL Y TRATAMIENTOS DE EMISIONES

Aprendiz:Jhon Kenny Campero Rodrguez

Instructor:Andrey Daz

CENTRO DE DESARROLLO AGROINDUSTRIAL, TURSTICO Y TECNOLGICO DEL GUAVIARETECNLOGO EN CONTROL AMBIENTALSAN JOS DEL GUAVIARE2015.Tabla de contenido

INTRODUCCIN51.OBJETIVOS61.1Objetivo general61.2Objetivos especficos62.MARCO TEORICO72.1Principales Contaminantes Atmosfricos72.1.1Material Particulado72.1.2xidos De Nitrgeno (Nox)82.1.3Dixido De Azufre (So2)82.1.4Monxido De Carbono (Co)93.MTODOS PARA MEDICIN DE CALIDAD DEL AIRE93.1Mtodos de referencia de medicin del aire:93.2Mtodos equivalentes de medicin del aire:93.3Mtodos Continuos O Automticos De Medicin Del Aire:103.4Mtodos de medicin con base en la instrumentacin la OMS:103.4.1Muestreadores pasivos:103.4.2Muestreadores Activos:103.4.3Analizadores Automticos113.4.4Sensoreremotos:114.METODOLOGIAS DE MUESTREOS ISOCINETICO114.1Mtodos De Medicin (1, 2, 3 Y 4) (Preliminar)124.1.1Mtodo 1: Determinacin De Puntos Transversos Para Realizar Muestreo Y Determinacin De Velocidad En Fuentes Estacionarias.124.1.2Mtodo 2: Muestreo Para La Determinacin De Velocidades Y Flujos De Gases En Fuentes Estacionarias Empleando Tubo Pitot Tipo S.164.1.3Mtodo 3: Anlisis De Gases Para La Determinacin De Peso Molecular De Gases Secos.174.1.4Mtodo 4: Muestreo Para Determinacin De Humedad En Chimenea.174.2Mtodo De Medicin (5, 6 Y 7) Clculo De Isocinetismo Pst, So2 Y Nox184.2.1Mtodo 5: Muestreo Para Determinacin De Material Particulado.184.2.2Mtodo 6. Muestreo Para Determinacin De So2.204.2.3Mtodo 7. Toma De Muestras Para Determinacin De xidos De Nitrgeno.215.METODOLOGAS DE ESTIMACIN DE EMISIONES EXISTENTES EN COLOMBIA.225.1Anlisis De Variables235.1.1Factores de emisin.235.1.2Kilmetros recorridos por vehculos.245.1.3Parque vehicular.255.2Metodologa Aplicada.255.2.1Metodologa para la estimacin de emisiones para vehculos con categora establecida por la Agencia Europea del Medio Ambiente.275.2.2Metodologa para la estimacin de emisiones para vehculos con categora establecida por la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA).275.3Emisiones Estimadas.275.3.1Estimacin de emisiones para vehculos de categora segn la Agencia Europea de Proteccin Ambiental.275.3.2Estimacin de emisiones utilizando factores de emisin establecidos por la Agencia Europea de Medio Ambiente.285.3.3Estimacin de emisiones para vehculos segn categoras de EPA.295.3.4Estimacin de emisiones utilizando factores de emisin estipulados por la Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos.295.3.5Emisiones totales a nivel Nacional.306.EQUIPOS DE CONTROL Y TRATAMIENTOS DE EMISIONES336.1Ciclones.336.1Precipitadores Electrostticos346.2Quemador De Gases.356.3Sistemas De Captura Y Destruccin De Sustancias Contaminantes.356.4Sistemas De Captura Y Recuperacin De Sustancias Contaminantes.356.5Incinerador Para Destruccin De Sustancias Contaminantes.356.6Lavador Hmedo.366.7Lavador Venturi.376.8Sistemas De Oxidacin Trmica.396.9Sistemas De Oxidacin Cataltica.396.10Adsorcin Por Carbn Activado.396.11Absorcin.406.12Condensacin.417.Conclusin42Bibliografa43

Tabla de ilustracin

Ilustracin 1. Ubicacin de toma muestras13Ilustracin 2 Nmero de puntos dependiendo nmero de dimetros (EPA, 2010)14Ilustracin 3Porcentajes de marcacin segn nmero de puntos para muestreo (EPA, 2010)15Ilustracin 4Distribucin de la marcacin de los puntos (EPA, 2010)16Ilustracin 5Tren de muestreo para determinacin de PST, NOx y SO2 (IDEAM, 2011)20Ilustracin 6ciclones33Ilustracin 7precipitadores electrostticos34Ilustracin 8lavador hmedo37Ilustracin 9 Lavador Venturi38Ilustracin 10 Absorcin40Ilustracin 11Condensador de contacto Ilustracin 12Condensador de superficie41 Lista de tablaTabla 1Fuentes de informacin de las variables que influyen en la estimacin de las emisiones.23Tabla 2Recorrido medio anual24Tabla 3Correspondencia categoras-tipo de vehculos25Tabla 4Emisiones estimadas para Colombia utilizando factores de emisin estipulados por la Agencia Europea de Medio Ambiente para el periodo comprendido de 1998 al 200528Tabla 5Emisiones estimadas para Colombia utilizando factores de emisin estipulados por EPA para el periodo comprendido entre el ao 2000 al 2005.29Tabla 6Emisiones estimadas para Colombia para los vehculos de categora establecidos la Agencia Europea de Medio Ambiente.30Tabla 7Emisiones estimadas para Colombia para los vehculos de categora establecidos por EPA31INTRODUCCIN

Es reconocida la influencia que la contaminacin atmosfrica tiene sobre el deterioro de la salud humana, especialmente en las grandes ciudades, llegando en algunos casos a episodios crticos donde se observan sntomas respiratorios de tipo irritativo, fenmenos respiratorios de tipo obstructivo y una mortalidad ms elevada que los promedios normales. Se ha establecido la estrecha relacin de la contaminacin atmosfrica con alteraciones de la funcin respiratoria, con el transporte de oxgeno en el cuerpo, con enfermedades respiratorias cardiovasculares y dermatolgicas y con la presencia de diversos y numeroso casos de cncer. (MORAGUES, s.f.) La gran importancia y necesidad de controlar los contaminantes atmosfricos en el planeta trajo consigo un rpido desarrollo de metodologas para el muestreo y anlisis de estos contaminantes. Tanto as que la contaminacin del aire se define como la presencia de materiales indeseables en la ATMOSFERA, que en cantidades lo suficientemente grandes pueden llegar a daar la salud humana, la vegetacin, los bienes humanos o el medio ambiente global. La existencia de estos materiales en el aire puede tambin causar olores desagradables, irritacin y molestias en el metabolismo del ser humano. Pero el hombre siempre ha hecho uso del recurso modificando el ambiente para tener mejores condiciones de su desarrollo, siendo as la intensificacin y extraccin de los recursos naturales sin que se haya avanzado en el manejo de los desechos generados. En los ltimos aos se ha observado un importante incremento del deterioro de la atmosfera, todo esto debido a la contaminacin de fuentes fija y mviles estos siendo provocadas por industrias y automviles que su mecanismo produccin dixido de carbono al ser utilizados o estar en funcin. Todo esto contribuyendo al aumento de emisiones que generan as un deterioro en la calidad del aire y el incremento en las molestias y enfermedades asociadas a la contaminacin, como consecuencia de los gases contaminantes que se emiten por los tubos de escape y por las emisiones evaporativas.Por ello nos vemos en la necesidad de realizar metodologa de monitoreo, como lo son muestreo isocineticos y mtodos de estimacin para el mitigacin o mejoramiento de la calidad del aire, estos nos permitirn tener anlisis exactos del grado de contaminacin y contaminantes existentes en el aire. Todo esto siendo permitido por las normas que reglamentan el monitoreo y vigilancia de estos contaminantes. Pero tambin se cuenta con unos equipos de control y tratamiento de la calidad del aire que nos ayudar a darle una mejor vida a nuestro plantea haciendo una buena disposicin de los residuos que ya haban sido generado.

1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo general

Identificar las metodologas de monitora para calidad del aire segn procesos isocinetos y mtodos de estimacin con el fin mitigar los contaminantes en el aire.

1.2 Objetivos especficos

> Conocer las metodologas de estimacin existentes para procesos de fuentes mviles.> Identificar los equipos de control y tratamientos de la calidad del aire.> Identificar los diferentes tipos de muestreos para los procesos de contaminacin atmosfricos.

2. MARCO TEORICO

2.1 Principales Contaminantes Atmosfricos

Los contaminantes atmosfricos emitidos se pueden clasificar en: (i) contaminantes primarios, que son los que se integran directamente a la atmsfera como resultado de acciones naturales o actividades humanas, entre los que encontramos las partculas en suspensin, el CO, SO2; y (ii) los contaminantes secundarios, los cuales se originan a partir de los contaminantes primarios al reaccionar stos en presencia de la luz solar y vapor de agua, dando como resultado otras nuevas sustancias nocivas para la salud; entre los que se encuentran el ozono (O3), cido sulfrico (H2SO4), perxido de hidrgeno (H2O2), etc. Para la OMS, (2004), los contaminantes del aire se clasifican en partculas suspendidas (i.e., polvos, neblinas y humos), contaminantes gaseosos (i.e., gases y vapores) y olores. (ALONSO, 2013)

2.1.1 Material Particulado

De los contaminantes ms complejos presentes en el aire de las grandes ciudades est el material particulado en sus diversas formas: partculas suspendidas totales (PST o PTS), material particulado menor a diez micras (PM10) y material particulado menor a 2,5 micras (PM2, 5); cuyas caractersticas fsico-qumicas y los efectos sobre la salud humana hacen que su monitoreo sea de suma importancia. Especficamente, el trmino material particulado se refiere a las partculas en suspensin que se encuentran en el aire. Dicho material est compuesto por partculas lquidas o slidas, resultantes de procesos naturales como la erosin, las erupciones volcnicas y los incendios; y de origen antropognico, provenientes del uso de combustibles fsiles en la industria, de actividades agrcolas como la fertilizacin y almacenamiento de granos, entre otros (SDA, 2007)(Ibd.)

2.1.2 xidos De Nitrgeno (Nox)

El trmino xidos de nitrgeno es un concepto amplio que incluye al monxido de nitrgeno (NO), al dixido de nitrgeno (NO2) y a otros xidos de nitrgeno menos comunes. En general estos compuestos se forman durante los procesos de combustin, son precursores del ozono troposfrico y normalmente son eliminados de la atmsfera por procesos de precipitacin seca y hmeda. El (NO2) y el (NO) son no inflamables e incoloros a la temperatura ambiente; el (NO) es un gas de olor agudo, mientras que el dixido de nitrgeno (NO2) tiene un fuerte olor spero y es un lquido en la temperatura ambiente, que se convierte en un gas rojizo en temperaturas superiores a los 21 grados centgrados (C) (IDEAM, 2005). El origen del dixido de nitrgeno puede ser natural, y se da en procesos biolgicos de suelos, en las tormentas, y por la oxidacin del monxido de nitrgeno natural. En cuanto a las fuentes antropognicas, el dixido de nitrgeno se origina por la oxidacin del nitrgeno presente en los combustibles fsiles cuando se llevan a cabo procesos de combustin a alta temperatura (i.e., la combustin en los motores de los carros) (SDA, 2007) (Ibd.)

2.1.3 Dixido De Azufre (So2)

El dixido de azufre es conocido como el principal causante de la lluvia cida, ya que en la atmsfera es transformado en cido sulfrico (IDEAM, 2005). Es liberado en muchos procesos de combustin, ya que los combustibles como el carbn, el petrleo o el disel contienen ciertas cantidades de compuestos azufrados. En la naturaleza el dixido de azufre se encuentra sobre todo en las proximidades de los volcanes y las erupciones pueden liberar cantidades importantes. El origen fundamental del dixido de azufre hay que buscarlo en los procesos de combustin de combustibles fsiles, principalmente carbn y derivados del petrleo ya que estos presentan azufre en su composicin, el cual se transforma en el proceso de combustin, combinndose con oxgeno, pasando de esta forma a la atmsfera (OMS, 2004). (Ibd.)

2.1.4 Monxido De Carbono (Co)

El monxido de carbono es un gas incoloro e inodoro que puede ser muy txico, se produce por la combustin incompleta de sustancias que contienen carbono, como la gasolina, el disel, el carbn y la lea. Una de las principales fuentes de contaminacin del aire por este gas la constituyen los vehculos con motores a gasolina, as como diversas industrias que utilizan como combustible el carbn. Desde un punto de vista cuantitativo, el proceso ms importante que origina CO es la combustin incompleta del carbono presente en los combustibles. Las fuentes ms importantes en las ciudades son las fuentes mviles, este hecho ha sido comprobado al observar la relacin existente entre intensidad de trfico y concentracin de monxido de carbono en el aire ambiente (CONPES, 2005) (Ibd.)

3. MTODOS PARA MEDICIN DE CALIDAD DEL AIRE

Respecto a los mtodos de medicin de la calidad del aire es importante hacer claridad en cuanto a sus diferencias, para lo cual a continuacin se presentan las definiciones de los mtodos de monitoreo ms conocidos (IDEAM, 2005) (Ibd.)

3.1 Mtodos de referencia de medicin del aire:

Se realizan para las mediciones de cada uno de los gases contaminantes ms importantes y se los considera de referencia para determinar el cumplimiento de normas. Generalmente son procedimientos manuales, pocos automatizados y que requieren la recoleccin de muestras obtenidas durante tiempos cortos pero con 20 tiempos de muestreos totales relativamente largos (i.e., muestras diarias, para un perodo de muestreo de un mes) (Ibd.)

3.2 Mtodos equivalentes de medicin del aire:

Se han desarrollado equipos de medicin continua o equipos automticos de medicin de contaminantes en el aire que permiten obtener datos en tiempo real. Estos pueden estar conectados con un centro de almacenamiento de informacin, lo cual es sumamente til para detectar eventos atpicos y actuar en forma inmediata, este tipo de medidores deben pasar una prueba que determine si son adecuados frente a los mtodos de referencia, la cual es realizada por instituciones autorizadas (IDEAM, 2005) (Ibd.)

3.3 Mtodos Continuos O Automticos De Medicin Del Aire:

Tpicamente involucran equipamientos automticos en un lugar fijo que realiza ambos procesos, toma de muestras y los anlisis, estos mtodos son vitales cuando existen regulaciones que determinan niveles de pre-alerta y diferentes grados de alerta. (Ibd.)

3.4 Mtodos de medicin con base en la instrumentacin la OMS:

(2004) divide los mtodos de monitoreo de la calidad del aire con base en los instrumentos empleados, los mtodos segn la instrumentacin son: muestreadores pasivos, activos, analizadores automticos y sensores remotos. (Ibd.)3.4.1 Muestreadores pasivos: Su funcionamiento se basa en utilizacin de una solucin adsorbente segn el contaminante a determinar, las muestras suelen tomarse durante un perodo de tiempo determinado (por lo general entre una semana y un mes). Se destacan por ser mtodos econmicos, simples y de fcil manejo, entre las desventajas se encuentran: no son aplicables para contaminantes complejos, los datos obtenidos no se consideran de alto rendimiento (OMS, 2004).

3.4.2 Muestreadores Activos: En este caso las muestras son recolectadas por medios fsicos o qumicos para un posterior anlisis en un laboratorio, el aire es forzado a entrar en contacto con la solucin adsorbente o el filtro de medicin por medio de una bomba de succin, la cual aumenta el volumen de aire analizado aumentando la sensibilidad del mtodo, se destacan por ser un mtodos econmicos, que permite crear bases de datos histricas, aunque presenta desventajas como mano de obra intensiva para la toma y el anlisis en laboratorio (OMS, 2004).

3.4.3 Analizadores Automticos: Este tipo de analizadores proporcionan resultados de alta resolucin (i.e., promedio de datos cada minuto o promedios horarios) para distintos contaminantes a la vez, la muestra es analizada en tiempo real generalmente por medios electropticos como absorcin de rayos ultravioleta, florescencia y quimioluminiscencia. Entre las desventajas se destacan la demanda de mano de obra calificada y altos costos de mantenimiento y operacin (OMS, 2004).

3.4.4 Sensoreremotos: Son conocidos como instrumentos que usan tcnicas espectroscpicas para medir la concentracin de contaminantes en tiempo real, estos sensores de destacan proveer datos inmediatos de concentracin, no se ven tan afectados por la cercana a fuentes fijas de emisin, entre las desventajas se tiene: son sistemas sofisticados y costosos, son de difcil operacin, calibracin y mantenimiento (OMS, 2004).(Vip)

4. METODOLOGIAS DE MUESTREOS ISOCINETICO

El muestreo isocintico acumula las partculas en una corriente en movimiento que se mueve a la misma velocidad en la boquilla de muestreo como en la corriente en otro lugar. Se utiliza para actividades como la vigilancia de la contaminacin en las pilas de fbrica, tomando muestras de aire generales en un rea de inters, y el equipo de control de polvo y otras preocupaciones. Numerosos productos estn disponibles para tal efecto de los proveedores de equipos cientficos y pruebas. Un tcnico puede ser necesario para recoger muestras e instalacin de equipos. Estas se realizan ms para mtodos con chimeneas en industrias.Mtodos de caracterizacin de fuentes de contaminacin atmosfrica:La determinacin de la cantidad de un contaminante del aire, presente en una emisin atmosfrica, o en el aire ambiente, requiere de mucho cuidado y el uso de los equipos adecuados, puesto que en cualquiera de los casos, la concentracin del contaminante que interesa, es relativamente pequea. (Rios, 2006)Muestreo de los contaminantes en las emisiones:El mtodo consiste en tomar una muestra de la emisin que permita determinar la concentracin del contaminante y el flujo del gas portador, con el fin de calcular el flujo msico del contaminante; este muestreo se realiza con un muestreado de chimenea. La muestra debe tomarse cumpliendo con el requisito de no generar una separacin mecnica de los contaminantes con respecto al gas portador, en otras palabras la toma de la muestra debe realizarse a la misma velocidad en que son transmitidos los contaminantes en el ducto de muestreo; al cumplimiento de este requisito se le denomina muestreo isocintico. El porcentaje de isocinetismo debe estar en un rango de 90-110% y est dado por la siguiente ecuacin:

En la cual:Vn = Velocidad de toma de muestra.Vs = Velocidad de gases en la chimenea.La muestra de gas que contiene el material particulado se succiona isocinticamente del ducto o chimenea por el cual se emite a la atmsfera, haciendo uso de una sonda acoplado a un tubo Pitot. El tubo Pitot tiene como propsito medir la presin de velocidad y as, calcular la velocidad de los gases en la chimenea o ducto donde se est haciendo el muestreo. La boquilla de muestreo puede variarse, para as modificar la velocidad de succin de tal modo que se pueda garantizar la condicin de isocinetismo. (Ibd. P.9.)Cuando se presentan condiciones no isocinticas: Las partculas mayores tienden a moverse en la misma direccin inicial. Las partculas menores tienden a seguir las lneas de flujo. Las partculas intermedias sufren alguna deflexin.

4.1 Mtodos De Medicin (1, 2, 3 Y 4) (Preliminar)

4.1.1 Mtodo 1: Determinacin De Puntos Transversos Para Realizar Muestreo Y Determinacin De Velocidad En Fuentes Estacionarias.

Para obtener una medicin representativa de las emisiones de contaminantes y/o los caudales de una fuente estacionaria, se selecciona un sitio de medicin en la chimenea en donde la corriente fluye en una direccin conocida. Se divide la seccin transversal de la chimenea en un nmero de reas iguales y se localiza un punto de travesa dentro de cada una de estas reas iguales (Echeverry, 2006) (Ibd.P.5) El mtodo general de seleccin del sitio de muestreo para la medicin de emisiones de contaminantes en una fuente fija, ser aplicable en todos aquellos casos en que No se presenten las siguientes situaciones: a. Flujo ciclnico o en forma de remolino. b. Chimenea o ducto con un dimetro menor de 0,30 metros o un rea transversal menor de 0,071 metros cuadrados. c. Sitio de medicin ubicado a una distancia menor que el equivalente a dos (2) dimetros de la chimenea o ducto, despus de una perturbacin o a medio (0,5) dimetros antes de ella. En figura 1 se puede observar la ubicacin mnima y recomendada para los toma muestras (niples), en la misma figurase muestra la forma correcta de ubicar los toma muestras.

Ilustracin 1. Ubicacin de toma muestras Fuente: (ALONSO, 2013)

Dnde: D: Dimetro interno equivalente de la chimenea. Ai: Tramo recto, expresado en nmero de dimetros internos de chimenea, entre los toma muestras y la ltima perturbacin o cambio de direccin de flujo.Bi: Tramo recto, expresado como nmero de dimetros internos, entre la ltima perturbacin despus de la salida de los gases del hogar y los toma muestras.En la figura 2 se muestran los nmero de puntos a muestrear segn la ubicacin de los toma muestras.

Ilustracin 2 Nmero de puntos dependiendo nmero de dimetros (EPA, 2010)

Fuente: (ALONSO, 2013)Al determinar el nmero de puntos se calcula la marcacin de la sonda, en la figura 4 se muestran los porcentajes para marcacin de la sonda.Ilustracin 3Porcentajes de marcacin segn nmero de puntos para muestreo (EPA, 2010)

Fuente: (ALONSO, 2013)Marcacin final: > Punto 1 = Dimetro interno X (% 1 tabla) + longitud Niple = Ilustracin 4Distribucin de la marcacin de los puntos (EPA, 2010)

Fuente: (ALONSO, 2013)

4.1.2 Mtodo 2: Muestreo Para La Determinacin De Velocidades Y Flujos De Gases En Fuentes Estacionarias Empleando Tubo Pitot Tipo S.

Es te mtodo es aplicable para medir la velocidad promedio de una corriente de gas y para cuantificar el caudal de gas. La velocidad y el caudal del gas en la chimenea se determinan a travs de la densidad del gas y de la medicin de la presin de velocidad promedio (presin dinmica) con un tubo pitot tipo S (Echeverry, 2006). (ALONSO, 2013)

Cp = Coeficiente del Tubo Pitot, 0,85 Kp = 34,97 m/segundo ((lb/lbmol x mm Hg)/K x Pulg H2O), p = Presin diferencial en chimenea, mm de agua Ts = Temperatura de la chimenea, K Ps = Presin absoluta en la chimenea, en mm de mercurio. Ms = Peso molecular del gas hmedo, en lb/lbmol,

4.1.3 Mtodo 3: Anlisis De Gases Para La Determinacin De Peso Molecular De Gases Secos.

Este mtodo es aplicable para determinar las concentraciones de CO, CO2 y O2, aire en exceso y la masa molar seca de la muestra de una corriente de gas de un proceso de combustin de un combustible fsil. El mtodo puede tambin aplicarse a otros procesos en los cuales se ha determinado que otros compuestos diferentes a CO2, O2, CO, y nitrgeno (N2) no estn presentes en concentraciones suficientes para afectar los resultados. La determinacin de peso molecular del gas seco, (Md) se realiza mediante el empleo del analizador ORSAT o analizadores automticos con sensores electroqumicos, los cuales determinan la concentracin del contaminante en partes por milln (ppm): oxigeno (O2), monxido de carbono (CO) y calculan y reportan la concentracin de dixido de carbono (CO2). Los equipos debern estar debidamente calibrados en los rangos de respuesta alto, medio y bajo por medio del uso de gases Span patronados y certificados. (ALONSO, 2013)Md = Masa molar del gas seco en la chimenea, g/mol. Md = 0.44 (%CO2) + 0.32 (%O2)+ 0.28 (%CO+ %N2)

4.1.4 Mtodo 4: Muestreo Para Determinacin De Humedad En Chimenea.

Este mtodo es aplicable para determinar el contenido de humedad del gas de chimenea. Dos procedimientos son dados: El primero es un mtodo de referencia, para determinaciones exactas del contenido de humedad (tal como son necesarias para calcular emisiones). El segundo es un mtodo aproximado que suministra estimativos del porcentaje de humedad para ayudar en el establecimiento del muestreo isocintico con anterioridad a la medicin de la emisin de contaminantes. El mtodo aproximado descrito aqu es un acercamiento sugerido. Son tambin aceptables mtodos alternativos para calcular el contenido de humedad como: tubos secantes, mediciones de temperaturas de bulbo seco y bulbo hmedo (psicrometra), tcnicas de condensacin, clculos estequiomtricos, experiencia previa, etc. (Echeverry, 2006) (ALONSO, 2013). Los clculos de humedad incluyen:

k3 = 0,3858 K /mm Hg Y = constante de verificacin del orificio Vm = volumen medido, m3 Pb = Presin baromtrica, mmHg H = Tasa de succin, mmH20 Tm = Temperatura del medidor, K

k2 = 0,001335 m3/g Wt = volumen de agua recolectada, ml o g

Ms = Peso molecular del gas hmedo, en lb/lbmol,

4.2 Mtodo De Medicin (5, 6 Y 7) Clculo De Isocinetismo Pst, So2 Y Nox

4.2.1 Mtodo 5: Muestreo Para Determinacin De Material Particulado.

Un muestro isocintico se basa en la obtencin de una muestra representativa de un contaminante emitido, a una tasa equivalente a la que se estn emitiendo los gases. El equipo de muestreo consta de una sonda con una boquilla en el extremo, la cual va a un cicln y ste a su vez a un filtro, localizados dentro de un horno o compartimento caliente, a una temperatura promedio de 120 C, para evitar la condensacin del gas que pasa. (ALONSO, 2013)A continuacin se muestra el tren de muestreo bsico para determinacin de material particulado.Ilustracin 5Tren de muestreo para determinacin de PST, NOx y SO2 (IDEAM, 2011)

Fuente: (ALONSO, 2013)El filtro se conecta a cuatro impactadores instalados en serie y sumergidos en hielo con el fin de condensar el vapor de agua. Los dos primeros contienen 100 cc de agua destilada cada uno, el tercero permanece vaco y el cuarto contiene aproximadamente 200 gramos de slica gel. El material particulado se recoge en el filtro de fibra de vidrio y su cantidad se determina por gravimetra en base seca, pesando el filtro desecado antes y despus del muestreo. Despus del ltimo impactador, la sonda se conecta a una lnea de vaco que a su vez va a la consola en la cual se localiza un medidor de gas seco, una vlvula de control de flujo y una bomba de vaco conectada a una vlvula de paso. (Ibd.P.16)Para lograr el isocinetismo es necesario calcular una boquilla y una constante de trabajo. A continuacin se presentan las frmulas para clculo de boquilla y ecuacin de trabajo:

n = Dimetro interno de la boquilla de la sonda, en milmetros Qm = Calibracin del medidor de orificio, 21,2 Cp = Coeficiente del Pitot = 0,85, Bwm =Porcentaje humedad presente en medidor gas. Se asume = 0,0 Ts = temperatura chimenea, kPara la constante de trabajo se tiene:

H@ = Tasa de succin de verificacin.

4.2.2 Mtodo 6. Muestreo Para Determinacin De So2.

En la toma de muestras se pueden usar varios tipos de equipos y configuraciones, pero el ms comn es el mismo tren muestreador en chimeneas empleado para el muestreo isocintico de material particulado. Solo que en los impactadores se usan soluciones absorbentes de SO2, Las soluciones son puestas en el primer y segundo impactador, se usan 100 mililitros de solucin de Perxido de Hidrgeno al 3% que absorbe el SO2 y lo convierte a H2SO4. El tercer impactador se deja vaco y en el cuarto se usan 200 gramos de slica gel. (ALONSO, 2013)

4.2.3 Mtodo 7. Toma De Muestras Para Determinacin De xidos De Nitrgeno.

Las muestras son capturadas en balines de 2 litros a los cuales se les ha evacuado previamente el aire generando vaco. Los balones contienen 25 mililitros de una solucin absorbente de Perxido de Hidrgeno y cido Sulfrico que convierte los NOx (excepto N2O) del gas capturado a HNO3 en la solucin.La cantidad de nitrato en la solucin es determinada por el mtodo del cido Fenoldisulfnico. La cantidad de nitrato (NOx) es luego determinado por comparacin colorimtrica con soluciones estndares de Nitrato de Potasio. El tren de muestreo est compuesto por: - Probeta de acero inoxidable o vidrio. - Lana de vidrio o cuarzo que acta como filtro, - Baln de vidrio Pyrex fondo redondo, cuello corto esmerilado 24/40. El baln est encapsulado en un protector de espuma que lo protege contra implosin o rotura. - Dos vlvulas de tres vas que se ajustan al sistema con pinzas metlicas. Una de ellas es de esmerilado 24/40 que se ajusta al frasco. - Manmetro en U de 36 pulgadas de Hg para medir las presiones en el frasco. - Pera en caucho de una va para purgar la lnea de muestreo. - Bomba capaz de producir un vaco de 3 pulgadas de Hg, (presin absoluta). - Termmetro para medir las temperaturas en el frasco, con rango entre 25 a 125 F. - Pipeta de 25 ml, - Lnea de vaco. (ALONSO, 2013)

5. METODOLOGAS DE ESTIMACIN DE EMISIONES EXISTENTES EN COLOMBIA.

Muchas estimaciones de emisiones se desarrollan utilizando un factor de emisin que supone una relacin lineal entre la tasa de emisin y una unidad de actividad. La exactitud de la estimacin siempre depender de la calidad de los datos con que se cuenta y de las suposiciones en que se base. Para estimar emisiones pueden requerirse uno o varios parmetros fsicos de la fuente que se va a estudiar.Para el clculo de las emisiones, procedentes de las fuentes mviles importadas al pas, a partir del ao 2000, se hacen los clculos de emisin especficos, mediante el empleo de los factores de emisin ajustados seleccionados.Estos clculos se realizan conforme a la metodologa de estimacin de emisiones por factores de emisin. Para ello, se identificaron las variables que influyen en el clculo y la informacin con la que se cuenta actualmente. (PEA, 2006)La informacin base con la que se cont para la realizacin de la estimacin de emisin se muestra en la tabla 1.Tabla 1Fuentes de informacin de las variables que influyen en la estimacin de las emisiones.VARIABLESFUENTE

Factores de emisin para CO, HC, NOx y emisiones evaporativas de vehculos a gasolina.Certificados de emisin por prueba dinmica

Factores de emisin para CO, HC, NOx y MP para vehculos a diesel.Certificados de emisin por prueba dinmica

Kilmetros Recorridos.Documento tcnico para el calculo de del Inventario Nacional de gases de efecto invernadero en el modulo de energa aos 1999-1994. Bogota Julio del 2002.

Parque vehicular.Ministerio de Transporte de la Republica de Colombia.

Fuente: (PEA, 2006).

5.1 Anlisis De Variables

A continuacin, se describe cada una de las variables involucradas en el clculo de las emisiones contaminantes provenientes de los automotores en el pas. (Ibd.P.19)

5.1.1 Factores de emisin.

Los factores de emisin utilizados para la estimacin de las emisiones, fueron ajustados a partir de la informacin suministrada dentro de los certificados de emisin por prueba dinmica para las fuentes mviles, que circulan dentro del territorio nacional. Estos factores se encuentran consignados en el captulo anterior, y distribuidos segn el ao de modelo del vehculo, su categora y el tipo de combustible. (Ibd.P.19)

5.1.2 Kilmetros recorridos por vehculos.

No se cont con una informacin detallada de los datos del kilometraje recorrido de los diferentes tipos de vehculos existentes en el pas.Dado que no existe un estudio sobre el recorrido de los automotores a nivel nacional, se tom para ello los datos de recorrido medio anual, como se muestra en la tabla No. 2. Tabla 2Recorrido medio anualTIPO DE VEHICULORECORRIDO(Km/Aos- Veh.)

AutomvilParticulares12.000

Taxis80.000

Campero12.000

Camioneta12.000

Microbs86.500

Buseta61.800

Bus54.100

Camin46.700

Volqueta38.400

Tractocamin45.100

Fuente: (PEA, 2006)

De acuerdo a lo anterior, y que las categoras para los factores de emisin calculados se encuentran clasificadas conforme a las categoras establecidas por la Agencia de Proteccin Ambiente de Estates Undos (EPA) y la Agencia Europea de Medio Ambiente, es necesario agruparlos de manera Tal que Sean congruentes con los factores de emisin disponibles. Para ello se realiz una distribucin, teniendo en cuenta las caractersticas tcnicas de los vehculos, tipo de combustible y la actividad o uso del mismo. (Ibd.P.19)

Tabla 3Correspondencia categoras-tipo de vehculosCATEGORIATIPO DE VEHICULO

Passengers cars LivianosVehculos particulares

Vehculos servicio publico (taxis)

Campero

Camioneta

Light duty vehicles MedianosMicrobs

Buseta

Heavy duty vehicles PesadosBus

Camin

Volqueta

Tractocamin

Fuente: (PEA, 2006).

5.1.3 Parque vehicular.

Ya que los factores de emisin estn dados por ao de modelo de los vehculos es necesario distribuir el total de vehculos existentes por ao modelo.Para ello se cont con bases de datos que contienen la cantidad de vehculos distribuidos por clase y modelo, suministrada por la Direccin General de Transporte y Trnsito Automotor, del Ministerio de Transporte, esta informacin se encuentra actualizada hasta el ao 2005.Para efectos del presente estudio se tuvo en cuenta el nmero de vehculos existentes en el pas con ao modelo a partir de 1997. (Ver tablas estadsticas parque automotor Ministerio de Transporte). (Ibd.P.19)

5.2 Metodologa Aplicada.

Para la estimacin de las emisiones de fuentes mviles, se utiliz la metodologa de factores de emisin, para ello se requieren datos de actividad vehicular y el factor de emisin asociado a dicha actividad. (Ibd.P.19)La estimacin de las emisiones se calcul a travs de la ecuacin

Ecuacin Donde:

Ei(FEi)x(KRV)x(NVA)Ei= Emisiones totales del contaminante i, [g/ao]FEi = Factor de emisin del contaminante i, [g/km]KRV = Kilmetros recorridos por vehculo, [km/ao]NVA = Numero de vehculos segn categora y ao de modelo

Para los vehculos automotores, los datos de actividad se refieren a los kilmetros recorridos por vehculo (KRV), mientras que los factores de emisin se expresan en unidades de gramo de contaminante por KRV. Los KRV representan la distancia total recorrida por un vehculo en un periodo de tiempo determinado. (Ibd.P.19)La ecuacin bsica de estimacin presentada anteriormente es aplicable para la mayora de los contaminantes gaseosos y partculas.En el caso de las emisiones evaporativas la ecuacin utilizada es la siguiente:

Ecuacin Donde:

Ei (FEi)x(DRA)x(NVA)

Ei= Emisiones totales del contaminante i, [g/ao]FEi= Factor de emisin del contaminante i, [g/da]DRA = Das al ao transitados por los vehculos, [das]NVA= Numero de vehculos segn categora y ao modeloPara el caso de las emisiones evaporativas las unidades de los factores de emisin estn dadas en unidades de g/da. Se asumi que los vehculos transitan 6 das a la semana, esto teniendo en cuenta restricciones como pico y placa, problemas mecnicos, etc.Dado que los factores de emisin estn dados por ao modelo de los vehculos y en algunos casos est dado por un intervalo de aos se procedi a realizar la suma de la cantidad de vehculos del mismo tipo para el factor de emisin calculado. (Ibd.P.19)

5.2.1 Metodologa para la estimacin de emisiones para vehculos con categora establecida por la Agencia Europea del Medio Ambiente.

Las agrupaciones realizadas para el clculo de los factores de emisin son dadas por el cilindraje del vehculo para la categora passenger cars, y para las categora Light duty vehicles y heavy duty vehicles est dado por el peso del automotor, el valor utilizado para el clculo de la estimacin de las emisiones se tom para todos los casos un promedio de las medias de los factores de emisin para cada uno de los intervalos de aos. (Ibd.P.19)

5.2.2 Metodologa para la estimacin de emisiones para vehculos con categora establecida por la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA).

Para el clculo de la estimacin de las emisiones, se utiliz el factor de emisin ajustado, para cada uno de los aos modelo.

5.3 Emisiones Estimadas.

Las emisiones estimadas a nivel nacional son calculadas para los automotores modelo 1998 hasta 2005 porque no se cuentan con datos especficos de emisin para los automotores de modelos anterioresCon el fin de tener un punto de comparacin de las emisiones estimadas para el pas, se realiz el clculo de emisiones utilizando factores de emisin ajustados para Colombia y los establecidos para Estados Unidos y la Unin Europea. (Ibd.P.19)

5.3.1 Estimacin de emisiones para vehculos de categora segn la Agencia Europea de Proteccin Ambiental.

Las emisiones fueron calculadas para cada tipo de contaminante, tales como monxido de carbono (CO), xidos de nitrgeno (NOx), hidrocarburos totales (HC), emisiones evaporativas para los vehculos que utilizan como combustible gasolina y material particulado para los vehculos que utilizan como combustible disel. Dichas emisiones se calcularon con los factores de emisin ajustados para el pas.

5.3.2 Estimacin de emisiones utilizando factores de emisin establecidos por la Agencia Europea de Medio Ambiente.

Se realiz una estimacin de las emisiones utilizando los factores de emisin fijados por la Agencia Europea de Medio Ambiente, estas emisiones se encuentran consignadas en la tabla 4.4. Los factores de emisin utilizados fueron hallados mediante las frmulas establecidas en la tabla 3.5 del captulo anterior.La velocidad utilizada para el clculo de los factores de emisin, es de 25 km/h, la cual es la velocidad promedio en los grandes centros urbanos3.Tabla 4Emisiones estimadas para Colombia utilizando factores de emisin estipulados por la Agencia Europea de Medio Ambiente para el periodo comprendido de 1998 al 2005CATEGORIACOMBUSTIBLECONTAMINANTEFACTOR DE EMISION(g/km)EMISIONES TOTALES(ton/Ao)

Passenger carsGasolinaCO5,0559.158,92

HC0,312.514,27

NOx0,453.645,74

Emis. Evaporativas*0,232,07

Light duty vehiclesGasolinaCO8,407.282,99

HC0,32279,11

NOx0,48423,17

Emis. Evaporativas*0,20,61

DieselCO0,56278,23

HC0,15101,85

NOx1,38900,22

Material Particulado0,0948,82

CATEGORIACOMBUSTIBLECONTAMINANTEFACTOR DE EMISION(g/kw-h)EMISIONES TOTALES(ton/Ao)

Heavy duty vehiclesDieselCO3,985.137,97

HC2,383.093,87

NOx9,3912.106,62

Material Particulado0,83913,63

TOTALCO71.858,11

HC5.989,11

NOx17.075,75

Material particulado962,45

Emisiones evaporativas*32,68

Fuente: (PEA, 2006)

5.3.3 Estimacin de emisiones para vehculos segn categoras de EPA.

Las emisiones fueron calculadas para cada tipo de contaminante, tales como monxido de carbono (CO), xidos de nitrgeno (NOx), hidrocarburos totales (HC), emisiones evaporativas para los vehculos que utilizan como combustible gasolina y material particulado para los vehculos que utilizan como combustible disel.

5.3.4 Estimacin de emisiones utilizando factores de emisin estipulados por la Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos.

Para los vehculos con categora establecida por la Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (EPA) se llev a cabo la estimacin de las emisiones utilizando como factores de emisin los valores estndar estipulados por EPA 98, estas emisiones se encuentran consignados en la tabla 5.Tabla 5Emisiones estimadas para Colombia utilizando factores de emisin estipulados por EPA para el periodo comprendido entre el ao 2000 al 2005.CATEGORIACOMBUSTIBLECONTAMINANTEFACTOR DE EMISION(g/km)EMISIONES TOTALES(ton/Ao)

LivianoGasolinaCO2,1124.684,38

HC0,252.924,69

NOx0,252.924,69

Emis. Evaporativas*2320,68

MedianoGasolinaCO2,732.808,24

HC0,62637,77

NOx0,2205,73

Emis. Evaporativas*27,28

MedianoDieselCO2,733.154,61

HC0,62475,62

NOx0,2153,42

CATEGORIACOMBUSTIBLECONTAMINANTEFACTOR DE EMISION(g/bhp-h)EMISIONES TOTALES(ton/Ao)

PesadoDieselCO15381.775,96

HC1,335.375,39

NOx4104.980,91

Material particulado0,101.767,48

TOTALCO412.423,20

HC39.413,47

NOx108.264,76

Material particulado1.767,48

Emisiones evaporativas*327,96

Fuente: (PEA, 2006)

5.3.5 Emisiones totales a nivel Nacional.

Se realiz un cuadro resumen para las emisiones estimadas donde se consigna el valor obtenido en unidades de toneladas por categora para cada tipo de contaminante. En la tabla 4. 6 se establecen las emisiones para los vehculos con categoras definidas por la Agencia Europea de Medio Ambiente y la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA).Los factores de emisin ajustados, que son utilizados para la estimacin de las emisiones para Colombia para los vehculos de categora establecidos la Agencia Europea de Medio Ambiente.Tabla 6Emisiones estimadas para Colombia para los vehculos de categora establecidos la Agencia Europea de Medio Ambiente.CATEGORIASCOMBUSTIBLECONTAMINANTEEMISIONES TOTALES(ton/Ao)

Passenger carsGasolinaCO6.239,67

HC633,47

NOx661,28

Emisiones evaporativas*95,60

Light duty vehiclesGasolinaCO444,30

HC88,73

NOx151,43

Emisiones evaporativas*3,25

Light duty vehiclesDieselCO392,51

HC215,52

NOx2.107,04

Material particulado76,54

Heavy duty vehiclesDieselCO20.519,21

HC5.782,44

NOx112.924,98

Material particulado2.032,38

TOTALCO27.3595,69

HC6.720,16

NOx115.784,73

Material particulado2.108,92

Emisiones evaporativas*98,85

Fuente: (PEA, 2006).En la tabla 7 se muestran las emisiones estimadas para los vehculos con categora establecida por EPA.Los factores de emisin ajustados, que son utilizados para la estimacin de las emisiones para Colombia para los vehculos de categora establecidos por las Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA).Tabla 7Emisiones estimadas para Colombia para los vehculos de categora establecidos por EPA

CATEGORIAS

COMBUSTIBLE

CONTAMINANTEEMISIONES TOTALES(ton/Ao)

LivianoGasolinaCO9.888,66

HC1.078,85

NOx1.432,29

Emisiones evaporativas*135,61

Mediano (gasolina)GasolinaCO868,95

HC63,38

NOx103,26

Emisiones evaporativas*3,15

Mediano (diesel)DieselCO904,57

HC226,39

NOx740,10

PesadoDieselCO19.189,36

HC5.799,49

NOx1.947,51

Material particulado18.303

TOTALCO30.851,54

HC7.168,11

NOx4.223,16

Material particulado18.303

Emisiones evaporativas*138,76

Fuente: (PEA, 2006).La universidad pontificia bolivariana realizo una metodologa de estimacin para la ciudad de Medelln, donde se acogieron a otra metodologa realizada en otros pases. Las emisiones vehiculares pueden ser estimadas multiplicando el factor de emisin por la distancia recorrida. El factor de emisin vehicular es una relacin entre una cantidad emitida de determinado contaminante por longitud, usualmente expresada en gramos/kilometro. Varios pases han creado modelos para la estimacin de emisiones, algunos ejemplos son el MOBILE6 y el MOVES desarrollados por la Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA), el modelo Computers Programe to Calclate Emisiones from Road Transport (COPERT) creado por la Agencia Ambiental Europea y el International Vehicle Emissions (IVE) desarrollado por el International Sustainable Systems Research Center (ISSRC) y la Universidad de California. En 2001, el Grupo de Investigaciones Ambientales de la Universidad Pontificia Bolivariana desarroll el modelo Emisin de Trfico Rodado para Medelln y municipios aledaos (ETROME), denominado de esta manera porque la base del inventario de fuentes mviles comprenda principalmente la ciudad de Medelln. El modelo consiste en una serie de subrutinas FORTRAN que calculan las emisiones relativas de las categoras vehiculares definidas y sus aportes a la emisin total en el dominio; los datos de entrada para este modelo son la seleccin de la red vial de trnsito, la distribucin de la flota, intensidad de trfico horario (flujo vehicular), ecuaciones de balances de flujo en los nodos, longitud de las vas, velocidad promedio y factores de emisin (tomados del modelo IVE). (Facio, 2010).

6. EQUIPOS DE CONTROL Y TRATAMIENTOS DE EMISIONES

6.1 Ciclones.

La eficiencia de estos equipos de control de emisiones de material particulado est asociada a la cada de presin del flujo de gases, a travs del sistema, por ello es requisito indispensable que los sistemas de medicin de presin que se instalen sean calibrados peridicamente, a intervalos de tiempo inferiores a un (1) ao. La cada de presin del sistema se debe registrar continuamente y almacenar de manera permanente en un medio magntico o fsico. El dispositivo de presin que se instale debe tener una precisin del 5% de su rango de operacin. Ilustracin 6ciclones

Fuente: (AMBIENTE, 2010)

6.1 Precipitadores Electrostticos

Los precipitadores electrostticos (PES) se deben utilizar para los casos en los que se requiere alta eficiencia en la remocin de material particulado, especialmente cuando el volumen de los gases de emisin es alto y se requiere recuperar materiales valiosos sin modificaciones fsicas.Un precipitador es un equipo de control de partculas que utiliza un campo elctrico para mover las partculas fuera de la corriente del gas y sobre las placas del colector. El gas de combustin que transporta el material particulado o ceniza volante, pasa a travs de un campo elctrico donde las partculas son cargadas negativamente y atradas por un electrodo colector con carga opuesta. Por medio de un sistema de golpeteo se limpia el electrodo y se recogen las partculas en una tolva localizada en la parte inferior del precipitador. Ilustracin 7precipitadores electrostticos Fuente: (AMBIENTE, 2010)

Los PES tipo placa-alambre son ptimos para calderas en termoelctricas, ya que en estas instalaciones el flujo de la emisin gaseosa fluye horizontalmente y paralelo a las placas verticales de lminas de metal. Los espacios entre las placas son tpicamente de 19 a 38 cm. Los electrodos de alto voltaje son alambres largos con pesas en su extremo inferior, y estn colgados entre las placas. Dentro de cada plano de flujo, el gas debe pasar por cada alambre en secuencia a medida que fluye a travs de la unidad. Las zonas de flujo entre las placas son llamadas ductos. Las alturas de estos varan entre los 6 y 14 metros.

6.2 Quemador De Gases.

Cuando se pretenda realizar el control de la emisin de sustancias voltiles, se debe instalar un quemador, y se deber monitorear y registrar continuamente la temperatura en la zona de combustin del quemador de la unidad de control.El responsable de la actividad objeto de control debe adems registrar y reportar las temperaturas obtenidas del dispositivo de control durante la operacin, y realizar un estudio de emisiones, y conservar los registros por un periodo mnimo de dos (2) aos. (AMBIENTE, 2010)

6.3 Sistemas De Captura Y Destruccin De Sustancias Contaminantes.

Hace referencia a la instalacin de un sistema que realice la captura y destruccin de sustancias contaminantes, siendo necesario aplicar las mismas medidas mencionadas en el numeral correspondiente a sistemas de control de emisiones del presente anexo. Ejemplo de este sistema pueden ser filtros biolgicos para la destruccin de compuestos orgnicos voltiles por tratamiento biolgico, entre otros. (AMBIENTE, 2010)

6.4 Sistemas De Captura Y Recuperacin De Sustancias Contaminantes.

Hace referencia a la instalacin de un sistema que realiza la captura y recuperacin de sustancias contaminantes, siendo necesario aplicar las mismas medidas mencionadas en el numeral correspondiente a sistemas de control de emisiones del presente anexo. Ejemplo de este sistema se pueden mencionar los filtros de carbn activado, para la captura de compuestos orgnicos voltiles, entre otros. (AMBIENTE, 2010)

6.5 Incinerador Para Destruccin De Sustancias Contaminantes.

El incinerador que se menciona aqu es diferente al utilizado para destruir residuos slidos o lquidos, como residuos slidos no peligrosos, desechos peligrosos, desechos hospitalarios, agregados ligeros, lodos de alcantarilla, desechos de madera y biomasa, cadveres de animales, entre otros. Este elemento se utiliza esencialmente para destruir gases residuales contaminantes generados en procesos de produccin.La actividad que emplee un incinerador para destruccin de sustancias contaminantes, para esta actividad en particular, deber instalar, calibrar, mantener y operar un sistema de medicin de temperatura, que cumpla con las siguientes caractersticas:> Si se emplea un incinerador trmico, se debe instalar un dispositivo de medicin continua de temperatura en el hogar.> Si se emplea un incinerador cataltico, el dispositivo de medicin de temperatura se debe instalar en la corriente gaseosa antes y despus del lecho cataltico.Cada dispositivo de medicin de temperatura se deber instalar, calibrar y mantener, de acuerdo a las prcticas y recomendaciones del fabricante. El dispositivo deber tener una exactitud superior al 5% de la temperatura que se est midiendo, expresada en grados centgrados o 2,5 C.Cada dispositivo de medicin de temperatura deber estar equipado con un instrumento de registro, de modo que se obtengan registros permanentes, ya sea por medios fsicos, magnticos o electrnicos. (AMBIENTE, 2010)

6.6 Lavador Hmedo.

La actividad que emplee un lavador hmedo como sistema de control, deber instalar, calibrar, operar y mantener un sistema de monitoreo que mida y registre continuamente la cada de presin de los gases a travs del lavador, y adems registrar el flujo del lquido que emplea el lavador. La cada de presin monitoreada debe ser certificada por el fabricante con una precisin dentro del 5% de la columna de agua del medidor de presin, al nivel de operacin. La precisin del sistema de medicin del flujo del lquido tambin debe ser del 5% del flujo de diseo.En el caso que se encuentren instalados lavadores hmedos para el control de emisiones atmosfricas, se deben controlar ciertas variables como por ejemplo la cada de presin y la tasa de flujo, las cuales no pueden ser inferiores al 80% de la lectura realizada durante el ltimo estudio de emisiones presentado a la autoridad ambiental competente y para el caso de la tasa de flujo superior al 120%.Cuando se evale la operacin del lavador hmedo, el responsable de la actividad deber determinar el cambio promedio de presin del gas a travs del lavador y el cambio promedio del caudal del lquido del lavador, durante la realizacin de una corrida o prueba de evaluacin de emisiones. Los valores que se obtengan sern las variables de control que se controlarn en las visitas que se realicen a la actividad en las funciones de seguimiento y control por parte de la autoridad ambiental competente. Sin embargo, se aceptarn variaciones en las presiones y tasas de flujo de funcionamiento del lavador hmedo siempre y cuando estas incrementen el rendimiento y eficiencia de remocin de contaminantes del mismo. Ilustracin 8lavador hmedo

Fuente: (AMBIENTE, 2010).6.7 Lavador Venturi.

Un lavador tipo Venturi acelera el gas contaminado para atomizar el lquido utilizado en la limpieza y aumentar el contacto del gas. Consiste bsicamente en un ducto con una seccin ms estrecha denominada garganta, la cual fuerza el gas a acelerarse para luego expandirse. A medida que el gas entra en la garganta, tanto su velocidad como su turbulencia aumentan. El lquido de lavado es entonces atomizado en pequeas gotas por la turbulencia en la garganta aumentando la interaccin entre partculas y gotas.Este tipo de sistemas de control de emisiones son principalmente utilizados para controlar material particulado (MP), incluyendo material particulado con un dimetro menor o igual a 10 m (PM10), as como MP menor o igual a 2.5 m (PM2.5). Aunque tienen alguna capacidad incidental de control de los Compuestos Orgnicos Voltiles (COVs), en general los lavadores tipo Venturi se limitan al control de material particulado y gases altamente solubles.La actividad que instale un lavador Venturi, o lavador de otro tipo como sistema de control, deber instalar un sistema de monitoreo continuo de la cada de presin a travs de la garganta o del equipo que se instale. El instrumento de medicin debe estar certificado por el fabricante con una precisin dentro de 1 pulgada de agua.Cuando el lavador sea de tipo Venturi, se debe instalar un sistema de monitoreo continuo que registre el agua suministrada al equipo de control. El instrumento de presin se debe instalar cerca al punto de descarga de agua, este debe tener una precisin de 5% de la presin de diseo de suministro de agua.Los lavadores tipo Venturi pueden tener eficiencias de recoleccin que van desde un 70% a un 99%, dependiendo de la aplicacin. Las eficiencias de recoleccin son en general ms altas para material particulado con dimetros comprendidos entre 0,5 y 5 m.En cuanto a las variables de operacin para este sistema de control se debe tener en cuenta lo siguiente:Caudal de aire: Los caudales tpicos de un lavador tipo Venturi de una sola garganta son de 0,2 a 28 m3/s.Temperatura: La temperatura de los gases de entrada debe estar entre un rango de 4 a 370 C.Concentracin de entrada: La concentracin de los contaminantes puede encontrarse en el rango de 1 a 115.000 g/m3. Ilustracin 9 Lavador Venturi

Fuente: (AMBIENTE, 2010)

6.8 Sistemas De Oxidacin Trmica.

Las unidades de oxidacin trmica consisten en un sistema que convierte las emisiones de Compuestos Orgnicos Voltiles (COVs) y de otros contaminantes peligrosos en agua y dixido de carbono. En particular, el proceso destruye los COVs mediante el incremento de la temperatura de las emisiones hasta alcanzar su temperatura de oxidacin, aproximadamente 800 C, y manteniendo esta temperatura al menos por medio segundo. Estas unidades tienen una alta eficiencia de remocin, del orden del 99%. Los porcentajes de recuperacin de calor pueden llegar hasta un 95%, lo que implica un bajo requerimiento de combustible adicional. Son recomendables para situaciones donde los volmenes de aire son elevados (del orden de 4,7 m3/s) y las concentraciones de hidrocarburos son bajas (inferior a 1.000 mg/l). (AMBIENTE, 2010)

6.9 Sistemas De Oxidacin Cataltica.

Los sistemas de oxidacin cataltica se recomiendan para aquellos casos en los que el volumen de los gases contaminantes (Compuestos Orgnicos Voltiles COVs) emitidos es bajo (inferior a 2,4 m3/s) y la carga de los mismo es alta. Estos sistemas poseen una cmara de combustin metlica aislada, equipada con un quemador con control de temperatura, y una seccin cataltica. Las unidades actualmente comercializadas pueden operar satisfactoriamente con un amplio rango de COVs. Bajo ciertas condiciones, un sistema cataltico con metales preciosos puede oxidar los COVs contenidos en las emisiones, a temperaturas significativamente ms bajas que una unidad de oxidacin trmica, entre 300 y 550 C, lo que redunda en menores requerimientos energticos. En este sistema la emisin contaminada es precalentada en un intercambiador de calor.Los equipos de oxidacin cataltica tambin pueden abatir los subproductos de la oxidacin, como lo es el monxido de carbono. Los sistemas de oxidacin trmica emiten importantes concentraciones de monxido de carbono, en tanto que algunos sistemas de oxidacin cataltica pueden destruir hasta un 98% del monxido contenido en las emisiones. (AMBIENTE, 2010)

6.10 Adsorcin Por Carbn Activado.

La adsorcin con carbn activado ha sido utilizada para la recuperacin de solvente en fase vapor por varias dcadas y ha probado ser una tcnica relativamente simple, rentable y econmica, para su recuperacin y la prevencin de la contaminacin atmosfrica.La mayora de los solventes industriales pueden ser recuperados con carbn activado. La adsorcin con carbn se utiliza cuando la condensacin no es posible debido a la presencia de compuestos nocondensables (por ejemplo, tolueno). La tecnologa de regeneracin de carbn ms comnmente usada es la de regeneracin con vapor de agua. El vapor de agua, dada su elevada temperatura, desadsorbe el solvente desde el carbn y lo conduce fuera de la zona de adsorcin a un intercambiador de calor donde la mezcla es condensada y enfriada. (AMBIENTE, 2010)

6.11 Absorcin.La absorcin es una operacin en la cual uno o ms componentes de una mezcla gaseosa son transferidos en forma selectiva a un lquido no voltil. La absorcin de un componente gaseoso por un lquido slo ocurrir si el lquido contiene menos concentracin que la de saturacin del compuesto gaseoso a extraer. De esta manera la diferencia entre la concentracin real en el lquido y la de la concentracin de equilibrio induce la fuerza de la absorcin. Ilustracin 10 Absorcin

Fuente: (AMBIENTE, 2010)

6.12 Condensacin.

La condensacin a temperaturas bajas puede ser factible cuando las concentraciones de Compuestos Orgnicos Voltiles son altas y slo un tipo de solvente est involucrado. En la mayora de los casos el costo de refrigeracin puede desbalancear los beneficios debido al gran volumen de aire que debe ser enfriado. En general para flujos de 3.000 m3/h y concentraciones de COVs de 5.000 mg/l o mayores, esta tcnica puede ser considerada.Ilustracin 11Condensador de contacto Ilustracin 12Condensador de superficie Fuente: http://165.158.1.117/bvsci/e/fulltext/orienta/lecc8/lecc8_2a.html

7. Conclusin

Nuestro pas todava cuenta con retos importantes en temas ambientales; si bien se han implementado medidas para tener un control y un seguimiento ms efectivo de las consecuencias que se estn ocasionando por el deterioro de la atmosfera, las autoridades ambientales y los entes de control tienen falencias frenan las medidas ambientales. El tema econmico es un punto clave en los pases en desarrollo y por esto es que es necesario tomar medidas acordes con las necesidades prioritarias de la sociedad. Colombia est el mejoramiento las condiciones del combustible para una mejor calidad del aire, buscando nuevas alternativas de energa acordes con las necesidades de la ciudad, implementando sistema de mantenimiento y control estandarizado de calidad del aire en todas las ciudades del pas, mejorar los sistemas de transporte, entre otros.La metodologas de monitoreo y los equipos de control y tratamientos son unos grandes beneficios que por generaciones se han venido modificando en relacin a la grave cantidad de residuos que son generados por industrias e industrias automotoras que estn deteriorando la calidad del aire.

Bibliografa

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