Presentacin de PowerPoint
TRANSPORTE DE CONTAMINANTES DEL AIRE1Introduccin
El transporte y dispersin de contaminantes del aire estn
influenciados por complejos factores: las variaciones globales y
locales del clima influye sobre el movimiento de los contaminantes,
por ejemplo la direccin predominante de los vientos en Centroamrica
es de este a oeste y en Norteamrica y Sudamrica es de oeste a este.
A nivel local, los principales factores de transporte y dispersin
son el viento y la estabilidad.
MECANISMOS DE TRANSPORTE
ADVECCIN: Movimiento de traslacin en direccin del flujo.
DIFUSIN: Movimiento molecular fortuito en los fluidos (movimiento
individual de las molculas), debido a una diferencia de
concentraciones. La difusin molecular puede ocurrir en sistemas de
fluidos estancados o en fluidos que se estn moviendo.DISPERSIN
MECNICA: Variacin de velocidades en el espacio debido a la geometra
de los poros y sus interconexiones (Heterogeneidad) Transporte en
sistemas.
MECANISMOS DE DISPERSION
la inversin trmica es una condicin atmosfrica causada por una
interrupcin del perfil normal de la temperatura de la atmsfera.La
inversin trmica puede retener el ascenso y dispersin de los
contaminantes de las capas ms bajas de la atmsfera y causar un
problema localizado de contaminacin del airePRICIPIOS DE TRASPORTE
Y DISPERSION
El transporte y dispersin de contaminantes del aire ambiental
estn influenciados por complejos factores. Las variaciones globales
y regionales del clima y las condiciones topogrficas locales
afectan el transporte y dispersin de los contaminantes. La
dispersin de contaminantes de una fuente depende de la cantidad de
turbulencia en la atmsfera cercana. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
TRANSPORTE Y DISPERSIN
Factores meteorolgicos
Viento. Estabilidad atmosfricaFactores de emisin
Temperatura y velocidad de salida de gases. Diseo aerodinmico de
la chimenea
Factores topogrficos
Orografa del terreno Rugosidad de la superficie
Fenmeno de transporte
1. ADVECCION:-arrastre del soluto por un fluido en
movimiento.-efecto: el penacho se desplaza en la direccin del
movimiento. -flujo: el flujo msico es proporcional al flujo de
fluido y a la concentracin arrastrada. JA =qc
DIFUSIN MOLECULAR:definicin: mecanismo de transporte causado por
el movimiento aparentemente aleatorio de las partculas (movimiento
browniano).
efecto: flujo neto de partculas desde las zonas donde hay muchas
hacia las zonas donde hay pocas: expansin y dilucin.-ley de fick:
el flujo msico es proporcional al gradiente de la Concentracin. La
constante de proporcionalidad es el coeficiente de difusin
molecular
JD= -DmVc3.DISPERSIN:
definicin: mecanismo de transporte causado por las fluctuaciones
de la velocidad respecto a la media del fluidoefecto: expansin
(aumento de la zona contaminada) y dilucin (reduccin de
concentracin mxima)- ley de fick: tambin se aplica la ley de Fick
para representar el flujo dispersivo. JD= -DVc
Modelos de dispersin
Los modelos de dispersin son un mtodo para calcular la
concentracin de contaminantes a nivel del aire y a diversas
distancias de la fuente. En la elaboracin de modelos se usan
representaciones matemticas de los factores que afectan la
dispersin de contaminantes. Las computadoras, mediante modelos,
facilitan la representacin de los complejos sistemas que determinan
el transporte y dispersin de los contaminantes del aire.
MODELOS DE LA EPA (ENVIRONMENTAL POLLUTION AGENCY)ISC3
(Industrial Source Complex).AERMOD Modeling System
Calpuff-Calmet
MODELO DE DISPERSIN ALTERNATIVOS A LA EPA
ADMS-3 (Atmospheric Dispersion Modeling System)
APROXIMACIONES UTILIZADAS:Fuente de emisin constante. Existencia
de un flujo y de condiciones meteorolgicas constantes. Conservacin
de la masa en el interior de la pluma. Transporte constante en
direccin horizontal. Se ignoran los cambios de la velocidad del
viento con la altura
LIMITACIONES:Asumen que los contaminantes son transportados en
lnea recta, de forma instantnea hasta el receptor.condiciones de
calma. No tienen en cuenta las transformaciones qumicas. Etc.
MODELOS LAGRANGIANOS
Discretiza la pluma emitida en una secuencia de pequeas nubes de
humo.Cada puff es empujado y desplazado por las condiciones
meteorolgicas del momentoPermite simular las trayectorias variables
de la pluma al cambiar las condiciones meteorolgicas
Circulacin global de los contaminantes
La dispersin de contaminantes de una fuente depende de la
cantidad de turbulencia en la atmsfera cercana. La turbulencia
puede ser creada por el movimiento horizontal y vertical de la
atmsfera. El movimiento horizontal es lo que comnmente se llamamos
viento.La velocidad del viento puede afectar en gran medida la
concentracin de contaminantes en un rea. Mientras mayor sea la
velocidad del viento, menor ser la concentracin de contaminantes en
una zona determinada. El viento diluye y dispersa rpidamente los
contaminantes en el rea circundanteCaractersticas generales de las
plumas y chimeneas
La manera ms comn de dispersar los contaminantes del aire es a
travs de una chimenea. Esta a menudo se usa como un smbolo de la
contaminacin del aire. Es una estructura que se ve comnmente en la
mayora de industrias y tiene el objetivo de dispersar los
contaminantes antes de que lleguen a las poblaciones.
En la definicin de una chimenea intervienen, fundamentalmente,
los siguientes elementos:
1. Seccin interior, o de paso de gases2. Altura3. Tipo de
material estructural (o externo)4. Tipo de material de
revestimiento interior
MODELO GAUSSIANO DE DISPERSIN.
De todos los modelos desarrollados, uno de los ms usados, cuando
los contaminantes no son reactivos, es el modelo de dispersin
gaussiano. ste modelo parte de varias suposiciones, lo que hace que
no sea totalmente preciso:- La velocidad y direccin del viento
entre el foco emisor y el receptor de contaminantes es constante.-
Todo el vertido permanece en la atmsfera, sin reaccin alguna, y no
existe deposicin en forma de lluvia o partculas.
La dispersin se puede describir por una distribucin de
Gauss.Factores de los que depende la dispersin de contaminantes:-
Naturaleza fsica y qumica de la emisin.- Meteorologa de la zona
Donde:C concentracin de contaminante en el punto (x,y,z).Q
caudal de emisin del contaminante.yzSon las desviaciones estndar en
las direcciones "y" y "z" respectivamente:u velocidad del viento en
la boca de la chimenea:H altura efectiva de la chimenea.
Concentracin mxima de contaminantes:
Se puede obtener de la modelizacin gaussiana la concentracin
mxima de contaminantes y a la distancia que se producir a nivel del
suelo, este dato ser utilizado para estimar la altura necesaria de
la chimenea que permita no exceder los mximos estipulados por la
legislacin. Estos datos los obtenemos de las siguientes ecuaciones,
que son el resultado de aplicar la condicin de mximo a la ecuacin
de Sutton.
UTILIDAD DE LOS MODELOS DISPERSIN
Examinar la influencia que diferentes focos de emisin puedan
tener en diferentes escenarios futuros de desarrollo.Proporcionar
soporte objetivo para la toma de decisiones en planes de emergencia
o intervencinValorar el impacto de nuevos focos o la modificacin
mismos.Seleccionar localizaciones de futuros focos emisores con la
finalidad de minimizar su impacto en el entorno.Dar soporte para el
diseo y anlisis de estrategias de reduccin de laContaminacin
atmosfrica.
