CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE
TANTOYUCA
ANTOLOGÍA DE:
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Carrera: Ingeniería Ambiental
6° Semestre
Grupo “A”
Docente: I.A Karelly Pro Torres
TANTOYUCA, VERACRUZ, MÉXICO.
JULIO, 2020.
NORMA OFICIAL MEXICANA
NOM-156-SEMARNAT-2012
Establecimiento y operación de sistemas de monitoreo
de la calidad del aire.
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• Bandera: Es un código alfa-numérico que sirve para identificar eventos extraordinarios
ajenos a la medición y los datos confiables que pueden ser utilizados para análisis
posteriores.
• Calibración: Conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas,
la relación entre los valores de las magnitudes indicadas por un instrumento de
medición o un sistema de medición, o los valores representados por una medida
materializada o un material de referencia, y los valores correspondientes de la
magnitud realizada por los patrones.
• Calidad del aire: Estado de la concentración de los diferentes contaminantes
atmosféricos en un periodo de tiempo y lugar determinados, cuyos niveles máximos de
concentración se establecen en las normas oficiales mexicanas y que son catalogados
por un índice estadístico atendiendo sus efectos en la salud humana.
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• Compleción de datos: Cantidad mínima de datos para realizar un análisis estadístico
representativo.
• Concentración de contaminantes: Cantidad de contaminante contenida en un
determinado volumen. Esta puede ser medida en µg/m3, cmol/mol (porcentaje),
µmol/mol (partes por millón), y nmol/mol (partes por mil millones) de acuerdo a la
norma NMX-Z-055-IMNC-2009.
• Contaminantes criterio: (O3, CO, SO2, NO2, Pb, PST, PM10 y PM2.5). Aquellos
contaminantes normados a los que se les han establecido un límite máximo de
concentración en el aire ambiente, con la finalidad de proteger la salud humana y
asegurar el bienestar de la población. Estos son: el ozono, el monóxido de carbono, el
bióxido de azufre, el bióxido de nitrógeno, el plomo, las partículas suspendidas totales,
y las partículas suspendidas menores a 10 y a 2.5 micrómetros.
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• Datos crudos: Datos que se generan en las redes de monitoreo de la calidad del aire y
muestreo de contaminantes atmosféricos, que no han pasado por las etapas de
limpieza, verificación y validación.
• DGCENICA: Dirección General del Centro Nacional de Investigación y Capacitación
Ambiental del Instituto Nacional de Ecología.
• Equipo de soporte: Dispositivo o conjunto de dispositivos, que son utilizados en la
operación del sistema de monitoreo de la calidad del aire.
• Establecimiento de sistema de monitoreo de calidad del aire: Para efectos de esta
norma, el término se considera a partir del diseño de los objetivos del Sistema de
Monitoreo de Calidad del Aire, hasta la instalación y puesta en marcha de sus
componentes.
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• Estación de muestreo: Uno o más instrumentos diseñados para recolectar muestras
de aire ambiente con el fin de evaluar la calidad del aire en un área determinada.
• Estación de monitoreo: Uno o más instrumentos diseñados para medir, de forma
continua, la concentración de contaminantes en aire ambiente, con el fin de evaluar la
calidad del aire en un área determinada. Una estación de monitoreo es utilizada para
indicar en tiempo real cuál es la calidad del aire de la zona en donde está localizada la
estación. Cabe mencionar que las estaciones de monitoreo pueden ser fijas, semifijas
y móviles.
• Estándar de transferencia: Material, instrumento y/o equipo usado para establecer la
trazabilidad y determinar la incertidumbre de una medición.
• Instrumento de medición: Los medios técnicos con los cuales se efectúan las
mediciones y que comprende las medidas materializadas y los aparatos medidores.
• Inventario de emisiones a la atmósfera: Estimación de la cantidad de contaminantes
emitidos a la atmósfera en una localidad determinada para un periodo de tiempo
definido. El inventario clasifica los contaminantes por tipo y fuente emisora.
• Método de referencia: Procedimiento analítico, de calibración y/o medición de total
confiabilidad por sus fundamentos. Sirve para comparar y, en su caso, aceptar otros
métodos que también den resultados aceptables y que por lo tanto se consideren
equivalentes.
• Modelos de calidad del aire: Proceso matemático que permite la simulación de los
procesos físicos y químicos que afectan el transporte, dispersión, transformación,
deposición y conversión de contaminantes del aire, teniendo como datos de insumo al
modelo de cálculo: información de las fuentes de emisión, datos meteorológicos,
topográficos y de calidad del aire, locales y/o regionales. Los modelos matemáticos
sirven para estimar los cambios de las concentraciones en tiempo y espacio, tanto de
contaminantes primarios como secundarios que son formados en la atmósfera.
• Monitoreo atmosférico: Conjunto de metodologías diseñadas para muestrear, analizar
y procesar en forma continua y sistemática las concentraciones de sustancias o de
contaminantes presentes en el aire.
• Muestreo: Medición de la contaminación del aire por medio de la toma de muestras,
de forma discontinua. En la medición de la calidad del aire, el muestreo se utiliza
principalmente para determinar la concentración de partículas suspendidas, en sus
diferentes fracciones: totales (PST), partículas menores de 10 micrómetros de radio
(PM10), partículas menores de 2.5 micrómetros de radio (PM2.5), entre otras. Los
instrumentos utilizados en el muestreo se utilizan en aquellas zonas o lugares en
donde se quiere identificar y caracterizar una fuente y contaminante específico,
utilizando el mínimo de recursos económicos. La muestra tomada deberá ser
sometida a un análisis posterior en donde se detectará su concentración y
caracterización.
• Operación de sistema de monitoreo de la calidad del aire: Para efectos de esta
norma, el concepto se refiere a todas aquellas etapas posteriores a la instalación del
Sistema de Monitoreo de la Calidad del Aire: manejo, mantenimiento y calibración de
equipos; gestión, control y aseguramiento del sistema de calidad; y manejo de datos.
• Periféricos: Equipos o accesorios que no forman parte de la unidad central.
• Precisión: Capacidad de un instrumento para obtener el mismo resultado en
mediciones diferentes, realizadas bajo las mismas condiciones.
• Red de muestreo y/o monitoreo: Las redes de medición se conforman por más de
una estación de muestreo y/o monitoreo. Representan el conjunto de estaciones que
miden la calidad del aire en una región determinada.
• Representatividad: Para el caso del manejo de datos, éstos son representativos si
cumplen con los parámetros de compleción y precisión.
• Representatividad espacial: Límites de cobertura espacial de una estación de acuerdo
a las características de su entorno.
• Sesgo: Error debido a factores que dependen de la recolección, del análisis, de la
interpretación, de la publicación o de la revisión de los datos.
• Sistemas de monitoreo de la calidad del aire: Un sistema de monitoreo consiste en
un conjunto organizado de recursos humanos, técnicos y administrativos empleados
para operar una o un conjunto de estaciones de monitoreo y/o muestreo que miden la
calidad del aire en una zona o región.
• Trazabilidad: Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón o
estándar, por la cual pueda ser relacionado a referencias determinadas, generalmente
patrones nacionales o internacionales; por medio de una cadena ininterrumpida de
comparaciones teniendo todas las incertidumbres determinadas.
• Validación de datos: Se concibe como un proceso para determinar la calidad analítica
de un conjunto de datos de acuerdo con las necesidades particulares del Sistema de
Monitoreo de la Calidad del Aire y de su plan de aseguramiento de calidad.
• Verificación de datos: Segundo paso del manejo de datos. Es la revisión a detalle de
datos, la cual se lleva a cabo mediante procedimientos estadísticos para identificar
aquellos datos que podrían no corresponder a mediciones reales de calidad del aire.
BIBLIOGRAFÍA
• https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/134136/25._NORMA_OFICIAL_MEXICANA_NOM-156-SEMARNAT-2012.pdf
NOM-156-SEMARNAT-2012 Establecimiento y operación
de sistemas de monitoreo de la calidad del aire.
Campo de aplicación
Objetivo
Especificar las condiciones mínimas
que deben ser observadas para el
establecimiento y operación de
sistemas de monitoreo de la calidad
del aire.
Esta NOM rige en todo el territorio nacional y es de observancia
obligatoria para los gobiernos locales, en aquellos centros de
población que cuenten con alguna de las condiciones
siguientes:

Asentamientos humanos con más de quinientos mil
habitantes;

Zonas metropolitanas

Asentamientos humanos con emisiones superiores a veinte
mil toneladas anuales .

Conurbaciones

Actividad industrial que por sus características se requiera
del establecimiento de estaciones de monitoreo de calidad
del aire y/o de muestreo de contaminantes atmosféricos.
NOM-034-SEMARNAT-1993 Métodos de medición para
determinar la concentración de monóxido de carbono
en el aire ambiente y los procedimientos para la
calibración de los equipos de medición.
Objetivo
Campo de aplicación
Esta
norma
oficial
mexicana
establece los métodos de medición
para determinar la concentración de
monóxido de carbono (CO) en el aire
ambiente y los procedimientos para la
calibración de los equipos de
medición.
Esta norma oficial mexicana es de
observancia
obligatoria
en
la
operación de los equipos, estaciones
o sistemas de monitoreo de la calidad
del aire con fines de difusión o
información al público o cuando los
resultados tengan validez oficial.
NOM-035-SEMARNAT-1993 Métodos de medición para
determinar la concentración de partículas suspendidas
totales en el aire ambiente y los procedimientos para la
calibración de los equipos de medición.
Objetivo
Esta norma establece el método de
medición para determinar la concentración
de partículas suspendidas totales (PST)
en el aire ambiente y el procedimiento
para la calibración de los equipos de
medición.
Campo de aplicación
Esta norma oficial mexicana es de
observancia obligatoria en la
operación
de
los
equipos,
estaciones
o
sistemas
de
monitoreo de la calidad del aire
con fines de difusión o información
al publico o cuando los resultados
tengan validez oficial.
NOM-036-SEMARNAT-1993 Métodos de medición para
determinar la concentración de ozono en el aire
ambiente y los procedimientos para la calibración de los
equipos de medición.
Objetivo
Campo de aplicación
Esta norma oficial mexicana
establece
los
métodos
de
medición para determinar la
concentración de ozono (O3) en el
aire ambiente y el procedimiento
para la calibración de los equipos
de medición.
Esta norma oficial mexicana es de
observancia obligatoria en la
operación
de
los
equipos,
estaciones
o
sistemas
de
monitoreo de la calidad del aire
con fines de difusión o información
al público o cuando los resultados
tengan validez oficial.
NOM-037-SEMARNAT-1993 Métodos de medición para
determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en
el aire ambiente y los procedimientos para la calibración
de los equipos de medición.
Objetivo
Campo de aplicación
Esta norma oficial mexicana
establece el método de medición
para determinar la concentración
de bióxido de nitrógeno (NO2) en
el
aire
ambiente
y
los
procedimientos para la calibración
de los equipos de medición.
Esta norma oficial mexicana es de
observancia obligatoria en la
operación
de
los
equipos,
estaciones
o
sistemas
de
monitoreo de la calidad del aire
con fines de difusión o información
al público o cuando los resultados
tengan validez oficial.
NOM-038-SEMARNAT-1993 Métodos de medición para
determinar la concentración de bióxido de azufre en el
aire ambiente y los procedimientos para la calibración de
los equipos de medición.
Objetivo
Campo de aplicación
Esta
norma
oficial
mexicana
establece los métodos de medición
para determinar la concentración de
bióxido de azufre (SO2) en el aire
ambiente y los procedimientos para la
calibración de los equipos de
medición.
Esta norma oficial mexicana es de
observancia
obligatoria
en
la
operación de los equipos, estaciones
o sistemas de monitoreo de la calidad
del aire con fines de difusión o
información al público o cuando los
resultados tengan validez oficial.
BIBLIOGRAFÍA
http://dgeiawf.semarnat.gob.mx:8080/ibi_apps/WFServlet?IBIF_ex=D3_R_AIRE01_03&IBIC_user=dgeia_
mce&IBIC_pass=dgeia_mce
http://www.aire.cdmx.gob.mx/descargas/monitoreo/normatividad/NOM-034-SEMARNAT-1993.pdf
http://www.aire.cdmx.gob.mx/descargas/monitoreo/normatividad/NOM-035-SEMARNAT-1993.pdf
http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/1190/1/nom-039-semarnat-1993.pdf
https://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/1236/1/nom-040-semarnat-2002.pdf
http://www.aire.cdmx.gob.mx/descargas/monitoreo/normatividad/NOM-037-SEMARNAT-1993.pdf
http://www.aire.cdmx.gob.mx/descargas/monitoreo/normatividad/NOM-038-SEMARNAT-1993.pdf
http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/1190/1/nom-039-semarnat-1993.pdf
https://www.sedema.cdmx.gob.mx/storage/app/uploads/public/577/296/c4c/577296c4c9f33516489369
.pdf
http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/6656/1/nom-156-semarnat-2012.pdf
NORMATIVIDAD REFERENTE A
EMISIONES DE FUENTES MÓVILES
NOM-041-SEMARNAT-2015
Establece los límites máximos permisibles de emisión de gases
contaminantes provenientes del escape de los vehículos
automotores en circulación que usan gasolina como combustible.
Objetivo y Campo de Aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana establece los límites máximos permisibles
de emisión de hidrocarburos, monóxido de carbono, oxígeno y óxido de
nitrógeno; así como el nivel mínimo y máximo de la suma de monóxido y
bióxido de carbono y el Factor Lambda. Es de observancia obligatoria
para el propietario, o legal poseedor de los vehículos automotores que
circulan en el país o sean importados definitivamente al mismo, que usan
gasolina como combustible, así como para los responsables de los
Centros de Verificación, y en su caso Unidades de Verificación Vehicular,
a excepción de vehículos con peso bruto vehicular menor de 400 kg
(kilogramos), motocicletas, tractores agrícolas, maquinaria dedicada a
las industrias de la construcción y de la minería.
NOM-042-SEMARNAT-2003
Hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono, óxidos de
nitrógeno, hidrocarburos evaporativos provenientes del escape de
vehículos en planta a gasolina o gas.
Objetivo y Campo de Aplicación
Establecer los límites máximos permisibles de emisión de hidrocarburos totales o
no metano, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y partículas provenientes
del escape de los vehículos automotores nuevos cuyo peso bruto vehicular no
exceda los 3,857 kilogramos, que usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas
natural y diesel, así como de las emisiones de hidrocarburos evaporativos
provenientes del sistema de combustible de dichos vehículos.
La presente Norma Oficial Mexicana aplica tanto a los vehículos nuevos
fabricados en México, como a los fabricados en otros países que se importen
definitivamente en el territorio nacional. Esta norma es de observancia obligatoria
para los fabricantes e importadores de dichos vehículos.
NOM-044-SEMARNAT-2017
Establece los límites máximos permisibles de emisión de hidrocarburos
totales, hidrocarburos no metano, monóxido de carbono, óxidos de
nitrógeno, partículas y opacidad de humos provenientes del escape de
motores nuevos que usan diésel como combustible.
Objetivo y Campo de Aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana establece los límites máximos permisibles de emisiones de
monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos no metano (HCNM),
hidrocarburos no metano más óxidos de nitrógeno (HCNM + NOx), partículas e incluso de
amoniaco (NH3) todos ellos, contaminantes provenientes del escape de motores nuevos
que utilizan diésel como combustible y que se utilizarán para la propulsión de vehículos
automotores con peso bruto vehicular mayor a 3,857 kilogramos, así como del escape de
vehículos automotores nuevos con peso bruto vehicular mayor a 3,857 kilogramos
equipados con este tipo de motores.
Esta Norma Oficial Mexicana es aplicable en todo el territorio nacional y es de observancia
obligatoria para los fabricantes e importadores de los motores nuevos que usan diésel
como combustible y que se utilizarán para la propulsión de vehículos automotores nuevos
con peso bruto vehicular mayor a 3,857 kilogramos, así como para los vehículos
automotores nuevos con peso bruto vehicular mayor a 3,857 kilogramos equipados con
este tipo de motores.
NOM-045-SEMARNAT-2017
Protección ambiental- vehículos en circulación que usan diésel como
combustible. Límites máximos permisibles de opacidad, procedimiento
de prueba y características técnicas del equipo de medición.
Objetivo y Campo de Aplicación
La presente Norma Oficial Mexicana establece los límites máximos
permisibles de emisión expresados en coeficiente de absorción de luz o
por ciento de opacidad, proveniente de las emisiones del escape de los
vehículos automotores en circulación que usan diésel como combustible,
método de prueba y características técnicas del instrumento de
medición.
Su cumplimiento es obligatorio para los propietarios o legales
poseedores de los citados vehículos, Centros de Verificación Vehicular,
Unidades de Verificación y autoridades competentes. Se excluyen de la
aplicación de la presente Norma Oficial Mexicana, la maquinaria
equipada con motores a diésel empleada en las actividades agrícolas, de
la construcción y de la minería.
NOM-047-SEMARNAT-2014
Características del equipo y el procedimiento de medición para la
verificación de los límites de emisión de contaminantes, provenientes
de los vehículos automotores en circulación que usan gasolina, gas
licuado de petróleo, gas natural u otros combustibles alternos.
Objetivo y Campo de Aplicación
La presente Norma Oficial Mexicana establece las características del
equipo y el procedimiento de medición, para la verificación de los límites
máximos permisibles de emisión de contaminantes provenientes de los
vehículos automotores en circulación equipados con motores que usan
gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural u otros combustibles
alternos, es de observancia obligatoria para los responsables de los
Centros de Verificación o Unidades de Verificación Vehicular autorizados,
proveedores de equipos de verificación, de insumos y laboratorios de
calibración.
NOM-048-SEMARNAT-1993
Niveles máximos de emisión de hidrocarburos, monóxido de carbono
y humos en motocicletas a gasolina o gasolina-aceite
Objetivo
Esta norma oficial mexicana establece los niveles máximos permisibles de
emisión de hidrocarburos, monóxido de carbono y humo, provenientes del
escape de las motocicletas en circulación que usan gasolina o mezcla de
gasolina-aceite como combustible.
Campo de aplicación
Esta norma oficial mexicana es de observancia obligatoria en las
motocicletas que usan gasolina o mezcla de gasolina-aceite como
combustible.
NOM-049-SEMARNAT-1993
Características de equipo y procedimiento de medición para la
verificación de contaminantes en motocicletas a gasolina o gasolinaaceite en circulación.
Objetivo
Esta norma oficial mexicana establece las características del equipo y el
procedimiento de medición para la verificación de los niveles de emisión de
gases contaminantes provenientes de motocicletas en circulación, que usan
gasolina o mezcla gasolina-aceite como combustible.
Campo de aplicación
Esta norma oficial mexicana es de observancia obligatoria en el
establecimiento y operación de centros de verificación.
NOM-050-SEMARNAT-2018
Establece los niveles máximos permisibles de emisión de gases contaminantes
provenientes del escape de los vehículos automotores en circulación que usan gas
licuado de petróleo gas natural u otros combustibles alternos como combustible.
Objetivo
Esta NOM establece los límites máximos permisibles de emisión de hidrocarburos, monóxido de carbono y
óxidos de nitrógeno; así como el límite mínimo y máximo de la suma de monóxido y bióxido de carbono y
el Factor Lambda para vehículos en circulación que utilizan gas licuado de petróleo, gas natural u otros
combustibles alternos.
Campo de aplicación
Esta norma es de observancia obligatoria para los propietarios o legales poseedores de los vehículos
automotores que utilizan gas licuado de petróleo, gas natural u otros combustibles alternos, que circulan
en el país, exceptuando aquellos que circulan en las entidades federativas de Ciudad de México, Hidalgo,
Estado de México, Morelos, Puebla y Tlaxcala. Asimismo, están obligados a su cumplimiento los
responsables de los Centros de Verificación Vehicular o de las Unidades de Verificación. Se excluyen de la
aplicación de la presente norma, vehículos con peso bruto vehicular menor de 400 kilogramos, vehículos
híbridos, motocicletas, tractores agrícolas, maquinaria dedicada a las industrias de la construcción y de la
minería.
NOM-076-SEMARNAT-2012
Establece los niveles máximos permisibles de emisión de hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono y óxidos de
nitrógeno provenientes del escape, así como de hidrocarburos evaporativos provenientes del sistema de combustible, que
usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural y otros combustibles alternos y que se utilizarán para la propulsión de
vehículos automotores con peso bruto vehicular mayor de 3,857 kilogramos nuevos en planta.
Objetivo
El objetivo de la presente Norma Oficial Mexicana es establecer los límites máximos permisibles de emisiones
de hidrocarburos (HC), hidrocarburos no metano (HCNM), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno
(NOx) e hidrocarburos no metano más óxidos de nitrógeno (HCNM+NOx), provenientes del escape de motores
nuevos que usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural y otros combustibles alternos que se utilizarán
para la propulsión de vehículos automotores, así como unidades nuevas equipadas con este tipo de motores,
con peso bruto vehicular mayor a 3,857 kilogramos, y de las emisiones de hidrocarburos evaporativos
provenientes del sistema de combustible de dichos vehículos.
Campo de Aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria para los fabricantes, importadores
y ensambladores de motores nuevos que se utilizarán para la propulsión de vehículos automotores con
peso bruto vehicular mayor a 3,857 kilogramos que usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural y
otros combustibles alternos; así como para unidades nuevas equipadas con este tipo de motores
NOM-163-SEMARNAT-ENER-SCFI-2013
Emisiones de bióxido de carbono provenientes del escape y su equivalencia en términos
de rendimiento de combustible, aplicable a vehículos automotores nuevos de peso bruto
vehicular de hasta 3 857 kilogramos.
Objetivo
La presente Norma Oficial Mexicana establece los parámetros y la metodología para el cálculo de los
promedios corporativos meta y observado de las emisiones de bióxido de carbono expresados en gramos
de bióxido de carbono por kilómetro (g CO2/km) y su equivalencia en términos de rendimiento de
combustible, expresado en kilómetros por litro (km/l), con base en los vehículos automotores ligeros
nuevos, con peso bruto vehicular que no exceda los 3 857 kilogramos, que utilizan gasolina o diésel como
combustible cuyo año modelo sea 2014 y hasta 2016 y que se comercialicen en México.
Campo de aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria para los corporativos que comercializan
vehículos automotores ligeros nuevos, cuyo peso bruto vehicular no exceda los 3 857 kilogramos, excepto
cuando el corporativo comercialice en total hasta 500 unidades por año-modelo.
NOM-167-SEMARNAT-2017
Establece los límites máximos permisibles de emisión de contaminantes para los vehículos
automotores que circulan en las entidades federativas Ciudad de México, Hidalgo, Estado de
México, Morelos, Puebla y Tlaxcala; los métodos de prueba para la evaluación de dichos límites y
las especificaciones de tecnologías de información y hologramas.
OBJETIVO
Establecer el calendario y los lineamientos conforme a los cuales, los vehículos automotores de
combustión interna matriculados y/o que circulen en la Ciudad de México deberán ser verificados en sus
emisiones contaminantes y en la condición operativa de sus componentes de control ambiental durante el
primer semestre del año 2019, con la finalidad de monitorear su desempeño.
APLICACIÓN
El presente Programa es de observancia obligatoria para la circulación vehicular de fuentes móviles o
vehículos automotores de combustión interna matriculados y/o que circulen en el territorio de la Ciudad de
México, y los que porten placas metropolitanas, con excepción de los tractores agrícolas, la maquinaria
dedicada a las industrias de la construcción y minera, las motocicletas, los vehículos con peso bruto
vehicular menor o igual a 400 kilogramos, los vehículos eléctricos, los vehículos híbridos con motores de
propulsión a gasolina y eléctrico, los vehículos con matrícula de auto antiguo y/o clásico, automotores con
matrícula de demostración y/o traslado y aquellos cuya tecnología impida la aplicación de la Norma Oficial
Mexicana correspondiente, mismos que podrán circular todos los días.
BIBLIOGRAFIA
http://www.paot.org.mx/centro/normas/fed/pdf/nom-048-semarnat-1993.pdf
http://centro.paot.org.mx/centro/normas/fed/pdf/nom-049-semarnat-1993.pdf
http://consultaema.mx:75/pqtinformativo/GENERAL/UV/Documentos_por_area/Emis_Conta
mina_y_Autotrans-ECyAT/NOM-050-SEMARNAT-2018.pdf
http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5279237&fecha=27/11/2012
http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/6648/1/nom-163-semarnat-ener-scfi-2013.pdf
https://www.sedema.cdmx.gob.mx/storage/app/media/comunicacion-social/programaverificacion-vehicular-obligatorioprimer-semestre-2019-13-03-19-jsl-ok.pdf
https://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/7251/1/nom-041-semarnat-2015.pdf
https://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/1208/1/nom-042-semarnat-2003.pdf
https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5513626&fecha=19/02/2018
https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5515481&fecha=08/03/2018
https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5371998&fecha=26/11/2014
NOM-039-SEMARNAT-1993 Bióxido y trióxido de
azufre y neblinas de ácido sulfúrico en plantas
productoras de ácido sulfúrico
Objetivo
Esta norma oficial mexicana establece los
niveles máximos permisibles de emisión
a la atmosfera de bióxido y trióxido de
azufre y neblinas de acido sulfúrico en
plantas productoras de acido sulfúrico.
Campo de aplicación
Esta norma oficial mexicana es de
observancia
obligatoria en plantas
productoras de acido sulfúrico.
NOM-040-SEMARNAT-2002 Protección ambientalFabricación de cemento hidráulico- Niveles máximos
permisibles de emisión a la atmósfera.
Objetivo
Esta Norma Oficial Mexicana establece
los niveles máximos permisibles de
emisión a la atmósfera de partículas,
óxidos de nitrógeno, bióxido de azufre,
monóxido de carbono, metales pesados,
dioxinas y furanos, hidrocarburos totales
y ácido clorhídrico.
Campo de aplicación
Provenientes de fuentes fijas dedicadas a la
fabricación de cemento hidráulico, que
utilicen combustibles convencionales o sus
mezclas con otros materiales o residuos que
son combustibles y es de observancia
obligatoria para los responsables de las
mismas, según su ubicación.
NOM-043-SEMARNAT-1993 Niveles máximos permisibles
de emisión a la atmósfera de partículas sólidas
provenientes de fuentes fijas.
Objetivo
Esta norma oficial mexicana establece los
niveles máximos permisibles de emisión
a la atmosfera de partículas solidas
provenientes de fuentes fijas.
Campo de aplicación
Esta norma oficial mexicana es de
observancia
obligatoria
para
los
responsables de las fuentes fijas que
emitan partículas solidas a la atmosfera,
con la excepción de las que se rigen por
normas oficiales mexicanas especificas.
NOM-046-SEMARNAT-1993 Niveles máximos permisibles
de emisión a la atmósfera de bióxido de azufre,
neblinas de trióxido de azufre y ácido sulfúrico,
provenientes de procesos de producción de ácido
dodecilbencensulfónico de fuentes fijas.
Objetivo
Esta norma oficial mexicana establece los
niveles máximos permisibles de emisión
a la atmosfera de bióxido de azufre (S𝑂
_2), neblinas de trióxido de azufre (S𝑂_3)
y acido sulfúrico (𝐻_2S𝑂_4) provenientes
de procesos de producción de acido
dodecibencesulfónico en fuentes fijas.
Campo de aplicación
Esta norma es de observancia obligatoria
en los procesos de producción de acido
dodecibencesulfónico en fuentes fijas.
NOM-085-SEMARNAT-2011 Contaminación atmosféricaniveles máximos permisibles de emisión de los equipos
de combustión de calentamiento indirecto y su
medición.
Objetivo
Establecer los niveles máximos permisibles
de emisión de humo, partículas, monóxido
de carbono (CO), bióxido de azufre (SO2) y
óxidos de nitrógeno (NOx) de los equipos
de combustión de calentamiento indirecto
que utilizan combustibles convencionales
o sus mezclas, con el fin de proteger la
calidad del aire.
Campo de aplicación
Es de observancia obligatoria para las
personas físicas o morales responsables
de las fuentes fijas de jurisdicción federal
y local que utilizan equipos de
combustión de calentamiento indirecto
con combustibles convencionales o sus
mezclas en la industria, comercios y
servicios.
NOM-097-SEMARNAT-1995 Límites máximos permisibles
de emisión a la atmósfera de material particulado y
óxidos de nitrógeno en los procesos de fabricación de
vidrio en el país.
Objetivo y campo de aplicación
1.1 Esta Norma Oficial Mexicana establece los limites máximos permisibles de emisión de
contaminantes a la atmósfera de material particulado y óxidos de nitrógeno en los
procesos de fabricación de vidrio, y es de observancia obligatoria para los responsables
de la industria vidriera que cuenten con hornos de fundición de vidrio con capacidad
superior a 5 ton/día (cinco toneladas por día).
1.2 Se excluyen los procesos de recalentamiento del vidrio, hornos artesanales, así como
hornos de pintado y decorado del vidrio, es decir, aquellos que utilicen como materia
prima el vidrio elaborado.
NOM-098-SEMARNAT-2002 Protección ambientalincineración de residuos, especificaciones de
operación y límites de emisión de contaminantes.
Objetivo
Esta Norma Oficial Mexicana establece las
especificaciones de operación, así como
los límites máximos permisibles de
emisión de contaminantes a la atmósfera
para las instalaciones de incineración de
residuos.
Campo de aplicación
Esta NOM es de observancia obligatoria
aplicable en todo el territorio mexicano, con
excepción de los mares territoriales en
donde la nación ejerza su jurisdicción, para
todas aquellas instalaciones destinadas a la
incineración de residuos, excepto de hornos
crematorios, industriales y calderas que
utilicen residuos como combustible alterno.
NOM-105-SEMARNAT-1996 Partículas sólidas totales y
compuestos de azufre reducido total en plantas de
fabricación de celulosa.
Objetivo y campo de aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana establece los niveles máximos permisibles de
emisiones a la atmósfera de partículas sólidas totales (PST) y compuestos de azufre
reducido total (ART) en los procesos de recuperación de químicos en la fabricación
de celulosa y es de observancia obligatoria para los responsables de las plantas de
fabricación de celulosa
NOM-121-SEMARNAT-1997 Límites máximos permisibles de emisión a la
atmósfera de compuestos orgánicos volátiles provenientes de las
operaciones de recubrimiento de carrocerías nuevas en planta de
automóviles, unidades de uso múltiple, de pasajeros y utilitarios; carga y
camiones ligeros, así como el método para calcular sus emisiones.
Objetivo y campo de aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana establece los límites máximos permisibles de emisión a
la atmósfera de compuestos orgánicos volátiles (COV's) provenientes de las
operaciones de recubrimiento de carrocerías nuevas en planta de automóviles,
unidades de uso múltiple de pasajeros y utilitarios, carga y camiones ligeros, así
como el método para calcular sus emisiones, y es de observancia obligatoria para los
responsables de las plantas ensambladoras de la industria automotriz que realicen
dichas actividades.
NOM-123-SEMARNAT-1998 Compuestos orgánicos volátiles (COV) en
pinturas. Establece el contenido máximo permisible de COV en la
fabricación de pinturas de secado al aire base disolvente para uso
doméstico y los procedimientos para la determinación del contenido de los
mismos en pinturas y recubrimientos.
Objetivo y campo de aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana establece el contenido máximo permisible de
compuestos orgánicos volátiles (COVs) en la fabricación de pinturas de secado al aire
base disolvente para uso doméstico y los procedimientos para la determinación del
contenido de los mismos en pinturas y recubrimientos; y es de observancia
obligatoria para los fabricantes e importadores de las mismas. Se excluye de la
aplicación de esta Norma a las pinturas y esmaltes de acabado metálico,
fluorescente y transparente, así como los esmaltes en aerosol.
NOM-137-SEMARNAT-2013 Contaminación atmosférica.Complejos procesadores de gas.- Control de emisiones de
compuestos de azufre.
Objetivo
Esta Norma Oficial Mexicana establece las
especificaciones y los requisitos del control
de emisiones de compuestos de azufre en
los Complejos Procesadores de Gas, así
como los métodos de prueba para verificar
el cumplimiento de la misma.
Campo de aplicación
La presente Norma es de observancia
obligatoria
en
los
Complejos
Procesadores de Gas donde operen
plantas desulfuradoras de gas amargo o
de condensados amargos, ubicados en el
territorio nacional.
NOM-165-SEMARNAT-2013, Que establece la lista de
sustancias sujetas a reporte para el registro de
emisiones y transferencia de contaminantes.
Objetivo
Esta Norma Oficial Mexicana establece la
lista de sustancias sujetas a reporte de
competencia federal, para el Registro de
Emisiones
y
Transferencia
de
Contaminantes, sus criterios técnicos y
umbrales de reporte.
Campo de aplicación
Es de observancia obligatoria en todo el territorio
nacional, para los responsables de las fuentes fijas de
jurisdicción federal, así como para los generadores de
residuos peligrosos en términos de las disposiciones
aplicables y, para aquellos que descarguen aguas
residuales en cuerpos receptores que sean aguas
nacionales, siempre y cuando emitan o transfieran
alguna de las sustancias que se encuentre en la lista de
esta NOM, en cantidades iguales o mayores a los
umbrales correspondientes.
NOM-166-SEMARNAT-2014, Control de emisiones
atmosféricas en la fundición secundaria de plomo.
Objetivo
Establecer los límites máximos permisibles
de emisión a la atmósfera de plomo,
hidrocarburos totales, óxidos de nitrógeno
y dioxinas y furanos, provenientes de los
procesos de fundición secundaria de
plomo, incluyendo los métodos de prueba
correspondientes,
así
como
las
especificaciones de operación.
Campo de aplicación
La presente norma oficial mexicana es
de observancia obligatoria en todo el
territorio nacional para los responsables
de los procesos de fundición secundaria
de plomo. Además, este instrumento
normativo es aplicable a quienes lleven a
cabo el reciclaje de baterías de plomo
ácido usadas.
Bibliografía
http://dgeiawf.semarnat.gob.mx:8080/ibi_apps/WFServlet?IBIF_ex=D3_R_AIRE01_03&IBI
C_user=dgeia_mce&IBIC_pass=dgeia_mce
https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/134768/29._NORMA_OFICIAL_MEXICAN
A_NOM-085-SEMARNAT-2011.pdf
http://legismex.mty.itesm.mx/normas/ecol/ecol097.pdf
http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=664977&fecha=01/10/2004
http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=4905610&fecha=15/11/1996
http://legismex.mty.itesm.mx/normas/ecol/semarnat121.pdf
https://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/1282/1/nom-123-semarnat-1998.pdf
http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5333283&fecha=20/02/2014
http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/6640/1/nom-165-semarnat-2013.pdf
http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/6733/1/nom-166-semarnat-2014.pdf
Actividad
Gobernanza del aire [Nivel 1]
Lección 1 / Actividad 1
La calidad de lo que respiro
IMPORTANTE
Para resolver tu actividad, guárdala en tu computadora e imprímela.
Si lo deseas, puedes conservarla para consultas posteriores ya que te sirve
para reforzar tu aprendizaje. No es necesario que la envíes para su revisión.
Propósito de la actividad
Identificar la institución encargada del monitoreo de la calidad del aire de la
ciudad que habitas, con el fin de consultar y evaluar la información que
proporciona sobre las condiciones ambientales y tomar acciones preventivas
de salud.
Práctica lo que aprendiste
I.
Investiga las fuentes principales de las que provienen los
contaminantes:
a) Identifica sí es de origen natural o antropogénico.
b) Describe dos actividades que realices en tu rutina cotidiana que
contribuyan en la emisión del contaminante.
Partículas
contaminantes
PM 10
Factor natural
PM 2.5
Ozono
X
Dióxido de carbono
Factor
antropogénico
Mis emisiones
X
1. Ingerir agroalimentos
2. Utilizar transporte vehicular
X
1. Transportarse en coche
2. Recibir paquetería en casa
X
1. Usar aerosoles
2. Utilizar aire acondicionado
X
1. Usar la computadora
2. Generar muchos residuos
Dióxido de azufre
X
X
1. Utilizar transporte vehicular
2. Recibir pizza a domicilio
Plomo
X
X
1. Pintar el buzón de casa
2. Usar cosméticos
Actividad
II.
Investiga cuál es la entidad responsable del monitoreo de la calidad
del aire de tu ciudad y visita su sitio web en internet.
a) Describe las fases que usan para indicar la calidad del ambiente.
Especifica el color.
b) Describe las acciones que debes tomar en cuenta para prevenir
riesgos en tu salud.
Color
Verde
Fase
Favorable
Acciones preventivas





Amarillo
Moderada



Naranja
Rojo
Regular
Elimina el polvo de superficies y lava tus
alimentos con agua potable antes de
consumirlos.
Mantén refrigerados alimentos preparados y
perecederos.
Limita cualquier actividad física intensa o llévala
a cabo en interiores.
Si requieres inhalador manténlo a la mano.


Usar cubrebocas en espacios abiertos.
Omite la actividad física, a no ser que la realices
en lugares cerrados.

Usar cubrebocas en espacios abiertos y
cerrados.
Ejercítate en espacios cerrados por periodos de
tiempo cortos.
Si presentas problemas de asma, es probable
que requieras mayor uso de tu inhalador.
Mala



Morado
No uses aerosoles que dañen la capa de ozono.
Humedece ligeramente la tierra de caminos sin
pavimentar para evitar que se levante polvo.
Ventila tu hogar de humedad y polvo.
Toma descansos durante rutinas de actividad
física intensa y moderada.
Emergencia

Mantente alerta de las indicaciones que dicen
las autoridades de salud.
Acude con tu medico a revisión para asegurar
tu bienestar o adquirir nuevas indicaciones de
prescripciones médicas.
Fuente: (Semarnat, 2013)
Actividad
III.
Consulta en internet estadísticas de la calidad de aire de tu ciudad y
los principales retos que enfrentan en materia ambiental y sus motivos.
Después, escribe una reflexión sobre cinco acciones que puedas
realizar para contribuir en la limpieza del aire y en la reducción de
emisiones contaminantes.
Por ejemplo:
1. No usaré insecticidas, sus componentes son transportados por aire y
por agua; por ello, al viajar por dichos fluidos, los contamina,
representando un riesgo para animales, plantas y personas.
1. Usaré el transporte público y reduciré la frecuencia de uso del
coche privado, solo lo emplearé cuando sea completamente
necesario. O bien, compartiré coches privados entre varias
personas. Cuantos menos coches, menos emisiones a la atmósfera.
2. Reciclaré con más frecuencia ya que no solo disminuye la cantidad
de basura que hay en el planeta, también ayuda a mantener el
aire más limpio, ya que, se aprovechan los recursos y de esa
manera se reduce considerablemente los procesos de fabricación
que generan gases nocivos para la atmósfera.
3. Utilizaré focos de bajo consumo, con ello lograré tener la misma luz
a través del uso de energía eficiente, disminuyendo las emisiones
provocadas por la generación de energía eléctrica.
4. Usaré de manera racional el aire acondicionado, encontrando la
temperatura exacta para mantener fresca la casa, dado que
consume mucha energía y provoca la generación de gases de
efecto invernadero como el ozono.
5. Cuidaré las zonas verdes de la ciudad y de mi casa, ya que estas
funcionan como el pulmón de oxígeno de los núcleos urbanos. No
generan tanto oxígeno como en el campo, pero ayudan a
absorber en gran medida CO2.
Actividad
BIBLIOGRAFÍA
Semarnat. (2013). Calidad de aire: Una práctica de vida. Obtenido de
http://biblioteca.semarnat.gob.mx/janium/Documentos/Ciga/Libros201
3/CD001593.pdf
Actividad
Técnico en reciclaje [Nivel 1]
Lección 2 / Actividad 1
Preparación para el reciclaje
IMPORTANTE
Para resolver tu actividad, guárdala en tu computadora e imprímela.
Si lo deseas, puedes conservarla para consultas posteriores ya que te sirve
para reforzar tu aprendizaje. No es necesario que la envíes para su revisión.
Propósito de la actividad
Entender la importancia de realizar las actividades previas al reciclaje que
promuevan y eviten fallas y accidentes.
Práctica lo que aprendiste
I.
Identifica a qué factores de riesgo está expuesto un técnico en
reciclaje y anótalos en el recuadro.
Factores
de riesgo
Polvo
Ruido
Iluminación
Carga de trabajo mental
Carga de trabajo física
Plagas
Hongos
Bacterias
Sustancias químicas
Lesiones por uso de maquinaria
Actividad
II.
De las siguientes medidas de seguridad, señala con una “X” aquellas
que llevas siempre a cabo:
Actividad
III.
Investiga en tu localidad cuáles son las instituciones públicas y privadas
con las que puedes generar una asociación o alianza que te permita
obtener residuos y anótalas en el siguiente recuadro.
Instituciones
públicas






IV.
Instituto Tecnológico Superior
de Tantoyuca.
CBTIS N° 71.
Escuela Secundaria Técnica
N° 65.
Secundaria Federal Francisco
Díaz Covarrubias.
Escuelas primarias.
Presidencia
Municipal
y
dependencias adyacentes.
Instituciones
privadas





Supermercados.
Escuelas particulares.
Negocios locales.
Restaurantes.
Tiendas de abarrotes.
Dibuja en el recuadro el espacio de reciclaje en el que trabajarás.
Actividad
V.
Investiga las propiedades de otros tipos de contenedores de residuos
y analiza cuáles son los más utilizados por recicladores.
Posteriormente concluye cuál es el mejor y justifica tu respuesta.
Contenedor


Contenedores de metal
Contenedores de plástico
El contenedor utilizado con más frecuencia para almacenar y clasificar los
residuos es el contenedor de plástico, esto es debido a que es de manejo
práctico, estructura sólida, masa ligera, tiene un difícil acceso a fauna y
mantiene las condiciones sanitarias adecuadas para evitar la proliferación
de plagas. Sin embargo en una planta recicladora se utilizan a menudo
contenedores de metal de grandes capacidades, construidos de acero
inoxidable, esto por su práctico manejo, su estructura sólida y su
capacidad.
VI.
Investiga cuáles son los requisitos que te permiten adquirir equipos
para la recolección y descríbelos en los recuadros.
Acreditar la
personalidad
Pago de
derechos por
autorización
Comprobante
de domicilio
Licencia
Ambiental
Única
Registro
Federal de
Contribuyentes
Acta
constitutiva
Concesiones
y licencias
ambientales
Póliza de
seguro
vigente
Constancia de
Verificación
Vehicular
Pago de
derechos por
cada unidad
Plan de
Manejo
Documento en
el que consten
medidas de
seguridad
Contar con
un Sistema
(GPS)
Memoria
descriptiva
Tarjeta de
circulación
vigente
Llenar las
autorizaciones
de propiedad
Actividad
BIBLIOGRAFÍA
Sedema. (2019). Solicitud para adquirir autorizacion de compra de equipo recolector.
Obtenido de www.sedema.cdmx.gob.mx:
https://www.sedema.cdmx.gob.mx/servicios/servicio/solicitud-de-registro-y-autorizacionde-establecimientos-mercantiles-y-de-servicios-para-el-manejo-integral-de-residuos-solidos
-urbanos-y-de-manejo-especial-que-operen-y-transiten
ÍNDICE
ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................. 6
INTRODUCCIÓN..................................................................................................... 8
1. CROMATÓGRAFO DE GASES CON DETECTORES DE FOTOIONIZACIÓN
(PID) ...................................................................................................................... 10
1.1 Descripción ................................................................................................... 10
1.2 Función ......................................................................................................... 11
1.3 Mantenimiento .............................................................................................. 13
1.4 Tipo de contaminantes detectados ............................................................... 13
1.5 Ventajas ........................................................................................................ 15
1.6 Desventajas .................................................................................................. 15
2. CROMATÓGRAFO DE IONIZACIÓN DE FLAMA (FID) .................................. 15
2.1 Descripción ................................................................................................... 15
2.2 Función ......................................................................................................... 16
2.3 Mantenimiento .............................................................................................. 18
2.4 Tipo de contaminantes detectados ............................................................... 18
2.5 Ventajas ........................................................................................................ 19
2.6 Desventajas .................................................................................................. 19
3.
ANALIZADORES INFRARROJOS MEDIDORES DE OXIGENO/
COMBUSTIBLE GAS (02/CGI) /TOXINAS SENSORES. ..................................... 20
3.1 Descripción ................................................................................................... 20
3.2 Función ......................................................................................................... 21
3.3 Mantenimiento .............................................................................................. 23
3.4 Tipos de contaminantes detectados ............................................................. 24
3.5 Ventajas ........................................................................................................ 24
3.6 Desventajas .................................................................................................. 24
4. MEDIDORES DE OXÍGENO ............................................................................. 24
4.1 Descripción ................................................................................................... 24
4.2 Función ......................................................................................................... 25
4.3 Mantenimiento .............................................................................................. 26
4.4 Tipos de contaminantes detectados ............................................................. 27
4.5 Ventajas ........................................................................................................ 27
4. 6 Desventajas ................................................................................................. 27
2
5. MEDIDORES DE OZONO Y DE ORGÁNICOS VOLÁTILES (COV’S) Y
SEMIVOLATILES (SCOV´S) ................................................................................ 28
5.1 Descripción ................................................................................................... 28
5.2 Función ......................................................................................................... 29
5.3 Mantenimiento .............................................................................................. 30
5.4 Tipo de contaminantes detectados ............................................................... 30
5.5 Ventajas ........................................................................................................ 30
5. 6 Desventajas ................................................................................................. 31
6. RECOLECTORES DE PARTÍCULAS (CICLONES) ......................................... 32
6.1 Descripción ................................................................................................... 32
6.2 Tipos de ciclones .......................................................................................... 33
6.2.1 Entrada tangencial y descarga axial ....................................................... 33
6.2.2 Entrada axial y descarga axial ................................................................ 34
6.2.3 Entrada tangencial, descarga periférica ................................................. 34
6.2.4 Entrada axial, descarga periférica........................................................... 35
6.3 Función ......................................................................................................... 35
6.4 Mantenimiento .............................................................................................. 36
6.5 Tipo de contaminantes detectados ............................................................... 37
6.6 Ventajas ........................................................................................................ 37
6.7Desventajas ................................................................................................... 37
7. FILTROS ........................................................................................................... 38
7.1 Descripción ................................................................................................... 38
7.2 Tipos de filtros .............................................................................................. 38
7.2.1 Filtros de materiales fibrosos .................................................................. 38
7.2.2 Filtros de papel ....................................................................................... 39
7.2.3 Filtros de tela .......................................................................................... 40
7.3 Función ......................................................................................................... 41
7.4 Mantenimiento ........................................................................................... 41
7.5 Tipo de contaminantes detectados ............................................................... 42
7.6 Ventajas ........................................................................................................ 42
7.7 Desventajas .................................................................................................. 43
8. EXTRACTORES ............................................................................................... 43
8.1 Descripción ................................................................................................... 43
8.2 Tipos de extractores ..................................................................................... 43
3
8.2.1 Extractor Axial (Acoplación Directa)........................................................ 43
8.2.2 Extractores centrífugos ........................................................................... 44
8.3 Función ......................................................................................................... 45
8.3 1 Extracción de aire ................................................................................... 45
8.3.2 Inyección de aire ..................................................................................... 46
8.4 Mantenimiento .............................................................................................. 46
8.5 Tipo de contaminantes detectados ............................................................... 47
8.6 Ventajas ........................................................................................................ 47
8.7 Desventajas .................................................................................................. 48
9. BIOFILTROS ..................................................................................................... 48
9.1 Descripción ................................................................................................... 48
9.2 Diseño .......................................................................................................... 49
9.3 Función ......................................................................................................... 49
9.4 Mantenimiento .............................................................................................. 50
9.5 Tipo de contaminantes detectados ............................................................... 51
9.6 Ventajas ........................................................................................................ 51
9.7 Desventajas .................................................................................................. 52
10. IMPACTADORES DE PARTICULAS ............................................................ 52
10.1 Descripción ................................................................................................. 52
10.2 Función .................................................................................................... 53
10.3 Mantenimiento ............................................................................................ 54
10.4 Tipo de contaminantes detectados ............................................................. 55
10.5 Ventajas ...................................................................................................... 55
10.6 Desventajas ................................................................................................ 55
11. CAMARAS DE SEDIMENTACIÓN ................................................................ 55
11.1 Descripción ................................................................................................. 56
11.2 Función ....................................................................................................... 56
11.3 Mantenimiento ............................................................................................ 57
11.4 Tipos de contaminantes detectados ........................................................... 59
11.5 Ventajas ...................................................................................................... 59
11.6 Desventajas ................................................................................................ 59
4
12. COLECTORES DE PARTICULAS SECOS .................................................... 60
12.1 Descripción ................................................................................................ 60
12.2 Función ....................................................................................................... 61
12.3 Mantenimiento ............................................................................................ 62
12.4 Tipo de contaminantes detectados ............................................................. 63
12.5 Ventajas ...................................................................................................... 63
12.6 Desventajas ................................................................................................ 63
13. COLECTORES DE PARTICULAS HÚMEDOS .............................................. 63
13.1 Descripción ................................................................................................. 63
13.2 Función ....................................................................................................... 64
13.3 Mantenimiento ............................................................................................ 64
13.4 Tipos de contaminantes detectados ........................................................... 65
13.5 Ventajas ...................................................................................................... 65
13.6 Desventajas ................................................................................................ 65
14. ANALIZADORES DE MOVILIDAD DIFERENCIAL ........................................ 65
14.1 Descripción ................................................................................................. 65
14.2 Función ....................................................................................................... 67
14.3 Mantenimiento ............................................................................................ 67
14.4 Tipos de contaminantes detectados ........................................................... 68
14.5 Ventajas ...................................................................................................... 68
14.6 Desventajas ................................................................................................ 68
15. DISPOSITIVOS ÓPTICOS .............................................................................. 69
15.1 Descripción ................................................................................................ 69
15.2 Función ....................................................................................................... 70
15.3 Mantenimiento ............................................................................................ 70
15.4 Tipo de contaminantes detectados ............................................................. 70
15.5 Ventajas ...................................................................................................... 70
15.6 Desventajas ................................................................................................ 71
16. CONCLUSIÓN ................................................................................................ 71
BIBLIOGRAFIA..................................................................................................... 72
5
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1 Detector
s.f.)……………8
de
fotoionización
(Amy
Grace
Savege
Gómez,
Figura 1.2 Detector de fotoionización (Fernendo vinicioMorales Pastrano,
s.f.)…..11
Figura
2.3
Detector
s.f.)………………………..13
de
ionización
de
flama
(Cruz
Mora,
Figura 2.4 Sección de un detector de ionización de llama (Cruz Mora, s.f.)………14
Figura 3.5 Analizador
s.f.)…………17
infrarrojo
(Fernendo
vinicioMorales
Pastrano,
Figura 3.6 Representación del sensor infrarrojo (Cruz Mora, s.f.)………………….19
Figura 4.7 Medidor de oxigeno (Jose Santaella ortiz, s.f.)…………………………..22
Figura 5.8 Medidores de Oxigeno (Jesús Rubio flamarique, s.f.)…………………..25
Figura 5.9 Detector
s.f.)……….….26
de
ozono
Figura
6.10
Ciclón
s.f.)…………………………………...29
y
COV
(Laura
(Carmelo
Patricia
Sáenz
Olguín
Pérez,
Palacios,
Figura 6.11 Ciclón de entrada tangencial y descarga axial (JOSÉ LUIS
BAHAMONDES
SANTOS
,
2008)…………………………………………………..….30
Figura 6.12 Ciclón entrada y descarga axial (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS
,
2008)…………………………………………………………………………………..…31
Figura 6.13 Ciclón de entrada tangencial y descarga periférica (JOSÉ LUIS
BAHAMONDES
SANTOS
,
2008)……………………………………………………...31
6
Figura 6.14 Funcionamiento del ciclón (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS ,
2008)………………………………………………………………………………………32
Figura 7.15 Filtros
s.f.)………...35
de
materiales
Figura
7.16
Filtros
s.f.)…………………….…..36
de
porosos
papel
(Carmelo
Sáenz
(Carmelo
Sáenz
Palacios,
Palacios,
Figura 7.17 filtros de tela (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.)…………………………...37
Figura
8.18
Extractor
2017)……………………………………………..40
axial
(Ortega,
Figura 8.19 Extractor centrifugo (Ortega, 2017)……………………………………...41
Figura 9. 20 Biofiltros para el tratamiento de gases (EPA, www3.epa.gov, 2017).45
Figura 9.21 Biofiltración para remoción de estireno (Thalasso & Olmedo, 2015)..46
Figura 10.22 Impactadores de partículas (Beltrán & Aroca, 2003)…………………49
Figura 11.23 Cámara de sedimentación industrial (EPA, 2009)………………………...52
Figura 11.24 Funcionamiento
2009)………53
Figura 11.25 Limpieza
)………………54
de
de
la
entrada
Figura
11.26
Limpieza
)……………………………54
de
Figura
12.27
Colector
2018)…………………………..…56
cámara
de
un
de
un
de
sedimentación
desarenador
sedimentador
partículas
(OPS,
(OPS,
seco
(EPA,
2005
2005
(Saller,
Figura 12.28 Funcionamiento del colector de partículas seco (Saller, 2018)….….57
Figura
13.29
Colector
2008)……………..…..59
de
particulas
7
humedo
(González
D.
,
Figura
14.30
Analizador
diferencial……………………………………..61
de
movilidad
Figura 15.31 Dispositivo óptico detector de partículas………………………..……..64
INDICE DE TABLAS
Tabla 1.1 valores nominales de eV (Amy Grace Savege Gómez, s.f.)…………….11
Tabla 1.2 Energía para ionizar que utiliza una lámpara de 9.8 eV (Amy Grace
Savege Gómez, s.f.)……………………………………………………………………..12
Tabla 1.3 Energía para ionizar que utiliza una lámpara de 10.6 eV (Amy Grace
Savege Gómez, s.f.)……………………………………………………………………..12
Tabla
11.4
Actividades
de
mantenimiento
(OPS,
2005
)…………………………….56
Tabla 14.5 Métodos utilizados por los analizadores de movilidad………………… 64
INTRODUCCIÓN
La emisión corresponde al proceso industrial que produce una generación de
polvo y sustancias toxicas del proceso en particular. Las emisiones son generadas
en una fuente, la cual puede ser un punto de trabajo, una chimenea que arroja
gases combustionados a la atmosfera, procesos de molienda, carga y descarga
de materiales granulados o en polvo, procesos de soldadura, emisiones gaseosas
en equipos de plantas depuradoras, procesos de fundición y en general cualquier
proceso que permita a los contaminantes en reposo romper su inercia para ser
proyectado a un estado de suspensión (Patricio Ubilla, s.f.).
Las emisiones contaminantes que se generan en la industria pueden minimizarse
mediante la prevención y mediante la utilización de medidas de control. Se
recomienda que preferentemente se utilice la prevención debido a que resulta ser
más efectiva que una tecnología de control. En esta guía se describen de manera
general algunas medidas de prevención de la contaminación del aire. Las
8
tecnologías de control de emisiones en la industria son parte fundamental de los
procesos de producción, ya sea por el interés en la recuperación de materias
primas o productos, así como por la necesidad de mitigar los impactos a la
atmosfera (Secretaría del medio Ambiente, s.f.)
En ocasiones las soluciones tecnologías para el control de emisiones atmosféricas
existen, pero carecen de una difusión adecuada. En esta investigación se
menciona algunas de las tecnologías de control de emisiones que existen, con
especial énfasis en el control de partículas, óxidos de nitrógeno (NOx) y
compuestos orgánicos volátiles (COV). La descripción de estas tecnologías
permitirá conocer, identificar y seleccionar la tecnología de control de emisiones
más adecuadas a las necesidades de algún proceso partículas. Además, muestra
el principio de funcionamiento, su respectiva descripción, su mantenimiento, así
como los contaminantes detectados y los elementos que constituyen el equipo de
control, así como sus ventajas y desventajas.
9
1. CROMATÓGRAFO DE GASES CON DETECTORES DE FOTOIONIZACIÓN
(PID)
1.1 Descripción
Los detectores de fotoionización ofrecen la combinación ideal de rápida respuesta,
fácil uso y mantenimiento, tamaño y capacidad para detectar bajos niveles (en el
rango de partes por millón, ppm) de muchos compuestos peligrosos. Los PID son
capaces de detectar y monitorear eficazmente varios cientos, sino miles, de
sustancias peligrosas con beneficios máximos para los usuarios (Amy Grace
Savege Gómez, s.f.)
Este es un método no destructivo dependiente de concentración, con selectividad
para compuestos alifáticos, aromáticos, heterocíclicos, órgano sulfurados y
algunos organometálicos, cetonas, ésteres, aldehídos y aminas; con un límite de
detección de 2pg/seg. Su modo de detección es debido a los potenciales de
ionización de los compuestos analizados. Cuando el gas muestreado absorbe la
energía de la lámpara del PID, se “excita” y se altera su contenido molecular. El
compuesto pierde un electrón (e-) y se convierte en un ión cargado positivamente.
Una vez que esto sucede, la sustancia se considera “ionizada”. Y esto es lo que
ocurre dentro del PID.
10
Figura 1.1 Detector de fotoionización (Amy Grace Savege Gómez, s.f.).
1.2 Función
Los PID dependen de la ionización como base para la detección. La mayoría de
las sustancias pueden ionizarse, pero unas lo logran más fácilmente que otras.
Esa capacidad de una sustancia para ionizarse se mide en una escala de energía
de electrón-voltios (eV). Esta escala por lo general oscila entre un valor de 7 y 16
aproximadamente (Amy Grace Savege Gómez, s.f.).
Las sustancias con un valor nominal del 7 son muy fáciles de ionizar. Las
sustancias con un valor nominal de eV entre 12 y 16 son extremadamente difíciles
de ionizar. Los valores nominales de eV de algunas sustancias comunes incluyen:
Tabla 1.1 valores nominales de eV (Amy Grace Savege Gómez, s.f.).
Cuando los compuestos químicos que se están monitoreando han sido ionizados
dentro del instrumento, se produce una corriente y la concentración del compuesto
se muestra en el medidor como partes por millón (Amy Grace Savege Gómez,
s.f.).
Los PID utilizan una lámpara de luz ultravioleta (UV) para ionizar el compuesto
que está monitoreándose. La lámpara, por lo regular del tamaño del bulbo de una
linterna común, emite suficiente energía ultravioleta para ionizar el compuesto.
Para los PID hay diferentes lámparas disponibles: Éstas son dos ejemplos:
11
Una lámpara de 9.8 eV emite suficiente energía para ionizar cualquier compuesto
cuyo valor nominal de eV es menor de 9.6.
Lámpara de 9.8 eV
Tolueno
8.82 eV
Benceno
9.25 eV
Propilamina
8.78 eV
Estireno
8.40 eV
Acetato de vinilo
9.19 eV
Tabla 1.2 Energía para ionizar que utiliza una lámpara de 9.8 eV (Amy Grace
Savege Gómez, s.f.).
Una lámpara de 10.6 eV emite suficiente energía para ionizar cualquier compuesto
que una lámpara de 9.8 eV puede detectar, más cualquier compuesto cuyo valor
nominal
de
eV es menor
de 10.6.
Lámpara de 10.6 eV
Alcohol propílico
10.22 eV
Fosfatina
9.96 eV
Cloruro de vinilo
10.00 eV
Acetaldehído
10.22 eV
Tabla 1.3 Energía para ionizar que utiliza una lámpara de 10.6 eV (Amy Grace
Savege Gómez, s.f.).
12
1.3 Mantenimiento
Llevar a cabo la instalación del Sistema Cromatográfico de acuerdo a
las Instrucciones de Instalación detalladas en por el fabricante. En el
caso de equipos aún no instalados.
Asegurar que el Sistema Cromatográfico cumple las especificaciones de
validación, recomendadas por el fabricante del equipo.
Asegurar que cada etapa del proceso es verificada por una persona
independiente.
Proporcionar al final de este procedimiento la documentación que
evidencie este proceso de validación.
Extraer las PCB del instrumento. Examen y limpieza de las soldaduras y
conexiones eléctricas.
Verificar que las baterías no tengan signos de corrosión.
Comprobar señales de sobre calentamiento en transformadores y
bobinas.
1.4 Tipo de contaminantes detectados
13
Figura 1.2 Detector de fotoionización (Fernendo vinicioMorales Pastrano, s.f.).
Compuestos BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno) mediante lámparas
PID es una manera de monitorizar la calidad del aire en ciudades o de detectar
sustancias peligrosas para equipos de protección civil, y protección militar.
Los PID miden compuestos orgánicos como: benceno, tolueno y xilano, y,
además, ciertos compuestos inorgánicos como: amoníaco y ácido sulfhídrico.
Como regla general, si los compuestos que se están midiendo o detectando
contienen un átomo de carbono (C), se puede usar un PID. Sin embargo, esto no
se cumple siempre, porque el metano (CH4) y el monóxido de carbono (CO) no
pueden detectarse con un PID (Amy Grace Savege Gómez, s.f.).
Sustancias comunes que un PID puede detectar y monitorear:
Cloruro de vinilo
Benceno
Hexano
Tolueno
Amoníaco
Isobutileno
Combustible
Estireno
A
para
la
Alcohol propílico
aviación
Mercaptanes
Tricloroetileno
Percloroetileno
14
Óxido de propileno
Fosfamina
1.5 Ventajas
Análisis rápido, (minutos).
Eficiente, provee alta resolución.
Sensible, detecta fácilmente ppm y frecuentemente ppb.
Análisis cuantitativo con alta exactitud (RSD 1-5 %).
Requiere un volumen de muestra pequeño (µL).
Confiable y relativamente simple.
Bajo costo.
1.6 Desventajas
Está limitada a muestras volátiles
No se puede utilizar en muestras térmicamente lábiles
Es difícil para muestras grandes (preparativas)
Requiere espectroscopia (MS) para la confirmar la identidad de una señal.
2. CROMATÓGRAFO DE IONIZACIÓN DE FLAMA (FID)
2.1 Descripción
El FID consiste de una flama hidrógeno/aire y una placa colectora. Las muestras
que salen de la columna pasan a través de la flama, la cual rompe las moléculas
orgánicas y produce iones. Los iones son colectados en un electrodo parcial y
produce una señal eléctrica. Es extremadamente sensible en un amplio rango
dinámico. El detector de ionización de llama, es tal vez el más ampliamente
utilizado en cromatografía de gases. Este tipo de detector es la práctica de
respuesta universal, ya que es selectivo hacia los compuestos que no dan señal
en él (Laura Patricia Olguín Pérez, s.f.).
15
Este es un método destructivo dependiente de flujo de masa, con selectividad
para compuestos orgánicos, con un límite de detección de ~ 100pg/seg. Su
modo de detección es debido a la producción de iones en una flama resultando
en una corriente que puede ser medida.
Figura 2.3 Detector de ionización de flama (Cruz Mora, s.f.).
2.2 Función
En el FID, el efluente (gas) procedente de la columna se mezcla con hidrógeno y
esta mezcla se quema eléctricamente en una cámara con exceso de aire. Por
encima de la llama, se dispone un colector cilíndrico polarizado con el fin de
recoger los iones generados; sobre este dispositivo se mide la corriente iónica
que se establece entre la punta del quemador y el electrodo colector. Se aplica
una diferencia de potencial entre el extremo del quemador y un electrodo
colector situado encima de la llama. Al final ionizamos los compuestos que
contienen carbono de manera que los iones producidos son aprox. igual al de los
átomos de carbono transformados en la llama (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.).
16
El detector de llama, el gas procedente de la columna se mezcla con hidrogeno y
esta mezcla se quema en una cámara con exceso de aire. Por encima de la
llama, se dispone un colector cilíndrico polarizado con el fin de recoger los iones
generados, sobre este dispositivo, se mide la corriente iónica que se establece
entre la punta del quemador y el electrodo colector.
Figura 2.4 Sección de un detector de ionización de llama (Cruz Mora, s.f.).
El mecanismo de generación de iones en este detector es complejo y no del todo
conocido, ya que la energía de la llama es demasiado baja para explicar la
generación de iones; generalmente, se cree que estos son generados por medio
de un proceso de ionización química, en el que la energía liberada por
reacciones fuertemente exotérmicas es retenida por las moléculas orgánicas,
generándose iones a partir de las moléculas excitadas (Laura Patricia Olguín
Pérez, s.f.).
El detector de ionización de llama se polariza siempre con un voltaje de
saturación; bajo estas condiciones, la corriente de fondo es del orden de
A, que se incrementa hasta un nivel de
-
-
A en presencia de un
vapor orgánico.
Los detectores de ionización de llama ofrecen una elevada sensibilidad, gran
estabilidad y un rango dinámico lineal excepcionalmente elevado; todo ello, junto
con una gran sencillez de utilización ha hecho que este tipo de detectores, como
ya se ha mencionado, sean con mucho los de mayor utilización.
17
Sin embargo, la energía térmica de la llama es suficiente para ionizar muchas
moléculas, con lo que aumenta la conductividad eléctrica a través de los
compuestos de la llama. Entre el extremo del mechero y un segundo electrodo
colector de iones se aplica un potencial de unos cientos de voltios, midiéndose la
intensidad de la corriente originada por la ionización en la llama, la cual difiere de
la presentada por el gas portador y la originada por una gran variedad de
sustancias (Laura Patricia Olguín Pérez, s.f.).
2.3 Mantenimiento
Limpiar térmicamente el FID con la columna instalada o desinstalada.
Mantener el flujo de gas portador inerte por la columna o retire la columna
del GC.
Establecer la temperatura del detector de 350 a 375 °C. 5.
Establecer los flujos de funcionamiento normales.
Establecer la temperatura del horno en 250 °C o 25 °C por encima de la
temperatura máxima de funcionamiento normal. No exceder el límite de
temperatura de la columna.
Mantener la temperatura durante 30 minutos o hasta que la línea base se
asiente en un valor más bajo. Normalmente, la línea base subirá y luego
bajará hasta un valor final inferior a la línea base inicia.
Comprobar el valor de salida del FID, debe ser inferior al de la primera
lectura.
Restablecer el método analítico y deje que el FID se equilibre.
Cuando la llama esté encendida y el GC esté listo, compruebe que la
potencia de salida es estable y < de 20 pA.
Manipular el chorro limpio o nuevo sólo con unas pinzas o con unos
guantes.
Limpiar la cavidad de la base del detector con disolvente, un bastoncillo y
aire comprimido o nitrógeno.
2.4 Tipo de contaminantes detectados
Son usados para detectar hidrocarburos (HC) tales como el metano (CH 4), etano
(C2H6), acetileno (C2H2) etc.
18
La muestra a ser analizada es mezclada con un combustible especial, hidrógeno
(H2), hidrógeno más helio (He) o hidrógeno más nitrógeno (N2). Los iones y
electrones que fueron formados en la llama entran a la brecha de electrones,
decrecen la resistencia de la brecha y por lo tanto permiten a una corriente fluir
en el circuito externo. La corriente es proporcional a la tasa de formación de
iones que depende de la concentración de hidrocarburos en los gases y es
detectada por un electrómetro configurado para ello, y mostrado en una salida
análoga.
El FID da una rápida, exacta y continua lectura de la concentración total de
hidrocarburos a niveles tan bajos como ppb.
Este cromatógrafo da respuesta universal porque sirve para todos los
compuestos orgánicos (para todos los compuestos que presenten enlaces C-H
susceptibles de ser quemados).
El detector es insensible a los gases no combustibles como H²O, CO², SO² y
NOx por eso es tan usado para analizar los Compuestos Orgánicos
contaminados con agua, óxidos de nitrógeno y azufre. La calidad de los gases,
portador y de combustión, no es tan crítica (Laura Patricia Olguín Pérez, s.f.).
2.5 Ventajas
Alta sensibilidad del orden
Amplio intervalo lineal de respuesta
unidades.
Bajo ruido de fondo (elevada relación señal/ruido).
Bajo mantenimiento, fácil de fabricar.
2.6 Desventajas
Destruye la muestra (la piroliza).
19
3.
ANALIZADORES INFRARROJOS MEDIDORES
COMBUSTIBLE GAS (02/CGI) /TOXINAS SENSORES.
DE
OXIGENO/
3.1 Descripción
Muchos gases combustibles tienen franjas de absorción en la zona infrarroja del
espectro electromagnético de luz, y el principio de la absorción infrarroja (IR) se
ha usado como una herramienta analítica de laboratorio durante muchos años.
Sin embargo, desde los años 80, los avances electrónicos y ópticos han hecho
posible diseñar equipos con suficiente bajo consumo de energía y pequeño
tamaño para que esta técnica se pueda usar también en los productos de
detección de gases industriales (Fernendo vinicioMorales Pastrano, s.f.).
Figura 3.5 Analizador infrarrojo (Fernendo vinicioMorales Pastrano, s.f.).
Estos sensores son un fotómetro industrial basado en la fotometría no dispersiva
en el infrarrojo, para medir al tiempo varios gases.
Se ha usado una tecnología basado en filtro de correlación (GCF) y la absorción
óptica no dispersiva (DOAS). Un sensor de alta estabilidad, que trabaja a muy
baja temperatura (-35 °C) y la tecnología usada nos asegura casi una inmunidad
total a la sensibilidad cruzada, alta estabilidad y sensibilidad.
Una electrónica muy potente puede leer todas las medidas disponibles (4000 por
seg. para cada gas analizado) esto reduce el ruido a un valor mínimo. El
principio de medida, el banco óptico y la precisa compensación automática de
20
las variaciones de temperatura ambiente permiten eliminar las caras y
complicadas calibraciones automáticas, aunque es posible hacerlas (Cruz Mora,
s.f.).
3.2 Función
Este equipo se utiliza para lograr una completa sincronizacion del motor, mide la
composicion de los gases del escape mediante su analissis y comparacion con
una muetra base a partir de la cual se puede determinar la composicion
porcentual volumetrica de los gases del motor que se quiere sisncronizar.
Actualmente existen diversos tipos de sistemas para analisis de gases de
escape. La energia infrarroja IR es una forma de luz que se separa en cuatro
regiones (de acuerdo a la longitud de onda), el infrarrojo cercano (longitud de
onda entre 0.8 y 3 micras), el infrarrojo cercano (longitud de onda entre 3 y 6
micras), el infrarrojo lejano (entre 6 y 15 micras) y el infrarrojo extremo ( de 15
micras a un milimetro).
La longitud de onda de esta energia es mas larga que la luz que se puede llegar
a ver, de todas maneras el ser humano no puede ver la energia infrarroja
directamente, Sin embargo se han desarrollado algunos dispositivos que pueden
detectar la presencia de ondas de luz infrarroja.
Cabe destacar que existen gases que tienen la propiedad de absorber ondas de
luz especificas. Los mismos que tienen a asorber las bandas estrechas de
longitud
de ondas infrarroja 5 o 6 veces mas largas que la luz visible, la
obsorcion del ancho de las bandas de cda uno de los componentes de un gas es
relativamente estrecha. Afortunadamente hay un muy pequeño lapso de
absorcion de bandas en varios gases presentes en una corriente de gases.
Es posible detcetar la presencia de un gas, por medicion del equivalente de la
luz infrarroja que pasa a traves de las celulas contenidas en las mezclas de un
gas. Si un gas absorbe un espectro de luz infrarroja, y este espectro es
caracteristico y especifico de dicho gas, entonces la indicacion de esta absorcion
21
puede ser usada como indicación de la concentracion de dicho gas (Cruz Mora,
s.f.).
La concentración de un gas que se quiere medir puede ser expresada
porcentualmente de acuerdo a la absorción de IR que pasa a través de una
celda que contenga ese gas en una mezcla de gases. El método frecuente
usado en analizadores de gases de escape para poder medir la concentración
de los gases presentes en la mezcla de escape para poder medir la
concentración de los gases de escape para poder medir la concentración de los
gases presentes en la mezcla, consiste en hacer pasar luz infrarroja por una
celda que contiene el gas, y detectar la energía absorbida por cada uno de los
gases con detectores apropiados. Estos detectores consisten en un filtro
orgánico óptico formando por un lente que permite solo pasar las longitudes de
onda de espectro infrarrojo correspondientes al gas cuya concentración se
quiere medir. Luego de este filtro, la luz es sensada por un sensor óptico
electrónico (fotodiodo o Fototransistor), proceso que se indica en forma
esquemática.
Figura 3.6 Representación del sensor infrarrojo (Cruz Mora, s.f.).
Entre la celda de medición y el emisor de infrarrojo existe un disco ranurado que
se encuentra acoplado a un motor, al girar el disco deja pasar la luz infrarroja en
intervalos irregulares, el analizador de gases en este caso de dos gases,
dispone de un filtro para cada uno de estos gases, vale indicar que la celda de
medición es también sometida a una leve temperatura de aproximadamente
45 .
22
Los sensores ópticos, así constituidos envían señales eléctricas a circuitos
electrónicos amplificadores, estas señales son acondicionadas y una vez
procesadas
pueden
ser
visualizadas
en
indicadores
LCDs
(Fernendo
este
alimenta
vinicioMorales Pastrano, s.f.).
3.3 Mantenimiento
El
alimentador
(cargador)
está
conectado,
automáticamente al instrumento. No se puede cargar la batería cuando el
analizador está en funcionamiento.
No almacenar una batería descargada durante periodos largos de
tiempo. (Las mejores condiciones para su almacenamiento son al 5080% del nivel de carga y entre 10-20 °C de temperatura ambiente;
recárguela completamente antes de volverla a usar).
Si se apaga el instrumento y hay una batería dentro, automáticamente
empezará el proceso de carga. Al poner en marcha de nuevo el
instrumento, se para dicho proceso y el analizador vuelve a estar
alimentado a través del alimentador-cargador.
La detección de la sonda se efectúa en la entrada durante la activación
inicial al poner en marcha el instrumento: las sondas requeridas siempre
se deben conectar antes de poner en marcha el instrumento, o apagar y
volverlo a poner en marcha después de cambiar la sonda para que el
analizador pueda leer los datos correctos.
El nivel de llenado de la trampa de condensados puede controlarse
mediante las ventanas de la trampa.
Agarre el instrumento de manera que el desagüe de condensados de la
trampa apunte hacia arriba.
Los condensados consisten en una mezcla suave de ácidos. Evite el
contacto con la piel.
El filtro de partículas de la sonda de gases de combustión modular se
debe revisar regularmente por si está contaminado.
23
Encaje el compartimento y asegúrelo girando suavemente en sentido de
las agujas del reloj.
El compartimento del filtro podría contener condensados.
Revise visualmente a través de la ventana del compartimento del filtro.
Cambie el filtro si presenta signos de contaminación.
3.4 Tipos de contaminantes detectados
Los gases contaminantes que detecta son: monóxido de carbono (CO), dióxido
de nitrógeno (NO2), ozono (O3) y dióxido de azufre (SO2), así como otros
compuestos de impacto como CO2, los compuestos orgánicos volátiles (COV),
hidrocarburos (HC), óxidos de nitrógeno y de azufre en general (NOX y SOX).
3.5 Ventajas
Incluyen una velocidad de respuesta muy rápida (normalmente menos de
10 segundos).
mantenimiento bajo y una comprobación muy simplificada.
Función de autocomprobado de un moderno equipo controlado por
microprocesador.
Se pueden diseñar para que no les afecte ningún "veneno" conocido.
Son a prueba de fallos (ningún fallo sufrido dentro del dispositivo puede
provocar una situación crítica de seguridad) (Luis Alberto Toaquilla
Urreta, s.f.)
3.6 Desventajas
No puede detectar moléculas de gases diatómicos y, por lo tanto, no es
adecuado para la detección de hidrógeno.
4. MEDIDORES DE OXÍGENO
4.1 Descripción
Es un equipo de aplicación industrial para medir la concentración de oxígeno en
el en aire o el oxígeno disuelto en líquidos. La sonda para oxígeno tipo
polarográfica con sensor de temperatura incorporado, medición de alta precisión
de oxígeno disuelto (DO) & medición de temperatura.
24
Medición de DO, compensación automática de temperatura de 0 a 50 °C para el
sensor. Pantalla de dos líneas, muestra mediciones de tanto de temperatura
como de oxígeno al mismo tiempo. Función de cambio de unidad a °C o °F en
pantalla. Circuito microprocesador, función inteligente. Almacena los valores pico
de una medición (máximo y mínimo) (Jose Santaella ortiz, s.f.).
Figura 4.7 Medidor de oxigeno (Jose Santaella ortiz, s.f.).
4.2 Función
Las sondas de oxígeno disuelto utilizan sensores polarográficos tipo Clark, con
termistores incorporados para la medición y compensación de la temperatura.
Una fina membrana permeable, sobre el sensor, aísla los elementos sensores
del Ambiente, pero permite el ingreso de oxígeno y ciertos otros gases. El
oxígeno se difunde a través de la membrana a una velocidad proporcional a la
diferencia de presión a través de él. Dado que el oxígeno se consume
rápidamente en el cátodo, se puede suponer que la presión de oxígeno dentro
de la membrana es cero.
Por lo tanto, la cantidad de difusión de oxígeno a través de la membrana es
proporcional a la presión absoluta de oxígeno fuera de la membrana. Si la
presión de oxígeno aumenta, más oxígeno se difunde a través de la Membrana y
más corriente fluye a través del sensor. Una presión más baja resulta en menos
25
corriente. Es un medidor digital de mano avanzado de un solo canal que elimina
las conjeturas en las mediciones.
Combina fiabilidad con flexibilidad y facilidad de uso. Se conectan con una gran
variedad de electrodos inteligentes que manejan diferentes tipos de muestras y
entornos de trabajo relacionados con la calidad del aire, el medio ambiente y el
proceso de tratamiento. La sonda reconoce automáticamente el parámetro de
los tests, almacena el historial de calibración y los ajustes del método para así
minimizar los errores y reducir el tiempo de configuración (Fernendo
vinicioMorales Pastrano, s.f.).
4.3 Mantenimiento
Lecturas erróneas pueden ocurrir si la membrana está recubierta con
bacterias consumidoras de oxígeno o algas productoras de oxígeno.
Residuos pesados pueden recubrir la membrana causando lecturas
incorrectas. Frecuentemente se debe cambiar la membrana y eliminar
este problema.
La vida de la membrana depende de su uso. Las membranas duran más
tiempo si se instalan apropiadamente y son tratadas con cuidado durante
su uso.
Cuando el electrodo no esté en uso, almacenar el electrodo en una botella
para conteniendo mínimo una pulgada de agua. Para largo periodo de
almacenamiento, remover la membrana con la cápsula, enjuagar el
extremo del electrodo con agua desionizada, e instalar una cápsula de
membrana seca (sin solución electrolítica).
Evitar tocar la membrana, evitando que esta se arrugue por la
manipulación.
Observar las lecturas de temperatura y oxígeno hasta la estabilización y
equilibrio completo del equipo, esto puede tardar de 15 minutos hasta 30
minutos.
Saturar de 300 a 500 mL de agua con aire por aireación durante 15
minutos a temperatura constante.
26
Halar el agitador (quitarlo) del electrodo, desenroscar y remover la
membrana, si la membrana está muy sucia o se ha usado demasiado, se
debe cambiar; enjuagar el electrodo con agua ultra pura para remover los
cristales del electrolito (Jesús Rubio flamarique, s.f.).
4.4 Tipos de contaminantes detectados
Miden el porcentaje de oxígeno atmosférico, que debe situarse en torno
al 20,9 %.
Detectan gases peligrosos al mismo tiempo que controlan el nivel de
oxígeno atmosférico.
Detecta CO2.
4.5 Ventajas
Un bajo volumen de muestras de aproximadamente 100 ml ofrece
resultados de CO2 y O2 fiables, incluso si proviene de envases pequeños.
El dispositivo de llenado PFD transfiere la muestra desde el envase hacia
la cámara de medición sin pérdidas de CO2.
Resultados de CO2 y O2 después de solo 90 segundos
Interfaz de usuario intuitiva con una navegación del menú claramente
estructurada
Listo para utilizarse una vez retirado de su embalaje original
Clara identificación de las muestras para la trazabilidad completa de 500
resultados de medición.
Se puede calcular el valor de TPO (oxígeno total del envase) mediante el
sistema DMA Generación M.
Se puede calcular el valor de TPO (oxígeno total del envase) mediante el
software libre AP-SoftPrint de Anton Paar o conectándolo al sistema DMA
Generación M.
4. 6 Desventajas
No hay influencia de ningún otro gas disuelto, como aire o nitrógeno.
27
5. MEDIDORES DE OZONO Y DE ORGÁNICOS VOLÁTILES (COV’S) Y
SEMIVOLATILES (SCOV´S)
5.1 Descripción
Los
medidores
de
ozono
se
aplican
esencialmente
en
la
técnica
medioambiental, aunque también se usan en procesos industriales. La
recalibración de este tipo de aparatos puede ser realizada por el usuario en
cualquier momento. Los medidores de ozono en aire requieren una calibración
más complicada. Según el estándar, un sensor funciona dos años con
resultados óptimos (con escasa variación) antes de tener que ser cambiado
(Jose Santaella ortiz, s.f.).
Figura 5.8 Medidores de Oxigeno (Jesús Rubio flamarique, s.f.).
En el caso de los medidores de ozono en aire, disponemos de aparatos
empleados exclusivamente para medir ozono, pero también puede encontrar
aparatos que midan simultáneamente otros tipos de gases. Algunos de ellos
disponen de memoria, y opcionalmente de software para descarga de las
mediciones guardadas. Se usa para la medición orientativa de los compuestos
orgánicos volátiles totales (a veces llamado TVOC por sus siglas en inglés) y
formaldehído (HCHO).
El medidor COV es ideal para comprobar la calidad del aire. El TVOC suministra
información sobre la calidad del aire en interiores. El medidor COV destaca por
su gran pantalla y su manejo sencillo. El dispositivo dispone de sólo tres teclas lo
que permite trabajar de forma rápida (Luis Alberto Toaquilla Urreta, s.f.).
28
El usuario, además de ver el valor en pantalla, puede detectar una alarma de
forma óptica, pues la pantalla se ilumina en rojo cuando alcanza un valor crítico
COV o de HCHO. Puede visualizar la calidad del aire del medidor COV en
mg/m³ o en ppm.
5.2 Función
Ha sido desarrollado para la medición y la supervisión de gas mediante la
activación de un interruptor interno. El monitor de ozono y VOC está
preprogramado con un software específico, para ser usado en una de las
siguientes maneras:
1. Como un dispositivo sencillo (con un sistema de interruptor de encendido y
apagado).
2.
Como
dispositivo
de
supervisión
(para
detectar
una
determinada
concentración de gas en el periodo definido por el usuario).
Figura 5.9 Detector de ozono y COV (Laura Patricia Olguín Pérez, s.f.).
En función de la medición con el monitor de ozono y VOC son concentraciones
de gas altas o bajas, usará un determinado sensor. Con una pantalla LCD
integrada, una alarma sonora, una salida de relés y una selección entre
sensores de gases ozono y VOC, el monitor de ozono y VOC ofrece valores
para el control de gases tanto a nivel industrial como en interiores (Luis Alberto
Toaquilla Urreta, s.f.).
29
El monitor de ozono y VOC cuenta con la precisión de sensores tipo GSS lo que
permite que se pueda adaptar a distintos usos como detección de fugas, control
de salud y seguridad, y supervisión de procesos.
5.3 Mantenimiento
Incluye instrucciones para su cuidado y mantenimiento.
El medidor funciona con una pila de carbón-zinc, que debería permitir
hasta 400 horas de uso continuado.
Cuenta con un aviso de batería baja y habrá que cambiarla (por otra pila
del mismo tipo) en cuanto se active.
Estos detectores son muy sensibles y hay que calibrarlos siguiendo las
instrucciones del fabricante para que sigan siendo eficaces.
Es recomendable mantener un registro de mantenimiento in situ durante
cinco años.
5.4 Tipo de contaminantes detectados
Detección de ozono y VOC.
Medición de metano.
Sulfuro de hidrógeno.
Monóxido de carbono.
y (otros 50 gases posibles).
5.5 Ventajas
Determinación rápida y precisa de concentraciones de ozono incluso de
tamaño ínfimo.
Indicación de los valores de ozono medidos en ppm o µg/m³.
Tiempo de reacción rápido.
Escasa interferencia con compuestos orgánicos volátiles.
Función de ajuste a cero del ozono.
Medida del valor de referencia del ozono (STEL/TWA).
Compensación de presión atmosférica para mediciones de metro cúbico
normalizadas de alta precisión.
30
Medición de la temperatura y la humedad del aire.
Cálculo del punto de rocío y la temperatura de bulbo húmedo.
Ajuste de compensación de la temperatura y la humedad del aire.
Fijación de datos (hold), función Min, Max y de alarma.
Iluminación de pantalla.
Rosca de ¼ pulgada para colocar trípode.
Es posible, además del funcionamiento por baterías, el funcionamiento en
red para mediciones permanentes.
Desconexión automática para ahorrar energía.
Incluye certificado de calibración.
No deja residuos químicos
No genera color al producto final.
Requiere tiempos de contacto muy cortos.
La sobredosificación no produce efectos perjudiciales.
Se puede fijar a un trípode y utilizarse con la alimentación de la red
eléctrica en vez de con la batería.
Con iluminación de fondo, muestra simultáneamente dos magnitudes de
medición que pueden ser leídas incluso en entornos poco iluminados.
5. 6 Desventajas
El olor del ozono puede percibirse como fuerte y penetrante a partir de
concentraciones de 40 µg/m³ e incluso muy similar al cloro en caso de
concentraciones elevadas.
Tienen unos elevados costes de primera instalación, así como una
elevada demanda de energía eléctrica.
En caso de temperaturas y humedades elevadas, la eficacia del ozono
disminuye.
La vida media del ozono es muy corta.
31
6. RECOLECTORES DE PARTÍCULAS (CICLONES)
6.1 Descripción
Los separadores ciclónicos, denominados comúnmente ciclones, son los
equipos de recolección que más se emplean para separar partículas arrastradas
por una corriente de gas. Pueden construirse en multitud de materiales
diferentes por lo que son aptos para operar bajo condiciones severas de erosión
y corrosión. Además, son relativamente baratos y al no tener partes móviles el
mantenimiento es sencillo y barato.
En un ciclón convencional, el gas cargado de polvo penetra tangencialmente a
una cámara cilíndrica o cónica, en uno o más puntos, y sale a través de una
abertura central. En virtud de la inercia, las partículas de polvo tienden a
desplazarse hacia la pared exterior del separador, resbalando hasta llegar a una
zona de almacenamiento. El ciclón es, esencialmente, una cámara de
sedimentación en la que la aceleración gravitacional es sustituida por la
aceleración centrífuga. La boca de entrada a un ciclón es casi siempre de forma
rectangular (Ortega Rivas, 2005).
Figura 6.10 Ciclón (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.).
32
6.2 Tipos de ciclones
Existen cuatro tipos de ciclones que se pueden dividir de acuerdo a como se
introduzca la corriente de gas al equipo y de cómo se descargue el polvo
colectado. Los cuatro tipos son los siguientes:
6.2.1 Entrada tangencial y descarga axial
Los ciclones de entrada tangencial y descarga axial representan el ciclón
tradicional, éstos se pueden construir con diámetros más grandes, lo más
frecuente es que éstos se encuentren entre los 600 y los 915 mm o un poco
más, pero siempre alrededor de 1000 mm (JOSÉ LUIS BAHAMONDES
SANTOS , 2008).
Figura 6.11 Ciclón de entrada tangencial y descarga axial (JOSÉ LUIS
BAHAMONDES SANTOS , 2008).
Son los extractores más utilizados en la industria ya que pueden construirse con
diámetros grandes, pero en la práctica estas dimensiones se encuentran entre
los 600 y 900 milímetros por su costo y eficiencia, los parámetros de este tipo de
extractor se utilizarán como base para los cálculos del ciclón.
33
6.2.2 Entrada axial y descarga axial
En los ciclones con entrada y descarga axial la diferencia fundamental se
encuentra en que los diámetros son de menores dimensiones (entre 25 y 305
mm), con lo que gracias a esta característica su eficiencia es mayor, aunque su
capacidad es menor (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS , 2008).
Figura 6.12 Ciclón entrada y descarga axial (JOSÉ LUIS BAHAMONDES
SANTOS , 2008).
6.2.3 Entrada tangencial, descarga periférica
En los ciclones con entrada tangencial y descarga periférica, el gas sufre un
retroceso en el interior del equipo al igual que ocurre en un ciclón convencional.
Sin embargo, presenta el inconveniente de que el polvo no es eliminado en su
totalidad de la corriente gaseosa, aunque sí se produce una concentración del
34
mismo (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS , 2008).
Figura 6.13 Ciclón de entrada tangencial y descarga periférica (JOSÉ LUIS
BAHAMONDES SANTOS , 2008).
6.2.4 Entrada axial, descarga periférica.
Los ciclones de entrada axial y salida periférica proporcionan un flujo directo que
es muy adecuado para conectarlos a fuentes de gran volumen, donde los
cambios en la dirección del gas podrían ser un inconveniente. Los primeros dos
tipos son los más comunes y según estudios son los que presentan las mejores
eficiencias (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS , 2008).
6.3 Función
Los ciclones utilizan la inercia para remover las partículas de la corriente del gas.
Generado por una fuerza centrífuga a la corriente de gas, normalmente en una
cámara de forma cónica. Los ciclones operan creando un vórtice doble dentro
del
cuerpo del mismo. El gas que entra es forzado a bajar por el cuerpo del ciclón
con
movimiento circular cerca de la superficie del tubo del ciclón. En el fondo del
ciclón, la dirección del gas se invierte y sube en espirales por el centro del tubo
saliendo por la parte superior.
35
Figura 6.14 Funcionamiento del ciclón (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS ,
2008)
Las partículas en la corriente del gas son forzadas hacia la pared del ciclón por
la fuerza centrífuga del gas en rotación, pero se les opone la fuerza de arrastre
del gas que pasa por el ciclón hacia la salida. Con las partículas más grandes, la
inercia vence a la fuerza de arrastre, haciendo que las partículas alcancen la
pared del ciclón y sean colectadas (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS ,
2008).
Con las partículas más pequeñas, la fuerza de arrastre es mayor que la inercia,
ocasionando que las partículas salgan del ciclón junto con el gas. La gravedad
también hace que las partículas más grandes que llegan a la pared del ciclón
bajen hacia la tolva. Aunque utilizan el mismo mecanismo de separación que los
separadores por impulso, los ciclones son más efectivos porque tienen un patrón
de flujo de gas más complejo (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS , 2008).
6.4 Mantenimiento
Sin lugar a dudas el mayor problema que sufren estos sistemas de transporte de
material particulado, consiste en el desgaste, de sus partes componentes
ocasionados, porque el material particulado se desplaza a gran velocidad,
produciendo con esto un desgaste de gran magnitud, por tanto, se recomienda:
Medición de espesores de pared de ciclón en periodos no muy extensos,
según características de planchaje usado.
Chequeo del ventilador neumático (rodamientos, alineación, planchaje).
Limpieza de material acumulado.
La detección “in situ”, de un mal funcionamiento del separador ciclónico, se verá
si ocurriese lo siguiente:
Por exceso de salida de material por la chimenea, o humo excesivo (en el
caso de secado).
Igualando la cantidad de masa que se desea separar, con la masa de
material que llega a su destino final.
36
En algunos ciclones existen sensores que ayudan a detectar un mal
funcionamiento, estos son:
Sensores de chispa.
Sensores vibratorios del ventilador.
Sensores de Temperatura de rodamientos.
La inspección de los ciclones deberá realizarse por cuenta del propietario de
este equipo, en conjunto con CONAMA ellos velarán por mantener el control de
contaminación. (JOSÉ LUIS BAHAMONDES SANTOS , 2008).
6.5 Tipo de contaminantes detectados
El material particulado es uno de los contaminantes atmosféricos más
estudiados en el mundo, este se define como el conjunto de partículas sólidas
y/o líquidas (a excepción del agua pura) presentes en suspensión en la
atmósfera, que se originan a partir de una gran variedad de fuentes naturales o
antropogénicas y poseen un amplio rango de propiedades morfológicas, físicas,
químicas y termodinámicas.
6.6 Ventajas
Los ciclones son adecuados para separar partículas con diámetros mayores
de 5 μm; aunque partículas muchos más pequeñas, en ciertos casos, pueden
ser separadas.
Los ciclones constituyen uno de los medios menos costosos de recolección
de polvo, tanto desde el punto de vista de operación como de la inversión.
pueden ser hechos de una amplia gama de materiales y pueden ser
diseñados para altas temperaturas.
La fuerza centrífuga generada por los giros del gas dentro del ciclón puede
ser mucho mayor que la fuerza gravitacional.
El diseño apropiado de la sección cónica del ciclón obliga al cambio de
dirección del vórtice descendente.
6.7Desventajas
Peligro de ensuciamiento o erosión, si los sólidos tratados son abrasivos.
37
Caída de mayor presión que otros tipos de separadores.
Eficiencias de recolección de partículas suspendidas totales relativamente
bajas, particularmente para partículas menores de 10 µm.
No pueden manejar materiales pegajosos o aglomerantes (JOSÉ LUIS
BAHAMONDES SANTOS , 2008).
7. FILTROS
7.1 Descripción
La filtración es el método más antiguo y más efectivo entre todos los que se
utilizan para separar materia particulada en los gases. El gas residual se pasa
por una tela de tejido apretado, un fieltro, o un "papel" con el fin de que la
materia particulada en el gas sea retenida por los mismos. El mecanismo de
retención es por tamizado o cribado, choque de las partículas contra las fibras
del material filtrante y contra el propio sólido retenido anteriormente, atracción
electrostática, y, dentro de la propia estructura filtrante, por deposición de las
partículas por las fuerzas de gravedad.
Dentro de los sistemas de filtración destacan los filtros de materiales fibrosos, los
filtros de "papel" (incluidos cartuchos) y los filtros industriales o de tela (Jesús
Rubio flamarique, s.f.).
7.2 Tipos de filtros
7.2.1 Filtros de materiales fibrosos
Son equipos que se caracterizan porque la energía necesaria para la filtración se
aporta a través del movimiento del material filtrante constituido por un conjunto
de filamentos que gira a elevada velocidad dentro de un sistema cerrado donde
se introduce el gas con las partículas que se quieren separar. Las fibras, en su
38
movimiento, impactan contra las partículas sólidas impulsándolas contra las
paredes donde se aglomeran y caen al fondo del equipo desde donde se extraen
del sistema (BIBIANA MARIA HERRERA SEPULVEDA, s.f.).
Figura 7.15 Filtros de materiales porosos (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.)
Se caracterizan por su elevada porosidad, 97 a 99% de espacios libres. El
mecanismo de cribado y retención de las partículas no es significativo en este
tipo de filtros. Las fuerzas dominantes en el funcionamiento para la limpieza de
gases son la impactación, y la aglomeración, unidas a la atracción superficial.
Estas fuerzas de atracción suelen ser electrostáticas y contribuyen a la retención
de las partículas de menores tamaños (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.).
7.2.2 Filtros de papel
Estos filtros se utilizan cuando se requiere una eficacia muy alta en la separación
de las partículas. Los filtros de "papel" utilizan todos los mecanismos de captura
de partículas y retención, siendo la más significativa las de difusión y cribado.
Los filtros de papel pueden fabricarse a partir de papel, fibras minerales o
microfibras de vidrio con o sin fibras vegetales, dependiendo de la resistencia
que se necesite, temperatura de operación, el tamaño de poro definido y su
resistencia al agua y agentes químicos (María de la O Culver González, s.f.).
En general, el medio filtrante está plisado para proporcionar una mayor área
superficial por la relación de flujo volumétrico, razón por la que también se les
conoce como medios filtrantes extendidos. Pueden diseñarse geométricamente
de la forma más conveniente para alcanzar superficies de filtración elevadas,
plegándolos lineal o circularmente, formando cartuchos.
En todos los casos el filtro hay que sellarlo al marco o tapa del cartucho con
poliuretano plástico, resina epóxido u otros selladores para evitar pasos del aire,
lo que puede ser otro limitador para su uso en determinadas condiciones de
39
temperatura o agentes químicos (María de la O Culver González, s.f.).
Figura 7.16 Filtros de papel (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.).
7.2.3 Filtros de tela
Es uno de los métodos mas utilizados industrialmente para la separación de
partículas de corrientes gaseosas. Un filtro de tela es capaz de trabajar con alta
eficacia (99,9%) y retener partículas tan pequeñas como 0,5 µm . La retención
de las partículas de una corriente gaseosa no es una simple operación de
filtración por cribado.
Los poros de la tela empleada tienen un tamaño muy superior al de las
partículas que retienen, a veces del orden de 100 veces mayor.
La retención de las partículas se basa en mecanismos de interceptación e
impactación con las fibras de la tela, de difusión Browniana, atracción
electrostática y deposición gravitacional. Estos mecanismos suelen actuar
conjuntamente, lo que favorece la retención de toda la gama de tamaños de las
partículas sobre la tela (Cruz Mora, s.f.).
Están constituidos por una carcasa estructural, dividida internamente en dos
compartimentos por una placa horizontal que los hace estancos entre sí y que se
utiliza asimismo para colgar las mangas en su interior. La entrada de gases
sucios se hace por el compartimento inferior (plenum sucio) y la salida de gases
limpios se realiza por el compartimento superior (plenum limpio).
La placa horizontal de separación está construida con un conjunto de orificios
circulares a los que se adaptan y sujetan los extremos abiertos de las mangas,
de tal forma que el paso de los gases desde el compartimento inferior al superior
solo puede realizarse atravesando los gases la tela de las mangas (Cruz Mora,
40
s.f.).
Figura 7.17 filtros de tela (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.).
7.3 Función
Su mecanismo de colección, es a través de intercepción directa e impacto y por
inercia por lo que puede separar una gama amplia de tipos de polvos, también
es retenido por tamizado o cribado, choque de las partículas contra las fibras del
material filtrante y contra el propio sólido retenido anteriormente, atracción
electrostática, y, dentro de la propia estructura filtrante, por deposición de las
partículas por las fuerzas de gravedad (Maria del Mar Perez Calvo, s.f.).
7.4 Mantenimiento
Asegurarse de que el equipo está situado a nivel.
Instalar los equipos de forma que se puedan retirar las carcasas para extraer
los cartuchos.
Antes de interrumpir el riego se debe efectuar una limpieza para impedir que
la suciedad quede incrustada en las anillas y elementos del filtro.
En zonas con riesgo de heladas, vaciar la instalación por posible
congelación.
En los nuevos equipos de baja presión de limpieza automática para efectuar
el contralavado de los filtros se necesita una presión mínima de 1,5 kg/cm2
en el colector de salida. Comprobar la presión en los manómetros de los
filtros cuando se estén limpiando.
Se debe limpiar el equipo de filtrado al menos cuando la pérdida de carga
supere en 0,2-0,3 bar a la del equipo sin ensuciar.
En los equipos automáticos se recomienda no solo efectuar limpiezas cuando
la pérdida en los filtros sobrepase los niveles ya comentados, sino también
efectuar limpiezas cada cierto intervalo de tiempo, que vienen dados en
función de la calidad del agua.
41
Se deben efectuar revisiones periódicas de los cartuchos. Es muy importante
que se realicen limpiezas manuales de las anillas y en caso necesario
limpiarlas con una solución ácida cuyo pH no sea inferior a 4.
Repasar el estado de los elementos de desgaste, como las juntas.
7.5 Tipo de contaminantes detectados
Aerosoles: Dispersión de partículas sólidas o líquidas, < a 100 micras. –
Polvos: Suspensión de partículas sólidas.
Nieblas: Suspensión de gotas, por condensación de un estado gaseoso o
desintegración de un estado líquido.
Brumas: Suspensiones de pequeñas gotas, apreciables a simple vista y
procedentes de condensación del estado gaseoso.
Humos: Partículas sólidas de procesos incompletos de combustión.
Humos metálicos: Partículas sólidas metálicas (estado gaseoso).
Fibras: Partículas sólidas, relación mínima, 3 a 1 diámetro y longitud.
Gases: fluidos amorfos que ocupan todo el espacio que los contiene.
Vapores: son la fase gaseosa de una sustancia sólida o líquida en CNPT.
7.6 Ventajas
Son un equipo sencillo que consta de una pieza que sirve para filtrar el aire y
una base que sirve como marco.
Eficacia del uso de purificadores de aire para eliminar partículas grandes
como polen, polvo y hongos.
Limpiar con eficacia y relativa rapidez el aire.
Son capaces de aspirar el humo existente en el aire a cualquier potencial.
Pueden eliminar aproximadamente el 99% de las partículas de polvo.
Es capaz de eliminar productos químicos, olores, y compuestos orgánicos
volátiles, debido a que absorben todas las moléculas de gas.
Un medio ambiento más limpio debido a que elimina partículas en el aire.
Eliminar todos los malos olores, y de igual forma, los elementos
contaminantes (Carmelo Sáenz Palacios, s.f.).
42
7.7 Desventajas
Necesitan de una limpieza y mantenimiento frecuente.
No siempre lo son completamente en la eliminación de gases y olores.
Debido a que es mucho más difícil eliminar dichos contaminantes.
8. EXTRACTORES
8.1 Descripción
Para mover el aire a través de una extracción localizada o un sistema de
ventilación general de un local es necesario aportar energía para vencer las
pérdidas de carga del sistema. En la gran mayoría de los casos el aporte de
energía proviene de máquinas denominadas extractores (Ortega, 2017).
Los extractores son las máquinas más usadas para producir el movimiento del
aire en la industria. Su funcionamiento se basa en la entrega de energía
mecánica al aire a través de un rotor que gira a alta velocidad y que incrementa
la energía cinética del fluido, que luego se transforma parcialmente en presión
estática. Se dividen en dos grandes grupos: los extractores axiales y los
extractores centrífugos.
8.2 Tipos de extractores
8.2.1 Extractor Axial (Acoplación Directa)
En los extractores axiales, el movimiento del flujo a través del rotor, con álabes o
palas de distintas formas, se realiza conservando la dirección del eje de éste.
Se usan para mover grandes cantidades de aire en espacios abiertos; como la
resistencia al flujo es muy baja, se requiere generar una presión estática
pequeña, del orden de los 5 a 25 milímetros de columna de agua (mmcda).
Debido a esto, la principal aplicación de los extractores se encuentra en el
campo de la ventilación general y se los conoce con el nombre de ventiladores o
inyectores de aire (Ortega, 2017). Sin embargo, este tipo de extractores, cuando
43
se los construye con
álabes en forma de
perfil de ala y de
paso
llegan
alturas de presión
a
generar
variable,
estáticas del orden
de
los
300
milímetros
de
columna de agua
(mmcda) y se los
usa en aplicaciones
diversas.
Figura 8.18 Extractor axial (Ortega, 2017).
8.2.2 Extractores centrífugos
En estos extractores el aire ingresa en dirección paralela al eje del rotor, por la
boca de aspiración, y la descarga se realiza tangencialmente al rotor, es decir
que el aire cambia de dirección noventa grados (90 °) (Ortega, 2017).
Este tipo de extractores desarrolla presiones mucho mayores que los
ventiladores axiales, alcanzando presiones de hasta 1500 milímetros de
columna de agua (mmcda) y son los empleados, mayormente, en los sistemas
de ventilación localizada. El principio de funcionamiento de los extractores
centrífugos es el mismo de las bombas centrífugas. Están constituidos por un
rotor que posee una serie de paletas o álabes, de diversas formas y curvaturas,
44
que giran aproximadamente entre 200 y 5000 rpm dentro de una caja o
envoltura.
Figura 8.19 Extractor centrifugo (Ortega, 2017).
8.3 Función
Los extractores son apropiados para la extracción de aire en general, gases y
vapores, o para la inyección de aire en recintos tales como tiendas, almacenes,
establos, etc. (SIEMENS, 2018). También se emplean para disipar el calor
producido por equipos que requieran constante refrigeración, como motores y
transformadores de potencia.
8.3 1 Extracción de aire
Extracción de aire Cuando se extrae aire de un local cerrado, se crea un vacío.
Este vacío provoca la entrada de aire fresco por las aberturas naturales del
mismo (ventanas y puertas). En caso de que el local esté cerrado por completo y
haya que renovar
el
aire
frecuentemente,
se
hacen
necesarias
aberturas
adicionales.
La
velocidad
de
aire
entrante
no
deberá sobrepasar
1 m/s. En caso de
locales grandes, es
preferible el uso
de
ventiladores,
porque
varios
una
ventilación completa solamente existe cuando todo el aire del local es
45
uniformemente removido. La extracción de aire se usa especialmente en lugares
con concentraciones de gases, vapores y malos olores que no deban salir a
locales vecinos (SIEMENS, 2018).
8.3.2 Inyección de aire
En un local cerrado, el extractor que introduce aire desde el exterior genera una
leve sobrepresión y obliga al aire del local a salir por las aberturas naturales del
mismo (SIEMENS, 2018). Si el volumen de aire a renovar es grande, habrá que
practicar aberturas adicionales para la salida del aire.
8.4 Mantenimiento
El servicio de mantenimiento preventivo consiste en realizar un minucioso
diagnóstico para asi conocer el estado que guarda el sistema partiendo de ello
se seleccionan las partes dañadas o con un posible deterioro marcado y realizar
el cambio y/o reparación de las piezas, como resultado de este el equipo se verá
renovado y con un excelente funcionamiento (Sivexor, 2014).
Es importante además del mantenimiento preventivo realizar un mantenimiento
adecuado del equipo de ventilación para garantizar su buen funcionamiento y
prolongar su duración (Godoy, 2017).
A continuación se ofrecen unas sugerencias para el mantenimiento:
Verificar sentido de rotación del motor.
Verificar que no existan vibraciones excesivas (rotor, chumaceras y motor). ·
Ajuste de tornillería en general.
Limpieza y ajustes generales de las estructuras, fijaciones y prisioneros del
sistema.
Revisión de chumaceras (diagnóstico de estado rodamientos y soportes). ·
Lubricación de chumaceras y bujes
Alineación de poleas (ajuste de cuñas y prisiones).
Revisión tensión de correas.
Cambio de correas. (previa autorización de cotización por cuenta del cliente).
46
Revisión de motores eléctricos (diagnóstico de estado rodamiento y soporte).
Limpieza del motor
Aplicación de anticorrosivo en focos de corrosión.
Pintura (previa autorización de cotización por cuenta del cliente).
Revisión y limpieza contactos eléctricos, interruptores y protecciones de
motores eléctricos
Toma de lecturas de voltajes y corriente de motores eléctricos.
Revisión del sistema de conductos de aire.
Limpieza de difusores y / o rejillas (siempre y cuando sea necesario).
Limpieza de cuartos de máquina y entorno del equipo.
Toma de parámetros de operación.
Evaluación de la operación de los sistemas.
Registro de datos e informes.
8.5 Tipo de contaminantes detectados
Capturar y controlar emisiones fugitivas de MP
Capturan y eliminan gases que sean peligrosamente solubles con algún
líquido
Son adecuadas para locales o fábricas donde se generan vapores o polvo.
Capturar y controlar emisiones fugitivas de radón (TEK, 2014).
8.6 Ventajas
Los ventiladores industriales son parte importante en las instalaciones de
cualquier industria ya que presentan una serie de beneficios que ayudan a
mejorar su actividad. Algunas de estas ventajas son las indicadas a
continuación.
Proporcionan movimiento de gas y de aire. El movimiento de aire y gas es
fundamental en muchas industrias, y permite sustituir el aire contaminado por
aire limpio y fresco (industrias química, agrícola, ganadera, de procesamiento
de alimentos, etc.).
47
Ayudan a disminuir la temperatura ambiente. Muchos procesos industriales
aumentan la temperatura del ambiente, por lo que el uso de ventiladores
industriales ayuda a bajar esa temperatura (Talváez, 2018).
Reducen los niveles de humedad. En muchas industrias, el exceso de
humedad es un problema que con el uso de ventiladores industriales se
soluciona (invernaderos, balnearios, etc.)
Eliminan el humo y los olores. El humo y los olores se generan en muchos
procesos industriales, y pueden ser reconducidos y eliminados con el uso de
un sistema adecuado de ventilación.
8.7 Desventajas
Necesitan de una limpieza y mantenimiento frecuente.
Los costos en su mantenimiento son relativamente altos
Su funcionamiento no está totalmente garantizado
Suele ser inconsistente, variable ya que dependen de varios factores
La extracción es complicada de controlar, donde las estancaciones son un
tema recurrente (Talváez, 2018).
9. BIOFILTROS
9.1 Descripción
La biofiltración es sin duda alguna la tecnología de tratamiento biológico de gas
más utilizada. Está caracterizada por el uso de un soporte orgánico (aserrín,
turba, composta, etc.) que provee los nutrientes necesarios para el crecimiento
de los microorganismos, transformando el soporte orgánico en un filtro
biológicamente activo. Al pasar el aire contaminado a través del lecho, los
microorganismos presentes en la superficie del soporte degradan los
contaminantes (EPA, www3.epa.gov, 2017).
Los biofiltros son ideales para tratar las emisiones que tienen bajas
concentraciones de contaminantes y alto volumen de gas, una situación que los
métodos tradicionales de tratamiento no logran superar.
48
Fig
ura
9.
20
Biof
iltros para el tratamiento de gases (EPA, www3.epa.gov, 2017).
9.2 Diseño
El diseño de los biofiltros es muy variable: pueden ser sistemas cerrados o
abiertos; de uno o múltiples lechos de soporte teniendo cada uno una altura de
entre 0.5 y 1.5 m. Los biofiltros permiten, por lo general, tratar flujos específicos
de gas de 50 a 300 m3 por m3 de reactor por hora, con valores extremos de 12
m3 por m3 de reactor por hora para el tratamiento de compuestos xenobióticos y
de 600 m3 por m3 de reactor por hora para el tratamiento de contaminantes poco
tóxicos (Thalasso & Olmedo, 2015). La capacidad de concentración de los
contaminantes tratados con éxito puede ser de algunos mg por m 3 hasta arriba
de 5 g por m3, dependiendo del nivel de toxicidad del compuesto.
Esos últimos valores significan una capacidad de degradación de 10 a 200 g de
contaminante por m3 de reactor por hora.
Figura 9.21 Biofiltración para remoción de estireno (Thalasso & Olmedo, 2015)
9.3 Función
El proceso inicial utiliza un dispositivo denominado "biofiltro." Un biofiltro es por
lo general un recipiente vertical u horizontal que contiene un pleno encerrado en
49
al fondo, un bastidor de soporte arriba del pleno, y varios pies de medios (lecho)
arriba del bastidor del soporte.
Se utiliza un gran número de materiales para los medios del lecho, turba, abono
proveniente de desechos de parques y jardines, corteza, tierra gruesa, grava o
formas plásticas. A veces se mezclan con los medios del lecho conchas de ostra
(para neutralizar la acumulación de ácido) y fertilizante (para macronutrientes).
El bastidor de soporte se perfora para permitir que el aire del pleno se desplace
hacia los medios del lecho para entrar en contacto con los microbios que viven
en el lecho. Las perforaciones también permiten que se drene el exceso de
humedad condensada del lecho hacia el pleno (Thalasso & Olmedo, 2015).
Se utiliza un ventilador para recoger el aire contaminado de un edificio o
proceso. Si el aire es demasiado caliente, demasiado frío, demasiado seco o
demasiado sucio (con sólidos suspendidos), podría ser necesario pretratar la
corriente de aire contaminada para obtener las condiciones óptimas antes de
introducirla al biorreactor.
El aire contaminado se transmite a un pleno por medio de un conducto. A
medida que fluyen las emisiones a través de los medios del lecho, los
contaminantes son absorbidos por la humedad en los medios del lecho,
entrando en contacto con los microbios.
Los microbios reducen las
concentraciones de contaminante al consumir y metabolizar los contaminantes.
Durante el proceso de digestión, las enzimas en los microbios convierten los
compuestos en energía, CO2 y agua. El material no digerible queda como
remanente y se convierte en residuo.
9.4 Mantenimiento
Se recomienda efectuar una limpieza exhaustiva de los biofiltros y de sus
elementos internos una vez al año. El principal problema de mantenimiento del
sistema es la formación de azufre elemental como producto del metabolismo
bacteriano, por lo que se producirán incrustaciones azufre en los elementos
50
internos de los biofiltros, principalmente relleno, paredes internas y plato de
soporte (González, 2006). La limpieza de cada biofiltro incluye.
Revisión de los elementos conectados al biofiltro: bombas, red de
conducciones, elementos de control.
Apertura de las bocas de carga y descarga del relleno.
Extracción del relleno.
Lavado del interior del biofiltro y del relleno con agua a presión o con ácido
diluido. Evacuación del líquido de limpieza acumulado.
Carga del relleno por la boca destinada a tal efecto.
Puesta en marcha del biofiltro, incluyendo una primera etapa de inoculación
previa a su operación normal.
9.5 Tipo de contaminantes detectados
Partículas suspendidas totales (PST), los compuestos orgánicos volátiles
(COV) y el ozono (O3) (INECC, 2017).
Minerales como orgánicos, alifáticos como aromáticos, halogenados o no.
Compuestos indeseables presentes en la corriente de aire, H2S y NH3.
9.6 Ventajas
Los costos de instalación son bajos. La mayoría de los biofiltros se
construyen a partir de materiales comunes, disponibles a nivel local, tales
como madera, fibra de vidrio y tuberías plásticas. Se pueden ensamblar por
carpinteros, plomeros y excavadoras. Según la cantidad de pretratamiento
que requieran las emisiones, los costos operativos por lo general son bajos.
Estos costos constan de electricidad para operar el soplador primario y la
bomba de humidificación, mano de obra a tiempo parcial para verificar el
proceso, y pequeñas cantidades de macronutrientes (INECC, 2017).
Los biofiltros tienen altos niveles de eficiencia de destrucción/ eliminación de
contaminantes para ciertos compuestos tales como aldehídos, ácidos
orgánicos, óxido nitroso, dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno.
51
9.7 Desventajas
Requerimiento grande de terreno para un diseño tradicional.
No hay un flujo interno continuo de líquido en el cual es posible ajustar el pH
del lecho o agregar nutrientes.
El diseño tradicional no tiene una tapa cubierta, lo que dificulta la capacidad
de obtención de muestras representativas de emisiones del escape y
determinar los niveles de eficiencia de destrucción/ eliminación de
contaminantes (INECC, 2017).
Los medios naturales del lecho que se utilizan en los biofiltros deben
reemplazarse cada 2 a 5 años. El reemplazo del lecho puede demorar de 2 a
6 semanas, dependiendo del tamaño del lecho.
Con el correr del tiempo, se han desarrollado algunas modificaciones para
superar algunas de las desventajas específicas en el diseño tradicional de los
biofiltros. Para aumentar el tiempo de contacto con los microbios, algunas
instalaciones reciclan una porción del escape a través del biorreactor. Esto se
hace agregando una tapa y un respiradero al biofiltro. Se retira un chorro desde
el respiradero, el cual se recicla nuevamente hacia la entrada del soplador
primario (INECC, 2017).
10. IMPACTADORES DE PARTICULAS
10.1 Descripción
Existe un gran número de contaminantes en la atmósfera, entre los que
destacan las partículas, también conocidas como partículas suspendidas,
aeropartículas, material particulado (MP o PM, por sus siglas en inglés) o
aerosoles.
Los impactadores inerciales de partículas son ampliamente utilizados para la
selección de tamaño en la colección de partículas de los aerosoles. El
impactador de cascada es usado para fraccionar las muestras de partículas y
52
poder obtener la descripción de ellas como función de su tamaño (Beltrán &
Aroca, 2003).
Figura 10.22
Impactadores de
partículas (Beltrán &
Aroca, 2003).
10.2 Función
El
principio
impactador
vacío,
la
de
funcionamiento
inercial
del
utiliza una bomba de
cual
succiona
aire
donde
y
recoge partículas del
medio
se
realiza el muestreo.
Esto ocasiona que
una corriente de aire cargada de partículas ingrese a alta velocidad al
impactador, dentro del equipo, el chorro de aire con partículas pasa por cada
una de las ocho etapas que conforman el MOUDI, en cada etapa existen discos
con perforaciones de diversos tamaños que alteran la velocidad del aerosol que
continúa hacia la siguiente etapa, esto causa que las partículas cuyo diámetro
sea mayor que el diámetro de corte de la etapa, impacten y se depositen,
mientras las pequeñas continúan su camino hacia las siguientes etapas
siguiendo las líneas de flujo del aire fuera de la región de impactación (Carabalí,
2008).
Las partículas impactan sobre los substratos de papel de aluminio, los cuales
pueden estar cubiertos de silicón para reducir el rebote de las mismas. Las
partículas que son de mayor tamaño que las boquillas son colectadas sobre la
53
lámina de impactación de esa etapa, mientras que las partículas más pequeñas
con menor inercia continúan hacia la siguiente etapa donde las boquillas tienen
un diámetro menor.
El aire se acelera a velocidades más altas en las etapas sucesivas, retirando
partículas cada vez más pequeñas en cada etapa subsecuente. Este proceso
continúa a través del impactador de cascada hasta que las partículas menores a
0.18 µm son colectadas en el filtro, el cual es dispuesto en la parte final del
impactador (Carabalí, 2008).
10.3 Mantenimiento
Cada sistema de impactadores debe tener un programa de Mantenimiento
Preventivo. Este programa define las acciones generales a seguir para evitar
fallas en el sistema, lo cual redunda en la confiabilidad de los datos. En dicho
sistema se definen las rutinas de chequeo y limpieza de partes, así como
también las frecuencias de éstas actividades (Uribe, 2008). Algunas rutinas y
frecuencias de mantenimiento recomendadas son:
Por cada visita al lugar:
Verificar el nivel del flujo antes y después del muestreo.
Verificar el contador de tiempo antes y después del muestreo.
Revisar los empaques de la placa de fijación y observar posible desgaste en
exceso.
Mensualmente:
Llevar a cabo la calibración del muestreador.
Limpiar de todo polvo el área del cabezote (inlet) de muestreo.
Trimestralmente:
Verificar el número de horas de operación desde el último cambio de
escobillas.
54
Se debe inspeccionar la armadura y cambiar el motor si la armadura muestra
un desgaste excesivo.
Inspeccionar el cableado en busca de alambres quemados.
Limpiar el polvo del motor.
Inspeccionar el estado de todos los empaques, reponer si se encuentran con
desgastes excesivos.
Realizar procedimientos de calibración.
10.4 Tipo de contaminantes detectados
Partículas atmosféricas PST, PM10, PM2.5 y PM1.
O3, el SO2, el NO2, el CO y una amplia gama de COV (compuestos orgánicos
volátiles) (Uribe, 2008).
10.5 Ventajas
Colecta partículas a velocidades de flujo relativamente bajas.
Son ampliamente utilizados para la selección de tamaño en la colección de
partículas.
Facilidad para fraccionar las muestras de partículas.
Recoge partículas del medio donde se realiza el muestreo (Uribe, 2008).
10.6 Desventajas
La presencia de agua en el impactador producida por la condensación del
vapor de agua presente en el ambiente, lo cual podría alterar la medición.
En la colocación de los filtros y substratos es necesario asegurarse que estos
no se doblen ni dañen y que queden perfectamente planos (Uribe, 2008).
Al momento de ensamblar el equipo se debe tener cuidado de no tocar la
parte interna y sobre todo las boquillas de las diferentes etapas, ya que es
posible que algunas partículas que se encuentran en los dedos se depositen
sobre las etapas.
11. CAMARAS DE SEDIMENTACIÓN
55
11.1 Descripción
Estos equipos son cámaras paralepipédicas o cilíndricas de grandes
dimensiones en las que la velocidad de la corriente gaseosa se reduce para que
las partículas que están en suspensión tengan un tiempo suficiente para
depositarse en el fondo de la cámara, en forma de tolva, desde donde son
extraídas al exterior a través de un sistema estanco como puede ser una válvula
rotativa o de doble compuerta. Existen dos tipos principales de cámaras de
sedimentación (BIBIANA MARIA HERRERA SEPULVEDA, s.f.).
Figura
11.23
Cámara de sedimentación industrial (EPA, 2009)
11.2 Función
Las cámaras de sedimentación emplean la fuerza de gravedad para remover
partículas sólidas. El flujo de gas ingresa a una cámara donde disminuye la
velocidad del gas. Las partículas más grandes caen del flujo de gas en una
tolva. Debido a que las cámaras de sedimentación son efectivas sólo para la
remoción de partículas más grandes, usualmente se usan junto con un
dispositivo más eficiente de control. Para un buen funcionamiento es
conveniente que la velocidad del gas en la cámara sea inferior a 3 m/s o, en
cualquier caso, inferior a la velocidad de arrastre de las partículas que queramos
separar y que dependerá de su tamaño. Al aumentar la temperatura del gas
disminuye el rendimiento del equipo en el sentido de que aumenta el diámetro
mínimo de las partículas que son retenidas (BIBIANA MARIA HERRERA
SEPULVEDA, s.f.).
56
Figura 11.24 Funcionamiento de la cámara de sedimentación (EPA, 2009).
11.3 Mantenimiento
El mantenimiento de los sedimentadores incluye actividades periódicas que
consisten principalmente en el drenaje y evacuación de sedimentos acumulados
en el fondo de la unidad (OPS, 2005 ).
La evacuación de los sedimentos que se depositan en el fondo de la unidad será
cada 6 u 8 semanas dependiendo de la calidad del agua cruda y del volumen del
tanque. Si el agua es muy turbia la remoción de sedimentos se debe realizar con
ma
yor
frec
uen
cia.
57
Tabla 11.4 Actividades de mantenimiento (OPS, 2005 )
Es
importante
no
realizar los cortes
de
suministro
en
horas
de
máxima
demanda.
Generalmente,
realizan de medio
día a media tarde.
Se deberá advertir
a los usuarios sobre
los cortes de agua,
así
regular su consumo
durante el periodo
de
2005 ).
corte
(OPS,
estos
se
pueden
Figura
11.25
Limpieza
de
entrada de un desarenador (OPS, 2005 )
58
Figura 11.26 Limpieza de un sedimentador (OPS, 2005 )
Otros mantenimientos que deben realizarse con periodicidad son:
Engrasado de los dispositivos de apertura de compuertas (mensualmente).
Pintado de elementos metálicos con pintura anticorrosiva (semestralmente).
Inspección minuciosa de la unidad, resane de deterioros en la estructura,
reparación o cambio de válvulas y compuertas (anualmente).
11.4 Tipos de contaminantes detectados
Las cámaras de sedimentación se utilizan para el control de MP, principalmente
MP de diámetro aerodinámico mayor de 10 micras. La mayoría de los diseños
solamente atrapan de manera efectiva a la MP mayor de 50 micras
aproximadamente (EPA, 2009). El MP también incluye pequeñas partículas
líquidas y sólidas y también es referido como humo, polvo, vapor o neblina.
11.5 Ventajas
Bajos costos de capital.
Costos de energía muy bajos.
No hay partes móviles, por lo tanto, pocos requerimientos de
mantenimiento y bajos costos de operación.
Excelente Funcionamiento.
Baja caída de presión a través del equipo.
El equipo no está sujeto a la abrasión, debido a la baja velocidad del gas.
Proporciona enfriamiento incidental de la corriente de gas.
Las limitaciones de temperatura y presión dependen únicamente de los
materiales de construcción.
Recolección y disposición en seco (EPA, 2009).
11.6 Desventajas
59
Eficiencias de recolección de MP relativamente bajas, particularmente
para MP de tamaño menor a 50 µm.
No puede manejar materiales pegajosos o aglutinantes.
Gran tamaño físico.
Las bandejas de las cámaras de bandejas múltiples se pueden deformar
durante operación a altas temperaturas.
El modo de falla más común de las cámaras de asentamiento es la obstrucción
de la cámara con el polvo recolectado. En las cámaras de expansión, la
obstrucción puede resultar porque el polvo se acampane en la tolva o por falla
de sello en la descarga de la tolva (EPA, 2009).
12. COLECTORES DE PARTICULAS SECOS
12.1 Descripción
Un colector de partículas seco puede ser usado cuando las partículas del polvo
transportado están relativamente secas y no son pegajosas. Los filtros,
localizados en el interior del cuerpo del colector, son por lo general tubos largos
(comúnmente llamados bolsas), paneles recubiertos (llamados bolsas tipo
sobre), o cartuchos de pliegues rígidos hechos de un material fibroso. Las
partículas depositas sobre la superficie del filtro (por el lado de aire sucio), como
el filtro permite que la corriente de aire pase a través del filtro hacia el lado limpio
del mismo. Si las partículas no son tóxicas, el aire limpio puede ser reciclado de
vuelta al interior del local (Saller, 2018).
60
Figura 12.27 Colector de partículas seco (Saller, 2018)
12.2 Función
Un filtro de sacos captura partículas secas, a medida que los humos enfriados
pasan a su través; se compone de un cerramiento de compartimentos múltiples,
cada uno de los cuales contiene varios miles de sacos de tela, largos,
soportados verticalmente y de pequeño diámetro. Los humos pasan a través de
los poros del material del saco, que retiene las partículas que arrastran los
humos.
Los
humos
cargados
partículas
que
salen
caldera
que
quema
pasan
por
el
de
de
una
carbón,
calentador de aire
y entran en la
cámara
de
entrada del filtro
de sacos, desde
la
que
se
distribuyen a cada
de
los
compartimentos
para su limpieza;
en la salida de
cada uno de los
compartimentos
uno
se
reúnen
los
gases ya limpios
de partículas y se dirigen hacia la chimenea mediante un ventilador de tiro
inducido. Para la limpieza y mantenimiento de los sacos, se incomunica cada
compartimento, mediante cortatiros a la entrada y salida; cada compartimento
tiene una tolva para el flujo de humos de entrada, y un equipo para la
recolección y retirada de partículas. Los sacos individuales están cerrados por
uno de sus extremos y conectados a un manguito tubular por el otro, para
permitir el paso de los humos (Saller, 2018).
61
La capa de polvo, que se recoge en los sacos se denomina torta de polvo, que
se forma por la acumulación de partículas sobre los sacos; una vez formada, es
ésta y no el material del filtro del saco, la que facilita la mayor parte de la captura
de partículas.
Figura 12.28 Funcionamiento del colector de partículas seco (Saller, 2018).
12.3 Mantenimiento
Los filtros en un colector de polvo secos deben ser periódicamente limpiados
debido a que las
partículas se acumulan
en la superficie del
filtro formando un "una
torta
polvo",
cada vez que se forma
torta"
aumentando la media
de
"la
filtrante,
se
incrementa
resistencia del flujo
la
de aire a través de los
filtros.
A menos que los
filtros sean limpiados, la
resistencia al flujo
puede aumentar hasta
un punto donde es demasiado alto el flujo a través del sistema de control de
polvo y el colector pierde eficiencia súbitamente llegando a no capturar el polvo .
El sistema de limpieza y mantenimiento de un colector de polvo está instalado en
el cuerpo del colector. El sistema usualmente consiste de válvulas solenoides y
tubos sopladores que periódicamente pulsa aire comprimido a hacia el lado
limpio de los filtros e induce una expansión rápida de los filtros para desprender
62
las partículas colectada de la superficie del lado sucio de los filtros. El sistema
de limpieza de los filtros normalmente es automático, con válvulas activadas por
sensor de presión o un secuenciador de tiempo (ALTEC, 2017).
12.4 Tipo de contaminantes detectados
Partículas sedimentables. Tamaño diámetro > 10 µm.
Partículas en suspensión. Tamaño diámetro 0,1 µm - 10 µm.
Humos de combustión.
Partículas de naturaleza carbonosa, generadas normalmente en procesos
de combustión incompleta de hidrocarburos.
Gases (a presión y temperatura ambiente).
Contaminantes asociados a partículas sólidas.
Contaminantes que se encuentran asociados a partículas líquidas o que
condensan fácilmente.
12.5 Ventajas
Constituyen uno de los medios menos costosos de recolección de polvo,
tanto desde el punto de vista de operación como de la inversión.
Simple en diseño y fáciles de instalar (Medina, 2014).
12.6 Desventajas
No pueden manejar materiales húmedos o pegajosos.
Las unidades de alta eficiencia pueden tener altas caídas de presión.
Eficiencia de recolección relativamente baja.
13. COLECTORES DE PARTICULAS HÚMEDOS
13.1 Descripción
Estos equipos se utilizan para separar los sólidos de una corriente gaseosa
mediante un líquido que generalmente es agua. Esta acción permite la
transferencia de los contaminantes desde la fase gaseosa a la líquida donde se
obtiene un conjunto de partículas facilitando la remoción. Los colectores
63
húmedos pueden remover partículas, tanto líquidas como sólidas, en un rango
de 0,1 a 20,0 µm (González D. , 2008).
Figura 13.29 Colector
de particulas humedo
(González D. , 2008).
13.2 Función
Los
colectores
húmedos
funcionan
enfriando la corriente
gaseosa y la corriente
gaseosa y saturar en
humedad los gases
tratados. Siempre tienen un consumo de agua en su funcionamiento (Cruz Mora,
s.f.).
Las torres se caracterizan por atomizan un líquido por la parte superior de la
torre vacía, que contiene en su interior algunos elementos mecánicos como los
distribuidores de flujos que ayudan a mantener un caudal equivalente en toda la
sección de la torre mantener un caudal equivalente en toda la sección de la
torre, las gotas generadas caen mientras el gas, que se introduce por la parte
inferior de la torre, asciende en contracorriente. En su caída las gotas colisionan
con los sólidos, humectando y arrastrando a las partículas y absorben algunos
componentes gaseosos del gas portador (Jesús Rubio flamarique, s.f.).
13.3 Mantenimiento
El mantenimiento más importante para los colectores de partículas húmedos es
la limpieza de sus filtros. La limpieza por chorro de pulso es una de las formas
64
más comunes de limpiar las bolsas de filtro de la cámara de filtros. Las bolsas se
limpian en pequeños grupos, ya sea en una fila o en un módulo, y en cualquier
momento, las bolsas de filtro tendrán un grosor variable de “torta de polvo”. La
cantidad de polvo recolectado en una cámara de filtros depende de la capacidad
de la instalación y la cantidad de material fino en las existencias acumuladas
(González D. , 2008).Cuando se limpian las bolsas de filtro, el polvo cae de las
bolsas de filtro a las tolvas de recolección en la parte inferior de la cámara de
filtros. Por lo general, hay un transportador de tornillo en la tolva que se usa para
mover el polvo recolectado a un sistema de transferencia que transporta el polvo al
almacenamiento o de regreso a la mezcla.
13.4 Tipos de contaminantes detectados
Partículas de naturaleza carbonosa, generadas normalmente en procesos
de combustión incompleta de hidrocarburos.
Gases (a presión y temperatura ambiente).
Contaminantes que se encuentran asociados a partículas líquidas o que
condensan fácilmente (Cruz Mora, s.f.).
13.5 Ventajas
Son pequeños y compactos a comparación de otros equipos de
tratamiento.
Las partículas son fácilmente removidas de la corriente de gas, debido a
que su velocidad terminal aumenta por el incremento de masa.
El material puede chocar contra la superficie interior del equipo,
separándose de la corriente de gas (Cruz Mora, s.f.).
13.6 Desventajas
La mayor eficiencia de control se logra a expensas de una mayor caída de
presión a través del sistema.
Pueden resultar corrosión, a menos que la humedad sea removida.
14. ANALIZADORES DE MOVILIDAD DIFERENCIAL
14.1 Descripción
65
Los
analizadores
automáticos
de
movilidad
diferencia
aprovechan
las
propiedades físicas y/o químicas de un contaminante gaseoso para determinar
su concentración (INECC, 2017).
Figura
14.30
Analizador de movilidad diferencial
Los métodos actualmente utilizados por los analizadores automáticos de gases
contaminantes criterio se presentan a continuación:
Tabla 14.5 Métodos utilizados por los analizadores de movilidad
66
14.2 Función
Las partículas (MP) se recolectan en un filtro colocado en el extremo de un
elemento puntiagudo oscilante, que tiene su otro extremo fijo. La frecuencia de
oscilación del elemento cambia en proporción directa a la masa a medida que
esta se acumula en el filtro. La cantidad de masa en la muestra recolectada se
calcula a partir del cambio en la frecuencia del elemento en un período de
tiempo fijo.
El control de la tasa de flujo se hace mediante dos controladores de flujo másico:
uno para el flujo de la muestra, desde uno a tres litros estándar por minuto y el
otro para un flujo auxiliar para cumplir con las especificaciones de diseño de la
entrada de muestra (16.7 l/min). La concentración de partículas se determina a
partir de la masa recolectada, la tasa de flujo de la muestra y el tiempo de
recolección de muestra (INECC, 2017).
14.3 Mantenimiento
Dentro de las principales actividades de mantenimiento del equipo se
encuentran las siguientes:
Medir la intensidad de corriente eléctrica (voltaje) que alimenta al
temporizador.
Asegurar que el temporizador del equipo opere adecuadamente y que al
permitir el paso de la corriente eléctrica al motor, éste encienda.
Revisar que la graficadora gire cuando el motor esté encendido.
Revisar que la plumilla se mueva y que pinte cuando el motor esté
encendido.
En base a los resultados de la calibración del equipo, el operador debe
asegurarse de que el flujo indicado por la gráficadora se encuentra dentro
del rango óptimo de operación: de 36 a 44 ft3/min para muestreo de
PM10 y PM2.5 y de 40 a 60 ft3/min para PST.
67
Adicionalmente de manera general, se debe revisar que el elemento filtrante sea
suficiente para operar hasta la siguiente visita al sitio, en caso contrario, se
deberá cambiar (INECC, 2017).
También se debe revisar que la toma de muestra y los fraccionadores de
partículas se encuentren limpios; el periodo de limpieza lo determinará el
operador de acuerdo a la experiencia de las revisiones realizadas. Asimismo, se
deben registrar en la bitácora los parámetros de operación del equipo.
La inspección de los analizadores incluye la revisión física y la revisión de sus
parámetros de operación, así como una verificación de su estado de calibración.
Se debe revisar si hay indicios que señalen anormalidades en la operación de
los equipos, cualquier olor o ruido inusual puede indicar una falla del equipo, mal
funcionamiento o una fuga de algún gas.
En su caso, debe revisarse cuidadosamente el o los equipos afectados para
tomar de inmediato las acciones correctivas necesarias, como mantenimiento o
incluso su envío a reparación (INECC, 2017).
14.4 Tipos de contaminantes detectados
PM10 y PM2.5
Partículas de SO2, NO, NO2, CO, CO2, CH4, O2, SH2, NH3
14.5 Ventajas
Funciona continuamente.
Puede reducir las facturas de energía y ahorrar dinero.
Obtiene datos rápidamente.
Permite obtener los datos rápidamente.
Transfiere informes se pueden transferir a un ordenador y pueden ser
fácilmente impresos.
14.6 Desventajas
Es limitado el rango de los analizadores (INECC, 2017).
La tasa de dilución depende de la presión y masa de los gases.
68
Si la concentración de los gases emitidos es muy baja, al diluir se hará
más pequeña por lo que correría el riesgo de que el analizador no pudiera
detectarlo.
Requieren de un gas dilutor libre de los componentes que se desean
medir.
15. DISPOSITIVOS ÓPTICOS
15.1 Descripción
Los métodos ópticos de determinación de tamaño de partículas se basan en el
estudio de los
efectos que se
producen
cuando
muestra
de
una
partículas
suspendidas en
un
absorbente
es
iluminada por un
haz
luz
incidente.
de
medio
no
Este
estudio
puede
realizarse,
fijando
la
longitud de onda
de la radiación y
estudiando
espectro angular
de intensidades
de la radiación dispersada, o bien fijando el ángulo de detección en θ = 0 y
estudiando el espectro de absorción de la muestra.
Figura 15.31 Dispositivo óptico detector de partículas
69
15.2 Función
El principio de medida del dispositivo consiste en medir la velocidad de
sedimentación del denominado espejo de separación, que corresponde a la
frontera que se establece durante un proceso de sedimentación, entre la
suspensión que contiene material particulado y la fracción de fluido que va
quedando libre de partículas suspendidas. De modo que el problema técnico se
reduce a determinar la posición espacial en sucesivos intervalos de tiempos de
este espejo de separación, con el objeto de obtener perfiles temporales de la
posición de las partículas a medir y a partir de estos perfiles establecer la
velocidad de sedimentación, que es dependiente del tamaño del sistema de
partículas que sedimenta.
15.3 Mantenimiento
Requiere una limpieza y mantenimiento periódicos que garanticen la obtención
de imágenes de elevado contraste de una calidad igual a la de la óptica, la
electrónica y los componentes mecánicos del equipo.
Un protocolo de mantenimiento regular a intervalos periódicos, siempre es
aconsejable, pero la necesidad de limpieza vendrá dada por el uso y por la
efectividad de las medidas preventivas que se tomen para evitar la acumulación
de suciedad.
Los componentes delicados SOLO deberían limpiarse cuando sea necesario.
Muchos de los daños en las superficies ópticas se producen por fallidos intentos
de limpieza.
15.4 Tipo de contaminantes detectados
PM10 y PM2.5
15.5 Ventajas
Posee excelente precisión para la detección de MP.
Son fáciles de transportar e instalar.
70
15.6 Desventajas
Generalmente representa una inversión de fondos significativa.
Es un instrumento óptico sofisticado.
Requiere una limpieza y mantenimiento periódicos que garanticen la
obtención de imágenes de elevado contraste de una calidad igual a la de
la óptica, la electrónica y los componentes mecánicos del equipo.
Cuando se descuida la exposición al polvo, pelusas, suciedad, etc. o no
se elimina correctamente y a tiempo el aceite de inmersión, el rendimiento
óptico experimenta un empeoramiento que aumenta con el tiempo.
16. CONCLUSIÓN
El control de la emisión de partículas en los procesos industriales ha sido un
problema al que se ha dado más importancia en última parte del siglo XX. Este
problema llevó a la creación de aparatos colectores de polvo y gases para
controlar dicha emisión de partículas. (Villarrutia, 2014)
Debido a nuevas tendencias en la legislación y a las continuas presiones
regulatorias en el medio ambiente por parte de las autoridades y a la misma
opinión pública, las compañías se han comprometido a mejorar la operación y la
eficiencia en los equipos, al mismo tiempo de buscar continuamente soluciones
con una relación costo/beneficio adecuada para reducir las emisiones de
partículas.
Con objeto de minimizar el impacto ambiental y en la salud es necesario poner
en funcionamiento estrategias de control y reducción de las emisiones de
material particulado atmosférico, aunque para que éstas sean efectivas deben
realizarse de forma paralela con la reducción de las emisiones de gases. Es
necesario, además de realizar mediciones de la concentración de estos
71
contaminantes, evaluar su comportamiento asociándolos con su composición
química y origen, los cuales permitan orientar estrategias de control y realizar
seguimiento por parte de las autoridades ambientales interesadas. (Rendón,
2017)
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