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. 3 • 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. 4 • 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. 5 • 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. 6 • 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) BIBLIOGRAFIA ALTEC. (2017). www.pirhua.udep.edu.pe. Obtenido de https:/https://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/11042/1274/IME_123.p df?sequence=1&isAllowed=y/bitstream/handle/11042/1274/IME_123.pdf? sequence=1&isAllowed=y Amy Grace Savege Gómez. (s.f.). Obtenido de https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/99222/REPORT_172.p df Beltrán, J. P., & Aroca, M. P. 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