Post on 11-Sep-2015
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+Contaminacin del Aire
Situacin
Nacional
CONTAMINACIN
ATMOSFRICA. Definicin
Ruidos
Olores
Gases
Vapores
Lumnica
Radiaciones
Material particulado
Vibraciones
Presencia de ciertas substancias y/o formas de energa en el aire, en concentraciones,niveles o permanencia lo suficientemente altos como para constituir un riesgo a lasalud y a la calidad de vida de la poblacin, y a la preservacin de la naturaleza oa la conservacin del patrimonio ambiental.
+Efectos de la contaminacin
atmosfrica
Mltiples estudios nacionales einternacionales han mostrado queexiste una asociacin entre el nivelde concentracin de contaminantesatmosfricos en la incidencia deenfermedades cardiorrespiratorias ymuertes prematuras.
Adems existe evidencia de efectosambientales como disminucin devisibilidad, daos a infraestructura eimpactos en flora y fauna
g/m3Promedio
anual
MP2,5
Es posible estimar que en Chile al menos 10
millones de personas estn expuestas a una
concentracin promedio anual de MP2.5
superior al 20 g/m3 (lmite establecido por el
DS N12/2011 Ministerio del Medio Ambiente)
+Mapas de emisiones
Calidad del aire por
regiones
Fuente : MMA(2011) , en base a RETC(2011)
Emisiones de SOx ( ton/ao)
Emisiones de Nox (ton/ao)
Emisiones de PM 2,5 (ton/ao)
FUENTES DE
EMISINATMSFERA CONCENTRACI
ONES
Partculas
Gases
Metales pesados
Compuestos
orgnicos
Horarias
Diarias
Anuales
Transporte y
dispersin
Transformacin
Acumulacin y/
remocin
CADENA CAUSAL
Fenmenos naturales
Origen
Antropognico
o natural
Efectos en seres
vivos
+Causas: Emisiones contaminantes
Las concentraciones de MP2.5, MP10, SO2 y NO2 se producen principalmente por emisiones directas de estos contaminantes a la atmsfera, ya sea de origen natural o antropognico (Contaminantes primarios)
O3 se forma por accin de la radiacin solar mediante reacciones qumicas entre COV. (Contaminante secundario)
MP2.5 tambin puede formarse en la atmsfera por reacciones entre precursores (SOx, NOx). Contaminante secundario
+MP2.5 vs MP10 (DICTUC, 2009)
Zona Norte: Fuentes emisorasfundamentalmente asociadas aprocesos mineros, que generanprincipalmente materialparticulado grueso:
MP2.5~14% MP10
Zona Centro: Actividadesindustriales variadas, fuentes decombustin domiciliaria eindustrial, zonas urbanas
MP2.5~50% MP10
Zona Sur: Combustin de lea
MP2.5~70% MP10
+ CONTAMINANTES
ATMOSFRICOS
Contaminantes
primarios
Contaminantes
secundarios
Emitidos directamente por procesos
naturales o antropognicos
Generados a partir de reacciones qumicas
que algunos contaminantes
primarios sufren en la atmsfera
Tipos de fuentes emisoras
Fuentes Emisoras
Fijas Mviles Fugitivas
Fuentes Naturales
(volcanes, erosin,
aerosol marino, plantas, etc)
Fuentes Humanas
(procesos de combustin,
procesos industriales)
MP CO CH4
SO2
NH3
NOX
COV
MP CO CH4
SO2
NH3
NOX
COV
LAS PRINCIPALES EMISIONES OCURREN DEBIDO A LA COMBUSTION DE LEA,
CARBON, GAS, DERIVADOS DEL PETROLEO, RESIDUOS ORGANICOS, etc
GENERACIN DE VAPOR, ELECTRICIDAD, CALOR Y ENERGIA MECNICA
Actividades Productivas
Transporte
Actividad Domstica
Fuentes Fijas vs Fuentes Mviles
Fuentes Puntuales vs Fuentes Difusas
Contaminantes Primarios vs Contaminantes Secundarios
90% matriz energtica en base a combustin
Material Particulado,
CO SO2 NOX
Compuestos Orgnicos Voltiles
Lea
Carbon
Gas Natural
Derivados del petrleo
Residuos orgnicos
CxH
yO
wS
zN
n+ O
2CO
2+ H
2O + otros
Hidrocarburos Aromticos
Dioxinas y Furanos
TECNOLOGA
Motores, Hornos, Calderas, Estufas, Fogones.
Sistemas de Depuracin de Gases de Combustin
Contaminantes Criterio
Monxido de carbono (CO)
Dixido de azufre (SO2)
xidos de nitrgeno (NO2, NO)
Ozono (O3)
Plomo (Pb)
Material particulado (MP10, MP2,5)
Contaminantes criterios: comunes y perjudiciales para la salud y bienestar de
las personas. Han sido objeto de estudios de evaluacin y control normativo.
Contaminantes Atmosfricos Peligrosos
Asbestos
Benceno
Arsnico
Mercurio
Berilio
Dioxinas y furanos
Cloruro de vinilo
Radn y otros radioncleos
Contaminantes atmosfricos Peligrosos: compuestos cancergenos y no-
cancergenos que pueden causar serios daos a la salud de las personas. Han
sido objeto de estudios de evaluacin y control normativo en varios pases.
Otros Contaminantes de
Inters
Mercaptanos
cido Sulfdrico
Aminas Voltiles
Amonaco
Dixido de Cloro
Metano
Metanol
Xileno
Tolueno
Otros orgnicos
Total Reduced
Sulphur (TRS)
Compuestos
Orgnicos Voltiles
Lea
Carbon
Gas Natural
Derivados del petrleo
Residuos orgnicos
CxH
yO
wS
zN
n+ O
2CO
2+ H
2O + otros
MP CO COV
MP CO SO2 COV
CO NOX
MP CO SO2 NOX COV
MP CO SO2 NOX COV
Luz solar
Oxgeno (O2)
Radicales Libres (OH, O2H)
Ozono (O3)
Radicales nitrogenados (NO3 y N
2O
5)
cidos: HNO2
HNO3
H2SO
4
TRANSFORMACIONES FSICO-QUMICAS DE LOS
CONTAMINANTES ATMOSFRICOS
Los contaminantes atmosfricos sufren transformaciones debido
a los siguientes agentes ambientales:
La velocidad de los procesos de transformacin depende de la radiacin
solar, temperatura, humedad, precipitaciones y otras caractersticas
climticas
CONTAMINANTES PRIMARIOS CONTAMINANTES SECUNDARIOS
Ej: formacin de Perxido de Acetonitrilo (PAN)
REACCIONES DE LOS OXIDOS DE NITRGENO (NOX)
Smog Fotoqumico: contaminacin del aire originada a partir de xidos de nitrgeno
y compuestos orgnicos voltiles, mezclados bajo los efectos de la radiacin solar
produciendo gas ozono. Color marrn rojizo.
NO + O2
NO2
NO2
+ Luz Solar NO + O
O + O2
O3
En ausencia de COVs : O3
+ NO O2
+ NO2
En presencia de COVs: R + O3
ROO + O
ROO + NO RO + NO2 RCOOONO
2
N2
+ NO
O2
Partculas slidas y lquidas que se encuentran en suspensin
estable en la atmsfera. 0,0002 m - 100 m
Composicin compleja:
Carbono Elemental (Holln)
Compuestos Orgnicos
xidos de Si, Fe, Al
Carbonatos
Sulfatos
Nitratos
Amonio
Cloruros
Metales traza
Polen, Hongos, Bacterias
MATERIAL PARTICULADO
+Principales fuentes a nivel nacional:
MP2.5: Calefaccin domiciliaria a lea
SOx: Fundiciones de cobre
NOx. Centrales termoelctricas y fuentes mviles
Participacin por fuente en Chile
Uno de los principales instrumentos de gestin establecidos por la ley 19.300, corresponde a
la dictacin de normas de emisin y de calidad ambiental primarias y secundarias. Esta ltima
permite posible definir la calidad ambiental para los distintos componentes
+Normas de Emisin
+ Normas de Emisin: Establece la cantidad mximapermitida para un contaminante medida en el efluentede la fuente emisora
Las normas de emisin, junto con las normas de calidad,constituyen instrumentos orientados a prevenir ycontrolar la concentracin de contaminantes en el aire
Regulan fuentes especficas y pueden tener alcanceregional o nacional
Apuntan al control de las fuentes ms contaminantes anivel nacional
+Normas de emisin vigentes
Fuentes Actividad regulada Contaminantes Alcance Decreto
Fuentes
Fijas
Fuentes fijas que
emitan arsnico
As Nacional D.S. 165/1999, MINSEGPRES.
Actualizado DS 75/2008,
MINSEGPRES
Fabricacin de pulpa
sulfatada
H2S Nacional D.S. 167/1999, MINSEGPRES
Incineracin y co-
incineracin
MP, SO2, NOx,
COT, CO, metales
pesados, HCL, HF,
Benceno, dioxinas y
furanos
Nacional D.S. 145/207, MINSEGPRES
Centrales
termoelctricas
MP, SO2, NOx, Hg Nacional D.S. 13/2011, MMA
Sector industrial y
comercial
MP, CO, SO2, NOx RM DS 66/2010 MINSEGPRES
Fuentes
estacionarias
MP RM DS 4/1992 MINSAL
Artefactos que
combustionan lea
MO Nacional DS 39/2012 MMA
Tarea pendiente: Fundiciones primarias y secundarias.
En Anteproyecto norma de emisin para fundiciones de cobre y fuentes emisoras de As.
Normas de emisin vigentes
Fuentes Actividad
regulada
Contaminantes Alcance Decreto
Fuentes
Mviles
Vehculos
medianos
CO, HC,
HCNM, NOx,
MP
Nacional DS 54/1994 MTT
Vehculos
pesados
CO, HC,
HCNM, NOx,
MP
Nacional DS 55/1994 MTT
Motocicletas CO, HCT, NOx Nacional DS 140/2000 MTT
Buses de
Locomocin
colectiva
CO, HCT;
HCNM, CH4,
NOx, MP
RM DS 130/2001 MTT
Vehculos
livianos
HC, HCNM,
CO, NOx, MP
Nacional DS 211/1991 MTT
+Calidad del aire en Chile
La preocupacin por la calidad del aire en Chile tiene antecedentes que datan de mediados del siglo XX, cuando se dictaron las primeras normad de calidad y emisin:
D.S. N 144/1961, Ministerio de Salud: Establece normas para evitar emanaciones o contaminantes atmosfricos de cualquier naturaleza. No estableci lmites dee concentraciones mximas apara algunos contaminantes
Resolucin N1215/1978, Ministerio de Salud: Normas sanitarias mnimas destinadas a prevenir y controlar la contaminacin atmosfrica. Fija concentraciones mximas, primera norma de calidad nacional
A la fecha se han realizado nuevos estudios y procesos de revisin normativas que han permitido que Chile cuente con normas de calidad ambiental, e alcance nacional (normas primarias) que regulan la concentracin de los principales y mas nocivos contaminantes.
+Norma de Calidad Primaria.
Definicin
Aquella que establece los valores de lasconcentraciones y perodos, mximos o mnimospermisibles de elementos, compuestos, sustancias,derivados qumicos o biolgicos, energas,radiaciones, vibraciones, ruidos o combinacin deellos, cuya presencia o carencia en el ambientepueda constituir un riesgo para la vida o la salud de
la poblacin. Estas normas tienen alcancesnacional
+Normas primarias de calidad vigentes
Contaminante Norma
O3 D.S. N112/2002, Ministerio Secretara General de la
Presidencia. Establece Norma primaria de calidad del aire para
Ozono
MP10 D.S. N59/1998, Ministerio Secretara General de la
Presidencia. Establece Norma primaria de calidad del aire para
MP10. Derogado y reemplazado por D.S N20/2013
MP2.5 D.S. N12/2011, Ministerio del Medio Ambiente. Establece
Norma primaria de calidad del aire para MP2.5
SO2 D.S. N113/2002, Ministerio Secretara General de la
Presidencia. Establece Norma primaria de calidad del aire para
Dixido de Azufre
NO2 D.S. N114/2002, Ministerio Secretara General de la
Presidencia. Establece Norma primaria de calidad del aire para
Dixido de Nitrgeno
CO D.S. N115/2002, Ministerio Secretara General de la
Presidencia. Establece Norma primaria de calidad del aire para
Monxido de Carbono
Pb D.S. n136/2000, Ministerio Secretara General de la
Presidencia. Establece Norma primaria de calidad del aire para
Plomo en el aire
Ejemplos de muestradores activos : Partisol
Aplicacin: mediciones de MP10 o MP2.5, captura en filtros
+Evaluacin del estado de la calidad del aire
Para evaluar el estado de la calidad del aire, en relacin con los estndares establecidos en las normas de calidad ambiental, se analizan los registros de las estaciones de monitoreo con representatividad poblacional (EMRP).
Una EMRP debe cumplir ciertas condiciones establecidas en las normas de calidad primaria.
Estacin Calidad de Aire
Estacin Lagunilla
Estacin Kingston
College
+Zonas saturadas y latentes
Planes de prevencin y descontaminacin
INSTRUMENTOS DE GESTION AMBIENTAL
Norma de
Calidad Ambiental
Superacin
Zona Saturada
Plan de
Descontaminacin
Latencia (80-100%)
Zona Latente
Plan de Prevencin
Recuperar y alcanzar
la meta ambiental.
No sobrepasar los
niveles considerados.
Contaminacin Atmosfrica
Zona Latente
Aquella en que la medicin de la concentracin de contaminantes en el aire, agua o suelo, se sita entre el 80% y el 100% del valor de la respectiva norma de calidad ambiental (art. 2 letra t), Ley 19.300/94)
Contaminacin Atmosfrica
Zona Saturada
Aquella en que la medicin de la concentracin de contaminantes en el aire, agua o suelo, se sita sobre el 100% del valor de la respectiva norma de calidad ambiental (art. 2 letra u), Ley 19.300/94)
+0
20
40
60
80
100
120
140
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
0
20
40
60
80
100
120
140
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Latente
Plan de PREVENCIN Plan de DESCONTAMINACIN
Saturado
+Declaracin de Zona
Saturada o latente
(Decreto Supremo MMA)
Elaboracin de Anteproyecto
Plan de
Descontaminacin
(Zona saturada)
Elaboracin de Anteproyecto
Plan de
Prevencin
(Zona Latente)
Anlisis histrico
Datos calidad del aire
EMRP
Consulta
Pblica
Promulgacin
Plan
(DS. MMA)
Seguimiento
PROCEDIMIENTO LEGAL
+Los planes de prevencin y descontaminacin
contendrn, a lo menos:
a) La relacin que exista entre los niveles de emisin totales y
los niveles de contaminantes a ser regulados;
b) El plazo en que se espera alcanzar la reduccin de
emisiones materia del plan;
c) La indicacin de los responsables de su cumplimiento;
d) La identificacin de las autoridades a cargo de su
fiscalizacin;
e) Los instrumentos de gestin ambiental que se usarn para
cumplir sus objetivos;
f) La proporcin en que debern reducir sus emisiones las
actividades responsables de la emisin de los
contaminantes a que se refiere el plan, la que deber ser
igual para todas ellas;
g) La estimacin de sus costos econmicos y sociales, y
h) La proposicin, cuando sea posible, de mecanismos de
compensacin de emisiones.
Localidades declaradas en condicin de latencia o
saturacin
con anteproyectos de planes en curso
25.03.13: Declaracin Zona Saturada por MP10 Chilln y Chilln Viejo
Prximamente Los Angeles
+Caso Santiago
+Regin Metropolitana
Fue declarada zona saturada por O3, MP10, CO, as como zona
de latencia por NO2, mediante DS N131/1996 MINSEGPRES.
DS. N16/1998: Primer Plan de Prevencin y Descontaminacin
Atmosfrica para la RM (PPDA)
DS 99/2009. Actualizacin del Plan
+Concepcin Metropolitano
+Antecedentes
6 de Marzo 2006: D.S. N 41/2006 MINSEGPRES: Declara Zona latente por MP10 (concentracin 24 hrs) a 10 comunas del Gran Concepcin (Lota, Coronel, San Pedro de la Paz, Hualqui, Chiguayante, Concepcin, Hualpn, Talcahuano, Penco y Tom)
6 de Marzo de 2007: Resolucin Exenta N476/2007 CONAMA: Da inicio al proceso de elaboracin de PPA para la zona de latencia del Concepcin Metropolitano
Hasta 2011. Numerosas ampliaciones de plazos para la elaboracin del plan
Resolucin Exenta N1612/2011, MMA. Aprueba Anteproyecto del Plan de Prevencin
CONTROL DE EMISIONES
ATMOSFRICAS
Opciones:
ELIMINAR LA FUENTE DE EMISION
DISMINUIR LA EMISIN EN LA FUENTE
DEPURAR LA EMISIN
TRANSFERIR A TERCEROS
Cambiar a energa ms
limpia (ej. elica)
Mejorar la eficiencia energtica
Sistemas de abatimiento (filtros,
p.p.e., etc)
Compensar emisiones, bonos de
emisin.
MATERIAL PARTICULADO
Seleccin de la tecnologa de abatimiento en funcin de los
requerimientos de depuracin y de las caractersticas de la
emisin
e
se
m
mm
Sistema de
abatimientomE ms
mE - mS
GAS
AFLUENTE
GAS
LIMPIO
PARTCULAS
DEPURADOR CICLNICO.
70-99% EFICIENCIA. > 10 m
CICLONES
Sistemas de Depuracin de Gases
de Combustin
R
VFCen
2
GAS
AFLUENTE
GAS LIMPIO
PARTCULAS
MULTI
CICLONES
MAYOR EFICIENCIA
DEPURATIVA Sistemas de Depuracin de Gases
de Combustin
CICLONES
Ventajas
Bajo costo de fabricacin
Capacidad de operacin a temperaturas altas
Baja mantencin debido a que no hay partes mviles
Desventajas
Baja eficiencia de remocin para partculas pequeas
Costos de operacin relativamente altos debido a la
prdida de presin.
SALIDA DE GASES
DEPURADOS
PRECIPITADOR ELECTROSTTICO
ALIMENTACIN DE GAS
SLIDOS
RESIDUALES
ELECTRODO COLECTOR DE PARTCULAS
GAS
AFLUENTE
GAS
LIMPIO
PARTCULAS
PRECIPITADOR ELECTROSTTICO
PRECIPITADOR ELECTROSTTICO
Ventajas
Muy eficientes para remover partculas muy pequeas
Pueden tratar grandes volmenes, con baja prdida de presin
Pude recuperar materiales valiosos
Costos de operacin relativamente bajos
Desventajas
Altos costo de fabricacin
Dificultades ante cambios en las condiciones de operacin
De gran volumen y ocupan mucho espacio
Baja eficiencia para partculas con alta resistividad elctrica.
LAVADORES DE GASES
GAS AFLUENTE
(MP, SO2)
GAS
LIMPIOAGUA
LIMPIA
AGUA
SUCIAContaminantes
secundarios
Lavador tipo Venturi
LAVADORES DE GASES
Ventajas:
Puede manejar polvos inflamables y explosivos con seguridad
Provee absorcin de polvo y gases en una misma unidad
Maneja gases hmedos sin problemas
Provee enfriamiento de gases calientes
Partculas y gases corrosivos pueden ser neutralizados
Desventajas:
Potencial alto de problemas de corrosin
Se genera un efluente lquido que puede requerir tratamiento
Requiere proteccin contra el congelamiento en climas fros
Dificulta la recuperacin de materiales recolectados
Genera lodos contaminados
FILTROS DE MANGA
El gas que contiene las partculas
es forzado a pasar por un filtro.
Este filtro esta hecho de un
material diseado para recolectar
partculas y a medida que estas se
van acumulando, aumenta la
capacidad de filtrado.
Ventajas:
Muy eficientes para remover partculas muy pequeas
Pueden operar con una variedad grande de polvos
Diseo modular de ffil instalacin
Pueden operar en un amplio rango de flujo volumtrico y no producen
grandes perdidas de presin.
Desventajas:
Requieren de una superficie importante
Los filtros se daan con altas temperaturas y compuestos corrosivos.
No pueden operar en condiciones de humedad
Alto riesgo de incendio y/o explosin, segn el material y las
condiciones de operacin
FILTROS DE MANGA
RIESGOS OPERACIONALES: INCENDIO y/o
EXPLOSIN
Debido a:
Material particulado
inflamable/explosivo
Bajos contenidos de humedad
Altas temperaturas