COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA FASE 2 (CMG2) · 2017-09-01 · En la unidad de mezcla se...

COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA FASE 2 (CMG2)

SOLICITUD DE LA AUTORIZACIÓN AMBIENTAL INTEGRADA

DOCUMENTACIÓN SECTORIAL AIRE

012 ESTUDIO OLFATOMÉTRICO. Rev 0.

N.E 20144. C.D. 03.02.01 MAYO 2017

COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA FASE 2


012 ESTUDIO OLFATOMÉTRICO

DOCUMENTACIÓN SECTORIAL AIRE 1/2


DOCUMENTACIÓN SECTORIAL AIRE


ÍNDICE DE CONTENIDOS

1. ALCANCE ........................................................................................................................... 2

COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA FASE 2



DOCUMENTACIÓN SECTORIAL AIRE 2/2

1. ALCANCE

En el presente documento 012 ESTUDIO OLFATOMÉTRICO se presenta el Estudio de

estimación de niveles de emisión e inmisión de olores del Complejo Medioambiental de

Gipuzkoa Fase 2 (CMG2) realizado por LABAQUA.

ESTUDIO DE ESTIMACIÓN DE NIVELES DE EMISIÓN E INMISIÓN

DE OLORES DEL COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA

FASE 2 (CMG2)

Asunto/Descripción Informe Final

Fecha: 17 de febrero de 2017

Código o Referencia Informe IDOM_02_2017

CLIENTE

Cliente: IDOM

Persona de contacto: Vicente Llaguno

Dirección: Avda Zarandoa, 23

CP y Población 48015 Bilbao

Provincia Vizcaya

Razón Fiscal: LABAQUA S.A.

Centro: Alicante

Departamento/Sección: Diagnóstico y Control de Olores

Teléfono: 965 10 60 70

Correo electrónico: [email protected]

ELABORADO POR APROBADO POR

Jose Vicente Martinez

Jefe de Proyectos

Ruben Cerdá Ortiz

Jefe de Producto

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INDICE

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 3

2. OBJETIVO DEL ESTUDIO ............................................................................................................ 4

3. INFORMACIÓN DE LA PLANTA OBJETO DE ESTUDIO ............................................................ 5

3.1. Localización y descripción de las instalaciones ............................................................................... 5

3.2. Tratamiento de olores del sistema de biometanización ................................................................... 9

4. CÁLCULO DE LA EMISIÓN DE OLOR ....................................................................................... 12

4.1. Utilidad de factores de emisión de olor. ......................................................................................... 12

4.2. Emisión de olor del Complejo Medioambiental de Guipúzcoa Fase 2 (GMG2) tras la ampliación de la fase 2 .................................................................................................................................... 12

5. MODELIZACIÓN DE LA INMISIÓN DE OLOR ........................................................................... 16

5.1. Descripción del modelo de dispersión utilizado. CALPUFF ........................................................... 16

5.2. Procedimiento de cálculo de CALPUFF en el presente estudio ..................................................... 16

6. MOLESTIAS DE OLORES CAUSADAS EN EL COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA FASE 2 (CMG2) ....................................................................................................... 27

7. CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 28

7.1. Emisión de olor .............................................................................................................................. 28

7.2. Inmisión de olor .............................................................................................................................. 29

ANEXO I REFERENCIAS MÁS DESTACADAS DE LEGISLACIÓN EN MATERIA DE OLORES .... 30

ANEXO II LA OLFATOMETRÍA: DESCRIPCIÓN Y METODOLOGÍA ................................................ 36

DESCRIPCIÓN DE LA OLFATOMETRÍA .................................................................................................... 37

ANEXO III INFORME DE VALIDACIÓN DE DATOS METEOROLÓGICOS SIMULADOS ................ 53

III.1 Valores climatológicos de la zona de estudio ................................................................................ 54

III.2. Justificación del año de referencia en la modelización meteorológica. .......................................... 56

III.3. Modelización meteorológica ........................................................................................................... 57

III.4. Validación del modelo meteorológico ............................................................................................. 61

III.5. Referencias .................................................................................................................................... 71

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1. INTRODUCCIÓN

El presente estudio teórico de estimación de los niveles de emisiones e inmisiones de olores del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2), constituido por la planta de biometanización de biorresiduo y la planta de tratamiento y maduración de escorias, se elabora como documento integrante del Proyecto Básico para la solicitud de la Autorización Ambiental Integrada del CMG2 por parte del Consorcio de Residuos de Gipuzkoa. Este estudio se llevará a cabo a partir de factores de emisión de olor obtenidos de datos experimentales de plantas similares y con los datos de diseño de la futura ampliación y las características de la zona (meteorología, orografía, etc). La relación existente entre los olores emitidos por una determinada instalación y de la influencia generada sobre la población que vive en los alrededores es muy compleja de determinar ya que en esta relación participan unos componentes objetivos físicos y químicos fácilmente medibles, pero otros muchos de carácter subjetivo más difíciles de evaluar. Por ejemplo, las molestias y, por tanto las quejas por malos olores procedentes de la población no solo dependen de la concentración y duración de la exposición de los olores sino también del tipo de olor percibido (que sea más o menos agradable), de las características olfativas de cada persona y del entorno en el que se encuentra (agrícola-ganadero, industrial o urbano), de las aptitudes particulares de cada individuo hacia la instalación responsable de los olores, antecedentes históricos, etc. La relación entre el olor en el ambiente y las molestias en la población es, como se puede ver, difícil de determinar inequívocamente. Por ello, para la valoración de las molestias de olor y la búsqueda de soluciones se ha utilizado la olfatometría, metodología de amplia aceptación en Europa y otros países del resto del mundo. La olfatometría se basa en establecer una relación entre los posibles orígenes de los olores y su molestia para el entorno. La metodología utilizada en el presente estudio está basada en la normativa europea UNE-EN 13.725 “Cuantificación de la concentración de olor por olfatometría dinámica”. Los tres aspectos que determinan los problemas causados por los focos emisores son:

Generación: concentración de olor producida por una fuente, en unidades de olor por metro cúbico (uoE/m3).

Emisión: está ligada al caudal de aire que emite el foco y se mide como unidades de olor por unidad de tiempo.

Inmisión: concentración de olor en el entorno (uoE/m3), que es función, entre otros factores, de la emisión de olor de cada instalación, de las condiciones meteorológicas propias de la zona y de la orografía de la zona.

Las posibles molestias causadas en la población están relacionadas con la concentración de olor en el entorno, así como la frecuencia con la que se superan unos ciertos límites de olor. Los resultados de los modelos de inmisión se representan mediante líneas que determinan las áreas del entorno en las que se generan molestias por malos olores, así como el grado de estas molestias.

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2. OBJETIVO DEL ESTUDIO

El presente estudio olfatométrico tiene por objeto determinar el impacto ambiental por olores producido por el Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2), constituido por la planta de biometanización de biorresiduo y la planta de tratamiento y maduración de escorias. Con este fin se han llevado a cabo las siguientes actividades:

Identificación de los focos de emisión presentes en la instalación en base a las características técnicas definidas para la instalación a partir de la información actualmente existente.

Estimación de los niveles de emisión de olor para cada fuente, utilizando factores teóricos de emisión obtenidos a partir de estudios experimentales realizados por Labaqua S.A., en plantas de características similares.

Modelización matemática de los niveles de inmisión de olor en el entorno y representación de las curvas de isoconcentración.

Interpretación de los valores de inmisión de olor, de acuerdo a los niveles guía publicados.

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3. INFORMACIÓN DE LA PLANTA OBJETO DE ESTUDIO

3.1. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES

El futuro Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2), se situará en las instalaciones del Complejo Medioambiental de Guipúzcoa, ubicado en el Polígono de Eskuzaitzeta (Parcela D) en el ámbito administrativo de Zubieta, al Suroeste del término municipal de Donostia-San Sebastián. En la figura 3.1., se muestra la ubicación del futuro Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2).

Figura 3.1. Ubicación del futuro Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2).

Los procesos/etapas productivos que tienen lugar en el Complejo Medioambiental de

Gipuzkoa Fase 2 (CMG2) son los que se especifican a continuación:

Para el caso concreto de la Planta de Biometanización: Recepción y descarga del biorresiduo. Los camiones de recogida de biorresiduo, tras su

paso por la zona de control y pesaje se dirigirán al Área Funcional de Biometanización

siguiendo en todo momento las indicaciones de los operarios. La descarga de residuos se

realizará directamente al foso de recepción, que se dimensionará teniendo en cuenta las

previsiones futuras de recepción de residuos, es decir, las 60.000 t/año en la Fase I+II.

https://es.wikipedia.org/wiki/Guip%C3%BAzcoa

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Primera etapa de pretratamiento del residuo. Mediante el mecanismo de elevación y de traslación longitudinal y transversal del pulpo soportado por el puente grúa, el biorresiduo será captado del foso y depositado en la tolva de alimentación de la línea mecánica de pretratamiento, con el fin de extraer la fracción de rechazo y acondicionar el biorresiduo para el posterior proceso de digestión anaerobia. El diseño específico de esta línea (tamaños de malla de la criba, incorporación de trituradores, número de separadores de materiales férricos y no férricos, etc.), dependerá de la tecnología seleccionada. En este caso, la línea de pretratamiento presentará el siguiente funcionamiento: Un pulpista desde una cabina acondicionada para este fin, se encargará del control del movimiento del pulpo y del reparto del residuo dentro del foso, evitando así una posible fermentación del residuo por no estar homogéneamente distribuido. Además, controlará la entrada de objetos de grandes dimensiones que pudieran dañar elementos de equipos de procesos posteriores, colocándolos en los contenedores situados en los extremos del foso. El pulpo cargará el residuo en la sección de alimentación de un primer molino / triturador rotativo de baja velocidad. Este equipo cumplirá la función de desgarrador abrebolsas y en el mismo tendrá lugar una primera reducción de tamaño del material alimentado. Dicho material, una vez sometido a esta primera reducción de tamaño, será conducido a través de una cinta transportadora hasta un tamiz rotativo (criba) con un tamaño de malla previsto de 40 mm. El material por debajo de dicha granulometría, que constituirá la fracción fina, será conducido a través de una cinta transportadora hasta un separador magnético, para ser finalmente transportado hasta la unidad de dosificación de la sección de digestión anaerobia. Por su parte, la fracción de tamaño mayor de 40 mm, será conducida mediante cintas transportadoras, pasando por un segundo separador magnético, hasta un segundo triturador, en el que tiene lugar una reducción adicional de tamaño. Este material, una vez triturado, es conducido a través de un nuevo tramo de cinta transportadora de vuelta al primero de los molinos / trituradores citados. Esta operación permitirá maximizar la fracción orgánica finalmente alimentada al reactor, así como la fracción inorgánica separada en el cribado. Periódicamente, se procede a la extracción / retirada de la citada fracción inorgánica (descarga a un contenedor para ser gestionado como rechazo). El pre-tratamiento, será por tanto, un proceso puramente mecánico de eliminación de materiales que no son susceptibles de ser alimentados al digestor, dadas sus características.

Etapa de biometanización (digestión anaerobia). El biorresiduo, tras su paso por la etapa de pretratamiento, se verterá a un tornillo dosificador. Este tornillo dosificador transportará el material a la bomba de alimentación. En la bomba de alimentación, tendrá lugar la mezcla de la fracción proveniente de la materia orgánica fresca con la que procede del digestor que funcionará como inóculo, con el objetivo de optimizar el proceso de digestión anaerobia. Tendrá lugar por tanto, una mezcla previa entre la materia prima gestionada y una proporción del digesto ya existente en el reactor.

En la unidad de mezcla se inyectará una pequeña cantidad de vapor saturado a baja presión (a 0,3 – 0,5 bares de sobrepresión y 105 º C de temperatura aproximadamente) para aumentar la temperatura de la masa, hasta una temperatura que oscilará entre los 48-55ºC de forma que el proceso tenga lugar en condiciones termofílicas.

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Seguidamente la masa se bombeará hacia la parte superior del digestor, por donde es introducida en el mismo.

Este digestor no presentará ningún equipo de mezcla interior. La masa en fermentación se moverá por gravedad desde la parte superior a la inferior del digestor. El digesto saldrá del digestor a través de la salida cónica, y una fracción del mismo se recirculará hacia la bomba de alimentación para su utilización como inóculo, tal y como se ha indicado anteriormente.

Durante la fase de fermentación, aproximadamente el 75% de los sólidos volátiles introducidos en el digestor se convertirán en biogás (biodegradabilidad del proceso). El biogás producido en el digestor fluirá en condiciones normales, por diferencia de presión, fuera del digestor hacia el gasómetro. Desde aquí el biogás será enviado a los motores de cogeneración. Para reducir el contenido de H2S en el biogás, se tiene previsto añadir cloruro férrico en la bomba de alimentación.

Cuando la producción de biogás exceda el consumo, o en casos de emergencia, el biogás será llevado a la una antorcha habilitada a tales efectos.

El digesto generado se transportará mediante tornillos hasta la unidad de deshidratación donde el digesto llegará a un contenido en sólidos totales entre el 30 y el 35 % aproximadamente.

El tiempo medio de permanencia del bioresiduo en el digestor se estima en unos 25 días.

Almacenamiento y tratamiento de la corriente de biogás generada en el digestor. El biogás producido se almacenará temporalmente en un gasómetro de membrana para poder garantizar un flujo uniforme de biogás a la planta de cogeneración formada por motores para la generación de energía eléctrica. Se prevé que este equipo de almacenamiento sea a baja presión, evitando así el complejo proceso de comprimir y refrigerar para almacenar a elevada presión. El gasómetro presentará una capacidad mínima de almacenamiento de biogás que se estima en unos 540 m3.

Generación de energía eléctrica mediante la combustión del biogás obtenido como producto en el proceso de digestión anaerobia. Los motores de cogeneración, que utilizarán como combustible el biogás generado en el proceso de digestión anaerobia, transformarán la energía térmica del biogás en energía mecánica y térmica. La energía mecánica a su vez se transforma, en el alternador de cada módulo, en energía eléctrica.

Deshidratación del biorresiduo digerido en el proceso de biometanización. La fracción sólida digerida (digesto) será extraída del digestor y enviada mediante la bomba de extracción directamente al sistema de deshidratación de la fracción sólida, formada por una serie de unidades de mezcla, prensas y finalmente, un decantador centrífugo.

Estos equipos habilitan que, por efecto de la rotación y la fuerza centrífuga generada, se separe una fracción sólida (digesto deshidratado) y una líquida (fundamentalmente agua).

Para mejorar la eficacia de la separación se requerirá la adición de polielectrolito floculante aguas arriba de la centrífuga. Además resulta necesario disponer de sistemas de dosificación de antiespumante (a la entrada de la centrífuga) y de estabilización de la dureza del agua.

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La Planta para el Tratamiento y Maduración de las Escorias que estará ubicada en el CMG2, tratará las escorias generadas en el Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 1 (CMG1), y presentará las siguientes características principales:

Los objetivos perseguidos mediante la implementación de la planta de tratamiento y maduración de las escorias serán los que se especifican a continuación:

- Recuperar todos los metales férricos y no férricos contenidos en las escorias. Para ello, las escorias serán sometidas, previo al proceso mecánico de separación, a un proceso de secado, lo que permitirá aumentar los rendimientos de los equipos de clasificación y selección.

- Conseguir un producto (escoria madurada) que pueda ser utilizada como material agregado de construcción, el cual pueda ser utilizado a su vez para distintas aplicaciones. - Lograr que los rechazos sean nulos o los mínimos técnicamente posibles, gracias a las anteriores etapas. Para ello, el proceso se llevará a cabo en las siguientes etapas: Primera etapa: recepción, descarga y secado. Los camiones descargarán las escorias en la zona de recepción y secado, la cual está formada por una explanada para el movimiento de los camiones y una serie de trojes de muro de hormigón para el almacenamiento de la escoria húmeda, lo que permite un mejor control del proceso de secado.

Segunda etapa: Tratamiento mecánico. Una vez terminado el proceso de secado se procederá a la alimentación del tratamiento mecánico mediante la cuchara bivalba. Los objetivos de este proceso son:

Clasificación del material, a través de una serie de cribas.

Recuperación de metales férricos y no férricos a través de los separadores magnético y

de inducción.

Tercera etapa: Zona de Maduración de Escorias. Las escorias procedentes del tratamiento mecánico, se conducirán mediante un sistema de cintas transportadoras a una nueva zona de trojes de muros de hormigón, dónde se producirá la inertización completa del material. El tiempo de permanencia mínimo considerado para el dimensionamiento de este proceso es de dos meses, tiempo que dependerá de las características del material. Durante este tiempo se conseguirá la inertización total del mismo, y resultará un producto que podrá ser utilizado posteriormente como material agregado, de relleno o ecoárido entre otros, si la legislación vigente lo permite. En cualquier caso, se primará su valorización.

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3.2. TRATAMIENTO DE OLORES DEL SISTEMA DE BIOMETANIZACIÓN

El sistema de tratamiento de aire del proceso de biometanización tiene como fin tratar el aire procedente de la zona de recepción de biorresiduo, la zona pretratamiento mecánico del biorresiduo y la zona de deshidratación del digesto. La instalación está formada por un sistema de lavado químico (scrubber), en primer lugar para eliminar parte del NH3, un prehumidificador y un sistema de biofiltración avanzado. Como criterio de diseño se han establecido las siguientes renovaciones/hora para cada zona de la nave:

Zona de recepción biorresiduo 4 renovaciones/hora

Zona de tratamiento mecánico seco 2 renovaciones/hora

Zona de deshidratación 3 renovaciones/hora A continuación a describen los componentes principales del sistema de tratamiento de olores propuesto. Sistema de lavado químico. Dada la gran concentración de NH3 presente en el aire con alta carga de olor a tratar (zona de descarga de biorresiduo, área de pretratamiento, deshidratación) se ha previsto su tratamiento mediante un lavado químico o scrubber. En este proceso, la absorción del gas contaminante se efectúa a contracorriente en el interior de un scrubber de forma que se consigue un contacto óptimo de las fases líquido/gas y una distribución uniforme de ambos fluidos a lo largo del proceso. El líquido de lavado (una solución de H2SO4) es dispersado y uniformemente repartido por medio de unas boquillas. La retención de gotas originadas por el propio sistema de distribución de líquido, es efectuada dentro de la misma torre que evita el arrastre y emisión de gotas a la atmósfera, así como pérdidas de solución de lavado. Tabla 3.2.1. Valores de diseño del sistema de lavado químico

Parámetro Valor

Caudal de gas a tratar 67.000 m3/h

Composición Aire+ NH3+Partículas en suspensión

Concentración de contaminantes NH3 <100 ppm v/v

Líquido de lavado H2SO4 + agua

Eficacia del lavado 99 %

Humedad del aire a la salida del pretratamiento 100 %

Pérdida de carga equipos 500 Pa

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Sistema de biofiltración avanzada. El sistema de biofiltración avanzada puede considerarse la Mejor Tecnología Disponible (MTD) para tratar emisiones odoríferas como las que tienen lugar en Complejo Medioambiental de Guipúzcoa fase 2 (CMG2), por el tratamiento del biorresiduo. Con esta tecnología se pueden alcanzar concentraciones finales de olor ≤ 1.000 uoE/m3, lo que permite garantizar el cumplimiento de los límites de emisión odorífera más exigentes1. El soporte del biomedio avanzado consta de dos fases, una de ellas de tipo inorgánico y otra de tipo orgánico.

La fase inorgánica con una elevada porosidad y regularidad geométrica aporta una estructura mecánica muy homogénea y resistente.

La fase orgánica previamente esterilizada y posteriormente inoculada con el consorcio apropiado de microorganismos (específicos de origen natural) ofrece el soporte adecuado para los microorganismos y una densidad de microorganismos “útiles” para la depuración muy elevada.

Debido a la inoculación de microorganismos específicos con capacidad de depurar, al mismo tiempo, compuestos nitrogenados, azufrados y COVs, este sistema es capaz de depurar el aire, y al mismo tiempo garantizar concentraciones finales de olor muy bajas. El sistema de biofiltración avanzada está compuesto por los siguientes elementos y/o equipos:

Biofiltro compuesto por el biomedio mixto (orgánico/inorgánico) modificado con un volumen de 536 m3 aprox, con una velocidad de paso del aire de 125 m3/m2 h y un tiempo de permanencia aproximado de 29 segundos.

Contenedor del sistema, construido en obra civil o bien con materiales plásticos prefabricados, de 4,5 de altura mínima.

Soporte basal de madera (altura del lecho 0,2 m) sobre el que reposa el medio de

tipo inorgánico y junta de estanqueidad perimetral, que previene que el aire pase directamente a la atmósfera sin depurarse a través de los intersticios entre el biomedio y las paredes del contenedor.

Sistema de humidificación del lecho para el riego del biomedio compuesto por válvulas, filtro de partículas, conductos y un sistema de sprinklers.

Sistema de pre-humidificación en obra civil, que proporciona la humedad adecuada al aire a tratar y elimina las partículas presentes en el mimo antes de la entrada del flujo a las correspondientes secciones del biofiltro. Este sistema se ha diseñado para tratar un caudal de 67.000 m3/h. Dispone de un depósito inferior de acumulación de líquido.

1 En algunas Autorizaciones Ambientales Integradas de Centro de Tratamiento de RSU de la provincia de Barcelona, la Generalitat de

Cataluña, establecía como límite máximo de concentración de olor a la salida del sistema de biofiltración 1000 uoE/m3.

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Sistema de dosificación (fungicida o bicarbonanto sódico) a través del sistema de humidificación. De esta forma, el producto se dosifica también directamente sobre la superficie del biofiltro evitando, por ejemplo, la profiferación de capas mucilaginosas de hongos o la óptima regulación del valor del pH.

El aire una vez tratado en las diferentes etapas se emite a la atmosfera a través de una chimenea.

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4. CÁLCULO DE LA EMISIÓN DE OLOR

4.1. UTILIDAD DE FACTORES DE EMISIÓN DE OLOR.

La utilización de factores de emisión como herramienta de control y diagnóstico de la contaminación ambiental, es una práctica extendida, siendo, en algún caso, la única forma de estimar las emisiones producidas en instalaciones industriales complejas. La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA) tiene multitud de documentos y protocolos que hacen referencia a la utilización de estos factores de emisión, para el cálculo de la emisión de distintos compuestos químicos como dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOX), o monóxido de carbono (CO). La contaminación ambiental por olores no es una excepción para la utilización de factores de emisión. La administración holandesa competente en asuntos medioambientales (Infomil), ha publicado numerosos documentos técnicos utilizando factores de emisión de olor como herramienta para la gestión y control de la contaminación ambiental. En este informe se han utilizado factores de emisión de olor para las distintas unidades de proceso existentes en las instalaciones objeto de estudio. Estos factores de emisión, han sido calculados a partir de los numerosos estudios olfatométricos de impacto ambiental por olores realizados por LABAQUA en los últimos 5-6 años en instalaciones similares.

4.2. EMISIÓN DE OLOR DEL COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GUIPÚZCOA FASE 2

(GMG2) TRAS LA AMPLIACIÓN DE LA FASE 2

4.2.1. FOCOS DE EMISIÓN DE OLOR

El aire procedente de la zona de recepción del biorresiduo, la zona pretratamiento mecánico del biorresiduo y la zona de deshidratación del digesto, se trata con extracción y tratamiento a un sistema de desodorización mediante un lavado químico y un sistema de biofiltración avanzada, con un caudal de extracción de 67.000 m3/h, y la corriente una vez tratada es expulsada a la atmósfera a través de un único foco de emisión. En el caso de la planta de tratamiento y maduración de escorias, habría 4 focos de extracción mediante filtros de mangas. Un foco de emisión ligado a la renovación del aire de la nave con un caudal de 60.000 m3/h que es tratado en el filtro de mangas correspondiente, otro para el aire captado en el triturador y en la alimentación de las escorias, con un caudal de 12.000 m3/h y tratado en el filtro de mangas correspondiente, dos más para el aire captado en los trojes de escoria húmeda y escoria madurada, cada uno con un caudal de 25.000 m3/h y que también son tratados en los filtros de mangas correspondientes. Se dispone de dos motores de cogeneración a partir de biogás con un caudal aproximado de 3.500 m3/h, y en la fase de ampliación habrá otro motor de similares características. Cabe comentar que existen inventariados otros focos (2 antorchas de emergencia, 2 calderas de back-up, 1 grupo electrógeno de emergencia, y un generador de vapor de emergencia). Estos focos no han sido considerados en lo que respecta a la asignación de factores de emisión de olor, dado que son focos no sistemáticos (operarán menos del 5 % del tiempo en todos los casos) y no son significativos a efectos de emisión de olores. En la figura 4.2.1., se presenta el plano de explotación del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2), con la ubicación de los citados focos de emisión.

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Figura 4.2.1. Plano de explotación del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2) y ubicación de focos de emisión de olor considerados en el estudio

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4.2.2. FACTORES DE EMISIÓN DE OLOR

En el presente apartado se plantean los factores emisión para cada una de las unidades identificadas como emisoras de olores en la instalación objeto de estudio. Estos factores de emisión, han sido calculados a partir de los numerosos estudios olfatométricos de impacto ambiental por olores realizados por Labaqua S.A., durante los últimos 5-6 años en instalaciones similares. Los factores de emisión utilizados en el presente estudio son los siguientes Tabla 4.2.2. Factores de emisión para las unidades del futuro Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2).

Focos de emisión Factor

emisión (uoE/m3)

Factor emisión

(uoE/h.m2)

Planta de biometanización

Salida gases biofiltro avanzado 1.000 -

Planta de tratamiento y maduración de escorias Salida gases filtro mangas (aire de la nave)

32 -

Salida gases filtro mangas (aire captado en el triturador y en la alimentación de las escorias)

2 chimeneas de salida gases filtro mangas (aire captado en los trojes de escoria húmeda y escoria madurada)

Otros focos

Salida gases motores cogeneración biogás 4.573 -

Para la salida de gases del sistema de desodorización (lavado químico + biofiltración avanzada) se ha utilizado el valor teórico de concentración de olor máximo garantizado por el proveedor de la tecnología. Para los focos de las chimeneas de los filtros de mangas de la planta de tratamiento y maduración de escorias, el factor de emisión, ha sido calculado a partir de datos experimentales que dispone Labaqua S.A., de otras plantas de tratamiento y maduración de escorias de estudios realizados en otras instalaciones en los últimos 6 años. Para el caso de la salida de gases de los motores de cogeneración de biogás, el factor de emisión, ha sido calculado a partir de datos experimentales que dispone Labaqua S.A., de otros motores de cogeneración de biogás de estudios realizados en otras instalaciones en los últimos 6 años.

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4.2.3. EMISIONES TEÓRICAS DE OLOR ESTIMADAS PARA CADA FUENTE

A partir de los factores de emisión, y los caudales esperados para cada uno de los focos, se han calculado las siguientes emisiones de olor para cada unidad: Tabla 4.2.3. Caudal y emisión teórica de olor para los focos de emisión de olor futuro Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2)

Unidad de proceso Emisión olor

(106 uoE/h) Caudal (m3/h)


Salida gases biofiltro avanzado 67,0 67.000

Planta de tratamiento y maduración de escorias

Salida gases filtro mangas

aire de la nave 1,92 60.000

aire captado en el triturador y en la alimentación de las escorias

0,38 12.000

aire captado en los trojes de escoria húmeda y escoria

madurada

Foco 1 0,80 25.000

Foco 2 0,80 25.000

Otros focos

Salida gases motores de cogeneración biogás

Foco 1 16,0 3.500

Foco 2 16,0 3.500

Foco 3 (ampliación) 16,0 3.500

Emisión olor total 119 -

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5. MODELIZACIÓN DE LA INMISIÓN DE OLOR

5.1. DESCRIPCIÓN DEL MODELO DE DISPERSIÓN UTILIZADO. CALPUFF

El objeto del presente capítulo es introducir el modelo de dispersión empleado para calcular los niveles de inmisión de olores. CALPUFF es un sistema de modelización de la calidad del aire desarrollado por el ASG (Atmospheric Studies Group) y recomendado por la agencia de protección ambiental norteamericana (US Environmental Protection Agency) para la evaluación del transporte de contaminantes de largo alcance y en situaciones de topografía compleja. El sistema de modelización CALPUFF consta de tres componentes principales: CALMET, CALPUFF y CALPOST.

CALMET es un modelo meteorológico de diagnóstico que genera campos horarios de temperatura y viento en una malla tridimensional, así como campos bidimensionales como son la altura de la capa de mezcla, la precipitación, las características de la superficie, etc. CALMET puede ser inicializado con observaciones (datos en superficie y radiosondajes), con datos de un modelo meteorológico de mesoescala, o con una combinación de ambos. Para el presente estudio se han utilizado datos meteorológicos provenientes de simulaciones con el modelo meteorológico MM5, el cual se describe en el apartado 5.2.1., CALMET requiere también los usos del suelo y la elevación del terreno de la zona de estudio.

CALPUFF es un modelo de dispersión de contaminantes de tipo puff, multi-capa, multiespecies, no estacionario que permite simular los efectos de las variaciones espaciales y temporales de las condiciones meteorológicas en el transporte, transformación y eliminación de contaminantes. CALPUFF puede ser usado en escalas que van de las decenas de metros a los centenares de kilómetros. Incluye algoritmos que tienen en cuenta efectos de escala menor al paso de malla, así como efectos de largo alcance (como la eliminación de contaminantes debido a la deposición húmeda y deposición seca, la transformación química, y los efectos en la visibilidad por la concentración de partículas de materia).

Finalmente, CALPOST es el paquete de post-procesado que lleva a cabo cálculos de visibilidad, hace medias y resúmenes de concentraciones y flujos de deposición, y genera datos para la representación gráfica de los resultados, entre otros.

5.2. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE CALPUFF EN EL PRESENTE ESTUDIO

El modelo CALPUFF precisa alimentarse de las siguientes variables.

5.2.1. DATOS METEOROLÓGICOS

Los datos meteorológicos requeridos para los modelos de dispersión de contaminantes convencionales, se obtienen mediante registros instrumentales. Por el contrario, los modelos de dispersión modernos, como CALPUFF, requieren datos meteorológicos correspondientes a un volumen atmosférico (datos de superficie y altura), con lo que es imprescindible el uso de modelos de simulación y es posible llegar a prescindir de los datos instrumentales. La opción más utilizada actualmente para inicializar estos sistemas es el uso

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de modelos de simulación numérica de la atmósfera del tipo WRF, tal y como se ha utilizado en este proyecto. El modelo meteorológico Weather Resarch and Forecasting (WRF-ARWv3.3.) es un modelo meteorológico no hidrostático de nueva generación desarrollado por el National Center for Atmospheric Research (NCAR) y de estructura modular. WRF tiene capacidad para ejecuciones en modo multi-tarea sobre computadores con memoria distribuida o compartida. Los datos necesarios para la ejecución del modelo meteorológico se describen a continuación:

Múltiples opciones de proyección geográfica (estereográfica polar, Mercator, Lambert, latitud-longitud) y coordenadas verticales sigma que siguen el terreno.

Capacidad de anidamiento múltiple entre los dominios, cosa que facilita el estudio de fenómenos atmosféricos de diferentes escalas espaciales y el diseño de predicciones de alta resolución. La interacción entre los dominios puede ser en una dirección (one way nesting) o en dos (two-way nesting), y las mallas anidadas pueden ser móviles.

Formulación de una dinámica no hidrostática, que permite que el modelo pueda ser utilizado para representar fenómenos de dimensiones de pocos kilómetros.

Inicialización automática con diferentes fuentes de análisis meteorológico y observaciones, incluyendo la capacidad de asimilación variacional en tres (3DVAR) y en cuatro dimensiones (4DVAR).

Incorporación de esquemas realistas de parametrizaciones; procesos físicos relacionados con la radiación atmosférica, microfísica de nubes y precipitación, convección, turbulencia y flujos de energía y momento sobre la superficie terrestre.

Para la ejecución de la simulación del modelo WRF–ARW se requieren una serie de datos de entrada (inputs) que se describen a continuación:

Datos fisiográficos sobre el dominio de simulación: elevación digital del terreno, usos del suelo, índice de vegetación, temperatura climática del mar, etc.

Condiciones iniciales y de contorno: Serán obtenidas a partir del modelo de escala Global Global Forecast System (GFS) de la agencia meteorológica de Estados Unidos National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Datos de observaciones: Se combinaran los datos de condiciones iniciales y de contorno provenientes del modelo GFS con las observaciones disponibles de las estaciones meteorológicas disponibles en la zona de estudio (radiosondeos, medidas en superficie, etc.) para poder obtener un análisis de los campos meteorológicos más realista.

Los campos de inicialización y contorno para la simulación del modelo WRF para este proyecto se realizan a partir de simulaciones de modelos de mayor escala, en concreto con el modelo CFS v.2 (Climate Forecast System), desarrollado por la National Centers for Environmental Prediction (NCEP) norteamericana, que aporta los resultados de la simulación con una resolución horizontal de 0.5º.

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Las características de la simulación mediante el modelo WRF se describen a continuación:

Especificaciones de la modelización - Modelo WRF – Año 2014

Dominio de la malla 50 x 50km Resolución horizontal 3 km Nº Niveles verticales 28 Topografía (DEM) Datos SRTM (90m) Modelo usos del suelo (LULC) Global Land Cover 2000 (1000m) Datos superficie horarios Datos de altura cada 12 h

Para la caracterización meteorológica de la zona afectada, se ha realizado una simulación utilizando el periodo de datos meteorológicos del periodo 01/01/2014 - 31/12/2014 (año más representativo de los últimos 5 años). En el anexo III se incluye el estudio de representatividad del año 2014 sobre los últimos 5 años y la validación de los datos meteorológicos. La validación se ha realizado sobre la salida de datos del módulo meteorológico CALMET, y se ha seguido la guía de buenas prácticas para la elaboración de modelos de dispersión elaborado por el Departamento de Medio Ambiente, Planificación Territorial, Agricultura y Pesca del Gobierno Vasco. En las siguientes figuras se presenta la rosa de los vientos (año 2014) calculada para la ubicación del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2), obtenida del fichero de salida del CALMET, así como la distribución de ocurrencias de clases de velocidad de vientos.

Figuras 5.2.1.1. y 5.2.1.2. Rosas de los vientos correspondiente al año 2014, y, porcentajes de ocurrencias por clases de velocidades de vientos, respectivamente. En la figura 5.2.1.3., se presenta una foto aérea de la planta y su entorno con la rosa de los vientos de la zona.

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Figura 5.2.1.3. Rosa de los vientos superpuesta sobre la planta objeto de estudio Las figuras 5.2.1.4., y 5.2.1.5., son una muestra del campo de vientos generado por CALMET en la zona objeto de estudio. CALMET proporciona para cada una de las 8.760 horas del año simuladas un campo de vientos como el anterior a diferentes niveles de altura (10m, 20m, 40m, 79m, 176m, 290m, 439m, 640m, 1.180m, 1.580m, 2.062m, 3.354m, y 4.162m). Para cada uno de los puntos de la malla, en los diferentes niveles de altura, se obtiene un valor de dirección y velocidad del viento. CALMET proporciona una modelización en tres dimensiones del campo de vientos.

Figura 5.2.1.4. Campo de vientos a 10 m de altura a las 11:00 h del 15/03/2014.

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Figura 5.2.1.5. Campo de vientos a 10 m de altura a las 06:00 h del 27/11/2014.

Todos los parámetros meteorológicos intervienen de una manera más o menos directa en los fenómenos de difusión atmosférica. El viento y la estabilidad atmosférica son los más importantes ya que influyen directamente en los fenómenos de dispersión del penacho. Estos parámetros, a su vez, vienen regidos por la distribución de los campos de temperatura, de presión y de humedad, los cuales mantienen una estrecha relación con la radiación solar, la nubosidad, la insolación, etc. Asimismo, intervienen en la difusión de contaminantes una serie de parámetros superficiales representativos del tipo de uso del suelo del área de estudio considerada. Estos son:

Rugosidad superficial

Ratio Bowen

Albedo. Para el caso del estudio realizado en las instalaciones de las instalaciones del Complejo Medioambiental de Guipúzcoa Fase 2 (CMG2), éstos se han seleccionado teniendo en cuenta el tipo de terreno predominante en el área de estudio. Los datos de los usos del suelo se han obtenido a partir del “Global Land Cover Characterization” (LULC), con una resolución de 1 km.

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5.2.2. DATOS DE LAS FUENTES DE EMISIÓN

Emisión de olor de cada una de las fuentes muestreadas. A partir de la concentración de olor analizada en laboratorio y los datos de caudal de emisión relativos a cada una de las fuentes, se calculan las emisiones puntuales en 106 uoE/h con la ayuda de una hoja de cálculo. Tabla 5.2.2.1. Datos básicos para la modelización de la inmisión de olor

Denominación del foco emisión Emisión puntual

106 (uoE/h) Altura (m)

Planta biometanización. Salida gases biofiltro avanzado 67,1 16,5

Salida gases

filtro mangas

aire de la nave 1,92 14


0,38 14


madurada

Foco 1 0,80 14

Foco 2 0,80 14

Salida gases motores de

cogeneración biogás

Foco 1 16,0 10

Foco 2 16,0 10

Foco 3 (ampliación) 16,0 10

La emisión de olor de cada fuente considerada, en 106·uoE/h, se introduce en un módulo tipo base de datos definido en el modelo, en donde se identifica el nombre de la fuente, el tipo de contaminante emitido (olores), la altura de emisión, velocidad de salida en fuentes puntuales (m/s), tipo de terreno, diámetro de salida en fuentes puntuales (m), dimensiones en fuentes superficiales (m2), y coordenadas UTM de la fuente.

Figura 5.2.2.1. Módulo “Source” de entrada de datos relativos a las fuentes de emisión.

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También se han introducido las dimensiones y altura de los tanques y edificios cercanos que puedan producir en el fenómeno denominado “building downwash”. Se calculan los efectos de inversión del flujo por presencia de edificios cercanos a la fuente (building downwash) y las concentraciones en cavidades.

Figuras 5.2.2.2. Módulo “Building” de entrada de datos de edificios y esquema del fenómeno building downwash.

Tabla 5.2.2.2. Alturas de edificios

Edificios Altura(1) (m)

Nave de recepción, tratamiento y maduración de escorias 14,0

Taller almacén 10,0

Oficinas 5,8

Deshidratación de digesto y planta tratamiento lixiviados 10,0

Nave recepción y tratamiento de residuos 10,0

Nave de recepción de biorresiduo + Biofiltro 13,5

Digestor 18

Gasómetro 8

Depósitos de nitrificación 10

(1) Altura con respecto a cota cero

5.2.3. DATOS DE LOS RECEPTORES

Se definen como receptores aquellos puntos donde se va a calcular la concentración de contaminantes a nivel del suelo. Se obtienen como una malla creada en el entorno de los focos de emisión. Para el presente estudio se ha creado un “computational grid” de 26 x 26 Km con un “sampling grid” de 4 x 4 Km con un factor 10 de anidamiento y con una separación de 40 metros entre cada punto de cálculo. Nota: El Computational grid coincide con el grid meteorológico en el que se ha calculado el campo de vientos. Por su parte, y tras una modelización previa en la que se delimitó el alcance de las curvas isodoras representadas en el apartado 5.2.5., se definió un “sampling grid” de mayor resolución y con mayor número de puntos de cálculo.

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Figura 5.2.3. Ejemplo del Módulo “Receptor” de definición de la malla de receptores

5.2.4. DATOS DEL TERRENO

Se ha utilizado un fichero digital de terreno de la zona objeto de estudio. El modelo digital del terreno utilizado es el SRTM, modelo que ha sido elaborado por la NASA y el USGS. El modelo digital del terreno SRTM (Shuttle Radar Topography Mission – Digital Terrain Elevation Data) es un DEM que combina datos recogidos por la misión SRTM (Shuttle Radar Topography Mission, STS-99) de la NASA y las agencias espaciales alemana e italiana en febrero del año 2.000, con datos del modelo GTOPO30, pudiendo considerarse por tanto como una mejora de este último.

Figura 5.2.4. Representación del relieve de la zona utilizado en la modelización

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5.2.5. DATOS DE SALIDA

Las concentraciones de inmisión en el entorno se expresan en uoE/m3 y los resultados son representados mediante las líneas isodoras formadas por puntos de igual concentración de olor, estableciendo para cada una de ellas el percentil para el que se define sobre un mapa de la instalación y su entorno. Para la interpretación de resultados del grado de molestia por olores en el entorno, y ante la falta de legislación en materia de olores a nivel de España, se ha tomado como referencia, el documento de la EPA, "H4 Odour Management. How to comply with your Environmental Permit" elaborado por la Agencia de Medio Ambiente de Reino Unido y que se encuentra dentro del marco de la IPPC. En las siguientes figuras se han representado las isodoras 1.5, 3 y 5 uoE/m3 percentil 98. Las isodoras 1.5 y 3 uoE/m3 percentil 98 se corresponden con los niveles guía del citado documento relacionados con los niveles de ofensividad del olor (alto y medio).

Modelización del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2). (figuras 5.2.5.1. y 5.2.5.2.). Representación de isodoras 1.5, 3 y 5 uoE/m3 percentil 98.

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Figura 5.2.5.1. Modelización del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2). Isodoras 1.5, 3, y 5 uoE/m3 percentil 98. Representación sobre ortofotografía

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Figura 5.2.5.2. Modelización del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2). Isodoras 1.5, 3, y 5 uoE/m3 percentil 98. Representación sobre ortofotografía en 3 D

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6. MOLESTIAS DE OLORES CAUSADAS EN EL COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA FASE 2 (CMG2)

La evaluación de los olores percibidos en el entorno depende de varios factores. Por ejemplo, las molestias y, por tanto, las quejas por malos olores procedentes de la población no solo dependen de la duración de la exposición a los olores, y del tipo de olor percibido (que sea más o menos agradable), sino también de las características olfativas de cada persona y del entorno en el que se encuentra (agrícola-ganadero o netamente urbano). Por tanto, la relación entre la concentración de olor en el ambiente y las molestias entre la población no puede ser unívocamente determinada. Existe numerosa legislación internacional dirigida a solucionar el problema de la contaminación ambiental por olores. En Europa los países con una normativa más avanzada son Holanda, Alemania y el Reino Unido. En países de Asia con mucha densidad de población como Japón, China o Singapur existe legislación desde hace varias decenas de años. En Japón se introdujo en 1971 la ley de control de los olores ofensivos, corregida en 1995. Nota: En el anexo I se incluye referencias de legislaciones más destacadas en materia de olores y niveles guía.

De acuerdo con los niveles guía de inmisión de olor, incluidos en el documento de la UK EPA, "H4 Odour Management. How to comply with your Environmental Permit", se establece el criterio indicativo de inmisión de 3,0 uoE/m3 percentil 98 como nivel guía para las actividades relacionadas con el compostaje de residuos verdes, actividad que más se asimila a la que se lleva a cabo en el Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2). Este nivel también coincide con el establecido por el documento “Infomil NeR” de la Netherlands Emission Guidelines for Air, aunque en este documento establece el nivel de 1,5 uoE/m3 percentil 98 para plantas en proyecto. Ante la falta de estudios de población específicos en plantas de biometanización de biorresiduos, se ha considerado tomar como referencia el criterio indicativo de inmisión de 3,0 uoE/m3 percentil 98 como nivel guía.

Nota: en el anexo I se encuentran desarrollados de manera más extensa los valores guía en materia de olores existentes actualmente. Como se puede ver de los resultados de las modelizaciones (figuras 5.2.5.1 y 5.2.5.2.), la afección por olores procedentes de las unidades consideradas es la siguiente: La isodora de 1,5 uoE/m3 percentil 98 incide a 460 metros en dirección norte a la planta, 180 metros en dirección oeste, y, 280 metros en dirección sudeste. Las curva 1,5 y 3,0 uoE/m3 percentil 98 no alcanzan a ningún núcleo urbano de población ni a viviendas dispersas.

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7. CONCLUSIONES

El estudio olfatométrico teórico realizado para el Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2), constituido por la planta de biometanización de biorresiduo y la planta de tratamiento y maduración de escorias, ha incluido todos los focos representativos en cuanto a emisión de olores de este tipo de instalaciones según la información de la planta proporcionada por el cliente.

7.1. EMISIÓN DE OLOR

En este informe se han utilizado factores de emisión de olor para las distintas unidades de proceso existentes en las instalaciones objeto de estudio. Estos factores de emisión, han sido calculados a partir de datos experimentales de estudios olfatométricos de impacto ambiental por olores realizados por Labaqua S.A., durante los últimos 5-6 años en instalaciones similares. La emisión de olor de los focos de emisión a la atmósfera del futuro Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2) se ha calculado a partir de los citados factores de emisión, de las superficies de exposición de las unidades y/o los caudales a tratar, y a partir valor máximo de concentración de olor a la salida del biofiltro garantizado por el proveedor. En la tabla 7.1., se presenta la emisión de olor de cada fuente. Tabla 7.1. Emisión teórica de olor para los focos de emisión de olor del Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2).

Unidad de proceso Emisión olor ( 106 uoE/h)


Salida gases biofiltro avanzado 67,0

Planta de tratamiento y maduración de escorias

Salida gases filtro mangas

aire de la nave 1,92


0,38


madurada

Foco 1 0,80

Foco 2 0,80

Otros focos

Salida gases calderas biogás

Foco 1 16,0

Foco 2 16,0

Foco 3 (ampliación) 16,0

Emisión olor total 119

La emisión de olor puntual estimada para el Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2), es de 119·106 uoE/h.

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7.2. INMISIÓN DE OLOR

De acuerdo con los niveles guía de inmisión de olor, incluidos en el documento de la UK EPA, "H4 Odour Management. How to comply with your Environmental Permit", se establece el criterio indicativo de inmisión de 3,0 uoE/m3 percentil 98 como nivel guía para las actividades relacionadas con el compostaje de residuos verdes, actividad que más se asimila a la que se lleva a cabo en el Complejo Medioambiental de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2). Este nivel también coincide con el establecido por el documento “Infomil NeR” de la Netherlands Emission Guidelines for Air, aunque en este documento establece el nivel de 1,5 uoE/m3 percentil 98 para plantas en proyecto. Dado que no existen niveles guía de inmisión de olor fijados en el ámbito de la Comunidad Autónoma del País vasco y en el ámbito nacional, y, ante la falta de estudios de población específicos en plantas de biometanización de biorresiduos en los documentos de referencia de ámbito internacional, se ha considerado tomar como referencia el criterio indicativo de inmisión de 3,0 uoE/m3 percentil 98 como nivel guía.

Nota: en el anexo I se encuentran desarrollados de manera más extensa los valores guía en materia de olores existentes actualmente. Como se puede ver de los resultados de las modelizaciones (figuras 5.2.5.1 y 5.2.5.2.), la afección por olores procedentes de las unidades consideradas es la siguiente: La isodora de 1,5 uoE/m3 percentil 98 incide a 460 metros en dirección norte a la planta, 180 metros en dirección oeste, y, 280 metros en dirección sudeste. Las curva 1,5 y 3,0 uoE/m3 percentil 98 no alcanzan a ningún núcleo urbano de población ni a viviendas dispersas. Se puede concluir, que para las condiciones de proceso modelizadas, de acuerdo a los resultados obtenidos, el conjunto de actividades llevadas a cabo en el CMG2 no constituyen, una afección significativa por olores en el entorno de la planta, en general, y en las viviendas/edificaciones más cercanas, en particular.

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ANEXO I REFERENCIAS MÁS DESTACADAS DE LEGISLACIÓN EN

MATERIA DE OLORES

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Valores de referencia I.1.Legislación holandesa (Netherlands Emission Guidelines for Air). La actual política holandesa sobre malos olores (Netherlands Emission Guidelines for Air publicado en el año 2000 y revisado en el 2003) se resume en los siguientes puntos:

No se requieren medidas de minimización de olores en una instalación generadora si no existen molestias por malos olores en la población vecina.

Si existen molestias por malos olores, y se demuestra mediante un estudio olfatométrico que la actividad en cuestión es la causante de los mismos, ésta tiene que reducir sus emisiones de olores aplicando medidas que sean técnico-económicamente razonables.

Efectivamente, la magnitud de las molestias por malos olores puede determinarse realizando un estudio de olores que incluya estudios olfatométricos, investigación de campo mediante panelista, revisión de los registros de quejas recibidas (tanto a nivel propio como en las diferentes administraciones, Municipios, Diputaciones Provinciales, etc.).

La licencia de funcionamiento de una determinada actividad específica el nivel de molestia por malos olores que es aceptable en su entorno particular.

Como se comentó anteriormente, la relación “concentración de olor en inmisión-molestias en la población” no es directa ya que depende de diversos factores: la duración a la exposición, tipo de olor, características olfativas de cada persona, entorno social, etc. Como consecuencia, en cada caso particular se establecen los límites de inmisión de olor en la licencia de funcionamiento, los cuales pueden diferir ligeramente con respecto a otros emplazamientos. Las licencias de funcionamiento, en lo que a actividades que generan malos olores se refiere, tienen en cuenta el tipo de actividad industrial tal como sigue:

Categoría 1: actividades industriales pertenecientes a sectores homogéneos con similares emisiones de olores en cada sector: - Productos derivados de la patata - Industrias cárnicas - Instalaciones de secado de piensos o forrajes - Producción de comidas para animales - Producción de galletas - Producción de chocolates y cacaos - Tostado de café - Industrias lácteas - Panificadoras - Producción y embotellado de bebidas - Fabricación de aromas, especias y fragancias - Fabricación de asfaltos - Depuradoras de aguas residuales - Plantas de compostaje - Fabricación de cuero

Categoría 2: actividades industriales de relativa entidad, con emisiones de olores características y diferentes de unas instalaciones a otras dentro de un mismo sector. En estos casos, las licencias de funcionamiento se establecen de forma individualizada para cada empresa, incluyendo medidas de reducción de olores específicas.

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Categoría 3: Complejos y polígonos industriales, con plantas de producción de diferentes sectores de actividad, como pueden ser los complejos químicos. En estos casos se precisan estudios de olores con amplios períodos de toma de muestras y de recogida de datos meteorológicos.

Las competencias reglamentarias, de inspección y sanción recaen directamente en los municipios al considerarse circunscrita la problemática de olores en el ámbito local. Cada municipio puede determinar el nivel de olor aceptable en una determinada zona en base a:

número de quejas de la población por malos olores

técnicas que razonablemente se pueden aplicar (desde el punto de vista técnico-económico) para reducir las emisiones de olores de las actividades clasificadas presentes en la zona.

En la tabla I.1., se presentan los niveles guía máximos para las actividades de la categoría 1.

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Tabla I.1. Niveles guía máximos para las actividades de la Categoría 1, de la Netherlands Emission Guidelines for Air.

Nota: En sombreado verde se presentan los niveles guía para plantas de compostaje de RSU que son los que se han tomado como referencia en la interpretación de los resultados de la modelización del Complejo Medioambienta de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2).

ACTIVIDAD NIVELES MÁXIMOS DE INMISIÓN

PRODUCCIÓN DE COMIDA PARA ANIMALES 1 uoE/m3 percentil 98 en áreas de alta densidad de población.

1 uoE /m3 percentil 95 en áreas con casas dispersas.

INSTALACIONES DE SECADO DE PIENSOS O FORRAJES

2,5 uoE /m3 percentil 98 en áreas habitadas

PANIFICADORAS No se ha incluido ninguna especificación numérica en niveles de olor. Observaciones: No se pudo establecer ninguna correlación clara entre las concentraciones actuales de olor y el porcentaje de personas que experimentan molestias de olor.

PRODUCCIÓN DE GALLETAS Y PASTELERÍA 5 uoE /m3 percentil 98, en áreas construidas. Observaciones: Los resultados de las investigaciones realizadas indicaron que el 12 % de las quejas de personas por molestias de olor ocurrían a dicho nivel de concentración.

INDUSTRIAS CÁRNICAS

Mataderos 1,5 uoE /m3 percentil 98, en áreas construidas.

Entre 0,55-1,5 uoE /m3 percentil 98, las administraciones competentes decidirán si se toman medidas de reducción, < 0,55 uoE/m3 percentil 98, no será necesario tomar medidas.

Producción de grasas animales

2,5 uoE /m3 percentil 98 en áreas construidas.

Entre 0,95-2,5 uoE /m3 percentil 98, las administraciones competentes decidirán si se toman medidas de reducción.

< 0,95 uoE /m3 percentil 98, no será necesario tomar medidas.

INDUSTRIAS DE TOSTADO DE CAFÉ

3,5 uoE /m3 percentil 98, para plantas en funcionamiento. Observaciones: Para nuevas instalaciones, el nivel aceptable será más bajo. Se recomienda que en las nuevas instalaciones se mantenga una distancia suficiente entre la tostadora de café y las viviendas.

INDUSTRIAS DE PRODUCCIÓN DEL CACAO Observaciones: No se ha establecido ninguna concentración sobre cual molestia de olor es inaceptable. Pero se ha recopilado una serie de medidas para limitar las molestias de olores.

PRODUCCIÓN DE BEBIDAS (CERVECERÍAS) 1,5 uoE /m3 percentil 98, para plantas en proyecto.

Para plantas en funcionamiento el nivel de inmisión de 1,5 uoE /m3 percentil 98, se ha fijado como un nivel de “aviso”. Observaciones: Para cervecerías con una capacidad de más de 200.000 hl/año

PLANTAS DE COMPOSTAJE DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

Concentración máxima de olor de 3 uoE /m3 (percentil 98) en zonas habitadas para plantas en funcionamiento.

Concentración máxima de olor de 1,5 uoE /m3 (percentil 98) en zonas habitadas, para plantas en proyecto.

DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES

Plantas en funcionamiento Concentración máxima de olor de 1,5 uoE/m3 (percentil 98) en los alrededores (población urbana).

Concentración máxima de olor de 3,5 uoE/m3 (percentil 98) en los alrededores (casas dispersas).

Plantas en proyecto Concentración máxima de olor de 1 uoE/m3 (percentil 98) en los alrededores (casas dispersas).

Concentración máxima de olor de 0,5 uoE/m3 (percentil 98) en los alrededores (población urbana).

INDUSTRIAS DEL PROCESO DE LA PATATA No se ha incluido ninguna especificación numérica en niveles de olor.

FABRICACIÓN DE CUERO

FABRICACIÓN DE AROMAS, ESPECIAS, FRAGANCIAS

Plantas en funcionamiento

3,5 uoE /m3 percentil 98, en áreas construidas.

Entre 3,5-2 uoE /m3 percentil 98, las administraciones competentes decidirán si se toman medidas de reducción.

< 2 uoE/m3 percentil 98, no será necesario tomar medidas.

Plantas en proyecto Concentración máxima de olor de 2 uoE/m3 (percentil 98).

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Otras referencias destacadas en cuanto a niveles guía son: - I.2. - El documento "H4 Odour Management. How to comply with your Environmental Permit", publicado por la Agencia de Medio Ambiente de Reino Unido en el año 2011. En la tabla I.2., se presentan los niveles guía que se establecen en este documento, resultado de estudios de población dosis-efecto que se llevaron a cabo en el Reino Unido. Estos resultados son consistentes con los obtenidos en los estudios de población que se habían realizado anteriormente en Holanda y Alemania. Los niveles guía se relacionan en función del tipo de actividad emisora y la “ofensividad” del olor. Tabla I.2. Criterios indicativos de la exposición del olor para concentraciones en inmisión

ACTIVIDAD Relación de

“ofensividad” del olor

CRITERIO INDICATIVO DE INMISIÓN (Percentil

98 de las medias horarias a lo largo de un año)

Actividades que involucren basura putrescible (vertederos)

Procesos que involucren a restos de animales y pescados

Tratamiento de aguas residuales y procesamiento de lodos

ALTA 1,5 uoE/m3

Procesamiento de grasas y aceites (procesamiento de alimentos)

Compostaje de residuos verdes

Procesos de la remolacha

Ganadería intensiva

MEDIA 3 uoE/m3

Cervecerías.

Confiterías.

Tostado de café.

Panaderías

BAJA 6 uoE/m3

Nota: En sombreado verde se presentan los niveles guía para plantas de compostaje de RSU que son los que se han tomado como referencia en la interpretación de los resultados de la modelización del Complejo Medioambienta de Gipuzkoa Fase 2 (CMG2).

- I.3. “Borrador de ante proyecto de Ley contra la contaminación odorifera" de la Generalitat de Catalunya, de febrero de 2.010

Artículo 1. Objeto Regular las medidas necesarias para prevenir y corregir las molestias por olores generadas por determinadas actividades e infraestructuras en zonas sensibles. Artículo 3. Ámbito de aplicación Quedan sometidas a esta Ley las actividades e infraestructuras con potencial incidencia olfativa en el entorno, relacionadas con el anexo I Anexo 1 de l’esborrany de llei. Actividades y prácticas incluidas en el ámbito de aplicación de la ley Grupo A: Actividades incluidas en los anexos de la Ley 3/1998, de 27 de febrero. • Gestores de residuos: Plantas de compostaje, Valorización de residuos orgánicos,

Plantas de tratamiento de residuos y fracción resto, etc. • Instalaciones ganaderas destinadas a la cría intensiva.

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• Industria Química. • Refinerías de petróleo y de gas. • Agroalimentaria: Aprovechamiento de subproductos de origen animal, Mataderos,

Procesamiento de la carne, Cervecerías, Secado de cereales, Hornos industriales de pan, Tueste/procesado de café o cacao, etc.

• Fábricas de pasta de papel • Otros

Grupo B. Actividades clasificadas en el anexo II, de acuerdo con la Ley de Prevención y Control Ambiental de las actividades. • B1: Actividades que quedan dentro del ámbito de competencia de la Generalitat. • B2: Actividades que quedan dentro del ámbito de competencia del Ayuntamiento.

Grupo C. Infraestructuras no incluidas en los apartados anteriores con potencial incidencia por olores en el entorno.

En la tabla I.3., se presentan los valores objetivos de inmisión de olor, incluidos en el anexo 3 del borrador de anteproyecto de ley, para cada actividad. Tabla I.3. Valores objetivo de inmisión de olor generados por cada actividad.

ACTIVIDAD VALOR OBJETIVO DE INMISIÓN

(Percentil 98 de las medias horarias a lo largo de un año)

Actividades de gestores de residuos

Aprovechamiento de subproductos de origen animal

Destilación de productos de origen vegetal y animal

Mataderos

Fabricación de pasta de papel

Otras actividades asimilables

3 uoE/m3

Actividades ganaderas

Procesado de carne

Ahumado de alimentos

Aprovechamiento de subproductos de origen vegetal

Tratamiento de productos orgánicos

Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales.


5 uoE/m3

Instalaciones de tueste/procesado de café o cacao

Hornos de pan, pastelerías y galletas.

Cervecerías.

Producción de aromas y fragancias.

Secado de productos vegetales.


7 uoE/m3

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ANEXO II LA OLFATOMETRÍA: DESCRIPCIÓN Y METODOLOGÍA

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DESCRIPCIÓN DE LA OLFATOMETRÍA

Los malos olores generados por diversas fuentes representan un problema medioambiental y son el origen de numerosas quejas entre la población. Aún en el caso de que las sustancias olorosas emitidas no posean ningún efecto perjudicial para la salud, las molestias causadas por los malos olores pueden constituir un serio problema que necesita ser evaluado, investigado en sus causas y solucionado para responder a las quejas de la sociedad. Sin embargo, a la hora de enfrentarse a las molestias producidas por los malos olores surgen una serie de dificultades que pueden complicar la evaluación objetiva de dichas molestias. En primer lugar, está el hecho que la percepción del olor es diferente para cada persona, tanto cuantitativamente (capacidad olfativa), como cualitativamente (subjetividad de la percepción). Por otra parte, los olores pueden estar causados por sustancias o compuestos que se encuentran en una proporción ínfima dentro de una mezcla de gases, de tal manera que puede ser muy difícil y costoso identificarlos y, por lo general, no existen reglas fijas que permitan relacionar la concentración de una materia olorosa en una mezcla con el olor resultante de la misma. A pesar de estas dificultades, distintos países como Estados Unidos, Holanda, Reino Unido, Alemania, Francia y Dinamarca han procedido o están procediendo a elaborar normas para definir metodologías que permitan cuantificar de manera objetiva la emisión de olores, así como relacionar dichas emisiones con el grado de molestia que causan en el entorno. La mayoría de estos países han optado por aplicar métodos olfatométricos. El interés por la olfatometría dinámica en el ámbito europeo llevó a la elaboración de una norma europea UNE-EN 13725 “Air quality - Determination of odour concentration by dynamic olfactometry” basado en la norma holandesa NVN 2820 y a su validación mediante la realización de ejercicios de intercomparación entre distintos países europeos. En resumen, la olfatometría es una técnica de toma de muestras y análisis de olores que, unida al desarrollo de sistemas de modelización de la dispersión, permite evaluar las molestias producidas por malos olores y determinar el origen de las mismas. Los estudios olfatométricos constituyen una herramienta de gran utilidad para el control y reducción de los malos olores emitidos por distinto tipo de fuentes. Estos estudios permiten no sólo determinar el grado de molestia creado en el entorno, sino también identificar las fuentes de olor realmente importantes y adoptar sistemas eficaces de eliminación.

Un estudio de olores se basa en establecer una relación entre los posibles orígenes de los olores y su molestia para el entorno, mediante el seguimiento de los componentes olorosos durante su difusión alrededor de las fuentes generadoras. En este sentido, hay que distinguir tres aspectos diferentes que determinan los problemas causados por los focos emisores: Generación: En general, como consecuencia de ciertos procesos industriales, ya sea por causa del proceso en sí o por tratamientos de los efluentes que provienen del proceso, se originan una serie de olores. Estos olores varían dependiendo de los procesos en sí y de las condiciones de los mismos. La mayor o menor intensidad del olor se mide, en olfatometría, a través de la concentración de olor producida por esa fuente, en unidades de olor por metro cúbico (uoE/m3). Emisión: Los olores generados con una determinada concentración son emitidos al exterior por cada una de las fuentes o focos de emisión. En general, la emisión de los olores está muy ligada al flujo de aire que emite el foco; y la forma en que se liberan dichos olores viene

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determinada, en gran medida, por la naturaleza de la fuente. En el caso de una emisión realizada por una chimenea, por ejemplo, la emisión total de olor dependerá en gran medida de la cantidad de aire/gas que se evacue al exterior de la industria. En el caso de olores generados por superficies de agua, la emisión dependerá de factores tales como grado de turbulencia, área de contacto agua-aire, cantidad de aire inyectado en unidades con aireación, etc. La emisión se mide como unidades de olor por unidad de tiempo (uoE/h; uoE/año). Inmisión: Los olores generados causan molestias en su entorno en función de varios factores, entre otros: Factores climatológicos: dispersión, dirección y velocidad del viento, estabilidad atmosférica, temperatura, etc. Factores locales: grado de exposición al viento, presencia de olores enmascarantes (como gases de escape de automóviles), etc. Ubicación: zona residencial o industrial. Las molestias causadas en la población están relacionadas con la concentración de olor en el entorno, así como la frecuencia con la que se superan unos ciertos límites de olor. Por ello, los resultados de los modelos de inmisión se representan mediante líneas isodoras, de concentraciones y percentiles dados, que determinan las áreas del entorno en las que se generan molestias. De lo anteriormente expuesto se deduce que hay una diferencia entre la concentración de olor generada (la percibida por el personal de cada una de las plantas), y la inmisión de olor en el entorno (la percibida por la gente que vive en los alrededores de las plantas). Por otra parte, un estudio olfatométrico permite distinguir claramente entre concentración de olores y emisión de los mismos a la atmósfera. En muchas ocasiones, fuentes con grandes concentraciones de olor, a priori siempre tachadas como causantes de molestias, pueden tener menor influencia sobre el entorno que otras fuentes de menor intensidad de olor pero de mayores dimensiones y, por tanto, responsables de molestias más acusadas en el entorno de la instalación. En este sentido, se pueden evaluar los efectos que cada unidad del proceso tiene sobre la emisión total de una instalación. Otra gran ventaja de la olfatometría es que permite evaluar cuál es el área de influencia de la emisión de olores en el entorno y cómo contribuyen cada una de las fuentes individuales en su trazado. De igual manera se puede visualizar la repercusión de una posible medida correctora en la mejora de la situación de partida, gracias a la facilidad de simulación de los distintos escenarios que se pueden encontrar tras la implantación de dicha medida.

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METODOLOGÍA DE LOS ESTUDIOS OLFATOMETRICOS Para cumplir los objetivos descritos en el punto anterior, las fases de un estudio de olfatometría son las siguientes (ver figura 1):

FASE I: Campaña de toma de muestras

FASE II: Análisis de las muestras mediante el olfatómetro

FASE III: Cálculo de las emisiones de olor de cada fuente

FASE IV: Cálculo de los niveles de inmisión en el entorno

FASE V: Conclusiones. Determinación de medidas correctoras A continuación se describe el contenido de cada una las fases I, II y III, objeto del presente estudio. Fase I: Campaña de toma de muestras

Elaboración del plan de toma de muestras

La identificación de las fuentes de olor relevantes de la planta se realiza en base a la experiencia y/o mediante una visita previa a la misma. Posteriormente se elabora el plan de toma de muestras, determinándose en qué puntos se deben tomar muestras y el calendario a seguir.

Toma de muestras

Para la toma de muestras se utiliza un equipo específicamente diseñado con ese fin. En realidad, el proceso de toma de muestras consiste en almacenar aire contaminado en bolsas de nalophan, un material especial que no absorbe olor, con el fin de que pueda ser transportado al laboratorio de olfatometría sin sufrir alteraciones para analizar la concentración de olor de cada muestra. Básicamente, el equipo de muestreo consta de los siguientes elementos:

Dilutor

Cámara de vacío

Bomba de vacío

Botella de aire sintético comprimido

Sonda toma-muestras

Túnel de viento

Ventilador

Filtro de carbón activo

Campana

Bolsas “nalophane”

Bidones para el transporte de las bolsas “nalophane”

Accesorios

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En condiciones de humedad elevada, si las muestras de aire contaminado fueran almacenadas directamente en las bolsas nalophan se producirían condensaciones en el interior de las mismas, lo que conllevaría alteraciones en el olor de la muestra. Por otra parte, puede ocurrir que la concentración de olor de las muestras sea demasiado alta y quede fuera del rango de operación del olfatómetro. Para evitar esto, las muestras deben ser prediluidas en el momento en que son introducidas en las bolsas nalophan. Con este fin se utiliza el dilutor, que es el elemento central del equipo de muestreo y es el encargado de gobernar y controlar todo el proceso de llenado de las bolsas nalophan con muestras de aire oloroso.

A través del dilutor circulan dos flujos diferentes de aire (ver figura 2): Aire sintético comprimido: Se conecta una botella de aire sintético comprimido al dilutor. Este aire sintético es utilizado para diluir la muestra de aire contaminado con olores que se extrae del conducto por el que circula el mismo. Por lo tanto, el aire sintético entra en el dilutor, y éste lo envía a la sonda que recoge el aire en la cantidad adecuada mediante el capilar crítico para conseguir una mezcla con la dilución que se haya fijado en el panel de control. Muestra de aire oloroso: El aire del conducto, diluido a la concentración fijada por el dilutor, pasa a través de este último y se introduce en la bolsa. La dilución del aire de la muestra con aire sintético inodoro se realiza en la misma sonda de muestreo mediante capilares críticos (existen capilares con diferentes secciones y, por tanto, diferentes caudales de succión), lo que evita que se produzcan condensaciones bien en la sonda, bien en el tubo que conecta la sonda a la bolsa nalophan. El principio del funcionamiento de los capilares críticos se basa en el “efecto VENTURI”, dependiendo la dilución obtenida de la presión de aire sintético inodoro inyectado a través del capilar, y del caudal que permite pasar el mismo. El tiempo de toma de muestra, es decir, desde que empieza a entrar aire en la bolsa nalophan, hasta que se desconecta el proceso, depende de la capacidad de la bolsa tedlar ó nalophan que se utilice. Lo más común es utilizar bolsas de entre 5 a 80 litros (LABAQUA S.A. utiliza bolsas de 8 litros). Aunque el tiempo de muestreo esté en torno a los 20 minutos, antes de estar en disposición de empezar a tomar muestras, hay que realizar una serie de trabajos que son laboriosos: instalar los equipos, conectarlos, estabilizar el dilutor, programarlo con los parámetros adecuados, etc. Esto implica que para tomar un par de muestras se tenga que emplear prácticamente media jornada, aunque varía mucho dependiendo de la dificultad de la muestra a tomar (método empleado, acceso fácil o difícil, etc.) y de la necesidad o no de mover los equipos de un sitio a otro.

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En relación a la dificultad de la muestra a tomar, se ha mencionado que ésta depende del método empleado, ya que en función del tipo de fuente emisora de olores se utilizan distintos métodos de toma de muestras. A continuación se describen los distintos tipos de focos emisores que se pueden encontrar y el método de toma de muestras especificado en la norma UNE-EN-13725 aplicable a cada uno de ellos:

Fuentes puntuales fijas: Este es el caso más sencillo a la hora de tomar la muestra (por ejemplo: chimeneas, conductos, salidas de sistemas de extracción de aire, etc.). Únicamente es necesario que la sonda pueda ser introducida en el interior del conducto por donde circula el aire que se quiere muestrear. En la mayoría de los casos se realiza un pequeño orificio en el conducto por el que la sonda es introducida y la muestra es absorbida por la sonda. Fuentes superficiales pasivas (sin aireación): Para este tipo de focos en los que el caudal emitido es difícil de evaluar, La Agencia Medioambiental Americana (U.S. EPA) recomienda, para estos casos el empleo de la denominada cámara de flujo (“Flux chamber”). Básicamente una cámara de flujo consiste en un túnel cerrado depositado sobre la superficie a muestrear sobre el que se inyecta una corriente de aire exento de contaminación que arrastra los VOCs de la superficie objeto de análisis hacia la salida de este túnel donde se colecta la muestra. La cámara de flujo es el método de elección recomendado por la EPA tanto en superficies pasivas no aireadas líquidas y sólidas, así como en el caso de emisiones fugitivas. Paralelamente las metodologías para el cálculo de las emisiones olorosas propuestas por el Comité Europeo de Normalización para este tipo de focos emisores han desembocado en el mismo planteamiento. En este caso el túnel de viento empleado denominado Túnel de viento (que fue diseñada por Lindvall en 1974) ha sido propuesto para estos cálculos. El túnel de viento es una caja de base rectangular de superficie 1 m2 con un conducto de entrada a un lado y uno de salida en el extremo opuesto. De lo que se trata con los accesorios de la figura 3 es de simular la acción del viento sobre la superficie y recoger una muestra de la emisión producida. Para tomar la muestra con el túnel de viento se deposita la misma, sobre la superficie que se quiere muestrear. Además se crea una corriente de aire según lo indicado en la norma VDI 3880, con ayuda de un pequeño ventilador, que se hace pasar a lo largo del túnel de viento. La corriente de aire crea un flujo laminar sobre la superficie que se encuentra bajo la caja similar al creado por el viento; arrastrando, también como lo hace el viento, los componentes olorosos que la fuente superficial emite. Para desodorizar el aire que entra al túnel de viento se intercala antes de ésta un filtro de carbón activo. En el conducto conectado al extremo del túnel de viento por donde sale el aire, se introduce la sonda que extrae la muestra que se envía a la bolsa tedlar o nalophan.

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Fuentes superficiales activas (con aireación interna): En este tipo de fuentes se toman muestras con ayuda de una campana (ver figura 4). Ya que existe una inyección de aire. Este método es más simple en su concepción y más sencillo de ejecutar que el de la túnel de viento. Para tomar la muestra se deposita la campana (de forma piramidal con base cuadrada de 1 m2) sobre la superficie de la fuente con aireación. La emisión de olor se produce precisamente por efecto de la aireación y el punto de muestreo se sitúa en la parte superior de la campana, donde existe un conducto de salida que sirve para introducir la sonda.

Otros métodos de toma de muestras:

Existen otra serie de métodos específicos de toma de muestras para casos especiales en los que no sea posible tomar muestras mediante alguno de los sistemas anteriores; por ejemplo: mediante inyección de aire en el interior de una muestra, método de la “ventana”, etc. Pero se intenta utilizar, siempre que sea posible, alguno de los tres métodos mencionados anteriormente.

Una vez que el tiempo de muestreo se ha terminado, se para el proceso de recogida de muestra y se extrae la bolsa nalophan del interior de la cámara de vacío, previa normalización de la presión interna de la misma, y se deposita en unos barriles de plástico cerrados para evitar que se pueda rasgar o deteriorar durante su transporte al laboratorio de olfatometría

Además de obtener la muestra debidamente envasada, durante la recogida de la misma se realizan una serie de mediciones adicionales, que servirán después para calcular la concentración de olor de la muestra y para hallar, a partir de esta última, la emisión de olor de cada unidad.

En general, los datos que se recogen durante el proceso de muestreo son los siguientes:

Temperatura de la muestra

Humedad relativa de la muestra

Presión atmosférica

Velocidad del flujo de aire de donde se toma la muestra

Sección del conducto de donde se extrae la muestra

Presión atmosférica de la zona

Observaciones o datos relevantes sobre el funcionamiento de las instalaciones en el momento de recoger la muestra: unidades de la planta que están paradas por reparaciones o mantenimiento, funcionamiento anómalo, etc.

Datos descriptivos de las condiciones atmosféricas y climatológicas del día: lluvias, presencia de vientos, etc.

Una vez que se han recogido las muestras y los datos que se han mencionado, es el momento de transportarlas para proceder a su análisis olfatométrico.

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Fase II: Análisis de las muestras mediante el olfatómetro

Descripción general del olfatómetro El análisis se realiza con la ayuda de un olfatómetro (Figura. 5). Este método se basa en la percepción real del ser humano de los olores, utilizando el olfato humano como detector de olores. Generalmente resulta muy difícil cuantificar los olores mediante métodos analíticos. El olor de una determinada muestra de aire es consecuencia de múltiples factores y una pequeña alteración de alguno de los componentes de la muestra puede producir cambios impredecibles en el olor de la misma. Además de la complejidad de establecer una relación entre la composición química de la muestra y su olor, los métodos analíticos resultan enormemente costosos para el objetivo que persiguen. Por estas razones, los métodos olfatométricos actuales se basan en la percepción real del olfato humano. Un laboratorio de olfatometría consta básicamente de los elementos:

Olfatómetro

Ordenador

Envases porta-muestras

Aire sintético comprimido

Accesorios El elemento básico del laboratorio es el olfatómetro, que es un aparato de dilución capaz de presentar muestras de olores a un panel de 4 “observadores” bajo condiciones reproducibles. El analista basándose en el origen de la muestra y en las indicaciones del técnico de campo que ha tomado la muestra establece una dilución alta de la muestra que se encuentre por debajo del umbral olfativo de los observadores. El olfatómetro mezcla aire puro con la muestra y va ofreciendo diluciones menores de la muestra. Por cada dilución de la muestra que se ofrece al observador, el olfatómetro presenta un blanco de referencia IR. El observador debe discernir cual de los dos ofrecimientos corresponde a la muestra y cual al blanco de referencia. El olfatómetro también ofrece aleatoriamente e intercalándose entre la serie de diluciones blancos que el observador debe identificarlos. El análisis de la muestra concluye cuando los cuatro observadores han detectado las dos últimas diluciones ofrecidas por el olfatómetro.

El olfatómetro es controlado por un programa de ordenador diseñado especialmente para realizar esta función. Las muestras recogidas y transportadas en el interior de envases isotérmicos son conectadas al olfatómetro. Con el fin de diluir las muestras para su presentación a los observadores, se conecta al olfatómetro un sistema para generar aire comprimido inodoro mediante un compresor adaptado

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Figura 5. Olfatómetro Ecoma T08.

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Términos y definiciones

A continuación se describe cuáles son los métodos y procedimientos que han de seguirse para realizar un análisis olfatométrico de sustancias o mezclas de sustancias. Dichos métodos y procedimientos están basados en la norma española UNE-EN 13725 “Calidad del aire-determinación de la concentración de olor por olfatometría dinámica”.

A la hora de analizar la concentración de olor de una sustancia o mezcla de sustancias, lo primero que hay que determinar es el umbral de olor de la misma. Por umbral de olor se entiende la concentración de esa sustancia o mezcla de sustancias en aire puro que puede ser distinguida de una muestra de aire inodoro por la mitad de un grupo de observadores (panel). Por definición, el umbral de olor de una sustancia corresponde a una concentración de olor de 1 unidad de olor por metro cúbico (1 uoE/m3).

La unidad de olor (uoE) se define como la cantidad de una sustancia gaseosa o mezcla gaseosa de sustancias que, distribuida en 1 m3 de aire puro inodoro, es distinguida de aire completamente inodoro por la mitad de un panel de observadores.

Una vez que se ha determinado el umbral de olor de la sustancia o mezcla de sustancias, se puede calcular la concentración de olor de la misma, que se define como el número de unidades de olor por metro cúbico (uoE/m3). El valor numérico de la concentración de olor es igual al número de veces que la muestra de aire olorosa debe ser diluida con aire inodoro para alcanzar su umbral de olor.

Selección de panelistas

Cuando se quiere analizar una muestra mediante el olfatómetro, lo primero que hay que hacer es formar un panel de observadores (panelistas), que no es más que un grupo de personas que han sido seleccionadas como individuos cualificados para ejecutar una medición de olores.

El objeto de esta selección de observadores es conseguir que los resultados de las mediciones no dependan del grupo de observadores escogidos y que los resultados obtenidos sean los mismos si realizamos el análisis con otro grupo de observadores diferente que también cumpla los criterios de selección. El panel de observadores ha de estar formado al menos por 4 personas y sus miembros deben tener por lo menos 16 años. Para conseguir un panel de observadores se sigue el proceso de selección que se describe a continuación. En primer lugar se instruye a los futuros miembros del panel en el uso del olfatómetro y en cómo deben actuar y comportarse cuando se ejecuta un análisis de una muestra. Para realizar la selección se utiliza un gas de referencia certificado (gas patrón). El gas de referencia en la norma UNE-EN 13725 es el n-butanol con concentraciones en nitrógeno de 60 mmol/mol respectivamente. Para cada aspirante a observador, se determina al menos 10 veces el umbral de olor individual del gas de referencia para dicho aspirante. Por umbral de olor individual se entiende aquella concentración del gas que se encuentra entre la concentración a la cual el observador puede distinguir perfectamente la muestra de aire oloroso de aire inodoro y la concentración a la cual el observador no puede distinguir uno de otro.

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Para determinar el umbral individual de cada aspirante, el olfatómetro ofrece al mismo, muestras diluidas de n-butanol, de manera que la dilución de cada oferta va disminuyendo, o lo que es lo mismo, va aumentando la concentración de las mismas. El aspirante debe elegir de entre los ofrecimientos detectando cualitativamente las distintas concentraciones de n-butanol. El umbral individual de olor se determina hallando la media geométrica de los dos siguientes valores: La dilución para la cual el resultado es correcto y el aspirante así lo indicó y, la dilución anterior a ésta última. A continuación, se determina la media geométrica de los logaritmos naturales de los 10 umbrales individuales calculados, así como la dispersión de los mismos. De acuerdo a la norma UNE-EN 13725, el aspirante a miembro del panel es aceptado si cumple los siguientes criterios de selección:

El número de pruebas realizadas debe ser al menos 10.

El valor medio de los logaritmos decimales de los 10 umbrales individuales calculados se encuentra entre los valores 1,30 y 1,90 (entre 20 y 80 ppb de una muestra de n-butanol).

La desviación típica de los resultados debe ser < 0,36. Además, cada vez que un miembro del panel realiza un análisis de muestras, antes de dicho análisis se le hace una prueba con n-butanol para determinar que el miembro del panel sigue estando cualificado para realizar el análisis olfatométrico (siguiendo especificaciones de la UNE-EN-13725). Por otra parte, a los miembros del panel se les exige siempre una serie de normas a fin de que no se distorsionen los resultados de las mediciones. Estas normas generales son, básicamente, las siguientes:

No fumar media hora antes del comienzo de los análisis.

No comer o beber (excepto agua) inmediatamente antes o durante la realización de un análisis olfatométrico.

No utilizar cosméticos, perfumes, etc. Que puedan distorsionar su capacidad olfativa.

No participar en los análisis si se padecen procesos catarrales o afecciones similares que puedan afectar la capacidad olfativa del panelista.

No comunicarse con otros miembros del panel acerca del desarrollo y los resultados del análisis.

Realizar los análisis con motivación y atención.

Análisis de muestras

El análisis de las muestras recogidas ha de hacerse durante las 30 horas siguientes a la recogida de la muestra, para evitar que se produzcan alteraciones en el olor debido al almacenamiento de la misma.

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En una medición/análisis de olores se ofrecen tres series de presentación de diluciones de una muestra en orden descendente, es decir, se ofrece primero la muestra más diluida aumentando progresivamente la concentración de la muestra a analizar. El número de panelistas que debe realizar el análisis es de 4 personas. A cada presentación de una dilución de la muestra siempre le acompaña un blanco de referencia (reference air), los panelistas deben indicar si huelen o no las muestras diluidas y no marcar como positivo el blanco de referencia. Intercalándose aleatoriamente en una serie de presentación, se ofrecen blancos, muestras compuestas por aire purificado. Los panelistas no deben identificar estos ofrecimientos como muestras positivas. Una serie de presentación finaliza cuando los cuatro miembros del panel han identificado correctamente al menos los dos últimas ofrecimientos. A partir de aquí se calcula el ITE (individual threshold estimate). El factor de dilución empleado para la dilución de las muestras es 2. Las series de dilución deben ser distribuidas simétricamente en torno al umbral de olor esperado para cada muestra. A cada miembro del panel se le asigna un número determinado y debe registrarlo antes de empezar cada análisis. Para cada presentación, el programa informático que gobierna el olfatómetro decide, si comienza presentando el blanco de referencia o la muestra diluida. El tiempo de decisión para el miembro del panel es de 2,2 segundos. El intervalo que transcurre entre dos presentaciones a un mismo miembro del panel debe ser de al menos 20 segundos. Cada una de las decisiones tomadas por cada miembro del panel es registrada por el ordenador, en forma de tabla, debajo del número correspondiente al miembro del panel en cuestión.

Cálculo de concentraciones de olor

Recordemos que la concentración de olor de una determinada muestra se define como el número de unidades de olor por metro cúbico (uoE/m3). El valor numérico de la concentración de olor es igual al número de veces que la muestra de aire olorosa debe ser diluida con aire inodoro para alcanzar su umbral de olor.

Por tanto, el primer paso a dar a la hora de calcular la concentración de olor es la determinación del umbral de olor de la muestra a partir de los resultados que se han obtenido del análisis de la muestra por parte de los miembros del panel. Para ello se calcula la media geométrica de los ITE (individual threshold estimate) Esto puede ser hecho de manera gráfica o con la ayuda de tablas que contienen pares de valores de ambas funciones y el cálculo subsecuente de la línea recta que encaja en los valores obtenidos. El programa informático que controla el olfatómetro durante la ejecución del análisis de las muestras por los miembros del panel, está diseñado para recoger y almacenar las respuestas que dan los mismos a las distintas concentraciones de la muestra que se les ofrecen. Además, una vez que ha finalizado el análisis de las muestras, el mismo programa informático se encarga de determinar, en base a las respuestas almacenadas y mediante la aplicación de los algoritmos, el umbral de olor de la muestra. A partir del umbral de olor de la muestra, se halla la concentración de olor determinando el número de diluciones que se han hecho para alcanzar el umbral de olor. Para ello hay que

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tener en cuenta las prediluciones que se realizaron a la hora de tomar la muestra y las que ha realizado el olfatómetro para llegar al citado umbral. Fase III: Cálculo de las emisiones de olor de cada fuente La fase anterior finaliza cuando se hallan las concentraciones de olor de las muestras tomadas en cada una de las fuentes, pero el dato que en realidad interesa conocer es la emisión de olor de cada una de las fuentes, es decir, como contribuye cada foco a la emisión total de olores de la planta. Por emisión de olor de una fuente se entiende el número de unidades de olor por unidad de tiempo que dicha fuente emite. Las unidades más comúnmente empleadas para medir emisiones de olores en vertederos son millones de unidades de olor por hora (uoE·106/h). Para transformar las unidades de olor por metro cúbico que se han obtenido al hallar las concentraciones de olor de cada fuente en unidades de olor emitidas por hora, se siguen distintos métodos dependiendo del método de muestreo utilizado: Fuentes puntuales fijas Las muestras son recogidas mediante la introducción de una sonda en el conducto del cual se quiere medir su emisión de olores. Para calcular la emisión de la fuente basta con multiplicar la concentración de olor hallada en la muestra por el caudal de aire que circula por el conducto. Fuentes superficiales activas (con aireación interna): En este caso se habrá tomado la muestra con la campana. Bastará con multiplicar la concentración de olor de la muestra tomada por el caudal total de aire inyectado en la unidad de la que se trate. Fuentes superficiales pasivas (sin aireación interna): En este caso se habrán tomado las muestras con el túnel de viento. Para ello, se hace circular una corriente de aire a través de dicha caja (de acuerdo a lo indicado en la norma VDI 3880 de octubre de 2011), que tiene una base rectangular de 0,5 m2. Pues bien, para calcular la emisión de olor de la fuente superficial pasiva de que se trate, se debe multiplicar la concentración de la muestra por el caudal medido. Como esta es la emisión correspondiente a una porción de la superficie de 0,5 m2, para hallar la emisión total de la fuente se multiplica por la superficie total de la fuente. Fase IV: Cálculo de los niveles de inmisión en el entorno No aplica en el presente informe.

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ANEXO III INFORME DE VALIDACIÓN DE DATOS METEOROLÓGICOS

SIMULADOS

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III.1 VALORES CLIMATOLÓGICOS DE LA ZONA DE ESTUDIO

Los datos de la Tabla III.1 se corresponden con los valores climatológicos normales para un periodo de 30 años (periodo 1981- 2010) recogidos por la estación meteorológica de Donostia/San Sebastián - Igueldo, la estación meteorológica con registro climatológico más cercano al área de estudio. Tabla III.1.- Valores climatológicos normales para la estación de Donostia/San Sebastián - Igueldo. Fuente: AEMet.

Mes T TM Tm R H DR DN DT DF DH DD I

Enero 8.5 11.0 5.9 141 75 13.2 1.3 1.2 7.7 2.6 2.9 98

Febrero 8.7 11.5 5.9 110 74 11.6 1.6 1.4 6.2 1.8 2.9 107

Marzo 10.3 13.4 7.2 113 74 12.4 0.3 1.5 7.6 0.6 2.9 144

Abril 11.3 14.5 8.1 138 77 13.4 0.1 2.2 9.1 0.0 1.9 157

Mayo 14.4 17.7 11.1 120 78 12.2 0.0 3.3 10.4 0.0 2.1 181

Junio 16.9 20.0 13.8 90 82 10.6 0.0 3.3 11.2 0.0 2.7 189

Julio 18.9 21.8 16.0 86 83 9.8 0.0 3.5 10.6 0.0 3.1 196

Agosto 19.5 22.5 16.5 117 83 10.5 0.0 3.7 9.1 0.0 3.4 190

Septiembre 18.0 21.1 14.8 111 79 10.1 0.0 2.5 8.3 0.0 4.1 179

Octubre 15.5 18.5 12.4 159 75 11.8 0.0 1.9 7.3 0.0 2.6 140

Noviembre 11.3 14.0 8.7 169 76 13.0 0.2 1.6 7.7 0.5 2.8 102

Diciembre 9.1 11.6 6.6 151 75 12.4 0.5 1.1 6.7 1.6 2.9 93

Año 13.5 16.5 10.6 1507 78 141.1 4.0 27.3 101.9 7.1 34.2 1816

Leyenda T --- Temperatura media mensual/anual (°C)

TM --- Media mensual/anual de las temperaturas máximas diarias (°C) Tm --- Media mensual/anual de las temperaturas mínimas diarias (°C) R --- Precipitación mensual/anual media (mm) H --- Humedad relativa media (%)

DR --- Número medio mensual/anual de días de precipitación superior o igual a

1 mm DN --- Número medio mensual/anual de días de nieve DT --- Número medio mensual/anual de días de tormenta DF --- Número medio mensual/anual de días de niebla DH --- Número medio mensual/anual de días de helada DD --- Número medio mensual/anual de días despejados

I --- Número medio mensual/anual de horas de sol La zona posee un clima atlántico correspondiente a la vertiente atlántica, siendo un clima templado o mesotérmico, moderado en cuanto a las temperaturas y muy lluvioso. En este clima el océano Atlántico ejerce una influencia notoria. Las masas de aire, cuyas temperaturas se han suavizado al contacto con las templadas aguas oceánicas, llegan a la costa y hacen que las oscilaciones térmicas entre la noche y el día, o entre el verano y el invierno, sean poco acusadas. El factor orográfico explica la gran cantidad de lluvias de toda la vertiente atlántica del País Vasco, con una media de 1500 mm/m2.

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En cuanto a las temperaturas es de destacar una cierta moderación, que se expresa fundamentalmente en la suavidad de los inviernos. De esta forma, a pesar de que los veranos son también suaves, las temperaturas medias anuales registran en la costa los valores más altos de Euskal Herria, unos 14ºC. Aunque los veranos sean frescos, son posibles, sin embargo, episodios cortos de fuerte calor, con subidas de temperatura de hasta 40ºC, especialmente durante el verano2. La rosa de vientos histórica de valores normales (período 1971 - 2000) de la estación Donostia/San Sebastián – Igueldo, se muestra a continuación:

Figura III.1.- Rosa de vientos para la estación Donostia/San Sebastián - Igueldo durante el periodo 1971-2000. Fuente: AEMet. Según la rosa de vientos correspondiente a la Estación Meteorológica de Donostia/San Sebastián, Igueldo (coordenadas Latitud: 43° 18' 23'' N - Longitud: 2° 2' 28'' O, altitud de 251 metros), se puede observar cómo la dirección de vientos predominante se corresponde con las componentes WNW y S-SSE, como muestra la figura III.1. En esta zona del cantábrico, los vientos de componente W, predominantes en Santander y en el litoral cantábrico, rolan a NW por efecto topográfico, abarcando su manto de influencia desde marzo a agosto. En los meses de otoño y de invierno, son las frecuencias del sector Sur y SE las predominantes.

2 http://www.euskalmet.euskadi.eus/s07-5921/es/contenidos/informacion/cla_clasificacion/es_7264/es_clasificacion.html

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III.2. JUSTIFICACIÓN DEL AÑO DE REFERENCIA EN LA MODELIZACIÓN

METEOROLÓGICA.

Para la modelización meteorológica se ha escogido el año 2014 como representativo de la climatología de la zona. Para ello se han acudido a los INFORMES METEOROLÓGICOS de los últimos 5 años, siendo el del AÑO 2014 el más representativo siguiendo las directrices de la “GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS PARA LA ELABORACIÓN DE MODELOS DE DISPERSIÓN” del Gobierno Vasco, que en su apartado “3 – DATOS DE ENTRADA - datos de meteorología”, detalla que “debe justificarse adecuadamente la elección del año, en relación con, al menos, dos criterios”: 1) Se debe priorizar la proximidad temporal (años recientes), normalmente mejor documentados en la red de vigilancia de la calidad ambiental y red meteorológica de la CAPV. En base a ello, el año 2014 es el más reciente con registros meteorológicos más próximos a la “normalidad”, en relación al periodo histórico estudiado 1971-2000. 2) Se debe buscar también la representatividad en cuanto a intensidad-frecuencia de episodios de contaminación en el dominio y año seleccionado de simulación. No puede seleccionarse un año húmedo (con muchos días con precipitación) o poca frecuencia de episodios de contaminación (v.g. pocas situaciones con bloqueos anticiclónicos), con la única justificación de la disponibilidad de datos. En este sentido, y según el INFORME METEOROLÓGICO DEL AÑO 2014 de la Agencia Vasca de Meteorología (EUSKALMET), se cita textualmente que “Los acumulados de precipitación califican el año como normal en el interior del territorio en relación al periodo normal 1971-2000, aunque tiende a húmedo hacia el noreste de Gipuzkoa y a seco, sin embargo, al noroeste de Bizkaia.” En contraposición, los anuarios climatológicos3 de la Agencia Vasca de Meteorología (EUSKALMET) del año posterior (2015) y los 4 anteriores (2010-2011-2012 y 2013) exponen que:

» AÑO 2015: “Los acumulados de precipitación califican el año 2015, en general, como seco, en relación al periodo normal 1971-2000.”

» AÑO 2013: “Los acumulados de precipitación califican el año como muy húmedo, incluso extremadamente húmedo en Bizkaia, en relación al periodo normal 1971-2000.”

» AÑO 2012: “De manera general, el año 2012 puede calificarse como seco en la CAPV, con predominio de porcentajes entre el 70-90% respecto al periodo normal 1971-2000.”

» AÑO 2011: “Los porcentajes de la precipitación acumulada en el 2011 respecto a la del periodo normal 1971-2000 muestran una cierta transición entre el interior de Gipuzkoa, próximos al 100%, y el oeste de Álava, entre un 50-70%. En consecuencia, las calificaciones para ambas zonas son también diferentes: seco a extremadamente seco, quedando el territorio vizcaíno como muy seco.”

» AÑO 2010: “El año 2010 ha resultado seco en la CAPV. Los porcentajes respecto a la precipitación normal del periodo 1971-2000 se encuentran, en general, entre un 70- 90 %, aunque en las comarcas litorales de Bizkaia se acercan más al promedio.”

3 http://www.euskalmet.euskadi.eus/s07-5853x/es/contenidos/informacion/cli_2015/es_clieus/es_2015.html

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Por otro lado, en el verano el mes de Junio de 2014 se produjeron con frecuencia “bloqueos anticiclónicos, que impidieron la normal circulación de borrascas atlánticas y propiciaron un tiempo seco y soleado”. En este sentido, el documento “Estadística de la Contaminación Atmosférica y de la Calidad del Aire de la C.A. del País Vasco. 2014”4 expone que en el 20,36 % de los días durante el año 2014 la calidad del aire fue “mejorable”, y en un 1% “mala” y “muy mala”.

III.3. MODELIZACIÓN METEOROLÓGICA

En gran parte de las localizaciones en las que se desarrollan trabajos de modelización de la dispersión de contaminantes atmosféricos, existe la dificultad añadida de que no existen datos de estaciones meteorológicas y/o de radiosondeos. Es por ello que en el estado del arte actual se utilizan frecuentemente datos de modelos meteorológicos para suplir estos datos de medidas, tanto en superficie como en altura. En el presente caso, para el dominio utilizado se han utilizado 5 estaciones meteorológicas de superficie existentes en el dominio de modelización: Miramon, situada a 5,7 km al NW de las instalaciones, Santa Clara, situada a 8 km de las instalaciones al NNW, Zizurkil a 7,7 km al SW, Bidania, a unos 16 km al SSW y Zarautz, situada a 11 km al NE (todas pertenecientes a la Agencia Vasca de Meteorología – EUSKALMET). Los parámetros medidos por estas estaciones son la dirección y velocidad del viento, la radiación solar, la humedad relativa, la precipitación y la temperatura del aire. Al carecer de medida de presión atmosférica en estas estaciones, se han tomado los datos procedentes del modelo WRF-ARW. El resto de estaciones ubicadas en el dominio de modelización, se corresponden con estaciones de aforo, calidad de las aguas continentales y una boya marítima (Puerto de Pasaia). A continuación se expone el dominio de simulación, mostrándose la ubicación de las instalaciones y las estaciones meteorológicas:

Figura III.2.- Dominio de simulación, situación de las instalaciones (triángulo oliva), estaciones meteorológicas en el dominio (puntos negros). FUENTE: Elaboración propia a partir de la cartografía de GeoEsukadi (ftp://ftp.geo.euskadi.net)

4 http://opendata.euskadi.eus/catalogo/-/estadistica/estadistica-de-la-contaminacion-atmosferica-y-de-la-calidad-del-aire-de-la-c-a-del-pais-vasco-2014/

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Los datos oficiales de las estaciones fueron obtenidos a través de la web de OPEN DATA EUSKADI, en concreto para el año 2014, de la url http://opendata.euskadi.eus/catalogo/-/estaciones-meteorologicas-lecturas-recogidas-en-2014/. Estos datos, en formato XML y con periodicidad 10-minutal, han sido tratados con el software estadístico R y su módulo OPENAIR, con el objeto de obtener promedios horarios de los distintos parámetros meteorológicos e introducirlos y/o validar los resultados del modelo meteorológico. Así, mediante la función “timeAverage” de OPENAIR, se es capaz de obtener los promedios vectoriales de dirección de viento, medias escalares de velocidad de viento y medias aritméticas para el resto de parámetros. Estos datos horarios serán los utilizados en el presente estudio. Los modelos meteorológicos a utilizar han sido el WRF v. 3.5 (núcleo ARW) y CALMET v.6.5. Como entrada de los datos resultantes de WRF al modelo de diagnóstico CALMET para realizar el downscalling, se utilizó el preprocesador CALWRF. La ejecución del modelo CALMET se realizó en modo HÍBRIDO, a partir de los datos de WRF (superficie y altura) y los datos de observaciones en superficie de las estaciones de Miramón, Santa Clara, Zizurkil, Bidania y Zarautz. En los siguientes apartados se detallan los modelos WRF y CALMET así como la metodología utilizada.

III.3.1. EL MODELO WRF

El WRF (http://www.wrf-model.org) es un modelo meteorológico de última generación que permite obtener campos de viento, presión, temperatura y humedad, entre otros, con alta resolución espacio-temporal, los cuales son de suma importancia como datos de entrada de los modelos de calidad de aire. El modelo WRF tiene la particularidad de poder ser configurado localmente para representar dominios espaciales en diferentes escalas de acuerdo al estudio que desee realizarse. En lo referente a este estudio, se ejecutó la pasada de WRF para un año de datos (2014), inicializado a partir de los datos de re-análisis FNL del National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Partiendo de condiciones a escala sinóptica del FNL, se ha seguido un patrón de 3 dominios anidados hasta obtener un dominio de modelado a alta resolución (3 km2) centrado en Euskadi, obteniendo datos horarios de más de 20 parámetros meteorológicos y a 27 niveles diferentes de altura. El dominio de 3 km2 es el utilizado para generar los campos meteorológicos de CALMET precisados en este estudio. A continuación se expone el mapa con los dominios anidados (D1, D2, y los D3 de 27, 9 y 3 km2 de resolución):

http://opendata.euskadi.eus/catalogo/-/estaciones-meteorologicas-lecturas-recogidas-en-2014/

http://opendata.euskadi.eus/catalogo/-/estaciones-meteorologicas-lecturas-recogidas-en-2014/

http://www.wrf-model.org/

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Figura III.3.1.- Dominios utilizados para el modelo meteorológico WRF A modo resumen, el conjunto de parametrizaciones utilizado en WRF (ARW) ha sido el siguiente:

Radiation: Longwave RRTM, Shortwave MM5-Dudhia PBL: YSU (with sfclay: Monin-Obukhov from MM5 MRF) Surface: 5 layer MM5 LSM Cumulus: Kain-Fritsch Microphysics: WSM6

III.3.2. EL MODELO CALMET

Se trata de un modelo de diagnóstico meteorológico tridimensional. Este modelo utiliza estaciones en superficie y altura (radiosondeos) u otros modelos meteorológicos. Está formado por un módulo de diagnóstico del campo de vientos capaz de simular efectos locales, como los flujos de ladera, efectos cinemáticos y de bloqueo del terreno y un módulo de capa límite, por el cual se obtiene, por ejemplo, la altura de la base de la capa de mezcla. La ventaja comparativa de este modelo meteorológico frente a las soluciones tradicionales gaussianas (ej. Uso de una sola estación meteorológica en superficie) es evidente, puesto que es capaz de simular condiciones a escala local que cambian por completo el escenario meteorológico, y por tanto, la dispersión de los contaminantes. En general, el modelo incluye tres pasos. El primer paso es interpolar o extrapolar los datos de viento medidos a la malla del dominio de estudio. El siguiente paso consiste en la parametrización para modelizar los efectos cinemáticos del terreno y del entorno. El tercer paso es ajustar los campos de vientos de modo que sean consistentes (condición de divergencia nula). Para este estudio, se ha diseñado un dominio de 65X65 celdas, con centro en las instalaciones, con una resolución espacial de 400 m y 13 niveles verticales (ZFACE= 0, 20,

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40, 79, 176, 290, 439, 640, 1180, 1580, 2062, 3354 y 4162 m). De este modo, tal y como apuntan recientes estudios (González, J.A. et al.; 2014), al incrementarse el número de niveles en altura dentro de la capa límite atmosférica el procesado de las salidas de WRF mediante CALMET mejora sustancialmente la aproximación del modelo WRF para diversos parámetros meteorológicos críticos en la dispersión, como puede ser la altura de la capa límite o de mezcla. La esquina SW del dominio está definida por las coordenadas X= 565.178 km e Y= 4776.642 km. Como se comentó anteriormente, como datos de entrada del modelo se han utilizado las salidas del modelo WRF (ARW), tanto en superficie como en altura, supliendo de este modo la carencia de radiosondeos diarios (al menos 2 por día) en la zona, así como los datos de las 5 estaciones de superficie existentes en el dominio de simulación. Para ingestar estas estaciones en CALMET, una vez extraídos y tratados sus datos, se generó el fichero en formato de entrada de CALMET (SURF.DAT) a través del procesador SMERGE, de la suite CALPUFF. Los datos de elevación de terreno para la zona han sido proporcionados por el Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), con una resolución aproximada de 90 m. Los usos de suelo han sido tomados de True Marble GLCD, con una resolución de 250 m. Por último, la configuración CALMET utilizada presentaba el módulo cinemático (IKINE) y el parámetro de ajuste de la velocidad vertical de viento (IOBR) activados.

Figura III.3.2.- Dominios de simulación de CALMET y ubicación de las instalaciones y estaciones meteorológicas (puntos negros). Debido a la complejidad de las condiciones topográficas, se ha optado por la aplicación de un sistema de modelización meteorológica como CALMET. Pese a que es un modelo de aplicación complicada que requiere datos en altura (radiosondeos o datos de modelos) y mucha más información meteorológica en superficie que un modelo simple gaussiano (ISC, AERMOD), se asume que CALMET generará una mejor representación meteorológica de la zona de estudio (en tres dimensiones) que puede ser aprovechada por el modelo CALPUFF para simular de modo más fidedigno la dispersión de los contaminantes.

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III.4. VALIDACIÓN DEL MODELO METEOROLÓGICO

Tal y como se expone en la “GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS PARA LA ELABORACIÓN DE MODELOS DE DISPERSIÓN” del Gobierno Vasco, “se usen o no observaciones meteorológicas locales de superficie o perfiles verticales para alimentar la simulación meteorológica, es preceptiva la validación de los resultados. La validación deberá realizarse preferentemente con “observaciones independientes” (no utilizadas en la evaluación meteorológica) próximas a la ubicación del foco de emisión y/o las más representativas de la meteorología del entorno de la planta. Al menos una de las series de observaciones utilizadas en la validación debe contener datos de perfiles verticales de viento.”. A continuación se expone la rosa de vientos obtenida para el período enero-diciembre de 2014 de las observaciones reales de la estación BIDANIA y los datos extraídos por CALMET, una vez realizada la modelización, para las coordenadas de la estación meteorológica de BIDANIA:

Figura III.4.1.- Rosa de vientos en la estación BIDANIA (izq.) y la estación virtual generada por CALMET para las coordenadas de BIDANIA en 2014. En la rosa de vientos obtenidos por la estación BIDANIA, la más alejada de la instalación a unos 16 km al S, se observa que los rumbos predominantes en la zona son los correspondientes a rumbos del 2o y 4º cuadrante, siguiendo el patrón sinóptico que muestra la rosa de vientos de la estación de Igueldo (figura III.1.), aunque los vientos de componente Sur rolan hacia el SSE por efecto de la orografía. Se puede observar en la

Figura III.4.1., que el ajuste que realiza CALMET para dicha localización es notable, con

algunas consideraciones como el incremento de vientos SSE con respecto a las observaciones. Las rosas de viento obtenidas para la estación de MIRAMÓN, situada a 6,3 km al NE de las instalaciones, y para sus coordenadas en CALMET se exponen a continuación:

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Figura III.4.2.- Rosa de vientos en la estación MIRAMÓN (izq.) y la estación virtual generada por CALMET para las coordenadas de MIRAMÓN en 2014. Los regímenes de vientos calculados por WRF + CALMET para Miramón presentan también un gran ajuste a los observados. Nuevamente, las condiciones de viento sinópticas para la zona se expresan en esta estación, aunque con gran frecuencia de rumbos del SSW y SSE. Por su parte, las rosas de viento obtenidas para la estación de SANTA CLARA, situada 8 km al NNE de las instalaciones, y para sus coordenadas en CALMET se exponen a continuación:

Figura III.4.3.- Rosa de vientos en la estación SANTA CLARA (izq.) y la estación virtual generada por CALMET para las coordenadas de SANTA CLARA en 2014. Los regímenes de vientos calculados por WRF + CALMET para esta estación presentan también un gran grado de ajuste a los observados, dónde nuevamente los vientos con rumbos del NW y S (SSW y SSE) son los predominantes. La mayor magnitud de las velocidades de viento en esta estación estaría asociadas a su cercanía a la costa. Las rosas de viento obtenidas para la estación de ZARAUTZ, ubicada a 9,5 km al NW de las instalaciones, y para sus coordenadas en la modelización con CALMET son las siguientes:

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Figura III.4.4.- Rosa de vientos en la estación ZARAUTZ (izq.) y la estación virtual generada por CALMET para las coordenadas de ZARAUTZ en 2014. En la rosa de vientos se observa que los regímenes de vientos calculados por WRF + CALMET para esta estación presentan también un buen ajuste a los observados. En esta estación se presenta una mayor heterogeneidad de rumbos que en casos anteriores, y las velocidades de viento son mayores, al igual que en la estación de Santa Clara, debido al carácter costero de la estación. Por último, se exponen a continuación las rosas de viento obtenidas para la estación de ZIZURKIL, situada a 7,7 km al SW de las instalaciones, y para sus coordenadas en la modelización con CALMET:

Figura III.4.5.- Rosa de vientos en la estación ZIZURKIL (izq.) y la estación virtual generada por CALMET para las coordenadas de ZIZURKIL en 2014. En la rosa de vientos se observa que los regímenes de vientos calculados por WRF + CALMET para esta estación presentan también un buen ajuste a los observados. Los rumbos más frecuentes se producen bajo el SSW y NW, con gran presencia también de direcciones de viento SSE. En este caso, la rosa de vientos muestra que CALMET infra-estima las componentes del 2º cuadrante, especialmente los rumbos SSE. Por otro lado, se ha comprobado a través del análisis estadístico con el lenguaje estadístico R y el módulo OPENAIR, y basándose en los criterios de aceptación recomendados para la validación de los modelos MM5 y WRF (Chang and Hanna, 2004; Emery et al., 2001), que

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todos los resultados de la modelización meteorológica con WRF+CALMET cumplen con dichos requisitos para las 5 estaciones. Dichos estadísticos se exponen en las siguientes tablas: Tabla III.4.1.- Estadísticos obtenidos de la comparación del modelo CALMET con la estación de BIDANIA. En verde, estadísticos propuestos (Chang and Hanna, 2004; Emery et al., 2001) y que están dentro de los límites aceptados. En blanco, no existe estadístico propuesto

ESTADÍSTICOS

MB MGE RMSE IOA

Velocidad de viento 0.13 0.88 1.16 0.74

Dirección de viento 12.30 54.95 97.68 0.69

Temperatura 0.39 1.44 2.15 0.86

Tabla III.4.2.- Estadísticos obtenidos de la comparación del modelo CALMET con la estación “MIRAMÓN”. En verde, estadísticos propuestos (Chang and Hanna, 2004; Emery et al., 2001) y que están dentro de los límites aceptados. En blanco, no existe estadístico propuesto.

MIRAMÓN ESTADÍSTICOS

MB MGE RMSE IOA



Temperatura -0.09 1.15 1.63 0.87

Tabla III.4.3.- Estadísticos obtenidos de la comparación del modelo CALMET con la estación “STA. CLARA”. En verde, estadísticos propuestos (Chang and Hanna, 2004; Emery et al., 2001) y que están dentro de los límites aceptados. En blanco, no existe estadístico propuesto.

STA. CLARA ESTADÍSTICOS

MB MGE RMSE IOA



Temperatura -0.23 1.08 1.46 0.87

Tabla III.4.4.- Estadísticos obtenidos de la comparación del modelo CALMET con la estación “ZARAUTZ”. En verde, estadísticos propuestos (Chang and Hanna, 2004; Emery et al., 2001) y que están dentro de los límites aceptados. En blanco, no existe estadístico propuesto.

ZARAUTZ

ESTADÍSTICOS

MB MGE RMSE IOA



Temperatura -0.40 1.14 1.55 0.82

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Tabla III.4.5.- Estadísticos obtenidos de la comparación del modelo CALMET con la estación “ZIZURKIL”. En verde, estadísticos propuestos (Chang and Hanna, 2004; Emery et al., 2001) y que están dentro de los límites aceptados. En blanco, no existe estadístico propuesto.

ZIZURKIL ESTADÍSTICOS

MB MGE RMSE IOA



Temperatura -0.26 1.31 1.78 0.85

Donde:

- El MB, o sesgo medio, proporciona información útil sobre la tendencia media del modelo a subestimar o sobreestimar el valor de un parámetro sobre el valor real, cuantificando así el error sistemático del modelo. Recomendaciones de la US EPA establecen, para los modelos atmosféricos, un sesgo medio recomendado (BIAS) de entre ± 5 e ± 15%.

- MGE, es el error absoluto medio como media aritmética de los errores absolutos, permitindo así comprobar la existencia y entidad de los errores aleatorios del modelo.

- RMSE, o error cuadrático medio, nos da la medida de la media de las diferencias al cuadrado entre los valores pronosticados y los observados, aportando información sobre la precisión del modelo. Dado que estas diferencias al cuadrado no se compensan, si no que se acumulan. Por eso, es un parámetro esencial en la evaluación de la precisión de un modelo.

- IOA, o Índice de Ajuste o Concordancia, calculado segun la aproximación de Willmott (1981), condensa las diferencias entre estimaciones de modelos y observaciones en un solo valor adimensional. Se extiende desde el valor -1 que sería el de mínima concordancia entre modelo y medidas e el +1 que representaría el axuste perfecto del modelo con las medidas. Cuando IOA = 0, la suma de las magnitudes de los errores y la suma de las magnitudes de desviación observada son equivalentes.

Para la precipitación, no se han encontrado estadísticos con criterios de aceptación en la bibliografía. No obstante, se ha determinado un MB menor de 0,12 en medias acumuladas diarias para todas las estaciones, lo que supone un buen ajuste. Se expone a continuación el coeficiente de correlación de Pearson (r), de los datos de precipitación diarios acumulados para cada estación:

PRECIPITACIÓN

R (Coef. Cor. Pearson)

BIDANIA 0.6

MIRAMÓN 0.7

STA. CLARA 0.7

ZARAUTZ 0.7

ZIZURKIL 0.7

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Por último, se ha recogido la serie histórica horaria de calidad del aire del año 20145 en la

estación de HERNANI, situada a 5 km de las instalaciones y la más cercana a dicha

localización, tal y como se muestra en la figura siguiente:

Figura III.4.6.- Ubicación de la estación Hernani (círculo blanco, negro y rojo) e instalaciones (triángulo oliva) Tras analizar la serie compuestos químicos primarios de esta estación, que consta de NO,

NO2, NOX, PM10 y SO2 se observa que no se produce para el año de referencia la vulneración

de los valores límite regulados en el R.D. 102/2011, de 28 de enero, relativo a la mejora de la

calidad del aire. Los estadísticos se recogen en la siguiente tabla:

Tabla III.4.6.- Estadísticos de la estación de Hernani durante el año 2014. Fuente: Elaboración propia a partir de los datos oficiales recogidos en Opendata Euskadi.

Cont. año dat.cap media máximo mediana max.di

ario horas NO2

> 200 horas SO2

> 350

días PM10 >

50

NO2 2014 97 31.4 116 29 63.0 0 NA NA

NOX 2014 97 57.3 378 47 146.3 NA NA NA

PM10 2014 95 15.5 127 14 74.8 NA NA 1

SO2 2014 95 5.4 38 5 15.5 NA 0 NA

O3 2014 97 31.4 116 29 63.0 0 NA NA

5 http://opendata.euskadi.eus/catalogo/-/calidad-aire-en-euskadi-2014/

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Con el propósito de observar el comportamiento del modelo frente a episodios de calidad del

aire y las observaciones meteorológicas, se realizan seguidamente ciertas comprobaciones,

particularmente con las direcciones y velocidades de viento.

Así como ejemplo, para el caso de NOX se presentan a continuación las secuencias

temporales de viento medidas-simuladas coincidentes con el mayor episodio de la estación

de Hernani en el año 2014, correspondiente al máximo horario de 378 µg/m3 (el 08-01-2014).

Puesto que Hernani cuenta con medidas meteorológicas, se compara dicha medida con el

valor modelizado extraído para las coordenadas de esta estación:

Figura III.4.7.- Episodio de NOX del día 08/01/2014 (378 µg/m3) – línea negra – y dirección del viento observada (línea roja) y modelizada (rosa punteada), velocidad de viento modelizada (verde) y observada (azul). Como se observa en la gráfica anterior, el modelo sigue la tendencia de la observaciones de

dirección y velocidad de viento en Hernani; aunque es más variable en los datos observados,

las direcciones predominantes de rumbo Sur son determinadas por el modelo. Las

velocidades de viento, son en términos generales, sobre-estimadas por el modelo.

Igualmente, para las partículas PM10 las secuencias temporales de viento medidas-simuladas

coincidentes con el mayor episodio de la estación de Hernani, correspondiente al máximo

horario encontrado en 2014 de 127 µg/m3 (23-11-2014), las simulaciones de vientos obtienen

un buen ajuste con respecto a las observaciones de la estación:

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Figura III.4.8.- Episodio de PM10 del día 23/11/2014 (127 µg/m3) – línea negra – y dirección del viento observada (línea roja) y modelizada (rosa punteada), velocidad de viento modelizada (verde) y observada (azul).

Como prueba del ajuste del modelo a las observaciones, en la siguiente gráfica, se muestra

la serie temporal de dirección de viento y velocidad de viento medidas y observadas en la

estación de Miramón (la más cercana a las instalaciones) para el mes de Julio, donde se

produjeron con frecuencia bloqueos anticiclónicos, que impidieron la normal circulación de

borrascas atlánticas y propiciaron un tiempo seco y soleado:

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Figura III.4.9.- Dirección del viento (grados) observada (línea roja) y modelizada (negra) para el mes de julio de 2014.

Figura III.4.10.- Velocidad del viento (m/s) observada (línea roja) y modelizada (negra) para el mes de julio de 2014.

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Por tanto, y en base al estudio de modelización meteorológica realizado, se puede

concluir que la simulación meteorológica realizada en este estudio describe

adecuadamente las circunstancias meteorológicas evaluadas, la selección del conjunto

de parametrizaciones de entre las diferentes opciones de los modelos WRF y CALMET

es adecuada y la resolución espacio-temporal así como los niveles verticales utilizados

satisfacen las pruebas de validación realizadas.

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III.5. REFERENCIAS

Carslaw, D.C. y Ropkins, K. (2012). Openair — an R package for air quality data analysis.

Environmental Modelling & Software. 27-28, 52-61.

Chang, J.C. y Hanna, S.R. (2004). Air quality model performance evaluation. Meteorology and Atmospheric Physics, 87, 167-196.

Emery, C. A., Tai, E., & Yarwood, G. (2001). Enhanced meteorological modeling and performance evaluation for two Texas ozone episodes. prepared for the Texas Near Non-Attainment Areas through the Alamo Area Council of Governments”, by ENVIRON International Corp, Novato, CA.

Fan et al., (2000). Effect of meteorology and air pollutant transport on ozone episodes at a subtropical coastal Asian city, Hong Kong - Journal of Geophysical Research, 105 (D16) (2000), pp. 20707–20724.

González, J.A., Hernández-Garcés, A., Rodríguez, A., Saavedra, S., Casares, J.J. (2014). A comparison of different WRF-CALMET simulations against surface and PBL rawinsonde data. Proceedings of the 16th International Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes, 8-11 September, Varna, Bulgaria, 52-56.

Scire, J. S., Strimaitis, D. G., & Yamartino, R. J. (2000). A user’s guide for the CALPUFF

dispersion model. Earth Tech, Inc, 521, 1-521. Viedma Muñoz, M. (2012). El viento en el litoral de la península ibérica y archipiélago balear.

Nimbus, nº 29-30, ISSN 1139-7136, 2012, 735-751.

COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL DE GIPUZKOA FASE 2 (CMG2) · 2017-09-01 · En la unidad de mezcla se...

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