Con el apoyo de - UPBsigaire.upb.edu.co/oloroink/Manual_Aplicativo_Aire_de...un flujo de mezclas de...
Transcript of Con el apoyo de - UPBsigaire.upb.edu.co/oloroink/Manual_Aplicativo_Aire_de...un flujo de mezclas de...
MANUAL DEL USUARIO DEL
APLICATIVO WEB PARA LA
DISPERSIÓN DE OLORES.
Un aplicativo de:
Universidad Pontificia Bolivariana
Asociación Porkcolombia - FNP
Autores
PhD. María Victoria Gómez Toro
Esp. Frank Eddilson Ospina Giraldo
Ing. Kelly Johana Burbano Ardila
Ing. Santiago Moncada Rojas
Lic. Fredy García Martínez
Tec. Yhony Fernando Jiménez Amaya
Aux. Daniel Esteban Villada García
Aux. Glensy Yaniris Murillo Córdoba
Aux. Gustavo Londoño Cataño
Aux. Karen Nalley Daza
Msc. José Fernando Rativa
Dr. William Luengas Estrada
Ing. Silvia Susana González Muñoz
4
GLOSARIO DE TERMINOS
Dispersión: transporte de un contaminante que fue emitido a la atmósfera,
ya sea por efecto de la velocidad y dirección del viento predominante o
por movimientos de aire perpendiculares al viento, conocido como
turbulencia.
Emisión: es la salida de sustancias contaminantes a la atmósfera desde
cualquier foco.
Fuente: punto de emisión de una sustancia.
Inmisión: es la concentración de contaminantes a nivel del suelo que puede
afectar a personas, animales, vegetación o materiales.
Modelización: herramienta numérica que permite simulaciones para
alcanzar objetivos.
Olfatometría dinámica: medida del olor conseguida a partir del análisis de
un flujo de mezclas de gases olores y neutros con factores de dilución
conocidos en una salida común.
OUE/m3: unidad de Olor Europea por metro cúbico. Cantidad de
sustancia(s) olorosa (s) que cuando se evapora en un metro cubico de un
gas neutro en condiciones normales, origina una respuesta fisiológica de un
panel.
Panel: evaluadores que están cualificados para juzgar muestras de gas
oloroso, usando olfatometría dinámica.
Pluma de dispersión: comprende la concentración de una sustancia a lo
largo de la zona que rodea al punto de emisión.
5
INTRODUCCIÓN
El presente documento corresponde al “Manual de Dispersión de olores”
elaborado en convenio entre la Asociación Porkcolombia-FNP y el grupo de
investigaciones ambientales (GIA) de la Universidad Pontificia Bolivariana,
nace desde la necesidad de saber el índice de concentración de olor en el
área de influencia emitido por granjas porcícolas.
El objetivo del aplicativo fue elaborar y construir una primera versión de un
modelo que permita estimar el impacto de olor por causa de la actividad
porcícola independientemente de la zona en la que se encuentre del
territorio colombiano.
Este aplicativo posibilita al porcicultor y a personas que tengan algún tipo
de interés con este tipo de industria, Informar el valor de inmisión producto
de la actividad porcícola en la zona de impacto en un área establecida de
2400 metros (2.4 Km), mediante la modelización de la dispersión del olor
cada 60 metros (m).
Finalmente, este aplicativo se caracteriza porque es accesible a través de
la web, interactivo, gratuito y fácil de utilizar, ya que su funcionamiento es
secuencial y requiere poco tiempo para dominarlo.
6
CONTEXTUALIZACIÓN
Para la realización del aplicativo se utilizó la metodología para la
recolección y análisis de muestras de olor, sigue los procedimientos de la
norma técnica colombiana NTC 5880 y NTC6011; que homologan las normas
VDI 3880/2011 (Olfactometry, static sampling) para la colección de las
muestras de mezclas de gases odorantes y la UNE-EN 13725/2004 (Calidad
del Aire, determinación de la Concentración del Olor por Olfatometría
Dinámica) para el análisis de la concentración del olor. Las muestras de olor
se tomaron en una granja porcícola ubicada en el corregimiento de San
Antonio de Prado, de Medellín, Antioquía.
El proceso de muestreo consiste básicamente en almacenar aire que
contiene gases odorantes en bolsas inodoras tipo Nalophan (se prefiere este
material), un material especial que no absorbe olor, con el fin de que pueda
ser transportado al laboratorio de olfatometría sin sufrir alteraciones, para
después determinar la concentración de olor de la muestra. Este análisis
arrojo unos resultados de concentraciones los cuales se tomaron como
referencia para la realización del aplicativo en cada uno de las fuentes de
olor que posee una granja porcícola.
Lo anterior se realiza con el objetivo de cumplir la normatividad expuesta
por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible mediante la Resolución
1541 del 2013, donde se establecen los niveles permisibles de calidad del
aire o inmisión y el procedimiento para la evaluación de las actividades
generadoras de olores ofensivos.
En la siguiente tabla se indican los límites de inmisión de olor para cada una
de las actividades, como se observa para las actividades pecuarias el límite
de inmisión corresponde a 5 OUE/m3.
7
Tabla 1 Niveles permisibles de calidad del aire de mezclas de
sustancias de olores ofensivos.
Tomado de: Resolución 1541 del 2013.
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible
8
Figura 1 Ingreso al aplicativo del sitio web
SECCIONES DEL APLICATIVO
Una vez el usuario ingrese al aplicativo del sitio Web, lo primero que observa
es la página principal del sitio, la cual se describe a continuación.
SLIDER
Es una animación del sitio web con diferentes imágenes de granjas y
barreras vivas, que son una de las recomendaciones para mitigar la
dispersión de los olores
Figura 2 Slider del aplicativo del sitio web
Slider
Texto
Información de contactos
Inicio del
aplicativo
Visualización de ubicación
de coordenadas
9
TEXTO
Hace referencia a un texto introductorio del al aplicativo del sitio
web. En esta sección se puede ingresar a la descarga del presente
manual.
Figura 3 Texto del aplicativo del sitio web
VISUALIZACIÓN DE UBICACIÓN DE COORDENADAS
En este espacio podrá visualizar la granja de interés cada vez que se
actualice la ubicación de esta.
Figura 4 Visualización de ubicación de coordenadas
10
INFORMACIÓN DE CONTACTOS
Información de contacto de Asociación Porkcolombia – FNP y el
Grupo de Investigaciones Ambientales (GIA) de la Universidad
Pontificia Bolivariana Sede Medellín; el usuario se podrá comunicar si
tiene alguna duda referente al aplicativo o al proceso de medición
de impacto de olor.
Figura 5 Información de contactos del aplicativo del sitio web
11
FUNCIONAMIENTO DEL APLICATIVO WEB
1. Ubicación de la granja:
Para hacer uso del aplicativo web el usuario deberá georreferenciar
la granja de estudio, para esto se ingresan las coordenadas exactas
de la granja donde se va evaluar la concentración y dispersión de
olor.
De acuerdo con la Figura 5 existen dos opciones de sistemas de
coordenadas en lo que se puede ingresar la ubicación de la granja.
Se tiene que ser muy preciso con la información de estas
coordenadas, pues de esto depende que el aplicativo web pueda
establecer la ubicación exacta en cualquier zona de Colombia.
Figura 5 Ubicación de la granja de estudio
La primera opción de coordenadas hace referencia a las
coordenadas en grados decimales, si se escoge esta opción se
desplegará la siguiente pantalla (Ver Figura 6). En esta pantalla se
presenta o se solicita ingresar las coordenadas (Latitud y Longitud) en
grados, minutos y segundos.
12
Figura 6 Coordenadas en grados decimales. Ubicación de la granja de estudio
La segunda opción corresponde a coordenadas planas, ingresando
a esta opción se desplegará la siguiente pantalla. (Ver Figura 7). Este
tipo de coordenadas son proyectadas en un eje X correspondiente a
la latitud y un eje Y correspondiente a la longitud; para este aplicativo
se usan coordenadas planas en unidades de metros.
Figura 7 Coordenadas planas. Ubicación de la granja de estudio
2. Tipo de fuentes:
Después de ingresar las coordenadas, aparecerá la siguiente
pantalla. (Ver Figura 8).
13
Figura 8 Selección tipo de fuente
En esta sección se puede verificar si las coordenadas entregadas de
la granja de estudio son las correctas. En el lado izquierdo de la
pantalla se tiene la visualización desde Google Earth, de la ubicación
de la granja representada en un mapa.
En el mapa se identifican los siguientes iconos de ubicación:
Tabla 2 Iconos de ubicación
Ubicación granja de estudio Ubicación “rojo”
El icono de la ubicación de la granja describe el sitio exacto del
estudio donde se efectuará en análisis de la dispersión del olor; razón
por la cual se utiliza una imagen de un cerdo haciendo alusión a la
fuente de estudio.
14
El icono de ubicación rojo se puede mover alrededor de la fuente de
estudio, es decir la granja. Más adelante se explicará la utilidad que
tiene este icono.
Por otra parte, en esta sección en la parte izquierda de la pantalla.
(Ver Figura 9) se define una opción importante del aplicativo web
referente al tipo de fuentes que se encuentra en la granja de estudio.
Figura 9 Tipo de fuente
Como se observa en la figura anterior, se generan dos opciones de
formularios, uno referente para fuentes de área que corresponde a
zonas de emisión de contaminantes con dimensiones definidas que
no tiene un flujo de aire residual definido. En la granja porcícola
corresponde a los corrales, tanque estercoleros y el área de riego.
El otro formulario es para fuentes puntuales que corresponde a una
emisión situada en un lugar determinado e inamovible, aun cuando
la descarga de contaminantes se produzca en forma dispersa; esto es
equivalente a tener una chimenea, ductos Birreactores o
Biogeneradores en la granja.
Si el usuario del aplicativo web selecciona el tipo de fuentes de área,
aparecerá la siguiente pantalla (Ver Figura 10 ), la cual contiene un
formulario que se deberá llenar acerca de las características de las
fuentes de emisión que desea ingresar.
15
Cabe aclarar que para la simulación de dispersión de contaminantes
para los dos tipos de fuentes se tienen que hacer de forma
independiente y no en conjunto.
Figura 10 Fuentes de área
16
Como se observa en la anterior figura, este tipo de formulario tiene
diferentes procesos que son comunes en las granjas porcícolas,
cuenta con el número de cerdos que hay en cada uno de los
procesos; Al igual que el proceso de tanques estercoleros cuenta con
el número de cerdos que contribuyen a cada uno de estos.
El usuario del aplicativo web puede seleccionar de los procesos
productivos descritos en el formulario, los que se desarrollan en su
granja y que quiere modelar. El aplicativo da la posibilidad al usuario
de modelar procesos individualmente o conjunto.
Para esto el usuario señalará con el checkbox , el proceso que
quiere modelar y seguidamente de esto diligenciar la información del
proceso que señaló referente al número de animales que se
encuentra en el lugar. (Ver Figura 11)
17
Figura 11 Checkbox de las fuentes de área
Si el usuario de aplicativo web escoge el tipo de fuentes puntuales
aparecerá la siguiente pantalla, donde se presenta un formulario que
el usuario deberá llenar acerca de las características de la fuente que
desea ingresar. (Ver Figura 12).
Figura 12 Fuentes de punto
18
El usuario del aplicativo web deberá diligenciar cada uno de los
campos con (*), ya que todas estas variables son requeridas para
hallar la dispersión del olor. A continuación, se describe cada variable:
EL flujo de emisión es el gas que saldría por la chimenea, donde
este parámetro está expresado en unidades de olor europeas
sobre segundo (𝑂𝑈𝐸
𝑆) o miligramos sobre metro cubico (
𝑚𝑔
𝑚3).
La altura de la chimenea está expresada en metros (m).
El diámetro de la chimenea está expresada en metros (m).
La temperatura de salida del gas está expresada en grados
centígrados (°C).
La temperatura atmosférica está expresada en grados
centígrados (°C).
Para finalizar el diligenciamiento de los anteriores tipos de formulario
tanto para fuentes de área y de punto, el usuario del aplicativo web
debe llenar el campo de velocidad del viento que predomina la zona
de influencia de la granja de estudio, expresada en metros sobre
segundo (𝑚
𝑠).
Para determinar la velocidad del viento predominante en la granja se
brinda al usuario la ayuda descrita en la tabla 3.
19
Tabla 3 Escala de Beaufort
Nombre Metros/Segundo
(m/s) Condiciones en la Tierras
Calma menor a 0.5 Humo sube verticalmente
Aire Ligero 0.5 a 1.4 Humo se va lentamente de forma
diagonal dejando estela
Brisa Ligera 1.5 a 2 Se siente el aire ligero en el cuerpo
Brisa suave 3 a 4 Banderas semiextendidas, las hojas se
empiezan a mover
Brisa Moderada 5 a 7 Polvo y pequeñas ramas se mueven
Brisa Fresca 8 a 10 Árboles pequeños empiezan a moverse
Brisa Fuerte 11 a 13 Ramas grandes se mueven, sombrillas
difíciles de controlar
Viento Moderado 14 a 16 Árboles enteros en movimiento, molestias
al caminar
Viento Fresco 17 a 20
difícil de caminar en contra del viento,
ramas pequeñas son sopladas y rotas de
los árboles
Viento Fuerte 21 a 23
Daños estructurales pueden surgir a
edificios o viviendas, tejas y láminas del
techo se pueden soltar
Gran Viento 24 a 27 Árboles arrancados desde sus raíces,
daños estructurales a edificios y viviendas
Tempestad 28 a 33 Daños estructurales importantes a
edificios y viviendas
Huracán 33 o más Daños estructurales catastróficos,
devastación
Tomada de: VentDepot 1996
Esta tabla corresponde a la Escala de Beaufort, fue elaborado por el
almirante Sir Francis Beaufort. Esta escala mide de una forma sencilla
y descriptiva las velocidades del aire, realizando una descripción de
las condiciones reflejadas en la tierra.
El usuario del aplicativo web debe identificar las condiciones que se
generan en la zona de estudio y de esta manera podrá identificar el
valor de la velocidad que debe ingresar en el formulario
También el campo de la estabilidad atmosférica es la radiación solar
que se presentó en el día o la opacidad en la noche, para el correcto
funcionamiento del aplicativo se deberá escoger solo una
dependiendo si quiere calcular la dispersión en el día o en la noche.
20
.
Finalmente se aclara que el aplicativo no puede continuar a indicar
la dispersión de olor si no se diligencia completamente el formulario,
razón por la cual genera una alerta, como se observa en la siguiente
figura; indicando los campos que no tienen información. El aplicativo
dejará de generar errores cuando el formulario sea totalmente
diligenciado.
Figura 13 Alerta en los formularios de tipo de fuentes.
3. Resultado y ejemplo de interpretación:
Al finalizar el formulario correspondiente a las fuentes el usuario del
aplicativo web podrá visualizar un rango de concentraciones de olor
que van hasta la máxima concentración de olor que se calculó,
también podrá visualizar un mapa con unos puntos correspondientes
a diferentes valores de concentraciones de olor.
21
A continuación, se indica un ejemplo de dispersión de olor arrojada
por el aplicativo de una granja hipotética, con el objetivo de guiar al
usuario del aplicativo web a una correcta interpretación de los
resultados. (Ver Figura 14)
Figura 14 Dispersión de olor una granja hipotética
En la Figura 14 se identifican puntos de igual concentración de olor que
son diferenciados de acuerdo con una escala de color, donde los
puntos de color rojo representan las concentraciones de olor con
valores más altos que generalmente se ubican cerca de las fuentes
de emisión de olor (Ícono de ubicación de la granja. Ver Tabla 2).
Los puntos de color morado representan concentraciones de olor
baja, su ubicación va a depender de la dirección y velocidad del
viento.
La imagen de dispersión cubre una zona de impacto en un área
establecida de aproximadamente 2400 metros (2.4 kilómetros)
alrededor de la granja o los puntos de emisión de olor.
22
En esta etapa final, se utiliza el ícono de ubicación “rojo” descrito en
la Tabla 2, debido a que el ícono se puede mover en el mapa,
permitiéndole al usuario del aplicativo web estimar la distancia hasta
donde se genera determinada concentración del olorEl valor de la
distancia en metros se ubica a la derecha de la pantalla, en la Figura
15 puede visualizarlo mejor observando el círculo rojo
Igualmente, con este ícono se puede identificar la distancia y por
ende la concentración de olor a la que están expuestós los posibles
receptores que se ubiquen en cercanías de la granja de estudio.
Figura 15 Uso del icono de ubicación rojo
También se da una opción de descargar la simulación realizada en
formato pdf para que el usuario pueda hacer sus respectivos análisis.
Se aclara que el aplicativo no tiene en cuenta un periodo largo de
evaluación de las condiciones generadas en la granja, sino un
instante en el tiempo donde se presentan las condiciones de mayor
concentración de olor. Estas condiciones se deben tener en cuenta al
momento de comparar los resultados de la dispersión del olor con la
normatividad vigente, debido a que las 5 OUE/m3 representa el
percentil 98 de las horas modeladas en el periodo de evaluación.
23
Se recomienda entonces que si la granja porcícola desea verificar el
impacto que esté generando realice un estudio del impacto de olor
donde se incluya la medición de olor y su dispersión, se debe tener en
cuenta un periodo de evaluación más largo, generalmente de un año
meteorológico e igualmente se tenga en cuenta la topografía de la
granja.
Finalmente, junto a la imagen de dispersión de olor en el lado derecho
inferior, se describe al usuario del aplicativo web una serie de buenas
prácticas ambientales que puede utilizar para mitigar la generación
de olores ofensivos. También se relaciona la Guía de Mejores Técnicas
Disponibles para el sector porcícola en Colombia, elaborada por la
Asociación Porkcolombia – FNP.