Monitoreo de Fuentes Fijas (Chimeneas)€¦ · debe usar para el análisis un analizador Orsat o un...

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Monitoreo de Fuentes Fijas (Chimeneas) Billy Stevenson Rushford [email protected]

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Monitoreo de

Fuentes Fijas

(Chimeneas)

Billy Stevenson Rushford

[email protected]

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Fuente fija

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Fuente Fija Toda instalación establecida en un solo lugar, que

tenga como finalidad desarrollar operaciones o

procesos industriales, comerciales de servicios o actividades que generen o puedan generar

contaminantes a la atmosfera

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Emisión es la cantidad de contaminante vertido a la

atmósfera en un período determinado desde un foco.

Inmisión: es la concentración de contaminantes a nivel

del suelo. Hoy se emplea más el término «calidad de

aire ambiente.

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Para que monitorear

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La caracterización de una fuente de contaminación atmosférica consiste en darle

respuesta a las siguientes preguntas:

¿Que se emite?,

¿Cuánto se emite?

¿Donde se emite?

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Objetivos de realizar una medición:

a) Realizar un inventario general de las fuentes. Con este se persigue normalmente realizar una evaluación inicial de la problemática en un área urbana y/o industrial y por lo tanto no exige una caracterización exhaustiva de las emisiones.

b) Establecer un programa de monitoreo de calidad de aire. En este caso se requiere información de tipo general, identificando los principales contaminantes emitidos y las cantidades aproximadas emitidas.

c) Definir los parámetros de diseño en un proyecto de control. Se requiere una información detallada de las características de los

contaminantes.

d) Certificar el cumplimiento de las normas de emisión. En este caso se requiere información muy precisa en lo referente a flujo másico del contaminante emitido.

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MÉTODOS

Métodos no extractivos

Balance de Masa

Factores de Emisión

Monitoreo automático

Métodos extractivos

Mediciones Isocineticas

Equipos de celda electroquímica

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METODOS NO EXTRACTIVOS

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MUESTREOS EXTRACTIVOS

Análisis de Laboratorio

Análisis Instantáneo

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Monitoreo Isocinetico: ISO: Igual

Cinética: Movimiento. H

IPE

RC

INE

TIC

O

ISO

CIN

ET

ICO

HIP

OC

INE

TIC

O

Vn > Vs Vn < Vs Vn = Vs

Vn Vn Vn

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La muestra debe tomarse cumpliendo con el requisito de no

generar una separación mecánica de los contaminantes con

respecto al gas portador, en otras palabras la toma de la

muestra debe realizarse a la misma velocidad en que son

transmitidos los contaminantes en el ducto de muestreo; al

cumplimiento de este requisito se le denomina muestreo

isocinético.

El porcentaje de isocinetismo esta dado por la siguiente

ecuación:

Isocinetismo= 100(Vn/Vs)

En la cual:

Vn = Velocidad de toma de muestra.

Vs = Velocidad de gases en chimenea.

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Lograr que la toma de muestra se realice en

forma isocinética, requiere la adopción de una

estrategia de muestreo que incluye los siguientes

métodos definidos por la Agencia de Protección

Ambiental de los Estados Unidos (EPA).

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Método US EPA 1: Determinación de

los puntos de monitoreo y ubicación

de los puertos de muestreo.

PRINCIPIO. Para obtener una medición representativa de las emisiones de

contaminantes y/o los caudales de una fuente estacionaria, se

selecciona un sitio de medición en la chimenea en donde la

corriente fluye en una dirección conocida. Se divide la

sección transversal de la chimenea en un número de áreas

iguales y se localiza un punto de travesía dentro de cada una

de estas áreas iguales.

APLICABILIDAD

Este método es aplicable para corrientes de gas que fluyen en ductos y chimeneas. El método no puede ser usado cuando:

(1) El flujo es ciclónico o turbulento, (2) El diámetro de la

chimenea es inferior a 0.30 m ó tiene menos de dos diámetros

de chimenea o ducto corriente abajo

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Se considera que la sección del ducto más adecuada para

ubicar el sitio de medición es aquella que tiene una

distancia equivalente de ocho (8) diámetros corriente abajo

después de una perturbación y dos (2) diámetros corriente arriba antes de la siguiente es la, ya que en esta franja se

encuentra un flujo laminar.

Cuando lo anterior no puede cumplirse, se debe localizar el

sitio de medición por lo menos a dos (2) diámetros de chimenea o ducto corriente abajo después de una

perturbación y por lo menos a medio (0.5) diámetro

corriente arriba antes de una perturbación, con el propósito

de aumentar el número de puntos de muestreo en la

sección transversal y obtener un muestreo más representativo.

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UBICACIÓN PUNTOS DE

MONITOREO

B: Distancia desde la última perturbación hasta el

sitio de medición, DEBE SER IGUAL O SUPERIOR A

OCHO VECES EL DIÁMETRO DE LA CHIMENEA

(Condiciones Ideales)

A: Distancia desde el sitio de toma de muestra

hasta la última perturbación NO DEBE SER INFERIOR

A DOS VECES EL DIÁMETRO DE LA CHIMENEA

(Condiciones Ideales)

NOTA: Estas distancias deben ser en un tramo recto sin perturbaciones o modificaciones a la

chimenea.

Para ductos rectangulares se emplea el

diámetro equivalente. Deq: (2x(L1xL2))/(L1+L2)

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El total de puntos a muestrear se determina a través del uso de

la tabla que se presenta a continuación.

Para poder utilizar la tabla se debe calcular la distancia (en

números de diámetros de chimenea) antes y después de la

perturbación más cercana al punto de medición. Para eso, se

debe determinar la distancia desde el lugar de medición

hasta las perturbaciones corriente arriba y corriente abajo más

cercanas, y dividir cada distancia por el diámetro de la

chimenea o diámetro equivalente para determinar la

distancia en términos de número de diámetros. Las

perturbaciones pueden ser cualquier tipo de curvas,

expansiones, contracciones, entradas, etc.

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Tabla para medición de

partículas

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Para medición de velocidad de

gases

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UBICACIÓN PUNTOS DE

MONITOREO DUCTO CIRCULAR

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UBICACIÓN PUNTOS DE MONITOREO

DUCTO RECTANGULAR

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Ejercicio No. 1 Determinar los diámetros equivalentes existentes en la chimenea

circular de caldera No.1, la cual tiene un diámetro interno de 0.94m,

la longitud desde la ultima perturbación hasta el puerto de medición

es de 7.6 m, distancia del puerto de medición hasta el final de la

chimenea es de 4.9m, la longitud del niple es de 0.10 m.

Posteriormente con esos datos determinar la cantidad de puntos en

el área transversal para medición de partículas y las diferentes

distancias que estará ingresando la sonda de muestreo a la

chimenea.

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Datos:

Tipo de chimenea: Circular

Diámetro: 0.94 m

Distancia B: 7.6 m

Distancia A: 4.9 m

Niple: 0.10 m

Diámetros equivalentes B= 7.6 /0.94 = 8.08

Diámetros equivalente A= 4.9 / 0.94 = 5.21

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Diámetros equivalentes B = 8.08

Diámetros equivalente A = 5.21

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Adecuación del sitio Una vez elegido el sitio se adecua cumpliendo los siguientes requisitos:

- Que la plataforma sea amplia y resistente.

- Que sea de fácil acceso.

- Que cuente con suministro de energía eléctrica (110 V C.A.).

- Que cuente con protección necesaria para evitar los cortos circuitos y

choques eléctricos.

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Método 2: Determinación de la

velocidad de los gases en la

chimenea

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Metodo No. 3 DETERMINACIÓN

DE LA MASA MOLAR DEL GAS

Principio:

Una muestra de gas se extrae de la chimenea. Se analiza en la

muestra de gas los porcentajes de dióxido de carbono (CO2),

oxígeno (O2) y monóxido de carbono (CO). Si se requiere la

determinación de la masa molar seca y el aire en exceso se

debe usar para el análisis un analizador Orsat o un analizador

específico (método 100).

Para determinar estos datos en ECOQUIMSA utilizamos el

analizador de celda electroquímica ECOM

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Método 4: Determinación del contenido

de humedad en los gases

Objetivo: Determinar el contenido de

humedad en los gases de la chimenea.

•Principio: Una Muestra de Gas es

extraída a una tasa constante de la

chimenea, la humedad es removida de

la muestra y puede determinarse

gravimétrica o volumétricamente.

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El tiempo de muestreo debe ser tal que recolecte un volumen

mínimo de 0.60m3 a un caudal menor o igual a 0.021 m3/min.

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Calculo de la Boquilla ideal

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Método 5: Determinación de

material particulado Objetivo: Determinar la emisión de Material Particulado(MP) en fuentes fijas.

•Principio:

Las muestras de material particulado son extraídas isocinéticamente

de la fuente fija y son colectadas en un filtro de fibra de vidrio que se

mantiene a una temperatura de 120±14°C o a otra temperatura

específica para los diferentes procesos.

La masa de material particulado incluye material condensado u

otros materiales, esta masa es determinada gravimétricamente

después de ser removida de la contaminación con la humedad.

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Método 6: SO2

Método 7: NOx

Método 18: VOC´s

Método 23: Dioxinas y Furanos

Método 29: Metales

Etc……………………….

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Fotografías de monitoreos

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REGISTRO EN CAMPO

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REGISTRO EN CAMPO

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MARCO LEGAL

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• Guía sobre medio ambiente Banco Mundial

• Normativas\Resolución 909 fuentes fijas completa.pdf

• Guías para producción de azucar.pdf

• Normativas\Guias IFC para sector minero.pdf

• Reglamento para el Manejo de Desechos Sólidos

Hospitalarios.pdf

• Normativas\RTS 13.11.02.13 Emisiones Atmosféricas

Fuentes Fijas Puntuales.pdf

• Normativas\Hoja de Calculo Pre Congreso.xlsx

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Gracias ¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡