MONITOREO EN FUENTES FIJAS

Fuentes Fijas

Son aquellas que operan en un punto fijo, es decir, el foco de emisión no se desplaza en forma autónoma en el tiempo. Principales Fuentes fijas consideradas por la LGEEPA:

 

PRINCIPALES CONTAMINANTES DE LAS FUENTES FIJAS Existen cinco principales contaminantes que se descargan en el aire: el monóxido de carbono, los óxidos de azufre, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno y el material particulado (polvo, ceniza).

Las emisiones pueden provenir de una amplia variedad de procesos industriales. El monóxido de carbono (CO) es descargado al aire como resultado de procesos industriales y la combustión incompleta de la madera, aceite, gas y carbón. El dióxido de carbono (CO2), el dióxido de azufre (SO2), y los óxidos nítricos (NO y NO2) como resultado de la combustión del gas, aceite y carbón. El sulfuro de hidrógeno (H2S) como resultado de los procesos utilizados en las fábricas de papel entre otras industrias

* El monitoreo continuo de emisiones en fuentes fijas, determina la concentración de los contaminantes presentes en los gases que emite un equipo de combustión, mediante técnicas instrumentales específicas para cada contaminante.

* El monitoreo, además de cumplir con la legislación ambiental, permite conocer las condiciones de operación del equipo de combustión y así, reducir la generación de emisiones a la atmósfera que puedan causar daños al ambiente, la salud humana o los bienes de la población.

IMPORTANTE ANTES DE REALIZAR EL MONITOREOSe debe realizar una descripción detallada de la fuente de emisión, comenzando por las generalidades:

*El sector.

*Los tipos procesos productivos.

*las características de operación y mecanismos que generan emisiones.

*Equipos técnicos.

*Tipos de contaminantes

TREN DE MUESTREO ISOCINÉTICO El isocinetismo se garantiza mediante el uso de un tren de muestreo isocinético Un tren de muestreo isocinético está constituido por: una consola de mando un cordón umbilical de conexión y el complejo de las cajas fría y caliente, en donde se lleva a cabo la recolección de las muestras.

Estos instrumentos permiten determinar la concentración de material particulado, S02, Nox, CO, dioxinas y furanos entre otros

Cuando se presentan condiciones no isocinéticas :

a) Las partículas mayores tienden a moverse en la misma dirección inicial.

b) Las partículas menores tienden a seguir las líneas de flujo.

c) Las partículas intermedias sufren alguna deflexión.

*En la caja fría se encuentran los impactadores que capturan la muestra de SOx

*mientras que en la caja caliente se encuentra el portafiltros en donde se recolecta el material particulado.

*La caja fría y la caja caliente están conectadas con la sonda del equipo con tubo pitot, a través de la cual se toma la muestra de gas directamente de la chimenea.

*Adicionalmente, durante los muestreos isocinéticos, se usa de un analizador de combustión para la determinación de las concentraciones de CO y oxígeno así como de balones de captura de NOx provistos de solución absorbente para dicho contaminante

ANALIZADORES DE COMBUSTIÓN PORTÁTILES PARA CHIMENEAS Cuando se requiere monitorear las emisiones contaminantes a partir de procesos de combustión y que estos combustibles se estén usando y funcionando correctamente, es necesario usar un analizador de combustión que le permita tomar medidas a tiempo para minimizar el impacto al ambiente y la necesidad de ahorrar recursos.

Los analizadores de combustión son equipos portátiles que permiten monitorear principalmente la eficiencia de combustión y desde un gas hasta nueve entre los cuales tenemos oxigeno, CO, C02, Nox / NO / N02, S02, H2S, HC entre otros.

SISTEMA DE MEDICIÓN CONTINUA DE EMISIONES O SISTEMA CEM

*Permite a los interesados controlar y monitorear su proceso minimizando el riesgo de ser sancionados por las autoridades ambientales en términos de cumplir con los límites permisibles de emisiones en fuentes fijas.

*Se debe de contar con monitores de partículas automáticos, opacímetros, analizadores de oxígeno, analizadores de S02, analizadores de NOx, analizadores de CO y C02 entre otros para la implementación de los sistemas acorde a la necesidad presentada.

NORMATIVIDAD PARA CONTAMINANTES PROVENIENTES DE FUENTES FIJASNOM-039-ECOL-1993

Que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de bióxido y trióxido de azufre y neblinas de ácido sulfúrico, en plantas productoras de ácido sulfúrico

NOM-O40-ECOL-1993

Que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de partículas sólidas, así como los requisitos de control de emisiones fugitivas, provenientes de las fuentes fijas dedicadas a la fabricación de cemento

NOM-043-ECOL-1993

Que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de partículas sólidas provenientes de fuentes fijas

NOM-046-ECOL-1993

Que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de bióxido de azufre, neblinas de trióxido de azufre y ácido sulfúrico, provenientes de procesos de producción de acido dodecilbencensulfónico en fuentes fijas.

NOM-075-ECOL-1995

Que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de compuestos orgánicos volátiles provenientes del proceso de los separadores agua-aceite de las refinerías de petróleo

NOM-097-ECOL-1995

Que establece los límites máximos permisibles de emisión a la atmósfera de material particulado y óxidos de nitrógeno en los procesos de fabricación de vidrio en el país

NOM-085-ECOL-1994

Que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de humos, partículas suspendidas totales, bióxidos de azufre y óxidos de nitrógeno y los requisitos y condiciones para la operación de los equipos de calentamiento indirecto por combustión, así como los niveles máximos permisibles de emisión de bióxido de azufre en los equipos de calentamiento directo por combustión

NOM-092-ECOL-1995

Que regula la contaminación atmosférica y establece los requisitos, especificaciones y parámetros para la instalación de sistemas de recuperación de vapores de gasolina en estaciones de servicio y de autoconsumo ubicadas en el Valle de México

NOM-093-ECOL-1995

establece el método de prueba para determinar la eficiencia de laboratorio de los sistemas de recuperación de vapores de gasolina en estaciones de servicio y de autoconsumo

NOM-105-ECOL-1996

establece los niveles máximos permisibles de emisiones a la atmósfera de partículas sólidas totales y compuestos de azufre reducido total provenientes de los procesos de recuperación de químicos de las plantas de fabricación de celulosa

NOM-121-ECOL-1997

establece los límites máximos permisibles de emisión a la atmósfera de compuestos orgánicos volátiles (COV’s) provenientes de las operaciones de recubrimiento de carrocerías nuevas en planta de automóviles, unidades de uso múltiple, de pasajeros y utilitarios; carga y camiones ligeros, así como el método para calcular sus emisiones

NOM-123-ECOL-1998

establece el contenido máximo permisible de compuestos orgánicos volátiles (COV’s), en la fabricación de pinturas de secado al aire base disolvente para uso doméstico y los procedimientos para la determinación del contenido de los mismos en pinturas y recubrimientos

PLUMAS DE CHIMENEAS

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS PLUMAS Y CHIMENEAS La manera más común de dispersar los contaminantes del aire es a travésde una chimenea. Esta a menudo se usa como un símbolo de la contaminacióndel aire. Es una estructura que se ve comúnmente en la mayoría de industrias y tiene el objetivo de dispersar los contaminantes antes de que lleguen a las poblaciones.

Se diseñan teniendo en cuenta a la comunidad circundante. Mientras más alta sea la chimenea, mayor será la probabilidad de que los contaminantes se dispersen y diluyan antes de afectar a las poblaciones vecinas.

A la emanación visible de una chimenea se le denomina pluma.

La altura de la pluma está determinada por la velocidad y empuje de los gases que salen por la chimenea. A menudo, se añade energía calórica a los gases para aumentar la altura de la pluma. Las fuerzas naturales hacen que la pluma tenga velocidad vertical.

La forma y la dirección de la pluma también dependen de las fuerzas verticales y horizontales de la atmósfera.

La pluma está afectada por las condiciones atmosféricas. Las condiciones inestables en la atmósfera producirán una pluma “ondulante”, mientras que las estables harán que la pluma sea “recta”.

Los contaminantes emitidos por las chimeneas pueden transportarse a largas distancias.

Mientras más corta sea la chimenea, mayor será la probabilidad de que la pluma esté afectada.

CALCULO DE LA ALTURA EFECTIVA DE LAS CHIMENEASLa altura final de la pluma, conocida como altura

efectiva de chimenea (H), es la suma de la altura física de la chimenea (hs) y la elevación de la pluma. En realidad, la elevación de la pluma se estima a partir de la distancia existente hasta la línea central imaginaria de la pluma y no hasta el borde superior o inferior de esta. La elevación de la pluma depende de las características físicas de la chimenea y del efluente (gas de chimenea).

La diferencia de temperatura entre el gas de la chimenea (Ts) y el aire ambiental (Ta) determina la densidad de la pluma, que influye en su elevación. Además, la velocidad de los gases de la chimenea, que es una función del diámetro de la chimenea y de la tasa volumétrica del flujo de los gases de escape, determina el momentum de la pluma.

DISEÑO

MOMENTUM Y FLOTABILIDADLa condición de la atmósfera, incluidos los vientos y el perfil de la temperatura a lo largo del recorrido de la pluma, determinará en gran medida la elevación de la pluma. Dos características de esta influyen en su elevación: el momentum y la flotabilidad. La velocidad de salida de los gases de escape emitidos por la chimenea contribuyen con la elevación de la pluma en la atmósfera. Este momentum conduce el efluente hacia el exterior de la chimenea a un punto en el que las condiciones atmosféricas empiezan a afectar a la pluma.