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REVISIÓN 4 Noviembre de 2010

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ACS IOL 109

Informe de Calibración e Implementación del Modelo de Dispersión de Sulfuro de Hidrógeno en la Zona de Influencia de la PTAR El Salitre

PRODUCTO 3 CONTRATO No. 2-02-26100-0159-2010

“REALIZAR EL LEVANTAMIENTO DE LA LINEA BASE AMBIENTAL DE CALIDAD DEL AIRE EN LA PTAR SALITRE PARA LAS

UNIDADES DE TRATAMIENTO EXISTENTES Y LAS PROYECTADAS PARA SU AMPLIACIÓN A 8 m3/s Y

TRATAMIENTO SECUNDARIO”.

BBooggoottáá DD..CC.. NNoovviieemmbbrree ddee 22001100

ACS IOL 109: Informe de Calibración e Implementación del Modelo de Dispersión de Sulfuro de Hidrógeno para la PTAR el Salitre y en su Zona de Influencia.


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CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 5

2. OBJETIVOS ............................................................................................................................. 6

2.1. GENERAL ................................................................................................................................. 6 2.2. ESPECÍFICOS .......................................................................................................................... 6

3. MODELAMIENTO DE DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES ................................................ 7

3.1. CARACTERÍSTICAS DE LA MODELACIÓN EMPLEADA .................................................... 12 3.1.1. ECUACIONES BÁSICAS ................................................................................................ 13 3.1.1.1. HIPÓTESIS DE BASE CONSIDERADAS EN LOS ALGORITMOS DE CÁLCULO. ................................................................................................................ 19 3.1.2. OPCIONES DE DISPERSIÓN. ....................................................................................... 20 3.1.3. SALIDAS DE MODELO .................................................................................................. 21 3.1.4. TIEMPOS DE PONDERACIÓN Y OPCIONES DEL TERRENO .................................... 22 3.1.5 . RECEPTORES ............................................................................................................ 24 3.1.6. MALLA CARTESIANA UNIFORME. ............................................................................... 25 3.2. DEPOSICIÓN ......................................................................................................................... 26 3.3. DATOS METEOROLÓGICOS. ............................................................................................... 27 3.3.1. DATOS PARA LA ESTIMACIÓN CON DEPOSICIÓN SECA Y HÚMEDA. ................... 29

4. INFORMACIÓN DE LAS FUENTES Y EMISIÓN DE OLORES ............................................ 37

5. RESULTADOS Y ANALISIS .................................................................................................. 46

5.1. GENERAL ............................................................................................................................... 46 5.2. DISPERSIÓN DE OLORES ................................................................................................... 47

6. CONCLUSIONES ................................................................................................................... 58

7. RECOMENDACIONES .......................................................................................................... 60

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................. 61



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LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1 PLANCHAS DE ISOPLETAS ............................................................ 4 PLANOS.

ANEXO 2 REPORTE DE SALIDA ISC-AERMOD .................................................. 10 PÁG.



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ESTADO DE REVISIÓN Y APROBACIÓN

Título Documento: Informe de calibración e implementación del modelo de dispersión de sulfuro de hidrógeno para la PTAR el Salitre y su zona de influencia.

Codificación ACS IOL 109

N ú m e r o d e R e v i s i ó n 4

Elaboración Nombre

I.Q. Juan Carlos Mendoza. I.Q. Diego Mauricio Alea Poveda

Firma

Revisó y aprobó: Nombre: Ing. Alexander Zúñiga

Firma:



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1. INTRODUCCIÓN

Con el fin de complementar el análisis de los resultados del monitoreo realizado entre el

16 de Marzo y el 04 de Abril del 2010 para el monitoreo en las unidades existentes; y del

02 al 13 de Abril del 2010 para el monitoreo en los predios donde se realizará la

ampliación de la PTAR El Salitre relacionados con el Producto 2 (Informe ACS IOL 108)1

del presente contrato, se realizaron modelos de dispersión de sulfuro de hidrógeno (H2S).

En el presente informe se presentan las observaciones correspondientes al

comportamiento de olores provenientes de las unidades existentes, estimando el área de

influencia de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales El Salitre (PTAR El Salitre) y

tomando en cuenta la línea base ambiental del predio donde se realizará la ampliación de

la planta.

En el presente informe se encuentra una breve descripción técnica de la metodología

empleada para la evaluación del comportamiento de dispersión del sulfuro de hidrógeno

en la PTAR El Salitre con base en los resultados de emisión presentados en el Producto 2

(Informe ACS IOL 108) del presente contrato.

La dispersión de concentración de olores fue calculada mediante el software ISC-

AERMOD VIEW, un modelo de dispersión Gaussiano. El modelamiento se llevó a cabo en

tres escenarios con el fin de evaluar el comportamiento del sulfuro de hidrógeno en

condiciones de tiempo seco, en condiciones húmedas y en condiciones promedio

generales con el fin de observar su comportamiento sobre el área de influencia.

Adicionalmente, este informe describe la metodología aplicada, los recursos utilizados, los

resultados del modelamiento de dispersión, conclusiones y recomendaciones pertinentes.

1 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE RESULTADOS Y ANÁLISIS DEL MONITOREO DE OLORES

EN LA PTAR EL SALITRE. Producto 2 Informe (ACS IOL 108). Contrato No 2-02-26100-0159-2010.



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2. OBJETIVOS

2.1. GENERAL

Realizar la calibración del modelo de dispersión con base en los datos

experimentales encontrados en la zona de estudio, y determinar los mapas de

dispersión de contaminantes para el parámetro sulfuro de hidrógeno (H2S).

2.2. ESPECÍFICOS

Estimar el comportamiento del sulfuro de hidrógeno generado por la operación de la

PTAR El Salitre sobre el área de influencia a través de la dispersión de los

contaminantes.

Analizar y Determinar el área de influencia del parámetro sulfuro de hidrógeno para

la PTAR El Salitre a través de la construcción, implementación y calibración del

modelo de dispersión.

Conocer las tendencias y patrones que predominan en la dispersión de olores así

como las zonas de mayor impacto.

Realizar tres simulaciones de dispersión de contaminantes en la PTAR El Salitre

para diferentes épocas del año, con el fin de contar con una línea base de mapas de

dispersión del parámetro de estudio.

Realizar el análisis e interpretación de los resultados obtenidos en el modelo de

dispersión y de las simulaciones realizadas.



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3. MODELAMIENTO DE DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES

La dispersión de contaminantes en la atmósfera sigue los mismos principios físicos de

mezclado de otros fluidos como el agua en un río.

Cuando una descarga vertical de aire caliente es descargada en la atmósfera libre, donde

existe un viento permanente, este subirá primero y posteriormente se doblará y viajará

con el viento. Este proceso diluye los contaminantes y los aleja de la fuente. Entre los

procesos que generan esta dispersión se encuentran los procesos de turbulencia y

variación en las condiciones atmosféricas (cambio de propiedades del fluido) que generan

dispersión vertical y horizontal.

Para analizar el comportamiento de los contaminantes en un área de influencia se

emplean modelos matemáticos útiles en la estimación de la calidad del aire en aquellas

zonas donde no se dispone de una red de vigilancia de contaminación atmosférica, o en

aquellas zonas donde el registro no sea suficiente. Naturalmente, el estudio de tal

influencia se puede determinar a través del modelamiento físico o químico.

Para su estudio, los modelos se pueden agrupar en cuatro clases genéricas:

- Gaussianos.

- Numéricos.

- Estadísticos o empíricos.

- Físicos.

Los modelos gaussianos son los que se utilizan con mayor frecuencia para estimar el

impacto de contaminantes no reactivos (compuestos que no reaccionan con otros

compuestos presentes en el aire).

Los modelos numéricos pueden ser más apropiados que los gaussianos en el caso del

estudio de fuentes superficiales urbanas donde se analicen contaminantes reactivos. Este



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tipo de modelos precisan datos mucho más detallados y extensos que los demás

modelos. Por este motivo, su uso no es muy frecuente.

Normalmente los modelos estadísticos o empíricos se utilizan cuando los modelos

gaussianos o numéricos son poco eficientes debido a que no pueden llegar a una

compresión suficiente del problema a tratar. Para su ejecución, es necesario disponer de

una red que proporcione registros meteorológicos y de calidad del aire de manera

detallada.

Los modelos físicos son útiles en situaciones de flujos complejos. Un flujo complejo podría

estar representado en situaciones de edificios o topografías muy irregulares. Aun

tratándose de una técnica muy adecuada, únicamente puede aplicarse en zonas de

escasa extensión y siendo muy costosa su aplicación.

El modelamiento se lleva a cabo con el fin de estimar la dispersión de contaminantes

emitidos por la operación normal de las fuentes de emisión de olores existentes en la

PTAR El Salitre así como su alcance y posible impacto sobre el recurso aire.

Existen varios software para el modelamiento de dispersión de contaminantes como los

descritos a continuación:

CALPUFF Modeling System

Es un software de modelamiento en estado inestable (muestra el comportamiento de la

emisión de contaminantes que varían en función del tiempo), de múltiples capas

(turbulento y laminar) y de multicomponentes, que simula los efectos del tiempo y

espacio con las condiciones meteorológicas sobre el transporte de contaminantes. Este

modelo puede ser aplicado en escalas de decenas a cientos de kilómetros. Incluye

algoritmos para efectos de escala superficial (ej. adsorción en el terreno), tan bien como

efectos en amplio rango (tales como remoción del contaminante debido a la impregnación

húmeda y deposición seca, transformación química, y efectos de visibilidad de las



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concentraciones de material particulado).

Este sistema requiere de muchas especificaciones y constantes. Para su aplicación en el

estudio no es conveniente ahondar en especificar todos los parámetros requeridos para el

modelamiento debido a que éste se emplea para regiones más grandes que la estudiada

e involucra el comportamiento del contaminante a lo largo de los días en zonas a

kilómetros de distancia de la fuente.

AERMOD Modeling System

Es un software que maneja modelamientos en estado estable es decir que genera los

resultados de emisión de contaminantes a manera constante. El programa genera el

mapa de dispersión a condiciones específicas con datos promedios diarios a un flujo

constante de emisión, que incorpora la dispersión del aire basados en la turbulencia de

las regiones aledañas a la región de medición y conceptos de escalamiento, incluidos las

fuentes superficiales y elevadas y en terrenos simples y complejos.

En el programa AERMOD se contemplan tres tipos de modelos de dispersión en estado

estable conocidos como U.S EPA ISCST3 (Industrial source complex-short term model),

AERMOD (AMS/EPA Regulatory model), and ISC-PRIME (Industrial Source Complex –

Plume Rise Model Enhancement).

U.S. EPA ISCST3 Model

Este modelo es un modelo de pluma Gaussiano de penacho en estado estable, el cual

puede ser empleado para determinar el comportamiento de contaminantes, y/o flujos de

deposición de una variedad de fuentes asociados con una fuente industrial compleja.

- El modelo ISCST3 puede ser usado como modelamiento de contaminantes

convencionales.

- Puede manejar múltiples fuentes, incluyendo puntos, áreas, volúmenes y hoyos



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abiertos como fuentes. Las fuentes lineales pueden ser modeladas como una cuerda

de fuentes volumétricas o como áreas elongadas.

- Los flujos de emisión pueden ser tratados como constantes o pueden variar

mensualmente, estacionalmente por horas o días, u otros periodos de variación.

Estos factores variables de emisión pueden ser especificados para una fuente simple

de un grupo de fuentes.

- El modelo puede establecer para efectos aerodinámicos las interferencias debidas a

la cercanía de edificaciones o puntos cercanos de emisión.

- El modelo contiene algoritmos para modelar los efectos de colocar y remover (a

través de deposición seca) grandes partículas y de modelar efectos de precipitación

recuperadas de gases y partículas.

- Los receptores pueden ser localizados como una red y/o receptores discretos en

coordenadas polares o cartesianas.

- El modelo incorpora modelos algorítmicos complejos para terrenos de geografía

variable.

- El modelo emplea datos meteorológicos reales para contemplar las condiciones

atmosféricas que afectan la distribución de los impactos de polución en el aire en el

área de modelamiento.

- Los resultados pueden obtenerse para concentración, flux de deposición total y flux

de deposición seca o húmeda.

Las técnicas empleadas en el modelo U.S EPA ISCST3 se basan en presunciones y

métodos de otros modelos de dispersión como también técnicas de la EPA. Éste método

incorpora factores relacionados con la fuente y factores meteorológicos para estimar la

concentración del contaminante proveniente de las fuentes de emisión.

AMS/EPA AERMOD Model

Este modelo contiene básicamente las mismas opciones que el ISCST3 con algunas

modificaciones como se describe a continuación:

- Éste solo calcula variables de concentración.



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- Requiere dos tipos de archivos de datos meteorológicos, uno que contiene

parámetros escalares superficiales y un archivo de perfiles verticales. Estos archivos

se realizan a través del programa preprocesador meteorológico U.S EPA AERMET.

- Para aplicaciones que implican terrenos elevados, el usuario debe incluir la escala

de altura con la elevación del receptor. El programa preprocesador de terreno U.S

EPA AERMAP puede ser usado para generar las escalas de alturas de colinas

como elevación de terrenos para todas las locaciones de los receptores.

- Dos tipos de archivos intermedios para propósitos de compatibilidad pueden

requerirse, uno que contenga información relacionada al modelamiento de

resultados y otro que contenga perfiles en red de variables meteorológicas.

- Este modelo no hace distinción entre terreno elevado por debajo de la altura de

emisión (terreno simple) y terreno por encima de la altura de emisión (terreno

complejo)

- No contempla la opción de hoyo abierto como fuente contaminante.

U.S. EPA ISC-PRIME Model

El modelo Prime Rise Model Enhancenments (PRIME) fue diseñado para incorporar

dos características fundamentales con interferencia de estructuras:

- Coeficientes de dispersión en la pluma debido la estela turbulenta.

- Reducción de la elevación de la pluma de dispersión causada por una combinación

de líneas de corriente en la superficie de los edificios y el incremento del arrastre en

la estela.

Los algoritmos PRIME modifican la sección de fuentes los cuales describen la

configuración de las edificaciones en el área de dispersión.

Para la estimación de emisiones de sulfuro de hidrógeno se emplea el siguiente

programa:



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WATER 9.

Es un modelo de tratamiento de aguas residuales, está formado por expresiones

analíticas para la estimación de emisiones a la atmósfera de los componentes individuales

de residuos en la recolección de aguas residuales, almacenamiento, tratamiento, y

disposición, una lista base de datos de muchos de los compuestos orgánicos, y los

procedimientos para obtener informes del destino de los componentes, en particular las

emisiones de aire y la eficacia del tratamiento.

WATER 9 proporciona estimaciones de las emisiones por separado para cada compuesto

que se identifica como un componente de los residuos. Las estimaciones de las emisiones

se basan en las propiedades del compuesto y su concentración en los residuos. Para

obtener estas estimaciones de las emisiones, el usuario debe identificar los compuestos

de interés y proporcionar sus concentraciones en los residuos. La identificación de los

compuestos se puede hacer mediante la selección de la base datos que acompaña al

programa o mediante la introducción de nueva información que describe las propiedades

de un compuesto no contenido en la base de datos.

3.1. CARACTERÍSTICAS DE LA MODELACIÓN EMPLEADA

A partir de las anteriores características presentadas para cada modelo, el modelo U.S

EPA ISCST3 es el seleccionado para realizar la dispersión, debido a sus especificaciones

requeridas. Esto implica la disponibilidad de datos y facilidades en la programación

garantizando resultados confiables.

Del modelo seleccionado U.S EPA ISCST3, la información utilizada para modelar la

dispersión de contaminantes así como las consideraciones realizadas se presentan a

continuación.

La descripción detallada de cada variable empleada en el modelo de dispersión puede ser

consultada en la bibliografía concerniente al programa AERMOD [1], [2].



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3.1.1. ECUACIONES BÁSICAS

En la Ecuación 1 se muestra la ecuación básica del modelo U.S EPA ISCST3 para

calcular las concentraciones a nivel del suelo, esta es la ecuación de penacho Gaussiana

en estado estacionario para una fuente continua:

Ecuación 1 Ecuación básica del modelo

Donde:

= Concentración (g/m3)

Q = emisión de contaminante (masa por unidad de tiempo).

K = factor de conversión para obtener unidades deseadas en el modelo.

y,z = Desviación estándar de distribución de concentraciones horizontal y vertical (m).

us = velocidad media del viento a la altura de liberación (m).

V = Termino vertical (Ver Ecuación 2).

D = Termino de degradación exponencial (Ver Ecuación 3).

y = Distancia de viento cruzado desde la fuente al receptor (m)

El receptor se define como un punto sobre el cual se calcula la concentración de

contaminante. Es decir que los receptores pueden definirse como personas,

construcciones, elevaciones de terreno, etc, sobre las cuales se desea determinar la

concentración de contaminante que llega ese punto (Ver en la Figura 1 el término Zr).

El término vertical V está definido por la expresión (ver Ecuación 2):

y

2

zys

y0.5- exp

u 2

D VK Q =



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1

2

4

2

3

2

2

2

1

22

5.0exp5.0exp5.0exp5.0exp

5.0exp5.0exp

i zzzz

z

er

z

er

HHHH

hzhzV

Ecuación 2 Expresión para definir el término vertical

Donde:

he = hs +Δh, H1=zr - (2izi-he), H2 = zr + (2izi-he), H3=zr - (2izi+he), H4 =zr +(2izi+he)

he= Altura donde se inicia la dispersión

hs= Altura de la chimenea

Δh = Elevación de la pluma de dispersión

zi= Altura de la mezcla (m)

zr= altura del receptor sobre terreno (m).

Hi= Suma de alturas para establecer la posición de la concentración a lo largo de la

dispersión a partir de la fuente de emisión.

En la Figura 1 se describen los anteriores términos

Figura 1. La pluma de dispersión y los términos asociados en la Ecuación 2



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El término de serie infinita (i) en la Ecuación 2 toma en cuenta los efectos de restricción

del crecimiento vertical de la pluma hasta el tope de la capa de mezcla. Como se muestra

en la Figura 2, el método de fuentes de imagen es usado para tener en cuenta las

reflexiones múltiples de la pluma desde la superficie del suelo hasta el tope de la capa de

mezcla.

En general el término V, toma en cuenta la distribución vertical de la pluma Gaussiana. La

cual incluye elevaciones del terreno, elevaciones del receptor, elevación de la pluma,

mezclado limitado de forma vertical, la sedimentación gravitacional y la deposición seca

de partículas, además de, la altura de la pluma, la altura del receptor y la altura de

mezclado. El cálculo del término vertical requiere el parámetro de dispersión (σz).

Figura 2. Método de imágenes múltiples de la pluma usadas para simular la reflexión de

la pluma en el modelo.

ALTURA DE MEZCLA Imagen del

penacho



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El término de degradación D en la Ecuación 1, se refiere a la remoción de un

contaminante por procesos físicos o químicos y se calcula por la expresión mostrada en la

Ecuación 3:

01

0exp

paraDo

parau

xD

s

Ecuación 3 Expresión para calcular el término de degradación

Donde:

= coeficiente de descomposición (s-1)

x= Distancia desde la fuente hasta el receptor (m)

us = velocidad media del viento a la altura de liberación (m).

Como dentro del modelamiento de dispersión no se consideran reacciones químicas de

descomposición el factor de degradación D es 1.

La velocidad media del viento a la altura de liberación us es calculada mediante la

siguiente expresión:

P

ref

srefS z

huu

Ecuación 4. Expresión para calcular la velocidad media del viento.

Donde:

uref y zref= velocidad del viento de referencia dada a una altura de referencia,

P= Exponente de perfil del viento, estos exponentes se encuentran en la Tabla 5.

Los parámetros y y z se calculan mediante las expresiones (Ver Ecuación 5):



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)tan()(11628.465 THxy

bZ ax

Ecuación 5 Expresiones para calcular los parámetros y y z.

Donde:

x= Distancia desde la fuente hasta el receptor (m)

TH= es un término adimensional que se calcula de la siguiente forma:

)(01745329.0 xIndcTH

Ecuación 6 Expresión para calcular TH.

Los parámetro a, b c y d son obtenidos a través de Tablas 1 y 2 según la categoría de

estabilidad de Pasquill Gluillford.

Tabla 1. Parámetros usados para el cálculo según PASQUILL-GIFFORD de σz

Clase de estabilidad Pasquill

x (km) A b

A*

<0.10 0.10 - 0.150.16 - 0.200.21 - 0.250.26 - 0.300.31 - 0.400.41 - 0.500.51 - 3.11> 3.11

122.800 158.080 170.220 179.520 217.410 258.890 346.750 453.850

**

0.94470 1.05420 1.09320 1.12620 1.26440 1.40940 1.72830 2.11660

**

B* <0.20 0.21 - 0.40> 0.40

1.0857 98.483 109.300

0.93198 0.98332 1.09710

C* Todos 61.141 0.91465

D

<0.30 0.31 - 1.001.01 - 3.003.01 - 10.0010.01 - 30.00> 30.00

34.459 32.093 32.093 33.504 36.650 44.053

0.86974 0.81066 0.64403 0.60486 0.56589 0.51179



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Clase de estabilidad Pasquill

x (km) A b

E

< 0.100.10 - 0.300.31 - 1.001.01 - 2.002.01 - 4.004.01 - 10.0010.01 - 20.0020.01 - 40.00> 40.00

24.260 23.331 21.628 21.628 22.534 24.703 26.970 35.420 47.618

0.83660 0.81956 0.75660 0.63077 0.57154 0.50527 0.46713 0.37615 0.29592

F

< 0.200.21 - 0.700.71 - 1.001.01 - 2.002.01 - 3.003.01 - 7.007.01 - 15.0015.01 - 30.0030.01 - 60.00> 60.00

15.209 14.457 13.953 13.953 14.823 16.187 17.836 22.651 27.074 34.219

0.81558 0.78407 0.68465 0.63227 0.54503 0.46490 0.41507 0.32681 0.27436 0.21716

Donde σz está expresada en metros y x en kilómetros.

* Si el valor calculado de σz excede 5000m, σz se toma igual a 5000m

** σz es igual a 5000m.

Tabla 2. Parámetros usados para el cálculo según PASQUILL-GIFFORD de σy

Clase de estabilidad Pasquill c d A 24.1670 2.5334

B 18.3330 1.8096

C 12.5000 1.0857

D 8.3330 0.72382

E 6.2500 0.54287

F 4.1667 0.36191

De la expresión σy está expresada en metros y x en kilómetros.

Para caracterizar la estabilidad atmosférica de Pasquill, esta se puede determinar a través

de la velocidad del viento, la radiación solar y el comportamiento de la neblina como se

muestra en las Tablas 3 y 4.



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Tabla 3. Clases de estabilidad de Pasquill

Clase de estabilidad

Definición Clase de

estabilidad Definición

A Muy inestable D Neutral B Inestable E Poco estable C Poco inestable F Estable

Tabla 4. Condiciones meteorológicas que definen la clase de estabilidad Pasquill

Velocidad del viento

Radiación solar Cubrimiento por neblina de noche

m/s mi/h Fuerte

Mayor que 50 cal/cm2h

Moderada Entre 25 y

50 cal/cm2h

Ligera Menor que 25 cal/cm2h

> 50% < 50%

< 2 < 5 A A – B B E F 2 – 3 5 – 7 A – B B C E F 3 – 5 7 – 11 B B – C C D E 5 – 6 11 – 13 C C – D D D D > 6 > 13 C D D D D

Nota: La clase D aplica para neblinas espesas, a cualquier velocidad de viento ya sea de día o de noche

3.1.1.1. HIPÓTESIS DE BASE CONSIDERADAS EN LOS ALGORITMOS DE CÁLCULO.

Las hipótesis de base aplicadas al modelo AERMOD son las siguientes:

Considera los algoritmos de cálculo para procedimientos recomendados para

periodos de calmas o velocidades del viento inferiores a 0,5 m/s.

Incorpora los algoritmos de cálculo para completar los datos faltantes.

Estas hipótesis son fundamentales para la forma en que se modela la dispersión ya que

permite hacer extrapolaciones de los datos ingresados. Al evaluar periodos de velocidad

del viento a 0.5 m/s permite desarrollar el modelo de dispersión en flujo laminar.

Principales opciones de selección en el modelo:

Elección entre dispersión rural o dispersión urbana.



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Elección de la totalidad de las hipótesis de la “Regulatory default Option” o cualquier

combinación que utilice las hipótesis reguladoras y no reguladoras en el caso de

determinar dispersiones de olores

La diferencia entre la primera y segunda opción es que, la primera requiere de datos

mucho más detallados y de condiciones más complejas que para el caso no se dispone

de toda la información. La segunda opción es una opción que permite desarrollar un

modelamiento mas practico con resultados confiables a través de los datos disponibles.

3.1.2. OPCIONES DE DISPERSIÓN.

Como opciones de dispersión se utilizó Regulatory Default para zona urbana, opción ya

incluida en el programa la cual considera:

El descenso desde la descarga de las fuentes (Stack-tip downwash). Importante en la

capa límite convectiva (capa de aire cercana al suelo que se ve afectada por la

convección debida al intercambio diurno de calor, humedad y momento con el suelo)

ya que considera la cima de la pluma de dispersión de forma vertical desde la fuente.

La dispersión de flotación inducida (Buoyancy – induced dispersión). Este

componente es necesario para determinar la varianza corregida para los

componentes horizontales.

Las rutinas de procesamiento en estado de calma (Calms procesing routines). Es

decir que no emplea correcciones por condiciones en flujo turbulento.

Los exponentes de perfil de vientos por defecto (Default wind profile exponents), que

se observan en la Tabla 5.



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Tabla 5. Exponentes de perfil de vientos

Pasquill Stability Category

Rural Urban

A 0,070 0,150 B 0,070 0,150 C 0,100 0,200 D 0,150 0,250 E 0,350 0,300 F 0,550 0,300

Los gradientes potenciales de temperatura vertical (Default vertical potencial

temperature gradients), como se ven en la Tabla 6.

Tabla 6. Exponentes de gradientes de temperatura vertical

Pasquill Stability Category

Rural Urban

A 0,000 0,000 B 0,000 0,000 C 0,000 0,000 D 0,000 0,000 E 0,020 0,020 F 0,035 0,035

A través de la primera parte de la atmósfera, llamada troposfera, la temperatura decrece

con la altura. Este decrecimiento se define como Gradiente vertical de Temperatura y es

en promedio de 6,5ºC/1000m. Durante la noche la Tierra irradia energía (pierde calor) y se

enfría mucho más rápido que el aire que la circunda; entonces, el aire en contacto con ella

será más frío mientras que el más alejado de la superficie será de una temperatura

mayor. Otras veces se debe al ingreso de aire caliente en algunas capas determinadas

debido a la presencia de alguna zona frontal. En la Figura 3 se muestra la imagen de la

pestaña donde se deben ingresar las opciones de dispersión.

3.1.3. SALIDAS DE MODELO

Se seleccionó la salida del modelo en concentración expresada como microgramos de

sulfuro de hidrógeno por metro cúbico de aire. Si se consideran mecanismos de



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deposición seca o húmeda, es decir, si en el modelamiento se considera que el

contaminante está expuesto a condiciones de humedad (lluvias y humedad ambiental)

éstas pueden disminuir la concentración de contaminante en el área de influencia.

3.1.4. TIEMPOS DE PONDERACIÓN Y OPCIONES DEL TERRENO

Los tiempos de ponderación son tiempos calculados por el programa de

modelamiento a través de datos reportados para un periodo determinado y se

emplean para determinar los mismos datos pero en un periodo de tiempo más corto

al de los datos ingresados.

En el programa AERMOD se pueden establecer tiempos de ponderación para la

dispersión del contaminante. Los tiempos de ponderación solo son útiles para

aclarar que periodo de tiempo tienen los datos que se están ingresando al

programa. Los tiempos de ponderación pueden ser diarios, mensuales o anuales.

Figura 3. Imagen de la pestaña para ingresar las opciones de dispersión en deposición

seca.



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La altura de terreno hace alusión a las elevaciones de tierra presentes en la zona

(ej: montañas), mientras que la altura de descarga de las unidades hace referencia

a la altura en la que los contaminantes son emitidos. Para el área de la PTAR El

Salitre se asumió que en general la altura del terreno no excede la altura de

descarga de las unidades. Al contemplar una altura de descarga diferente se

obtendrían concentraciones más elevadas y no se estaría evaluando el

comportamiento al nivel del suelo que es el de interés Similarmente la altura de

referencia de los receptores se estableció en cero (0) metros. Esto facilita el

modelamiento ya que no considera interferencias por terrenos elevados en el área

de dispersión. Las suposiciones se fundamentan en que el lugar donde se realizó el

estudio no tiene elevaciones de tierra considerables. Aunque la topografía del lugar

puede ser ingresada al modelamiento no es recomendable hacerlo ya que esto

genera mayor complejidad en la elaboración del modelamiento.

En la Figura 4 se muestra la imagen de la pestaña donde se deben ingresar los tiempos

de ponderación y las opciones del terreno.

Figura 4. Imagen de la pestaña para ingresar los tiempos de ponderación y opciones del

terreno.



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3.1.5 . RECEPTORES

Los receptores son los puntos sobre los cuales se desea determinar la concentración del

contaminante. Para efectos de cálculo, el programa ISCST3 genera automáticamente una

grilla (receptores organizados en red o cuadricula) donde estima nodo a nodo (receptor a

receptor) la inmisión de contaminantes. A partir de estos puntos de inmisión, el programa

genera las curvas de concentración uniforme para sulfuro de hidrógeno.

En la Figura 5 se muestra la imagen de la pestaña donde se deben ingresar los datos de

la malla cartesiana

Figura 5. Imagen de la pestaña para ingresar los datos de los receptores.



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3.1.6. MALLA CARTESIANA UNIFORME.

La grilla del área de estudio se definió para ingresar al programa con las siguientes

características:

Enmallado uniforme en coordenadas geográficas planas.

Unidades: metros.

Punto inferior izquierdo: 984660 m Oeste, 1068730 m Norte (Coordenadas planas

Gaussianas, Instituto Geográfico Agustín Codazzi, Observatorio Bogotá).

Número de intervalos en dirección x: 50.

Número de intervalos en dirección y: 50.

Espaciado de cada intervalo: 30 metros en x: 30 metros en y.

Longitud x: 1500 m.

Longitud y: 1500 m

El número de intervalos es necesario para la resolución de la pluma de dispersión. Es

decir que a mayor número de intervalos más puntos generará el programa, aumentando el

tiempo de compilación o simulación del programa. Por este motivo se selecciona un

número de intervalo adecuado para disminuir el tiempo de compilación, de tal manera que

no se vea afectada la resolución de la pluma de dispersión.

En la Figura 6 se muestra el punto de referencia y la malla cartesiana sobre la cual se

realizó la dispersión del contaminante. La imagen del mapa empleada para los planos de

dispersión, fue tomada de la herramienta Google Earth [3].



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Punto de referencia

Figura 6. Esquema de la malla cartesiana y el punto de origen o referencia.

3.2. DEPOSICIÓN

La deposición corresponde al mecanismo por el cual los compuestos se mueven de forma

vertical y llegan al suelo.

Se seleccionó la salida del modelo en concentración expresada como microgramos de

contaminante por metro cúbico de aire. Si se consideran mecanismos de deposición seca

o húmeda, es decir, si en el modelamiento se considera que el contaminante está

expuesto a condiciones de humedad (lluvias y humedad ambiental) estos pueden

disminuir la concentración de contaminante en el área de influencia.

Los contaminantes pueden llegar a la superficie terrestre mediante dos mecanismos que

son: la deposición seca y la deposición húmeda según la fase en que se encuentren al

incidir sobre la superficie.

En condiciones de humedad el agua arrastra consigo contaminantes que en general

(incluidos aerosoles) pueden estar dentro de las gotas de nubes, niebla, lluvia y nieve.

Cuando estos hidrometeoros impactan sobre el suelo, la deposición del contaminante es

húmeda. Asimismo los contaminantes en fase gas pueden llegar al suelo debido a la



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turbulencia atmosférica.

Los valores adoptados para los efectos del terreno son seleccionados directamente en el

programa

3.3. DATOS METEOROLÓGICOS.

AERMOD acepta valores de parámetros meteorológicos medidos a un gran número de

niveles de altura diferentes con objeto de calcular perfiles verticales de dichos parámetros.

Este modelo, mediante su interfase meteorológica y utilizando relaciones de semejanza

con los parámetros de la PBL (Capa Límite de Flujo) y las medidas de datos

meteorológicos, calcula perfiles verticales hasta una altura de 5.000 m, de las siguientes

variables:

Velocidad de viento.

Es el parámetro que indica que tan rápido recorre una distancia el contaminante en el

tiempo. Es de importancia en el modelo ya que determina la velocidad de dispersión

del H2S para generar la pluma de dispersión.

Dirección de viento.

Éste parámetro indica el lugar predominante a donde se dispersa el sulfuro de

hidrógeno en el modelamiento de dispersión de olores.

Temperatura.

Hace referencia a la temperatura ambiente del lugar. Es de importancia en el modelo

ya que determina la concentración de olores por tener relación proporcional



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Gradiente de temperatura potencial vertical.

Es el cambio de temperatura potencial con la altura, se emplea en el modelamiento de

la pluma de dispersión.

un valor positivo significa que la temperatura potencial incrementa con la altura e indica

una atmosfera estable.

Turbulencia Mecánica.

La turbulencia mecánica es una función de la velocidad del viento y la rugosidad de la

superficie. Ocurre cuando cambia la velocidad del viento cerca a la superficie. Puede

ocurrir un cambio en la velocidad del viento cuando existe un obstáculo que interrumpe

el flujo del viento sobre la superficie.

Turbulencia Térmica.

La turbulencia térmica también es conocida como turbulencia inducida ascendente.

Esta ocurre cuando el aire caliente cercano al suelo se eleva, disturbando el aire sobre

este. La turbulencia térmica tiende a ser máxima cuando comienza la tarde y mínima

cuando se acerca el ocaso, siguiendo una tendencia de temperatura diurna de la

superficie de la Tierra.

La capa límite de flujo o capa de mezcla es la capa de la atmósfera (300m - 3000 m de

espesor) que interactúa con la superficie terrestre. Es de importancia en el modelamiento

ya que ésta se encuentra influenciada por los intercambios de energía y materia con dicha

superficie, y en ella se desarrolla la dilución de contaminantes.

Para construir estos perfiles, AERMOD necesita disponer de medidas de velocidad de

viento, dirección de viento y temperatura a una altura determinada. En cambio, la

turbulencia se puede parametrizar sin necesidad de tener medidas directas de ella.



Página 29 de 63

Para desarrollar el modelo, se utilizó como base la información meteorológica disponible

de la estación meteorológica en funcionamiento instalada en el sitio de medición

perteneciente a la EAAB. Dicha información corresponde a los valores medios mensuales

para el año 2009 y 2010.

Todo este análisis lo hace internamente el programa de simulación y el resultado del

modelamiento son los planos de dispersión. Si se desea ahondar más profundamente en

los cálculos se recomienda consultar la ayuda del simulador AERMOD.

3.3.1. DATOS PARA LA ESTIMACIÓN CON DEPOSICIÓN SECA Y HÚMEDA.

Para la estimación del modelo en condiciones de deposición seca y húmeda se observó

que el terreno donde está instalada la PTAR El Salitre posee características de pradera y

llanura moderada (Grassland) esto significa que se considera una extensión de terreno

plana donde no hay elevación de terrenos que necesiten correcciones y datos adicionales

para desarrollar el modelo de dispersión, a excepción de las barreras naturales instaladas

que son puestas con previa planificación.

Como dentro del modelamiento se consideran las condiciones más críticas, suponer un

terreno plano es una de éstas condiciones. Las barreras ambientales y la topografía para

el modelamiento no son significativas ya que el H2S a condiciones críticas tiene la

propiedad de formar una nube concentrada de olores que puede ser transportada, sin

disolverse, a grandes distancias por la débil brisa de la noche o de la mañana. En algunos

casos los olores se han detectado a distancias de 25 km de la fuente donde se originan

los olores2.

Para el modelamiento se tuvieron en cuenta algunas características del sulfuro de

hidrógeno como:

2 Metcalf y Eddy. WASTEWATER ENGINEERING TREATMENT AND REUSE. Fourth Edition Mc. Graw Hill. New York. 2003. Pág. 1654.



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Densidad de la mezcla H2S evaporado: 0,193 g/cm3.

Constante de ley de Henry: 0,023 atm.m3/mol.

Difusividad del H2S en el agua: 0.0000161 cm2/s.

Difusividad del H2S en el aire: 0.176 cm2/s.

Coeficiente de limpieza por efecto de lavado: 0,8.

Solubilidad del H2S en el agua: 7,1 g/l.

Además, es necesario ingresar las propiedades representativas del sitio de medición. A

continuación se mencionan las propiedades del sitio de medición (ver Tablas 7 a 11).

Altura del anemómetro del sitio de medición.

Es un factor estándar que se implementa para especificar la información meteorológica, el

modelo ajusta las velocidades de viento con la altura del anemómetro del sitio de

medición.

Longitud mínima de Monin-Obukhov (L), necesaria para el cálculo de los parámetros

en la región de la capa convectiva y en la región de capa estable.

Este parámetro se define como la altura a la cual se parametriza si la convención es libre

ó forzada. En otras palabras, se defina con la información entre parámetros que

caracterizan los procesos dinámicos y térmicos en el aire. En la Tabla 7 se muestran

valores sugeridos para este parámetro.

Tabla 7. Valores sugeridos para la longitud mínima de Monin-Obukhov

Tipo de terreno o uso Valor (m)

Agricultura (abierto) 2 Residencial 25 Residencial/industrial (compacto) 50 Comercial (19 - 40 edificios) 100 Comercial (>40 edificios) 150



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Para la PTAR el Salitre se seleccionó el Tipo de terreno Agricultura (abierto). Se

seleccionó debido a las condiciones del terreno sobre la cual se generó el modelo de

dispersión, ya que no están presentes edificaciones y se considera como un terreno

plano. Al considerar que es un terreno plano y libre de obstáculos se infiere que no hay

interferencias de flujo y por ende se caracteriza la dinámica del comportamiento del aire

en el sitio.

Longitud de rugosidad de la superficie en el sitio de medición y Longitud de rugosidad

de la superficie en el sitio de aplicación.

Esta es una característica de la superficie del sitio, necesaria para la estimación del perfil

vertical de viento que modela el comportamiento del viento sobre la superficie y es

equivalente a la altura a la cual la velocidad del viento es cero.

Como una aproximación, esta rugosidad es aproximadamente 1/10 de la altura de la

superficie considerada. Por ejemplo para un pasto corto de altura 0.01 m se tiene una

rugosidad de 0.001 m aprox. En la Tabla 8 se muestran valores sugeridos para este

parámetro.

Tabla 8. Valores sugeridos para la longitud de rugosidad

Tipo de terreno o uso Valor (m)

Superficie acuosa 0.0001 Bosque caduco o maduro 1.00 Bosque conífero 1.30 Pantano 0.20 Tierra cultivada 0.03 Pradera 0.05 Urbano 1.00 Desértico 0.30



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Noon Time Albedo:

Definido como la fracción de la radiación solar entrante que se refleja del suelo cuando el

sol está en el punto más alto del sitio. En la Tabla 9 se muestran valores sugeridos para

este parámetro.

Tabla 9. Valores sugeridos para Noon Time Albedo.

Tipo de terreno o uso Valor

Superficie acuosa 0.10 Bosque caduco o maduro 0.12 Bosque conífero 0.12 Pantano 0.14 Tierra cultivada 0.20 Pradera 0.18 Urbano 0.16 Desértico 0.28

Bowen Ratio:

Es una medida de la cantidad de humedad en la superficie. La presencia de humedad en

la superficie altera el balance energético. En la Tabla 10 se muestran valores sugeridos

para este parámetro:

Tabla 10. Valores sugeridos para Bowen Ratio

Tipo de terreno o uso Deposición

húmeda Disposición

seca Promedio

Superficie acuosa 0.1 0.1 0.1 Bosque caduco o maduro 0.2 0.6 0.3 Bosque conífero 0.2 0.6 0.3 Pantano 0.1 0.2 0.1 Tierra cultivada 0.3 1.5 0.5 Pradera 0.4 2.0 0.8 Urbano 1.0 4.0 2.0 Desértico 5.0 6.0 4.0



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Para los parámetros Longitud de rugosidad de la superficie en el sitio de medición, Noon

Time Albedo y Bowen ratio, el tipo de terreno mas opcionado es el tipo pradera, ya que

para el caso de la PTAR El Salitre, se considera un terreno pastoso, con pocos árboles,

sin construcciones y sin cultivos.

Flujo de Calor Antropogénico:

Es un término de flujo forzado proveniente de residuos clóricos de fuentes no renovables,

como el calor corporal, calor disipado por equipos, etc.

Fracción de Radiación Neta Absorbida por el Suelo:

Flujo de calor en el suelo durante el día que es parametrizado como una fracción de la

radiación solar neta. En la Tabla 11 se presentan los valores sugeridos para la fracción de

radiación absorbida.

Tabla 11. Valores sugeridos para la longitud de rugosidad

Tipo de zona Valor (m)

Rural 0.15 Suburbano 0.22 Urbano 0.27

Para la PTAR el Salitre se seleccionó el Tipo de zona Rural. Este parámetro se

seleccionó debido a que para el área sobre la cual se modeló la pluma de dispersión, esta

se considera como una zona rural, es decir sin conjuntos de edificaciones u obras civiles

que ocupen la mayor área de influencia.

En la Tabla 12 se resumen las propiedades seleccionadas del sitio de medición.



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Tabla 12. Resumen propiedades del sitio de medición.

Propiedad del sitio Valor

Longitud Mínima de Monin-Obukov Tipo de terreno Agricultura (abierto)

2 m

Longitud de Rugosidad Tipo de Terreno Pradera

0.05 m

Noon Time Albedo Tipo de Terreno Pradera

0.18 m

Bowen Ratio o Humedad Superficial Tipo de Terreno Pradera

0.4 deposición húmeda 2.0 deposición seca

0.8 Promedio Flujo de Calor Antropogénico 117 W/m2 Longitud de Rugosidad Tipo de zona Rural

0.15 m

Las principales variables meteorológicas cruciales para la dispersión de contaminantes

son: Temperatura ambiente, Velocidad y dirección del viento, y Nubosidad.

El viento es el principal agente meteorológico que determina las condiciones de dispersión

de la contaminación, tanto horizontal como verticalmente. Sus características de velocidad

y dirección son importantes para determinar lo que se denomina área de dispersión o

alcance.

Normalmente los vientos en Colombia son débiles, con valores menores de 3 m/s. Sin

embargo, dependiendo de la localización geográfica y la temporada del año pueden ser

considerables. De acuerdo a la rosa de vientos (ver Gráfico 1) y a los datos de la estación

meteorológica de la PTAR El Salitre, predominan los vientos provenientes del Noroeste

(es decir que la dirección del viento va hacia el Sureste) con velocidades de 1,0 a 3,0

m/s.



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Gráfico 1. Rosa de Vientos3.

En la Tabla 13, se observa un resumen mensual de las condiciones meteorológicas

alimentadas al modelo de dispersión para la PTAR El Salitre. Estos valores son valores

medios de los reportes diarios suministrados por la PTAR El Salitre. Se alimentaron

valores diarios de los meses reportados en la Tabla 13 para la elaboración del Gráfico 1.

3 Gráfico Elaborado con el Reporte Histórico suministrado por la planta de tratamiento PTAR El

Salitre.



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Tabla 13. Condiciones meteorológicas alimentadas al modelo4.

Mes-Año Temperatura media (°C)

Velocidad del viento (m/s)

Dirección del viento

Abril-09 14.8 2.3 SE Mayo-09 14.3 2.3 SSE Junio-09 14.5 2.6 SSE Julio-09 12.4 1.8 SE

Agosto-09 14.1 2.4 SSE Septiembre-09 14.7 3.4 SSE

Octubre-09 14.4 2.4 SSE Noviembre-09 14.9 2.2 SE Diciembre*-08 14.3 2.1 SE

Enero*-09 14.3 2.3 SE Febrero-10 15.7 2.5 SE Marzo-10 15.8 2.3 SSE Abril-10 15.4 1.6 SSE

* Para el mes de Diciembre se utilizaron los datos recopilados durante el año 2008 y para el Mes

de Enero se tomaron los datos del 2009 por la estación instalada en la PTAR El Salitre.

Finalmente los resultados obtenidos de la simulación se generarán para los tres

escenarios seleccionados que corresponden a condiciones meteorológicas diferentes, las

cuales son:

Promedio anual.

Periodo de sequía con deposición seca.

Período húmedo con deposición húmeda

4 Información suministrada por la Planta de Tratamiento PTAR Salitre.



Página 37 de 63

4. INFORMACIÓN DE LAS FUENTES Y EMISIÓN DE OLORES

Para determinar las emisiones de sulfuro de hidrógeno de la PTAR El Salitre se empleó el

programa WATER 9 que estima a través de fenómenos de transporte la emisión de

contaminantes a la atmosfera en sistemas de tratamiento convencionales para aguas

residuales.

En la Figura 7, se ilustra el sistema de tratamiento modelado. El afluente es captado por

un sistema de tornillos que es representado por un sistema de colección abierto (Open

Trench). El cribado es representado por un sistema de barras (bar screen) para eliminar

los sólidos del afluente. Posteriormente encontramos un sistema de canales con aireación

forzada en los cuales se realiza el desarenado-desengrasado y se adiciona el coagulante

y el floculante, este sistema es representado mediante un sistema de aireación y

desarenado (Aerated flow chanel). El sistema de sedimentación primaria es simulado

mediante un tanque abierto donde los sólidos sedimentan esta unidad se denomina como

clarificador primario (primary municipal clarifier). Adicionalmente en esta unidad se

recomienda modelar el espaciamiento o volumen libre del decantador para estimar el

aporte del estancamiento hacia la atmósfera y determinar si es significativo. Finalmente se

encuentra el Espesador de lodos en el cual se forman dos capas bien diferenciadas y que

opera en forma similar a un sedimentador donde los sólidos sedimentan en el fondo por

acción de la gravedad.

Cada unidad fue simulada de acuerdo con las dimensiones geométricas de diseño, la

información técnica para la realización del modelamiento a través del software WATER9

fue suministrada por la EAAB.



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Figura 7. Configuración empleada para la simulación

Donde,

1: Unidad 1: Estructura de toma de agua (tornillos de elevación)

2: Unidad 2: Cribado fina.

3: Unidad 3: Canales de aireación (desengrasado desarenado). Adición del coagulante y

el floculante.

4: Unidad 4: Decantador Primario.

5: Unidad 5: Espaciado libre del decantador (Volumen libre del tanque o espaciamiento

donde quedan suspendidos los gases).

6: Unidad 6: Espesadores de lodos.

7: Unidad 7: Descarga a cuerpo hídrico.

Dentro del programa WATER 9 se encuentran especificadas unidades de tratamiento de

aguas para estimación de emisiones al aire y por lo tanto se enfoca en unidades donde se

genera la principal emisión, por eso, las demás unidades provenientes del proceso de

tratamiento de la PTAR del salitre no fueron incluidos en el modelamiento, ya que son

unidades donde no se generan superficies acuosas expuestas al medio ambiente. En el

caso de tratamiento de lodos, solo se toma en cuenta la unidad de espesamiento de lodos

para la modelación, ya que en esta unidad, el proceso de sedimentación por gravedad

para concentrar los lodos genera una separación de fases generando una capa superficial



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acuosa, y por esta razón, el sulfuro de hidrogeno puede emigrar más fácilmente al aire

expuesto y generar malos olores. Las unidades posteriores al espesamiento no se toman

en cuenta ya que las propiedades físicas de los lodos y biosólidos en los procesos

correspondientes no generan considerables cantidades de contaminantes generadores de

malos olores.

Es importante exponer que el modelo sólo estima las emisiones provenientes de las

unidades donde se generen corrientes o superficies acuosas, que para este caso se

toman hasta los espesadores de lodos, como se explicó anteriormente, y no se estiman

las emisiones causadas por los lodos en unidades posteriores y los biosólidos. De los

biosólidos no se estiman emisiones ya que los gases contaminantes de estudio se

transportan principalmente en fuentes liquidas (agua residual y fuentes acuosas como las

presentadas hasta los espesadores) ya para los lodos y biosólidos presentados luego de

los espesadores, no generan un aporte significativo de emisión de gases por las

propiedades físicas que impiden la difusión del sulfuro de hidrógeno (H2S) hasta la

superficie expuesta al aire.

En la Tabla 14 se presentan los resultados de las emisiones por cada unidad dada por la

simulación teniendo en cuenta el aumento de concentración de H2S en el tratamiento

primario. Este aumento se estableció con lo reportado en el informe ACS IOL 108

(Producto 2) del presente contrato y el informe ACS IOL 105 del contrato No 2-02-26100-

946-20085 en donde la concentración de H2S promedio durante los días 16 y 27 de Marzo

de 2010 fue de 41600,3 µg/m3 (28 ppm), valor aproximadamente 4 veces superior al

máximo reportado en el Producto 5 del informe ACS IOL 105 que fue de 10891 µg/m3

(7.3 ppm) para el día 01 de Octubre de 2009.

5 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE VALIDACIÓN DE LOS DATOS DE SULFURO DE HIDRÓGENO OBTENIDOS EN LAS JORNADAS DE MONITOREO REALIZADAS EN EL MARCO DEL PRODUCTO 3. Producto 5 (Informe ACS IOL 105) contrato 2-02-26100-946-2008.



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Tabla 14. Emisiones estimadas mediante la simulación (Software Water 9)

ELEMENTO UNIDADES VALOR Estructura de toma de agua

(tornillos de elevación) g/s 0,8

Canales de aireación (desengrasado desarenado)

g/s 1,0

Decantador primario g/s 0,07 Espaciado libre del decantador g/s 0,0001

Espesador de lodos g/s 0,04 Descarga al cuerpo de agua g/s 0,03

Según los resultados presentados en el Producto 2 (ACS IOL 108) del presente contrato

se detectaron las mayores concentraciones de sulfuro de hidrogeno entre la noche y la

madrugada para la estructura de captación, punto en el cual se genera la mayor emisión

de olores.

A continuación se muestra un resumen de resultados de los monitoreos de olores

obtenidos en el producto 2 (Gráficos 2 y 3) del presente contrato y los puntos en los

cuales se realizó la medición del parámetro H2S (Figura 8). Además como comparación se

muestran resultados (Gráficos 4 y 5) y figuras de ubicación de puntos de monitoreo

(Figuras 9 y 10) de los informes ACS IOL 101 y ACS IOL 105 correspondientes a los

productos 2 y 5 del contrato No 2-02-26100-946-2008 que tenían como objeto la

evaluación por metodología NIOSH de los parámetros etil, metil y butil mercaptanos,

monometilamina, sulfuro de hidrógeno de acuerdo con la resolución 610 del 24 de Marzo

de 2010 del MAVDT en la PTAR El salitre y calibración e implementación de un modelo

de dispersión de dichos parámetros para la PTAR el salitre. Se citan los resultados del

contrato del 2008 ya que se evaluaron puntos similares a los evaluados en el presente

contrato y ésta información es de utilidad en la verificación del comportamiento de la

concentración del sulfuro de hidrógeno.

Hay que aclarar que los puntos de comparación de la Figura 9 y 10 son los

correspondientes a P1 y P4, pues estos puntos se encuentran dentro de la zona en los

que fueron evaluados los puntos del presente contrato (Figura 8). El punto 1 de la Figura

9 se encuentra al lado de la zona de captación, por esta razón su ubicación no es



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exactamente la misma que con el punto 1 de la Figura 8, pero al ser cercana su ubicación

a los tornillos de elevación, nos permite comparar el comportamiento de la concentración

de H2S. El punto 1 de la figura 10 es homólogo con el de la Figura 8 pues estos se

encuentran en la parte superior de los tornillos de elevación.

La comparación anteriormente descrita permite tener confianza en los datos obtenidos y

en el ingreso de los mismos al modelo de dispersión.

Figura 8. Ubicación monitoreo de los puntos en el monitoreo Marzo - Abril. 20106.

Gráfico 2. Concentraciones puntuales encontradas en el monitoreo Marzo Abril 2010 para

el Punto 17.

6 Información del Producto 2 (Informe ACS IOL 108) del presente contrato. 7 Ídem.



Página 42 de 63

0

10

20

30

40

50

60

70

16/03/2010

09:56 p.m

.

17/03/2010

10:28 p.m

.

18/03/2010

10:40 p.m

.

19/03/2010

10:13 p.m

.

22/03/2010

10:06 p.m

.

23/03/2010

10:15 p.m

.

24/03/2010

10:21 p.m

.

25/03/2010

10:30 p.m

.

26/03/2010

10:10 p.m

.

27/03/2010

10:20 p.m

.

29/03/2010

10:05 a.m

.

31/03/2010

10:00 a.m

.

01/04/2010

10:05 a.m

.

03/04/2010

09:48 p.m

.

04/04/2010

10:03 a.m

.

Concentración H

2S (ppm)

Emisiones Marzo Abril 2010

Gráfico 3. Concentraciones puntuales encontradas en el monitoreo Marzo Abril 2010 para

el Punto 28.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

16/03/2010

10:04 p.m

.

17/03/2010

10:39:00 p.m

.

18/03/2010

10:30:00 p.m

.

19/03/2010

09:52:00 p.m

.

22/03/2010

09:55:00 p.m

.

23/03/2010

10:05 p.m

.

24/03/2010

10:07 p.m

.

25/03/2010

10:15 p.m

.

26/03/2010

10:28:00 p.m

.

27/03/2010

09:59:00 p.m

.

29/03/2010

09:59 p.m

.

31/03/2010

10:15 a.m

.

01/04/2010

10:15 a.m

.

03/04/2010

10:01 p.m

.

04/04/2010

10:18 a.m

.

Concentración H

2S (ppm)

Emisiones Marzo Abril 2010

Figura 9. Ubicación de los puntos en el monitoreo Enero Febrero 2009.9

8 Ídem. 9 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE MUESTREO DE MERCAPTANOS, MONOMETILAMINA Y SULFURO DE HIDRÓGENO EN LA PTAR EL SALITRE. Producto 2 (Informe ACS IOL 101) contrato 2-05-26100-946-2008. Figura No 7.



Página 43 de 63

P3

P1

P2

P5

P6

P4

Grafico 4. Concentraciones puntuales encontradas en el monitoreo Enero Febrero 200910.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

31/01/2009 8:26 a.m. Punto 6

05/02/2009 8:40 p.m. Punto 2

05/02/2009 8:36 p.m. Punto 4

07/02/2009 8:22 p.m. Punto 1

07/02/2009 8:45 p.m. Punto 4

08/02/2009 7:18 p.m. Punto 1

Concentración H

2S (ppm)

Emisiones Enero Febrero 2009

10 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA EXISTENTE Y RELACIONADA Y DE LOS ESTUDIOS CUALITATIVOS DE LA PTAR EL SALITRE. Producto 3 (Informe ACS IOL 103) contrato 2-05-26100-946-2008. Gráfico 7.1.



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Figura 10. Ubicación monitoreo de los puntos en el monitoreo Sept.- Oct. 200911.

Grafico 5. Concentraciones puntuales encontradas en el monitoreo Sept. -Oct. 200912.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

27/09/2009 07:58 a.m. Punto 1

28/09/2009 08:24 p.m. Punto 1

01/10/2009 06:57 p.m. Punto 1

03/10/2009 07:39 p.m. Punto 1

05/10/2009 07:09 p.m. Punto 1

06/10/2009 08:44 p.m. Punto 1

Concentración H

2S (ppm)

Emisiones Septiembre Octubre 2009

11 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE VALIDACIÓN DE LOS DATOS DE SULFURO DE HIDRÓGENO OBTENIDOS EN LAS JORNADAS DE MONITOREO REALIZADAS EN EL MARCO DEL PRODUCTO 3. Producto 5 (Informe ACS IOL 105) contrato 2-05-26100-946-2008. Figura No 7 12 Ídem. Tabla 6.



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El Gráfico 4 muestra que en los monitoreos solo hubo presencia de sulfuro de hidrógeno

en los puntos 1, 2, 4 y 6 de la Figura 9, en el resto de puntos la concentración de sulfuro

de hidrógeno está por debajo del límite de detección. Esto es concordante con los

resultados obtenidos en los puntos de monitoreo 1 y 2 de la Figura 8, pues la presencia

de H2S se presentó en éstos puntos que son los más cercanos a los puntos 1 y 2 de la

figura 9. De la misma manera ocurre con el Gráfico 5. El punto 1 es el único que reportó

presencia de H2S, el resto de puntos se encuentran debajo del límite de detección. Estos

resultados finalmente lo que indican es que la mayor cantidad de H2S se encuentra en el

punto de captación del agua para tratamiento (Punto 1 Figura 8).

Con el fin de determinar la mayor emisión posible de H2S, se modificaron las horas de

muestreo, y así la concentración aumentó en la estructura de captación como se observa

en el Gráfico 2. Este cambio de horario se generó debido a que en estas horas las

condiciones más críticas del viento (mayor estancamiento del viento) se presentan y por

ende en estas condiciones se encuentra la máxima concentración de sulfuro de hidrógeno

en la atmósfera.

Para el modelamiento de los resultados presentados en el Gráfico 2 correspondiente al

Producto 2 (Informe ACS IOL 108) del presente contrato se observa una tendencia de la

concentración del contaminante durante los días monitoreados entre horas de la noche y

la madrugada. Por tal motivo el dato de emisión alimentado al modelo se tomará como el

promedio de datos obtenidos.

Posteriormente con los datos de emisión estimados mediante el software WATER 9 y la

obtenida durante el monitoreo se prosiguió a alimentar dicha información al modelo de

dispersión de contaminantes en el software AERMOD.



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5. RESULTADOS Y ANALISIS

5.1. GENERAL

Los resultados de los análisis de las muestras tomadas en los puntos de muestreo

establecidos para la PTAR El Salitre, reportaron la presencia de sulfuro de hidrógeno

(H2S) en las muestras correspondientes. De acuerdo a los resultados encontrados en el

informe ACS IOL 10313 del contrato No 2-05-26100-946-2008 los parámetros metil, etil y

butil mercaptanos y monometilamina detectados son inferiores al límite de detección en el

predio de la planta de tratamiento PTAR el Salitre, por tal razón no fueron incluidos en el

marco del presente contrato y el modelo de dispersión implementado se basó únicamente

en la dispersión del sulfuro de hidrógeno.

Las emisiones estimadas para cada unidad de la planta, fueron determinadas mediante

una simulación de emisiones atmosféricas de cada unidad por lo tanto se adoptaron

suposiciones y valores por defecto en el software para la estimación. Sin embargo, se

ingresaron parámetros técnicos propios de las unidades que componen la planta para

ajustar la simulación.

Las concentraciones de olores fueron estimadas en un área de influencia rectángulo de

1500 m (Sur-Norte) x 1500 m (Oriente –Occidente) con la fuente de área localizada en el

rectángulo de influencia mas acercado a la zona de la Ciudadela Colsubsidio, y los datos

meteorológicos usados en la simulación se obtuvieron de la estación meteorológica

instalada en sitio de evaluación y fueron proporcionados por la planta de tratamiento

PTAR el Salitre. La malla contempla un total de 2500 receptores.

El área fue obtenida desde un punto arbitrario para que el mapa de dispersión de olores

alcanzara la zona de la Ciudadela Colsubsidio. El punto de referencia u origen de la malla

13 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA EXISTENTE Y RELACIONADA Y DE LOS ESTUDIOS CUALITATIVOS DE LA PTAR EL SALITRE. Producto 3 (Informe ACS IOL 103) contrato 2-05-26100-946-2008.



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(Ver Figura 11) fue el de Latitud 4°43'38.4"N y Longitud 74°7'29.93"O equivalente a las

coordenadas planas Gaussianas (X, Y)=(1015176,990396).

Esto permite evaluar el comportamiento de la dispersión en las diferentes condiciones

meteorológicas que se presenten a lo largo del año y de esta forma identificar las zonas

potencialmente afectadas a lo largo del año.

Se tuvieron en cuenta los efectos del terreno en la simulación (deposición). En este punto

se selecciona un terreno plano que no interfiere con la dispersión del contaminante. Pues

como se mencionó anteriormente el sulfuro de hidrógeno a las condiciones más críticas,

que es el caso de éste modelamiento, no se dispersa fácilmente formando una nube

concentrada de olores y que se transporta fácilmente a grandes distancias sin importar la

presencia de barreras.

Los diferentes resultados de los modelos de dispersión desarrollados sobre el área de

influencia son presentados en el ANEXO 1. En general, las distribuciones de las

concentraciones siguen la dirección del viento. Los valores máximos dependen de las

velocidades de emisión y de los datos meteorológicos usados.

5.2. DISPERSIÓN DE OLORES

En la Tabla 15, se presentan las concentraciones máximas de olores según los cálculos

de dispersión en los diferentes escenarios y se comparan con la del umbral de malos

olores establecidos en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT14 de 7,0 µg/m3. Estos datos

de concentración máxima son calculados y mostrados directamente por el programa de

simulación.

14 Remítase al Artículo 5. Tabla No.3 en la línea correspondiente a sulfuro de hidrógeno.



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Tabla 15. Concentraciones máximas reportadas en la modelación para cada escenario

ESCENARIO COORDENADAS

(Geográficas) CONCENTRACIÓN

(µg/m3) Norte Oeste Norma Modelo

Promedio Anual 4°44'18.04"N 74°7'18.83"O

7,0 242,3 Periodo seco 7,0 292,6

Periodo húmedo 7,0 215,1

En la figura 11 se muestra la localización del punto reportado de concentración máxima

estimada.

Figura 11. Localización del punto de concentración máxima estimada para los tres

escenarios

En este estudio, el pico de concentración máxima de sulfuro de hidrógeno resultante para

los tres escenarios, se encuentra dentro del predio propio de la PTAR El Salitre entre la

zona de captación y desarenado - desengrasado. Los valores obtenidos exceden el límite

normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT de 7,0 µg/m3, por lo que

es necesario implementar medidas de aseguramiento del personal. Sin embargo estos



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picos se presentan en las instalaciones propias de la planta sin afectar a la comunidad

aledaña.

En las planchas P3 PTAR-MD H2S, P3 PTAR MD-DRY H2S, P3 PTAR MD-WET H2S (ver

ANEXO 1), se muestran las isopletas de concentración de sulfuro de hidrógeno y su

comportamiento en el área de influencia. El rango de cada isopleta se estableció entre 1 y

25 µg/m3 rango en el cual se puede tener una resolución adecuada para observar el

comportamiento de la dispersión de contaminantes en el área de influencia, ya que al

aumentar el valor de la escala no se diferenciarían los rangos bajos de concentración

sobre los cuales están la mayoría de los datos.

Como se puede observar en las isopletas, las concentraciones promedio estimadas que

llegan a los límites del área de la Ciudadela Colsubsidio son menores a 19 µg/m3 para

promedio anual, 20 µg/m3 para período seco, y menores a 13 µg/m3 para período

húmedo.

En los tres casos, los límites normativos son superados por la operación de las fuentes de

emisión de H2S involucradas en el proceso de tratamiento de la PTAR El Salitre de

acuerdo con la simulación estimada.

La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido una

concentración máxima aceptable de 29800 µg/m3 (20 ppm) en el trabajo con un nivel

máximo de 74600 µg/m3 (50 ppm) permitido por 10 minutos si no hay otras exposiciones

detectables. El Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH) recomienda

un nivel de exposición máxima de 15000 µg/m3 (10 ppm)15.

En cuanto a exposición a largo plazo, estudios internacionales han reportado que el

personal expuesto a niveles continuos de H2S de 29800 µg/m3 (20 ppm), demostraron

15 OSHA (Administración de seguridad y salud ocupacional, departamento del trabajo de los

EEUU). http://www.osha.gov/as/opa/spanish/index.html.



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perdida de concentración, y migrañas recurrentes, pero no se ha demostrado causales de

muerte por exposición a largo plazo de trabajadores expuestos a estos niveles de

concentración. Adicionalmente, el H2S empieza a tener efectos solo de tipo sensorial a

concentraciones de 0.2 a 2 µg/m3 (0.0001 a 0.0013 ppm) dependiendo de la pureza,

llegando a ser molesto u ofensivo a concentraciones de 7 µg/m3 (0.005 ppm)16.

Las concentraciones máximas generadas por el modelamiento que llegan a la Ciudadela

Colsubsidio se resumen en la Tabla 16.

Tabla 16. Concentraciones máximas estimadas de H2S en el modelamiento para cada

escenario en la zona de la Ciudadela Colsubsidio.

ESCENARIO COORDENADAS

(Geográficas) CONCENTRACIÓN

(µg/m3) Norte Oeste Norma Modelo

Promedio Anual 4°43'51.29"N 74° 7'10.32"O

7,0 19 Periodo de sequía 7,0 20 Periodo húmedo 7,0 13

Para el escenario que representa la época húmeda se observa un descenso en la

concentración obteniéndose valores inferiores en comparación con el periodo de sequía y

el promedio anual. Esto corresponde a un efecto de lavado del sulfuro de hidrógeno

presente en el aire que es soluble en el agua aumentando el proceso de deposición

húmeda y por lo tanto disminuye la concentración del contaminante.

En la Figura 12 se observa los límites de la Ciudadela Colsubsidio, y el punto donde se

genera la concentración máxima estimada señaladas en la Tabla 16.

16 WHO Regional Office for Europe. AIR QUALITY GUIDELINES., Copenhagen, Denmark, 2000.

Chapter 6.6. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. National Technical Information Service (NTIS). PUBLIC HEALTH STATEMENT. Atlanta.



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Figura 12. Localización de las concentraciones estimadas en los límites de la Ciudadela

Colsubsidio. En esta figura encontramos el Punto de concentración máxima ( ), y el límite

del predio ( )

La concentración de contaminante a distancias similares del foco de emisión (fuente

generadora de H2S), depende del comportamiento de las corrientes alrededor de este y

de las fuentes cercanas de generación de contaminante. Por ejemplo, si comparamos

dos puntos, uno más alejado del foco que el otro, la concentración de contaminante en el

punto más alejado de emisión principal o mayoritaria aumenta cuando cerca a ella se

encuentran otros focos de generación de contaminantes.

Las concentraciones del estudio de olores en la línea base ambiental del predio como se

observa en el Producto 2 (Informe ACS IOL 108) del presente contrato oscilaron entre 2,8

y 24,7 µg/m3. A diferencia de los contaminantes convencionales como dióxido de azufre

(SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y material particulado (PST y PM-10), el principal aporte

de H2S es generado por la operación de la planta y en segunda instancia por fuentes de



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emisión como el humedal Juan Amarillo, la cuenca del rio, el canal El Salitre y demás

lugares donde se presente descomposición de materia orgánica.

En las figuras 13, 14 y 15 se observa la ubicación de los puntos sobre las isopletas

generadas por el modelo de dispersión. Y en la Tabla 17 se establece la comparación

puntual de los resultados obtenidos en las estaciones del monitoreo de línea base con los

datos arrojados por el modelamiento.

Figura 13. Localización de los puntos del monitoreo de línea base de olores sobre el

plano de dispersión para datos de promedio anual.



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plano de dispersión para datos de deposición seca.


plano de dispersión para datos de deposición húmeda.

Estación 3



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Tabla 17. Comparación de las concentraciones de la línea base de olores con los

modelos de dispersión.

Como se observa en la Tabla 17, las concentraciones estimadas para la Estación 1

ubicada a favor de la dirección del viento sobre la pluma de dispersión, varían entre 2,9 y

16,4 µg/m3, y los datos arrojados por el modelamiento llegan aproximadamente hasta

16 µg/m3 para deposición seca.

Las concentraciones estimadas para la Estación 2 ubicada cerca a la zona del

parqueadero, varían entre 2,8 y 24,7 µg/m3; y los datos arrojados por el modelamiento

llegan hasta 1 µg/m3 para deposición seca.

Datos Concentración (µg/m3)

Estación 1 Estación 2 Estación 3

Coordenadas 04º43'58,7'' N 74º07'18,0" O

04º44'12,7'' N 74º07'15,2" O

04º44'12,7' N 74º07'24,8" O

Con

cent

raci

ón d

ada

por

el

mod

ela

mie

nto

Promedio anual ≈ 6,0 < 1,0 < 1,0

Deposición seca ≈ 16,0 ≈ 1,0 ≈ 2,5

Deposición húmeda

≈ 5,0 < 1,0 < 1,0

Con

cent

raci

ón d

ada

por

la

línea

bas

e

Máximo 16,4 24,7 18,8

Medio 9,4 13,4 12,7

Mínimo 2,9 2,8 8,0



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De igual manera las concentraciones estimadas para la Estación 3 ubicada cerca a los

decantadores del parqueadero de las oficinas principales de la planta, varían entre 8,0 y

18,8 µg/m3, y los datos arrojados por el modelamiento llegan a 2,5 µg/m3 para deposición

seca.

Debido a que el modelamiento de dispersión toma en cuenta una dirección de viento

predominante, las concentraciones estimadas por éste serán congruentes con los puntos

ubicados sobre la pluma de dispersión y la dirección del viento. Es por esto que para la

Estación 1 los datos estimados son los más parecidos a los generados por el estudio de

línea base de olores, ya que la ubicación del punto de la estación se localiza sobre la

pluma teórica de dispersión y es de esperar que eventualmente la concentración de H2S

llegue hasta los valores críticos presentados por el modelamiento (16 µg/m3) como se

puede observar al comparar los valores de deposición seca con el máximo valor reportado

en el monitoreo de línea base (16,4 µg/m3).

Para las Estaciones 2 y 3, el modelo no genera valores parecidos o cercanos a los

presentados en el monitoreo. Pues la captación del contaminante H2S es mayor, por la

cercanía de estas estaciones a las fuentes de emisión comparados con la Estación 1.

Debido a los eventuales cambios de clima y concentración sobre todas las unidades de

tratamiento, se pueden elevar los niveles de H2S a valores como los máximos

presentados de 24,7 µg/m3 y 18,8 µg/m3 en las estaciones 2 y 3 respectivamente.

Los resultados obtenidos por el modelamiento de dispersión en las Estaciones 2 y 3

indican que hay otras fuentes generadoras de H2S. Se infiere que hay otras fuentes de

generación de sulfuro de hidrógeno ya que en el modelamiento de dispersión se

emplearon las fuentes fijas presentadas en la Tabla 14 y los resultados a partir de estas

se alejan del promedio obtenido en el monitoreo para las Estaciones 2 y 3, es decir, estas

fuentes son ajenas a la planta de tratamiento, muy posiblemente su origen sea el cauce

del canal El Salitre antes de ingresar a la PTAR El Salitre.



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Teniendo en cuenta el aporte de H2S deducido por el modelamiento de dispersión, se

realiza un ajuste del modelo para la dispersión de sulfuro de hidrógeno empleando los

resultados de promedio anual. El resultado se puede observar en el ANEXO 1, isopleta P3

PTAR MD H2S AJUSTADO con la ubicación de las estaciones (Figura 16). El ajuste se

realizó con un factor de 5 para las fuentes de emisión de H2S empleadas en el

modelamiento, factor de corrección que se determinó por ensayo y error con el simulador

de tal forma que se ajustaran los valores de Promedio Anual estimados por el

modelamiento sobre las Estaciones 2 y 3 con los valores de concentración dados por la

línea base de la Tabla 17.

El factor de corrección se aplica a las emisiones de la Tabla 14, pues los nuevos valores

reportan el valor adicional que aportan las fuentes ajenas a las pertenecientes a la PTAR

el Salitre, los resultados se pueden ver en la Tabla 18.

Tabla 18. Emisiones Estimadas para el Modelamiento Ajustado.

ELEMENTO UNIDADES VALOR Estructura de toma de agua

(tornillos de elevación) g/s 4,0

Canales de aireación (desengrasado desarenado)

g/s 5,0

Decantador primario g/s 0,35 Espaciado libre del decantador g/s 0,0005

Espesador de lodos g/s 0,2 Descarga al cuerpo de agua g/s 0,15

Al emplear los datos de la Tabla 18 y siguiendo el procedimiento descrito en la sección 3

se obtienen los resultados de modelo de dispersión mostrados en la Tabla 19.

Al hacer el ajuste con los datos de las estaciones medidas se observa que la afectación

simulada es mayor en las zonas residenciales (Figura 16) por tanto se evidencia que

existe generación de sulfuro de hidrógeno en sitios distintos a la PTAR EL Salitre. En

otras palabras el sol actuando como fotocatalizador provoca un efecto de generación de

sulfuro de hidrógeno ya que estimula las bacterias sulfatoreductoras presentes en zonas

aledañas a la planta de tratamiento.



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Tabla 19. Comparación de las concentraciones de la línea base de olores con el modelo

de dispersión ajustado.


plano de dispersión para datos de deposición Promedio Anual Ajustado.

Datos Concentración (µg/m3)

Estación 1 Estación 2 Estación 3

Coordenadas 04º43'58,7'' N 74º07'18,0" O

04º44'12,7'' N 74º07'15,2" O

04º44'12,7' N 74º07'24,8" O

Concentración dada por el modelamiento

Promedio anual

≈ 63 < 12,25 < 13

Concentración dada por la línea base Medio 9,4 13,4 12,7



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6. CONCLUSIONES

El modelo U.S EPA ISCST3 es adecuado, ya que las características de la PTAR El Salitre

pueden adecuarse a las condiciones requeridas por el modelo, que son principalmente

datos disponibles y accesibles.

En los tres escenarios meteorológicos los valores máximos reportados exceden el límite

normativo por lo que es necesario implementar medidas de aseguramiento del personal.

De los modelos de dispersión se obtuvieron los siguientes resultados:

La concentración máxima estimada que llega a la Ciudadela Colsubsidio en el

modelo sin ajuste para H2S fue de 19 µg/m3 para promedio anual, 20 µg/m3 para

deposición seca y 13 µg/m3 para deposición húmeda, dichos valores exceden el límite

normativo de 7,0 µg/m3 establecido en la Resolución 610 del 24 de Marzo del 2010 del

MAVDT de 7,0 µg/m3.

El factor de ajuste para el modelo es de 5 para las fuentes de emisión, arrojando un

valor máximo de 63 19 µg/m3 e indicando que hay fuentes diferentes a las evaluadas

que generan H2S.

La concentración estimada por el modelamiento sin ajuste para deposición seca fue

de 16 µg/m3, valor similar al máximo reportado en el estudio de línea base de 16,4

µg/m3 en la Estación 1 situada en dirección del viento sobre la pluma teórica de

dispersión y alejada de la operación de la planta de tratamiento.

Las diferencias encontradas del modelo de dispersión y los resultados de la línea base de

olores radican en las suposiciones ideales de dispersión de contaminantes sobre el

modelamiento como son:



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1. Considerar un flujo predominante del viento. La pluma de dispersión se genera en

una sola dirección es decir que las variaciones encontradas en las estaciones 2 y 3

de la línea base de olores no solo se deben al eventual aumento de emisión de H2S

en las fuentes más cercanas a cada estación sino también a la acumulación de

contaminantes provenientes de todas las fuentes sobre el punto debido a la

dinámica variante del viento y los fenómenos de dispersión.

2. Las concentraciones estimadas por el modelo de dispersión son criticas o máximas

y por lo tanto las concentraciones reales como se reportan en el estudio de línea

base de olores pueden ser menores a las estimadas.

3. El monitoreo de línea base de olores recoge muestras en periodos de tiempo

extensos, mientras que los modelamientos se basan en estimaciones a partir de la

emisión de fuentes puntuales, que para el presente estudio se tomaron de tal forma

que se favoreciera la mayor captación de H2S, teniendo en cuenta esto, estos

valores máximos reportados por el modelamiento son eventuales y no representan

el comportamiento durante todo el tiempo de operación de la planta.



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7. RECOMENDACIONES

Es necesario realizar seguimiento a los monitoreos de olores ya que eventualmente la

planta puede estar emanando cantidades de sulfuro de hidrógeno que pueden afectar

a la comunidad vecina.

Debido a las elevadas concentraciones de H2S, no solo se debe mitigar la emisión de

este contaminante para beneficio de las comunidades vecinas, sino que también se

debe tener en cuenta, la afectación de los trabajadores expuestos a niveles de H2S

que superen los límites de salud ocupacional.

De igual manera las elevadas concentraciones de H2S son perjudiciales no solo para el

personal sino también para la operación de la planta debido al efecto de corrosión de

este compuesto. Por ese motivo se deben establecer medidas de control para este

compuesto durante todo el proceso de tratamiento para evitar problemas de corrosión

y de esta manera disminuir costos de mantenimiento y operación.



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BIBLIOGRAFÍA

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[2]. http://www.weblakes.com/guides/iscst3/section6/

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[5]. RESOLUCIÓN 610 del 24 de Marzo del 2010. Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda

y Desarrollo Territorial.

[6]. AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA

INFORMACIÓN METEOROLÓGICA EXISTENTE Y RELACIONADA Y DE LOS

ESTUDIOS CUALITATIVOS DE LA PTAR EL SALITRE. Producto 3 (Informe ACS

IOL 103) contrato 2-05-26100-946-2008.

[7]. AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE VALIDACIÓN DE LOS DATOS DE

SULFURO DE HIDRÓGENO OBTENIDOS EN LAS JORNADAS DE MONITOREO

REALIZADAS EN EL MARCO DEL PRODUCTO 3. Producto 5 (Informe ACS IOL

105) contrato 2-05-26100-946-2008.

[8]. AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE RESULTADOS Y ANÁLISIS DEL

MONITOREO DE OLORES EN LA PTAR EL SALITRE. Producto 2 Informe (ACS

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Research Triangle Park, NC. USER´S GUIDE FOR WATER9 SOFTWARE. Versión

2.0.0. Agosto. 2001. Pág. 13-5.



Página 62 de 63

ANEXO 1

PLANCHAS DE ISOPLETAS – MODELO DE DISPERSIÓN PTAR EL

SALITRE



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ANEXO 2

REPORTE DE SALIDA ISC-AERMOD

acs iol 109 producto 3 contrato no....

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