07 fuentes

FUENTES DE EMISION

Mg. Ing. Luis Gamarra ChavarryIngeniero Geógrafo - Economista

Fuentes naturales de contaminación atmosférica.Fuentes artificiales de contaminación atmosférica.

Fuentes fijas de contaminación atmosférica.Fuentes móviles de contaminación atmosférica

Tratamiento de residuos industriales.Transformación de residuos urbanos.

Emisiones del uso del carbón.Emisiones del tratamiento del petróleo.Emisiones del uso de la energía geotérmica.Emisiones del uso del gas natural.Emisiones del uso de los biocombustibles

FUENTES DE EMISION

FUENTES DE EMISION

Será sinónimo:

Contaminación

Contaminación atmosférica

Contaminación atmosférica urbana

FUENTES DE EMISION

La contaminación básica del aire se genera por la combustión de productos fósiles:

CarbónPetróleoGas naturalResiduos

PRINCIPALES CONTAMINANTES FUENTES

Dióxido de azufre y partículas Quema combustibles, fundidoras

Predominantemente en exteriores

Ozono Reacciones fotoquímicas

Polen Árboles, semillas, plantas, pastos

Plomo y manganeso Automóviles

Plomo y cadmio Emisiones industriales

COV´s, hidrocarburos aromáticos policíclicos Solventes petroquímicos, vapores de combustibles almacenados

Óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono Quema de combustibles

Ambas, interiores y exteriores

Dióxido de carbono Quema de combustibles, actividad metabólica

Partículas Humo de tabaco, resuspensión, condensación de vapores y productos de combustión

Vapor de agua Actividad biológica, combustión, evaporación

Compuestos orgánicos volátiles Volatilización, combustión, pintura, acción metabólica, pesticidas, insecticidas, fungicidas

Esporas Hongos, moho

FUENTES DE EMISION

PRINCIPALES CONTAMINANTES FUENTES

Radón Suelo, materiales de construcción, agua

Predominantemente en interiores

Formaldehido Aislantes, equipamiento de edificios, humo de tabaco

Asbestos Retardadores de fuego, aislantes

Amonio Productos de limpieza, actividad metabólica

Compuestos aromáticos policíclicos, arsénico, nicotina, acroleina

Humo de tabaco

COV´s Adhesivos, solventes, cocinar, cosméticos

Mercurio Fungicidas, pinturas, derrames

Aerosoles Productos de consumo, polvo de casa

Alergenos Polvo de casa, descamación piel de animales o pelusas

Microorganismos Infecciones

FUENTES DE EMISION

FUENTES DE EMISION

La contaminación básica del aire se genera por la combustión de productos fósiles:

• Se genera en la industria• Demanda cada vez mayor de energía• Incremento mundial del parque vehicular• Incineración de residuos urbanos• Calentamiento global• Reacciones químicas de los contaminantes en la atmosfera• Disminución de la capa de ozono• Aumento del tráfico aéreo• Aumento de la producción y consumo• Aparición de nuevos productos• Migración de las poblaciones rurales a las ciudades

FUENTES DE EMISION

Las emisiones básicas se generan en dos grandes grupos:

Ciudades• Tráfico• Calefacción – refrigeración• Edificios

Industria• Producción de energía• Fabricación de productos

FUENTES DE EMISION

La contaminación atmosférica se ha dividido en cinco áreas básicas:

• Emisiones• Transporte y dispersión• Transformaciones químicas y fotoquímicas• Inmisiones• Efectos

CICLO DE LOS CONTAMINANTES EN LA ATMOSFERA

Cuatro rutas de exposición

InhalaciónIngestión

Cutánea Transplacentaria

• Óxidos de azufre (SOx)

• Monóxido de carbono (CO),

• Óxidos de nitrógeno (NOx)

• Ozono (O3)

• Material particulado PM10 y PM2,5

• Plomo

Guias:Recomendaciones paralos niveles de exposicióna los contaminantes

Normas: (primarias y

secundarias)

Establecenconcentraciones máx.permisibles durante unperiodo determinado.

Contaminantes Criterio

Son los que más frecuentemente se encuentran en el

aire contaminado y por consiguiente los principales

responsables de efectos perjudiciales para la salud y el

bienestar de las personas.

ECA Aire

LMPINVENTARIO DE

EMISIONES

MONITOREO

CALIDAD DE AIRE

De acuerdo con el D.S. Nº 044-98-PCM:“Es laconcentración o grado de elementos, sustancias oparámetros físicos, químicos y biológicos, quecaracterizan a un efluente o a una emisión, que alser excedido puede causar daños a la salud,bienestar humano y al ambiente. Su cumplimientoes exigible legalmente”.

De acuerdo con el D.S. Nº 044-98-PCM:“Es la concentración o gradode elementos, sustancias oparámetros físicos, químicos ybiológicos, en el aire, agua o sueloen su condición de cuerpo receptor,que no representa riesgosignificativo para la salud de laspersonas y del ambiente”.

FUENTES DE EMISION - TIPOS

1. MOVILFormas de transporte tales como automóviles, camiones y aviones.

2. ESTACIONARIALas fuentes estacionarias son las instalaciones no movibles, tales como

plantas de energía y establecimientos industriales.

3. PUNTUALUna fuente puntual se refiere a una fuente en un punto fijo, tal como una

chimenea o tanque de almacenamiento que emite contaminantes.

4. AREAUna fuente del área se refiere a una serie de fuentes pequeñas que en

conjunto pueden afectar la calidad del aire en una región

FUENTES DE EMISION - TIPOS

FUENTES DE EMISION - TIPOS

FUENTES DE EMISION - Domesticas

FUENTES DE EMISION - Agrícolas

FUENTES DE EMISION - Industriales

FUENTES DE EMISION - Automóviles

FUENTES DE EMISION - Automóviles

FUENTES DE EMISION – Origen directo de los contaminantes atmosféricos

Fuentes naturales

1. Descomposición de las rocas y del suelo2. Volcanes3. Brumas4. Incendios de origen natural y seminatural:

Incendios forestales (Europa, Asia, América)Fuegos de las praderas AfricanasFuegos en la Pampa, en la selva y en el Chaco

5. Espacio exteriorPolvo extraterrestreMeteoritosSideritos

6. Actividad y presencia de seres vivos;Respiración de animales y vegetalesEmisión de polenEsporasResiduos naturales de la presencia humanaBasterias y virusMicroorganismosFermentacionesputrefacciones

Industrias agrarias

Explotaciones ganaderasIndustrias de la alimentaciónPapelerasvarias

Industrias no agrarias

SiderurgiaIndustrias del cementoFabricas de aluminio y flúorPlantas de fabricación de fertilizantesRefinerías de petróleoPolos de desarrollo

FUENTES DE EMISION – Origen directo de los contaminantes atmosféricos

Combustiones (instalaciones fijas)

De combustibles sólidos:- Calefacciones- Usos domésticos- Térmicas- Industrias

De combustibles líquidos:- Calefacciones- Usos domésticos- Térmicas- Industrias

De combustibles gaseosos (licuados o no)- Calefacciones- Usos domésticos- industrias

FUENTES DE EMISION – Origen directo de los contaminantes atmosféricos

Transportes

Vehículos automóviles:• De explosión• Diesel• De gas

Ferrocarriles:• Combustibles líquidos

Aviación• Contaminación en aeropuertos• Contaminación de la estratosfera (vuelos supersónicos)

Navegación marina• Combustibles líquidos

FUENTES DE EMISION – Origen directo de los contaminantes atmosféricos

Los vehículos automotores propulsados por motores de combustión internaproducen, en general, tres tipos de emisiones:a) De tipo evaporativasb) Por el tubo de escapec) De partículas por el desgaste tanto de los frenos y de las llantas.

EMISIÓN EN VEHÍCULOS AUTOMOTORES -GASOLINEROS

•Provenientes del escape (por combustión)•Evaporativas (del combustible)

Tipos de emisiones y contaminantes tóxicos de fuentes móviles

En los vehículos a gasolina, una parte de los contaminantes tóxicoses emitida por el escape y otra por evaporación; en cambio, en losvehículos que utilizan diesel como combustible, todos loscompuestos tóxicos que se emiten son por el escape, así mismo,los metales tóxicos sólo son emitidos por combustión.

EMISIÓN EN VEHÍCULOS AUTOMOTORES

La emisión de los gases contaminantes se produce principalmente acuenta de los procesos de combustión que tiene lugar en el interiorde los cilindros, aunque también tiene su importancia la emisión porevaporación de combustible en el llenado del tanque, pérdida de losdepósitos y en el interior de los motores

EMISIÓN EN VEHÍCULOS AUTOMOTORES

Emisión en Motores de Gasolina En estos motores, el combustible se mezcla con el aire en los carburadores

y pasa a continuación al interior de los cilindros (fase de admisión), donde,

una vez comprimidos (fase de compresión) una chispa inflama la mezcla

(fase de ignición). La mezcla se quema y expande (fase de expansión),

saliendo al final los productos de combustión. (fase de expulsión)

Cuando se produce la chispa por la bujía, se produce una onda de

choque de la llama que avanza a lo largo de la cámara de

combustión inflamando el combustible inyectado. En las zonas

cercanas a las paredes, debido a la menor temperatura existente en

esa zona, habida cuenta de la refrigeración, la combustión es

incompleta.

Se puede lograr una cierta disminución mediante• la regulación de la mezcla,• el instante de la ignición,• la razón superficie/volumen de cilindro,• el control de la temporalización de apertura y cierre de válvulas (los

motores VTEC de Honda usan esta tecnología), recirculación de los gasesde salida, etc.

Es un sistema que disminuye las emisiones de los gases productosde la combustión y protege la integridad del motor.

Gases no tóxicos

Nitrógeno N2

Oxígeno O2

Vapor de agua H2O

Anhídrido carbónico CO2

Gases nobles Helio,

Neón, Xenón

Criptón y Radón

Gases tóxicos

•Hidrocarburos sin quemar HC

•Monóxido de carbono CO

•Óxidos de nitrógeno NOx

•Partículas sólidas y líquidas

•Óxidos de azufre, óxidos de

plomo, óxidos de manganeso

•Ozono

¿QUÉ ES UN SISTEMA ANTICONTAMINANTE?

Reducción de Emisiones mediante Reactores Externos

1.- Reactores térmicos: En este tipo de instrumentos se mezclan los gases cálidosde la salida del motor con aire fresco para lograr una totaloxidación del CO y los hidrocarburos residuales. Este tipo desistemas exige una mezcla rica en combustible paraasegurar un mayor grado de combustión en el reactor. Sehace necesario alcanzar hasta 1000K para lograr unaeficacia de conversión, en los gases de salida, por encimade un 85%.

Los problema que presentan este tipo de

reactores son

– La elevada temperatura alcanzada requiere

materiales especiales.

– Un espacio adicional en los motores para lograr

una combustión eficaz de los gases residuales

– Sobrecalentamiento en el caso de que la

mezcla no se queme bien en la cámara de

combustión del motor

Reducción de Emisiones mediante Reactores Externos

2.- Reactores catalíticos externosPermite salvar muchas de las deficiencias de los reactorestérmicos. La presencia de un catalizador disminuye la energíade activación de la reacción y por tanto la temperaturanecesaria para que se realice. De esta forma se consiguedisminuir la temperatura de trabajo del conversor y su tamaño

Reducción de Emisiones mediante Reactores Externos

La función del convertidor catalítico es la de evitar la salida de gran

porcentaje de gases contaminantes a la atmósfera, generando en su

interior una combustión de baja presión y por reacciones químicas de

sus componentes. Específicamente evita la salida de más de un 90% de

CO, HC y NOx.

Está compuesto por un monolito cerámico el cual lleva incrustado

materiales catalizantes como el Rodio, el Paladio y el Platino, que

permiten realizar dos reacciones de oxidación:

C0 + 02 = C02

HC + 02 = CO + H20y una de reducción

NOx = N 2 + O2

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monolito

EMISIÓN EN VEHÍCULOS AUTOMOTORES - DIESEL

MEJORAS EN EL COMBUSTIBLE

Aditivos tales como metanol o etanol.

Uso de otros carburantes tales como:•GLP (gas licuado de petróleo, (95% propano) )•GNL (gas natural licuado)•GNC (gas natural comprimido)

Metanol (CH3-OH)

• Elevado octanaje (mayores razones de compresión =>mayor potencia)

• Arde a una menor temperatura (< NOx)

• Arde de forma más completa (< CO y HC)

• Produce mayores niveles de aldehidos (HCHO)

• Problemas de arranque a bajas temperaturas

• Alta toxicidad

• Poder energético mitad del de la gasolina (> depositos)

• Arde sin llama (problema en caso de accidente)

• Genera altos niveles de CO2 en su producción a partir delcarbón, menor si se parte de gas natural

• Se emplea unido a la gasolina (M85, 85% metanol, 15%gasolina), el poder energético aun 60% del de la gasolina,presenta llama, algo mayor de volatilidad (mejora elarranque en frío), mal olor (impide la ingestión)

Etanol CH3-CH2-OH

Se puede producir a partir de semillas, caña de

azúcar, etc > bio-combustible (Brasil 25% de

vehículos emplean etanol)

Genera menos CO y HC

Aumenta el octanaje

Se suele emplear con gasolina (E90, 10% etanol,

90% gasolina)

Sistemas alternativos

• motores eléctricos,

• sistemas híbridos,

• sistemas con células de hidrógeno.

Seguir algunas

normas básicas

Ciudades y centros industriales

Smog oxidante

Aglomeraciones de industrias• Sinergias

Contaminación de áreas urbanas• Sinergias

Smog ácido

Humo de tabaco

FUENTES DE EMISION – Origen directo de los contaminantes atmosféricos

Factores meteorológicos• Vientos• Temperatura• Humedad• Luminosidad

Factores topográficos y ecológicos• Presencia o ausencia de vegetación• Influencia de masas de agua• Situación en valles y mesetas

Reacciones fotoquímicas y químicasDa lugar a otros productos casi siempre más agresivos (acidificación, etc.)

FUENTES DE EMISION – Origen directo de los contaminantes atmosféricos

• Siderurgia• Fundiciones• Calderería• Galvanoplastia• Industria química• Industria textil• Industrias alimentarías• Industrias de la celulosa• Industria aeronáutica• Industria electrónica• Industria del cemento• Industria del petróleo

FUENTES DE EMISION – Actividades industriales potencialmente contaminantes del aire

FUENTES NATURALES DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA

EL VULCANISMO salida a la superficie de una gran cantidad de materiales en forma líquida,sólida y gaseosa.

Los líquidos y gaseosos columna eruptivaLos sólidos compuesta por partículas

Tipos:

a) Erupciones poco explosivas

b) Erupciones muy explosivas

FUENTES NATURALES DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA

EFECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LOS VOLCANES

EL VULCANISMO

a) Enfriamiento de la superficie

b) Lluvia acida

a) Lluvias sucias

b) Brumas y nieblas marinas

FUENTES NATURALES DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA

COMPONENTES NATURALES (RESIDUOS) PRESENTES EN LAS PARTICULAS INERTES DEL AIRE

RESIDUOS ORGANICOSRESIDUOS INORGANICOS

De origen vegetal De origen animal

Fragmentos de madera Lana Carbonatos

Fragmentos de algodón Seda Cloruros

Fragmentos de pelos Telas de araña Sulfatos

Fragmentos de epidermis Epidermis Sílice

pelos Arcilla

Plumas y plumón Caliza

Escamas Minerales diversos

ORIGEN COMPOSICION

Meteoritos Na, Al, Mg, Si, K, Ca, Ti, Cr, etc.

Sideritos Fe, Co, Ni, etc.

FUENTES NATURALES DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA

ORIGEN Y COMPOSICION DEL POLVO ESTRATERRESTRE

FUENTES NATURALES DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA – origen vegetal

PLANTAS PRODUCTORAS DE ESPORAS

GRUPO DIVISION BASICA

Talofitas

Algas

Hongos

Líquenes

BriofitasMusgos

Hepáticas

Pteridofitas

Helechos

Equisetos

Licopodios

Psilotinae

Psilophytinae

FUENTES FIJAS DE CONTAMINACION ATMOSFERICA

FUENTES FIJAS DE CONTAMINACION ATMOSFERICA

TRANSFORMACION DE RESIDUOS URBANOS

TRANSFORMACION DE RESIDUOS URBANOS

EMISIONES DEL USO DE LOS BIOCOMBUSTBLES