INGENIERIA Y GESTIN DEL MEDIO AMBIENTEMATERIAL TRABAJO AUTONOMO
(MTA3)
CONTAMINACION ATMOSFERICA
Profesor: Ing. Gilberto Salas ColottaIntegrantes del Grupo:
Garay Flores, Jos Jess Macedo Nina, David Morales, Jhonny Muante
Chacn, Paul Carlos Taipe Riveros, Cristian
2015 - 0
Contenido
1.INTRODUCCIN22.LOS EFECTOS DE LA CONTAMINACION DEL
AIREx2.1.Como la contaminacin del aire afecta nuestra
saludx2.2.Como afecta la contaminacin del aire en otros aspectos de
nuestra vidax3.CONTAMINANTES DEL AIRExx3.1.Contaminantes
criterioxx3.2.Contaminantes peligrosos del airexx4.LAS FUENTES DE
CONTAMINACION DEL AIRExx4.1.Fuentes estacionariasxx4.2.Fuentes
mvilesxx5.CONTROL DE EMISION DE CONTAMINANTES PROVENIENTE DE
FUENTES INDUSTRIALES....xx5.1.Cmo se limita la emisin de
contaminantes sin el uso de control agregado?xx5.2.Dispositivos y
tcnicas de control de contaminantes gaseososxx5.3.Tcnicas y
dispositivos de control para partculas liquidas y solidosxx
1. INTRODUCCIN
Se entiende por contaminacin atmosfrica la presencia en el aire
de sustancias y formas de energa que alteran la calidad del mismo,
de modo que implique riesgo, dao o molestia grave para las personas
y bienes de cualquier naturaleza. De la definicin anterior se
desprende que el que una sustancia sea considerada contaminante o
no, depender de los efectos que produzcan sobre los receptores.
Todas las actividades del hombre, el metabolismo de la materia viva
y los fenmenos naturales que se producen en la superficie o en el
interior de la tierra, van acompaados de emisiones de gases,
vapores, polvos y aerosoles que al descargarse a la atmsfera se
integran en los distintos ciclos biogeoqumicos que se desarrollan
en la Tierra. La contaminacin atmosfrica representa un problema que
ha crecido en las ltimas dcadas. Entre las causas del problema de
disminucin de la calidad del aire se encuentran incendios
forestales, descomposicin de la vegetacin, erupciones volcnicas,
fuentes contaminantes como automviles, emisiones que provienen de
las industrias, etc.Por lo tanto es importante tener un control en
las fuentes de contaminantes atmosfricos, en la actualidad existen
regulaciones internacionales y nacionales que establecen lmites de
emisin de algunas sustancias que afectan la calidad de aire, dichos
lmites estn en funcin de las concentraciones a las cuales los
contaminantes no causan daos a la salud
humana.Clasificacin:Contaminantes primarios (vertidos directamente
desde los focos de emisin), representan el 90% de los problemas.
Ejemplo: Monxido de Carbono (CO), xidos de Nitrgeno (NO),
Hidrocarburos (HC) xidos de Azufre (SO), Partculas.Contaminantes
secundarios (proceden de los contaminantes primarios + componentes
de la atmsfera, ejemplo oxidantes foto qumicos: ozono). Entre estos
contaminantes tenemos Contaminacin fotoqumica o Smog Fotoqumico,
Lluvias cidas, Disminucin de la Capa de Ozono.Entre las fuentes de
contaminacin tenemos las Naturales como son Volcanes, fuego,
materia orgnica, etc. Antropognicas: Transporte 60%, La industria
18%, Generacin de energa 13%, Calefacciones domsticas 6%,
Incineradores y otros 3%.2. LOS EFECTOS DE LA CONTAMINACIN DEL
AIRE
Entre los efectos ms notorios que podemos encontrar en la
atmosfera tenemos: olores desagradables, prdida de visibilidad,
daos en la vegetacin, la fauna y los materiales, daos en la salud
humana.Los efectos antes mencionados va depender de muchos factores
tales como: La concentracin, el tipo de contaminante, el tiempo de
exposicin, la sensibilidad de los receptores (edad, estado de
salud, enfermedades, factores hereditarios, etc.).2.1. Como la
contaminacin del aire afecta nuestra salud.Monxido de Carbono (CO).
Afinidad por la Hemoglobina-Carboxihemoglobina: Falta de
oxigenacin. Cansancio, cefaleas, mareos, etc. Angina o infarto.
Coma o muerte.xidos de Nitrgeno (NOX). xido Ntrico (NO) y Dixido de
Nitrgeno (NO2): Son estos los que contribuyen al Smog
Fotoqumico>) y a las lluvias cidas. Irritacin de los alvolos
pulmonares. Edema pulmonar. Fibrosis pulmonar crnica. Cncer.Dixido
de Azufre (SO2): Habitualmente asociados a partculas, irritacin de
las vas respiratorias y de los ojos, aumento de enfermedades
respiratorias: Infeccin respiratoria. Bronquitis crnica. Asma.
Partculas en suspensin (humos, polvos, nieblas, aerosoles,
etc.): Cuanto ms pequeas ms peligrosas (menores de 10 micras).
Interfieren los mecanismos de limpieza del sistema respiratorio.
Disminuyen la funcin pulmonar. Irritacin de las mucosas.
Enfermedades respiratorias, crisis asmtica y tumores.Ozono
Troposfrico (O3): Irritacin ocular y de la mucosa nasal. Problemas
respiratorios (opresin en el pecho, tos, disminucin de la funcin
respiratoria). Enfermedades respiratorias como la crisis
asmtica.
2.2. Como afecta la contaminacin del aire en otros aspectos de
nuestra vida.Efectos climticos - lluvias cidas: Generalmente los
contaminantes se elevan o flotan lejos de sus fuentes sin
acumularse hasta niveles peligrosos. Los patrones de vientos, las
nubes, la lluvia y la temperatura pueden afectar la rapidez con que
los contaminantes se alejan de una zona. Los patrones climticos que
atrapan la contaminacin atmosfrica en valles o la desplacen por la
tierra pueden, daar ambientes limpios distantes de las fuentes
originales.
Efecto invernadero. Evita que una parte del calor recibido desde
el sol deje la atmsfera y vuelva al espacio. Esto calienta la
superficie de la tierra. Existe una cierta cantidad de gases de
efecto de invernadero en la atmsfera que son absolutamente
necesarios para calentar la Tierra, pero en la debida proporcin.
Actividades como la quema de combustibles derivados del carbono
aumentan esa proporcin y el efecto invernadero aumenta. Muchos
cientficos consideran que como consecuencia se est produciendo el
calentamiento global. Otros gases que contribuyen al problema
incluyen los clorofluorocarbonos (CFCs), el metano, los xidos
nitrosos y el ozono.
Agujero de Ozono. Conocido como la disminucin de la Capa de
Ozono, la Capa de Ozono forma un frgil escudo, situado en la
estratosfera, bloquea la radiacin ultravioleta que es peligrosa
para los seres humanos. La disminucin de la Capa de Ozono aumenta
las radiaciones ultravioletas en la Tierra.La Capa de Ozono es
originada por compuestos de cloro como el clorofluorocarbonos
(CFCs), halnes y otros. Se ubica en los polos rtico y
Antrtico.Entre las medidas tomadas para su proteccin tenemos el
Protocolo de Montreal (1985). Reduccin de sustancias del
80-90%.
La disminucin de la Capa de Ozono, tiene un elevado efecto sobre
la salud como es Cutneos (Cncer de piel, quemaduras, dermatosis,
etc.), Oculares (Queratitis y conjuntivitis, cataratas, daos en la
crnea, etc.), Sistema Inmunolgico (Aumento de infecciones y menor
eficacia de las vacunas), Otros efectos (En relacin al bienestar
general, estado de nimo, sueo, etc.).
Cambio Climtico Es la Variacin de la temperatura en la
superficie terrestre, entre las consecuencias tenemos: Subida del
nivel del mar, disminucin del agua disponible, cambios en los
ecosistemas (Perdida de diversidad, erosin, etc.), eventos
climticos extremos (olas de calor, inundaciones, incendios, etc.),
aumento del hambre y enfermedades.
5.3 Tcnicas y dispositivos de control para partculas lquidas y
slidos
El material particulado incluye pequeas partculas lquidas y
slidas y tambin es referido como humo, polvo, vapor o neblina. Las
partculas con menos de 10 y 2,5 micrmetros de dimetro son
reconocidas como contaminantes criterio. Estas pequeas partculas
tienen un efecto mucho mayor sobre la salud humana que las
partculas ms grandes. Las tcnicas de control para las partculas se
centran en capturar las partculas emitidas por una fuente
contaminante.Antes de elegirse un dispositivo de control de
partculas se deben considerar muchos factores. Usualmente, las
partculas son recogidas y encauzadas por un canal o chimenea. Las
caractersticas de la corriente de partculas afectan la eleccin del
dispositivo de control. Estas caractersticas incluyen la variedad
del tamao de las partculas en la corriente de escape, la tasa de
flujo del escape, temperatura, contenido de humedad y propiedades
qumicas del flujo de la corriente de escape como capacidad
explosiva, acidez, alcalinidad e inflamabilidad.Los dispositivos de
control ms usados para controlar la emisin de partculas son:
precipitadores electrostticos filtros lavadores Venturi ciclones
cmaras de sedimentacin.En muchos casos, se usa ms de uno de estos
dispositivos en serie para obtener la eficiencia deseada de
remocin. Por ejemplo, se puede usar una cmara de sedimentacin para
retirar partculas grandes antes de que el flujo contaminante
ingrese a un precipitador electrosttico.
5.3.1 Precipitadores electrostticosLos precipitadores
electrostticos (PES) capturan las partculas slidas en un flujo de
gas por medio de la electricidad. Estos cargan de electricidad a
las partculas atrayndolas a placas metlicas con cargas opuestas
ubicadas en el precipitador. Las partculas se retiran de las placas
mediante "golpes secos" y se recolectan en una tolva ubicada en la
parte inferior de la unidad.
Grfica de precipitador electrosttico
5.3.2 FiltrosEl filtro de tela o cmara de filtros de bolsa
trabaja bajo el mismo principio que una aspiradora de uso domstico.
Elflujo de gas pasa por el material del filtro que retira las
partculas. El filtro de tela es eficiente para retener partculas
finas y puede sobrepasar 99% de remocin en la mayora de las
aplicaciones. Una desventaja del filtro de tela es que los gases a
altas temperaturas a menudo tienen que ser enfriados antes de
entrar en contacto con el medio filtrante. Grfica de filtro de
telas
5.3.3 Lavadores VenturiLos lavadores Venturi usan un flujo
lquido para remover partculas slidas. En el lavador Venturi, el gas
cargado con material particulado pasa por un tubo corto con
extremos anchos y una seccin estrecha. Esta constriccin hace que el
flujo de gas se acelere cuando aumenta la presin. El flujo de gas
recibe un roco de agua antes o durante la constriccin en el tubo.
La diferencia de velocidad y presin que resulta de la constriccin
hace que las partculas y el agua se mezclen y combinen. La reduccin
de la velocidad en la seccin expandida del cuello permite que las
gotas de agua con partculas caigan del flujo de gas. Los lavadores
Venturi pueden alcanzar 99 % de eficiencia en la remocin de
partculas pequeas. Sin embargo, una desventaja de este dispositivo
es la produccin de aguas residuales.
Grfica de lavador de gas tipo Venturi
5.3.4 Cmaras de sedimentacinLas cmaras de sedimentacin emplean
la fuerza de gravedad para remover partculas slidas. El flujo de
gas ingresa a una cmara donde disminuye la velocidad del gas. Las
partculas ms grandes caen del flujo de gas en una tolva.Debido a
que las cmaras de sedimentacin son efectivas slo para la remocin de
partculas ms grandes, usualmente se usan junto con un dispositivo
ms eficiente de control.
Grfica de cmara de sedimentacin por gravedad
4. FUENTES DE CONTAMINACIN DEL AIRE
Las fuentes generadas por los seres humanos, o fuentes
antropognicas, son normalmente categorizadas como: mviles o
estacionarias. Las fuentes mviles de contaminacin del aire incluyen
la mayor parte de medios de transporte como los automviles,
camiones y aviones. Las fuentes estacionarias de contaminacin del
aire consisten en fuentes no mviles como plantas generadoras de
electricidad y parques industriales.En Amrica Latina las fuentes
clave de contaminacin del aire son los medios de transporte,
combustibles domsticos y actividades industriales. La exposicin a
contaminantes del aire es ms alta alrededor de reas congestionadas.
Las acciones que detienen cualquier reduccin significativa de
emisiones son el uso sin medida de la tierra, la falta de planeacin
en el transporte y de capacidad para la administracin de calidad
del aire, la baja calidad del combustible y las actividades de
produccin con alta intensidad energtica.4.1. Fuentes fijas:
Una fuente fija o puntual se refiere a una fuente en un punto
fijo o estacionario, existen un sin nmero de fuentes estacionarias
de contaminacin del aire, como las plantas de energa, industrias
qumicas, refineras de petrleo, fbricas, etc. Segn la industria o
proceso especfico, las fuentes estacionarias pueden emitir uno o
varioscontaminantes del aire adems de muchos otroscontaminantes
peligrosos.Una de las mayores preocupaciones en todo el mundo, es
la emisin de contaminantes como el bixido de azufre (SO2) y
partculas (PM) en la generacin de energa elctrica, pues su proceso
involucra la combustin de grandes cantidades de combustibles
fsiles.| Las industrias qumicas, entre otras son responsables de
emitir muchos contaminantes peligrosos como los compuestos orgnicos
voltiles (COVs).Muchas de estas fuentes de contaminacin a su vez,
generan productos de consumo tiles, crean millones de empleos y
prestan servicios y comodidades. Por lo que, no resulta viable
clausurarlas, pero es urgente que implanten procesos para minimizar
y manejar adecuadamente sus emisiones.La tendencia internacional
para disminuir las emisiones contaminantes de este tipo de fuentes,
en gran medida est dirigida a la adopcin de tecnologas ms limpias a
travs del uso de energas renovables como la solar o elica, etc. y
la implantacin de medidas cada vez ms efectivas para elevar la
eficiencia energtica de los procesos y mejorar la calidad de los
combustibles, entre otras. Y en menor medida, la instalacin de
dispositivos de control y reduccin de las emisiones de las
chimeneas industriales, pues se ha visto que generan otro tipo de
desechos contaminantes que han significado problemas
ambientales.4.2. Fuentes mviles:
Las fuentes mviles incluyen a las diversas formas de transporte
tales como automviles, camiones y aviones, etc.La principal fuente
mvil de contaminacin del aire es el automvil, pues produce grandes
cantidades de monxido de carbono (CO) y cantidades menores de xidos
de nitrgeno (NOx) y compuestos orgnicos voltiles (COVs).Los
programas para el control de emisiones de automviles, como el
programa de verificacin vehicular y el uso de convertidores
catalticos, han reducido considerablemente la cantidad de
contaminantes del aire. Adems, las normas que especifican la
calidad del combustible de los automviles y lmites de emisiones de
vehculos nuevos y en circulacin, tambin han contribuido a una mayor
eficiencia y menores emisiones. Por ejemplo, la transicin de la
gasolina con plomo a la gasolina sin plomo, ha reducido
extraordinariamente la cantidad de plomo en el aire ambiental. Sin
embargo, debido al creciente nmero de vehculos, los automviles
siguen siendo la principal fuente mvil de contaminacin del
aire.
Grfica sobre el efecto de las fuentes fijas y mvilesIngeniera y
Gestin de Medio AmbientePgina 12