Contaminacin Atmosfrica

Integrantes: Cepeda, Yonathan. Chiavarino,Lucas. Quiroga, Juan.Contaminacion atmosfericaIncineradora en la localidad de TandilObjetivosAnalizar la posibilidad de instalacin de una planta incineradora de RSU (residuos slidos urbanos) en la localidad de Tandil, utilizando las diferentes herramientas de modelado atmosfrico disponibles y teniendo en cuenta las condiciones topogrficas del terreno de dicha ciudad.

IntroduccinLa ciudad de Tandil posee una poblacin de 123.520 habitantes, segn el ltimo censo nacional realizado en 2010, la cantidad de residuos generados per cpita es de 0,79 kg/da (dato extrado de catedra de residuos slidos urbanos facultad de exactas carrera de LTA) por lo que una buena aproximacin del total de basura diaria generada por la ciudad es de un total de 97,3 toneladas de basura.Suponiendo que el total de esta basura es incinerada podemos calcular el total de emisin que genera la planta de los distintos contaminantes que vamos a tratar.En este trabajo al anlisis realizado es para material particulado, a pesar de que las partculas solo representan un 9 % de la masa total de los contaminantes del aire, el riesgo potencial para este tipo de contaminantes es mucho mayor. Las partculas presentan un riesgo para los pulmones, incrementan las reacciones qumicas en la atmosfera, reducen la visibilidad, aumentan la posibilidad de la precipitacin, la niebla y las nubes, reducen la radiacin solar, entre otros.En general las partculas arrastradas por el aire varan su tamao desde 0,001 a 500 m, con la mayor parte de la masa presentes en la atmosfera con una variacin de 0,1 a 10 m. Las partculas con un tamao menor de 0,1 muestran un comportamiento similar al de las molculas y estn caracterizadas por grandes movimientos aleatorios causados por colisiones con las molculas de gas.Las partculas mayores de 1 m, pero menores de 20 m, tienden a seguir el movimiento del gas por el que son llevadas. Las mayores de 20 m tiene velocidades de asentamiento significativas por tanto el aire las arrastra por un tiempo relativamente cortosedimentando a una distancia muy corta de la fuente de emisin.En el intervalo de 10-2 a 102 m es muy poco probable que cualquier tipo de equipo de coleccin sea efectivo en la remocin de partculas dentro de un intervalo tan amplio, la eficiencia de remocinest directamente relacionada con el tamao, es elemental decir que mientras ms grande sea al dimetro de la partculams simple de colectarla ser. En las cuentas resumidas las partculas dedimetros grandes son colectadas de manera eficiente por los distintos dispositivos que se pudieran utilizar en una incineradora, de manera que no seran un gran problema al igual que las mayores de 20 m que como se dijo anteriormente poseen una velocidad de sedimentacin considerable por lo que su alcance es relativamente corto y tocando suelo a poca distancia, las partculas muy pequeas de 2,5 m sucede la inversa, su velocidad de sedimentacin es extremadamente baja, por lo que el tiempo de residencia en la atmosfera es lo suficientemente alto para que se disperse en la atmosfera y se mezcla de manera tal que su concentracin sea baja. El problema fundamental es con el material particulado de 10m, con un alcance significativo que llega a concentraciones apreciables al nivel del suelo, muy difciles de colectar con cualquier dispositivo y con un dimetro que es perjudicial a la salud de la poblacin, debido a que ingresen al sistema respiratorio de cualquier individuo llegando a los bronquios.

Calculo del caudal

Por los argumentos dichos anteriormente este estudio se centr enPM10 (material particulado 10 m), el total de emisin se calcul con la ecuacin 1 que se muestra a continuacin cuyo factor general de emisin se muestra en la tabla 1.

ECUACION 1= determinacin del total de emisin.

(97,3 toneladas x 13,7 kg/tonelada=1333 kg de materia particulado emitido por da). Suponiendo que la planta se encuentre incinerando un total de 12 horas diarias, se podra estimar un caudal de 30, 86 gramos/segundo o 111,08 kg/hora de PM10.

TABLA 1= valores de los factores de emisin para los distintos tamaos de partculas.Determinacin de la altura requeridaSe conoce Q calculado anteriormente que es la tasa de emisin del proceso para dicho dimetro de partcula.A una distancia dada x, en la direccin del viento, se encuentra otra propiedad, en donde es necesario que la concentracin nunca sobrepase un valor establecido Cmax. El Decreto N 3395/96 ANEXO III NORMA DE CALIDAD DE AIRE AMBIENTE indica que el nivel de PM10 acumulado en 24hs en suspensin puede superar 0,15 mg/m3 solo una vez al ao, es decir que este valor es la cota superior permitida de concentracin para este dimetro de partcula, y debe poseer una media aritmtica anual de 0,050 mg/m3.Tambin se conoce de los datos meteorolgicos, la velocidad general del viento (u), igualmente el decreto 242/1997 indica que el anlisis de sondeo simple debe hacerse para cinco velocidades distintas, por lo cual, decidimos hacerlo de esta manera asse es consecuentes tambin con la etapa de sondeo simple propia de dicho decreto, que se realizms abajo en este informe.Con el primer valor de concentracinmxima permitida y con el caudal obtenido del clculo anterior obtuvimos los valores de las sigmas (yz) a partir de la ecuacinnmero 2.

Viento (m/S)yz

124070,8

212035,4

38023,6

54814,16

102407,08

ECUACION 2=producto de desviaciones normales.

TABLA 2= producto de desviaciones normales.

Arrojando los valores que indican en la tabla 2, como las magnitudes de yz se encuentran tabuladas (figura 4.9 de la pgina 173 del libro Kenneth Wark-Cecil F. Warner de contaminacin del aire) en funcin de la distancia fraccional x para los distintos tipos de estabilidad atmosfrica, se utilizaron tres tipos de estabilidad B (inestable), D (neutra) y E (estable) para lograr un anlisis ms completo.Una vez determinadas dichas distancias calculamos el valor de z a partir de la figura 4.7 de la pgina 157 del libro Kenneth Wark-Cecil F. Warner de contaminacin del aire, con dichos valores se introdujeron en la ecuacin 3 y arrojando los valores en la tabla 3, calculando el H total que es la suma de la altura fsica de la chimenea ms la altura de la pluma.

ECUACION 3=clculo de altura de chimenea total.

TABLA 3= valores de distancias, de desviaciones normales (z) y de altura efectiva de chimenea.Como la elevacin H calculada anteriormente es la suma de la altura fsica de la chimenea y la altura que alcanza la pluma para sus distintas condiciones atmosfricas, para lograr obtener cuanto es la altura fsicadeberamos calcular la altura de la pluma, as realizando la resta de H h podramos lograr obtener la altura fsica de chimenea.Utilizando Holland (ecuacin 4) calcularemos h, esta ecuacin posee un acuerdo bastante bueno con las observaciones, con una ligera tendencia a subestimar la elevacin de la pluma, la presin debe expresarse en milibares. Suponiendo varios parmetros como una velocidad de salida (vs) de 12 m/s y un dimetro de chimenea de 2,5 metros, adems el decreto 242/1997 establece que se debe considerar una temperatura ambiente de 20 C o lo que es lo mismo 293 K, presin atmosfrica de 100 milibares y supusimos una temperatura de salida de 150 C (423 K).Introduciendo dichos valores en la ecuacin mencionada nos arroja los valores correspondientes a la tabla 4 adjuntada a continuacin.

ECUACION 4=Holland, clculo de altura de pluma.

Mtodo Holland

Viento (m/S)hh

1221,46-37,6

2110,739,5

373,8225,2

544,326,4

1022,1434,4

TABLA 4= valores de altura de pluma y altura de chimenea.Como podemos observar el clculo de la altura efectiva de chimenea nos da un valor de 34,4 metros al realizar la resta entre la altura total H altura de pluma h. podemos redondear una altura de 40 metros a modo de asegurarnos no estar tan al lmite de lo que indican los clculos.Podemos corroborar que el dimetro elegido de chimenea con su altura es de una relacin adecuada, la relacin entre ambos esta propuesta por la siguiente expresin:

Relacin entre altura fsica de chimenea y dimetro exteriorCon los valores asignados en nuestro caso este parmetro nos da un valor de 16, aumentar esta relacin nos apartara de las dimensiones estructurales convenientes, en tanto que su disminucindara lugar a una visin poco agradable de la chimenea, por su escasa esbeltez.

Modelo GaussianoEl mtodo de modelado utilizado es de distribucin de tipo gaussiano en las coordenada x. los coeficientes de difusin de masa en esta direccin esta correlacionados en trminos de las desviaciones normales y y z, las que a su vez son funciones de las coordenadas espaciales y segn el tipo de estabilidad atmosfrica.

z (m)yz(m2)

x (km)BDEBDE

110030231800022001200

221050358100068502700

33507045225000120005600

44758050750000190009200

5600905714000002300014000

670010062150000003900017000

TABLA 5= Desviaciones normales a las distancias especificadas.La ecuacin apropiada para la dispersin gaseosa desde una chimenea con una altura equivalente H, y sin reflexin est dada por la ecuacin 5.

ECUACION 5=Mtodo Gaussiano sin reflexin.Como se mencion la expresin sin reflexin es muy importante, puesto que, para las emisiones de MP el terreno acta como un sumidero. Para las emisiones gaseosas, el terreno acta como una superficie reflectora en la mayora de los casos, y esta reflexin intensifica la concentracin en la fase gaseosa del contaminante.Adems de la correccin para amortiguar la reflexin, es necesario efectuar otra importante modificacin en la ecuacin de dispersin del tipo gaussiano. Los tipos de contaminantes gaseosos no se ven afectadas por la fuerza de gravedad. No obstante, el movimiento de las partculas slidasest muy afectado por la gravedad as como por las fuerzas sobre el fluido asociadas con el movimiento atmosfrico. Por tanto, la ecuacin de dispersin debe manifestar estas fuerzas. Esencialmente, el efecto de la gravedad sobre la dispersin es hacer que la lnea central de la emisin parezca inclinarse hacia abajo, comparada con la lnea central de la pluma que es sensiblemente horizontal para las emisiones gaseosas, la pluma de las partculas parece inclinarse hacia abajo, con mayor prontitud.A causa de la gravedad, ser necesario usar una correccin a la magnitud H en la ecuacin de dispersin gaussiana para la depositacin general de la materia particulada. La distancia de cada libre de una partcula, despus de que abandona la chimenea, est dada por la velocidad terminal (vt).En la tabla 6.a aplicamos el modelo gaussiano de la ecuacin 5, para las distancias de 1 a 6 km se utilizaron sus valores y y z ya tabulados, presentes en la tabla 5, los valores se calcularon para cinco velocidades de viento que el decreto 242/97 estipula como las velocidades a las que se debe someter el anlisis, las mismas son 1 m/s, 2 m/s, 3 m/s, 5 m/s y 10 m/s.

TABLA 6.a= concentracin a las distancias especificadas de MP para atmosfera B (inestable).Como se logra apreciar en el grafico 1.a, para una atmosfera inestable, las concentraciones decaen con rapidez, ya a la distancia de 1km la concentracin ingresa en los parmetros permitidos.Ya en los 4 km las concentraciones son muy bajas, tendiendo a cero. Se puede estimar a groso modo que una atmosfera de tipo B (inestable) no presentara demasiados complicaciones al funcionamiento de la incineradora, y es una condicin bastante ptima para la cada en la concentracin del contaminante.

Grafico 1.a=corresponde a tabla 6.a,concentracin de MP para atmosfera B (inestable).Para la tabla 6.b se usaron los mismos parmetros que en el clculo anteriormente realizado, pero salvando la diferencia que se considera una atmosfera tipo D (neutra). Por este motivo los valores de las desviaciones normales varan en su magnitud, especificados en la tabla 5.

TABLA 6.b= concentracin a las distancias especificadas de MP para atmosfera D (neutra).En el grafico 1.b se logra analizar de mejor manera los valores arrojados en la tabla 6.b. Notamos que el comportamiento de las concentraciones son diferentes segn la velocidad del viento. Para velocidades bajas el contaminante alcanza su mxima concentracin cercano a los 3 km, aunque esta no pasa de los valores permitidos, pasando este rango de distancia la pendiente se vuelve negativa decayendo de manera progresiva.Para las dos velocidades de viento ms altas la concentracin siempre tiende a disminuir, siendo muy altas inicialmente pero a 2km de distancia las concentraciones entran cmodamente en la cota superior del rango de concentracin permitido. Si bien este tipo de atmosfera es menos conveniente para la actividad de la empresa que la analizada anteriormente, no presenta demasiados problemas para su funcionamiento.

Grafico 1.b=corresponde a tabla 6.b,concentracin de MP para atmosfera D (neutra).

En la tabla 6.c sucede la misma situacin expuesta en los clculos de la tabla 6.b, en este caso se us una atmosfera estable por lo que el valor de las desviaciones normales vuelve a cambiar de magnitud, estos se encuentran especificados en la tabla 5.

TABLA 6.c= concentracin a las distancias especificadas de MP para atmosfera E (estable).

Como se logra apreciar en el grafico 1.c, para todas las velocidades de viento las respectivas concentraciones del contaminante van en aumento, llegando a su valor mximo cercano a los 3 km. Este tipo de condicin atmosfrica es la ms perjudicial de todas, como se puede observar a partir de los 3 km la pendiente se vuelve levemente negativa, aunque no sobrepasa el valor estipulado por el decreto 242/97 de calidad del aire, el material particulado se encuentra en concentraciones considerablemente altas. De manera que no es aconsejable que para este tipo de condicin climtica se encuentre en funcionamiento la planta incineradora.

Grafico 1.c=corresponde a tabla 6.c,concentracin de MP para atmosfera D (estable).

Legislacin

Leyes que estn directamente relacionadas con la instalacin y el funcionamiento de las plantas incineradorasLa Ley N 5965 establece la proteccin a las fuentes de provisin a la atmsfera, la cual se sancion en 1958.Principalmente prohbe a entidades pblicas y privadas y a los particulares, el envo de efluentes residualesslidos, lquidos o gaseosos, de cualquier origen, a la atmsfera que signifique una degradacin o desmedro del aire.Los permisos de descarga residuales a fuentes, receptores de la atmsfera, concedidos o a concederse sern de carcter precario y estarn sujetos por su ndole a las modificaciones que en cualquier momento exijan los organismos competentes.Ningn establecimiento industrial podr ser habilitado o iniciar sus actividades, ni an en forma provisoria, sin la previaobtencin de la habilitacin correspondiente y la aprobacin de las instalaciones de provisin de agua y de los efluentes residuales industriales respectivos.Las municipalidades ejercern la inspeccin necesaria para su fiel y estricto cumplimiento, como as tambin ejecutarn de oficio y por cuenta de los propietarios. Desde dicho ao que existe dicha ley en la Provincia de Buenos Aires, nunca fue debidamente reglamentada en materia de efluentes gaseosos.A partir de esta ley, en 1996 se sancion el Decreto N 3395, teniendo en cuenta las consideraciones donde, no hay reglamentacin que regule el vertido de efluentes gaseosos contaminantes a la atmsfera;las emisiones gaseosas necesitan ser controladas, por las graves consecuencias en la salud humana que producen, como as tambin el dao al ambiente circundante y especficamente al recurso aireTodos los generadores comprendidos, ubicados en el territorio de la Provincia que viertan a la atmsfera efluentes gaseosos, debern solicitar ante la Autoridad de Aplicacin un Permiso de Descarga.A partir de la entrada en vigencia del presente decreto, los generadores comprendidos en el mismo estn obligados a respetar los valores incluidos en las tablas previstas (Art 10).Los generadores cuya actividad produzca efluentes gaseosos, debern incorporar en la declaracin jurada de solicitud de permiso de descarga, los estudios complementarios que relacionen las emisiones del establecimiento, (en caudal msico y concentraciones) (Art 11). La Autoridad de Aplicacin establecer Normas de emisin ms restrictivas que las establecidas por la presente, cuando evaluando debidamente las circunstancias en el rea de influencia del foco emisor, exista riesgo grave a la salud pblica y/o medio ambiente, o no se cumplan en los puntos afectados con los niveles de calidad de aire.Los conductos finales de evacuacin de efluentes gaseosos a la atmsfera exterior, provengan o no de sistemas de tratamiento, debern ser verticales y con una altura superior a la que posea la edificacin circundante de vecinos en un radio mximo de 100 metros, debindose disear de forma que se permita la correcta dispersin de los efluentes, a los efectos de cumplir con la normas de calidad de aire.Dichos conductos debern contar con un orificio de toma de muestras adecuados a los equipos de medicin y contar con plataforma y escalera de acceso seguras.En los conductos finales en los cuales deba medirse la emisin de material particulado se practicarn dos (2) orificios del mismo dimetro colocados a noventa (90) grados uno del otro en las mismas condiciones anteriores y en el mismo plano.La Ley 11.459 de Radicacin Industrial ser de aplicacin a todas las industrias instaladas, o que se instalen dentro de la Provincia de Buenos Aires.Todos los establecimientos industriales debern contar con el pertinente Certificado de Aptitud Ambiental como requisito obligatorio indispensable en donde ser otorgado por la Autoridad de Aplicacin A los fines previstos en los artculos precedentes y de acuerdo a la ndole del material que manipulen, elaboren o almacenen, a la calidad o cantidad de sus efluentes, al medio ambiente circundante y a las caractersticas de su funcionamiento e instalaciones, los establecimientos industriales se clasificarn en tres (3) categoras. La tercera categora, que incluir aquellos establecimientos que se consideran peligrosos porque su funcionamiento constituye un riesgo para la seguridad, salubridad e higiene de la poblacin u ocasiona daos graves a los bienes y al medio ambiente. Dentro de esta clasificacin est dentro una planta incineradoraUna industria de tercera categora requiere para su instalacin de una zona industrial exclusiva. Para la seleccin de los suelos se tomara en cuenta: Predios en reas con baja densidad de poblacin y escasatasa de crecimiento poblacional; zonas con baja altura de la primera capa fretica; evitar zonas donde existan antecedentes de fuertes rechazos socialesa este tipo de emprendimientos.

La Ley N 25612 de Gestin integral de residuos industriales, en donde establecen los presupuestos mnimos de proteccin ambiental sobre la gestin integral de residuos de origen industrial y de actividades de servicio, que sean generados en todo el territorio nacional, y sean derivados de procesos industriales o de actividades de servicios.

Los objetivos de la presente ley son los siguientes:a) Garantizar la preservacin ambiental, la proteccin de los recursos naturales, la calidad de vida de la poblacin, la conservacin de la biodiversidad, y el equilibrio de los ecosistemas.b) Minimizar los riesgos potenciales de los residuos en todas las etapas de la gestin integral.c) Reducir la cantidad de los residuos que se generan.d) Promover la utilizacin y transferencia de tecnologas limpias y adecuadas para la preservacin ambiental y el desarrollo sustentable.e) Promover la cesacin de los vertidos riesgosos para el ambiente.

La responsabilidad del tratamiento adecuado y la disposicin final de los residuos industriales es del generador.Los generadores debern presentar peridicamente una declaracin jurada en la que se especifiquen los datos identificatorios y las caractersticas de los residuos industriales, como as tambin, los procesos que los generan.

A partir de la Resolucin N 242/97, para el cumplimiento de dicho decreto, cuando se realicen determinaciones de calidad de aire y/o de emisiones de efluentes gaseosos, podrn utilizarse las tcnicas de muestreo y de anlisis recomendadas por la Agencia de Proteccin Ambiental de los EEUU.Se aprueba el "INSTRUCTIVO PARA LA APLICACIN DE MODELOS DE DIFUSIN ATMOSFRICA A EFLUENTES GASEOSOS". Los generadores de efluentes gaseosos existentes, debern cumplir lo dispuesto en el Instructivo citado en el presente artculo.

INSTRUCTIVO PARA LA APLICACIN DE MODELOS DE DIFUSINATMOSFRICA A EFLUENTES GASEOSOS

El objetivo de la Secretara de Poltica Ambiental (SPA) es basar la fiscalizacin de los efluentes gaseosos en el control del impacto que producen los mismos en la calidad del aire, lo que conlleva a la necesidad de medir dicha calidad o estimarla mediante modelacin matemtica simulando el comportamiento de contaminantes en la atmsfera.

ETAPAS DE ELABORACIN

La presente Metodologa identifica aqullas tcnicas y bases de datos disponibles y de reconocida performance necesarias para una adecuada aplicacin de los modelos de dispersin de contaminantes en la atmsfera.En esta Metodologa, se ha considerado conveniente alentar la aplicacin de modelos evaluados y aprobados por la E.P.A. ya que el conjunto de modelos reconocidos por esta Agencia, cubren con suficiente aproximacin los distintos tipos de situaciones que pueden encontrarse en la Provincia de Buenos Aires.A los fines del cumplimiento del Decreto N 3395/96, la metodologa desarrollada est dividida en tres etapas: Etapa I: anlisis mediante sondeo simple, Etapa II: anlisis mediante sondeo detallado y Etapa III: anlisis mediante modelacin detallada.

ETAPA I,SONDEO SIMPLE:El anlisis de sondeo simple puede ser utilizado para determinar de manera aproximada las concentraciones de contaminantes en aire esperables en las condiciones ms desfavorables. Si las concentraciones totales en aire de los contaminantes en estudio no sobrepasan el 30% de los valores correspondientes establecidos en el Decreto N 3395/96, la o las fuentes en estudio pueden considerarse ambientalmente adecuadas y no ser necesario proseguir con las siguientes etapas. En caso contrario, corresponde aplicar el anlisis por Sondeo Detallado indicado en la Etapa II, en donde los modelos existentes de sondeo para terreno simple, llamado SCREEN se adecuan al procedimiento adoptado.

Consideraciones Generales:El procedimiento descripto y utilizado en esta Etapa, est basado en el modelo de difusin atmosfrico bigaussiano.El objetivo de este procedimiento de sondeo es evaluar en forma global y general en primera instancia el impacto ambiental atmosfrico producido por fuentes estacionarias de emisin de efluentes gaseosos. Este procedimiento es particularmente til para fuentes que emiten contaminantes para los cuales las normas de calidad del aire para perodos de tiempo cortos son "definitorias" en relacin con las de perodo largo de tiempo. Cuando se aplica este procedimiento a fuentes puntuales elevadas, se supone que se cumplen las siguientes condiciones:a) No existe remocin de los contaminantes.b) La pluma de contaminantes no impacta sobre terreno elevado.El procedimiento de sondeo simple calcula la concentracin media horaria mxima de contaminantes en aire a nivel del suelo (1 a 6 pasos). Para obtener las concentraciones medias mximas para otros tiempos de promedio, los valores medios horarios obtenidos en los pasos anteriores deben ser multiplicados por los factores de correccin adecuados (7 paso).

ETAPASONDEO SIMPLE

Para estimar el impacto sobre la calidad del aire producido por una fuente puntual fija estacionaria de emisin de efluentes gaseosos, se deben conocer algunas caractersticas de las fuentes:- Caudal msico de emisin ()= 30,86 g/s- Altura de la chimenea () = 40m- Dimetro interno de la chimenea ()=2,5 m- Velocidad de salida de los gases de la chimenea () =12 m/s- Temperatura de los gases a la salida de la chimenea ()= 423 K- Temperatura del ambiente en la altura de la chimenea = 293 K- Velocidad del viento = 1 m/s, 2m/s, 3 m/s, 5 m/s, 10 m/s- Gravedad (g)= 9,8 m/s2

Figura 1: modelo de difusin atmosfrico bigaussiano.

1 PasoEstimacin de la elevacin normalizada de la pluma de contaminantes () que es aplicable a fuentes que emiten contaminantes a la atmsfera durante condiciones atmosfricas inestables y neutras. Las condiciones estables no son explcitamente consideradas en este procedimiento de sondeo simple debido a que el mismo no debe ser utilizado con fuentes de emisin cuya altura efectiva es menor que 10 m o casos en los que hay intercepcin de la pluma con el terreno.

Se calcula el parmetro de empuje trmico ():

dimetroFb (m4/s3)

2,5074,54

Tabla 7.a.1: Calculo de empuje trmico

La elevacin normalizada de la pluma de contaminantes () se obtiene de la siguiente manera:

uh (m2/s)981,79

Tabla 7.a.2: Calculo elevacin normalizada de la pluma

2 PasoEl valor de obtenido mediante las ecuaciones (2) o (3) debe ser dividido por cada una de las cinco velocidades del viento, para obtener la elevacin de la pluma de contaminantes correspondiente a cada velocidad del viento:

Vientoh (m)

1981,79

2490,90

3327,26

5196,36

1098,18

Tabla 7.b: Elevacin de la pluma para cada velocidad

Si < o el conducto posee sombrerete debe considerarse

3 PasoLa obtencin de la altura efectiva de la emisin () se realizar para cada una de las velocidades del viento utilizadas, sumando la elevacin de la pluma de contaminantes () a la altura de la chimenea () ya establecida:

H (m)

1021,79

530,90

367,26

236,36

138,18

Tabla 7.c: Altura efectiva de la chimenea

4 PasoPara cada altura efectiva de emisin obtenida en el 3er. paso se calculan los valores de () utilizando la siguiente expresin:

Cu/Q (m-2)

1,3E-06

3,4E-06

5,9E-06

1,1E-05

2,5E-05

Tabla 7.d: Clculo de Cu/Q

5 PasoSe divide cada valor de () por la velocidad del viento respectivo para determinar los valores correspondientes de (

C/Q (s/m3)

1,27E-06

1,69E-06

1,96E-06

2,28E-06

2,55E-06

Tabla 7.e: Valores de C/Q

6 PasoSe multiplica el valor mximo de la concentracin dividido por Q obtenido en el 5to. paso por el caudal msico de emisin () y se incorpora el factor 2 como margen de seguridad para obtener la concentracin media horaria mxima a nivel del suelo () originada por los contaminantes emitidos desde la chimenea considerada con

Cmax (mg/m3)

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

Tabla 7.f: Concentracin mxima

El margen de seguridad (factor 2) es incorporado en el procedimiento de sondeo simple para tener en cuenta las inexactitudes inherentes a la estimacin de la concentracin obtenida mediante el clculo de este tipo.

7 PasoPara encontrar la concentracin media para un perodo de tiempo mayor que 1 hora se debe multiplicar la concentracin media horaria mxima debida a todas las fuentes en estudio por el factor de correccin para un dio y un ao:

C (mg/m3)C (mg/m3)

0,030,006

0,040,008

0,050,010

0,060,011

0,060,013

24hs1ao

Tabla 7.g: Concentracin media78 PasoComo las concentraciones calculadas se comparan con el 30% del lmite mximo admisible de calidad de aire, las concentraciones calculadas se dividen por0,30.

C (mg/m3)C (mg/m3)

0,100,02

0,140,03

0,160,03

0,190,04

0,210,04

Tol en 24hsTol en 1 ao

Tabla 7.h: Concentracin toleradaNo se consideran las concentraciones de fondo para calcular la total, debido a las dificultades que se tiene al estimar un valor aproximado, por lo tanto no se tienen en cuenta. Con estos valores calculados, las concentraciones medias mximas a nivel del suelo, son aceptables con respecto a la legislacin vigente, salvo cuando hay vientos por 3 y 5m/s en donde en esta la Cmax supera levemente lo establecido.Rgimen de vientos

Se realiza un anlisis de vientos con datos estadsticos de intensidad y direccin del viento en el lugar del emplazamiento de planta incineradora, medidos durante un periodo de tiempo de al menos 5 aos y como mnimo 8 veces diarias con intervalos iguales. Estas observaciones se agrupan en intervalos de intensidad de velocidad, medida en metros sobre segundos, y para las direcciones se divide cada cuadrante North (norte), South (sur), West(oeste), East(este), en 4 sectores, de modo que se tienen 16 sectores de direccin de viento (n de observaciones y frecuencias).La representacin grfica de estos datos de intensidad y direccin de vientos se confecciona llevndolos a un diagrama de crculos concntricos, cuyos radios son a escala las frecuencias de las observaciones en cada sentido. Este diagrama es conocido como rosa de vientos.

Figura 2:rosa de los vientos con datos del 2004-2014.

Dentro de la grfica de la rosas de la vientos se destaca vector de frecuencias que determina la direccin predominante del rgimen de vientos, donde se estable que el ngulo de incidencia 358, el cual establece que las direcciones de los vientos ms frecuentes provienen de la direcciones noroeste. Se observa adems que para el periodo tiempo (2009-2014) ms del 50% de la direcciones de vientos provienen de la direcciones noroeste y suroeste. Un porcentaje aproximado del 10% de la muestra corresponde a condiciones de calma, correspondientemente a rgimen de vientos con velocidad menores a 2m/s. La siguiente tabla muestra la frecuencia de las velocidades de los vientos con respecto a un rango de velocidades.

Figura 3: Frecuencias de direcciones de vientos del periodo 2009-2014.

Modelado por Screen

Acerca del Screen:

Es un modelo muy conservador ya que en su simplificacin supone el peor caso para algunos parmetros que afectan a la dispersin de contaminantes. Es un modelo estacionario, es decir, considera que las condiciones atmosfricas no varan durante el tiempo que dura la emisin.Es un modelo de dispersin gaussiano modificado que incorpora factores meteorolgicos del entorno y caractersticas de la fuente. Se puede examinar un espectro completo de condiciones meteorolgicas, incluyendo todas las combinaciones posibles de estabilidad y velocidad del viento, y seleccionar en cada caso las condiciones de impacto mximo (caso ms desfavorable). Estima las concentraciones mximas a nivel del suelo en funcin de la distancia desde la fuente emisora (hasta 50 km) en la direccin del viento (sotavento). Los receptores se pueden ubicar a distancias determinadas o automticamente (a distancias fijas cada x metros). El modelo permite considerar el terreno elevado con respecto a la fuente introduciendo varias alturas del suelo en funcin de la distancia al origen de la emisin, efectos como la presencia de edificios (buildingdownwash) y de grandes masas de agua (fumigation).

Comparacin de los resultados obtenido por Screen y los obtenidos manualmentePara algunas fuentes como es una incineradora, con altas niveles de flotacin, lasdiferencias en las concentraciones calculadas sern ms grandes respecto a los clculos manuales.SCREEN calcula explcitamente los efectos de mltiples reflexiones de la pluma con respecto a la inversin y al suelo. Los resultados del modelo SCREEN tambin incluyen losefectos de la dispersin por flotacin inducida (BID, por sussiglas en ingls), los cuales no se hacen en los clculos manuales. La inclusin de BID en SCREEN podra incrementar o decrementar las concentraciones calculadas, dependiendo de la fuente y la distancia.Para fuentes con flotacin relativamente altas, la inclusin de BID podracalculada modificar la concentracin mxima en un punto de hasta un 25%.

-Nota:Los resultados de la utilizacin del programa modelador Screen se ubican el Anexo 1

Localizacin de la planta incineradora

En la figura 4 se puede observar el mapa de Tandil, en donde para establecer lugares tentativos para instalar la planta, se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones; las caractersticas meteorolgicas, la topografa, la ubicacin respecto a la poblacin, la comodidad de la planta en su funcionamiento.Tandil posee un cordn serrano que bordea casi la mitad de la ciudad, sabemos que actualmente est prohibido radicar industrias ni establecer edificacin sobre stas por decreto municipal, adems las sierras tienen una elevacin respecto del suelo promedio de 50m y 100m y teniendo en cuenta la altura de la chimenea, todos nuestros clculos se deberan repetir ya que al tener una altura total muy alta esto afectara notablemente la dispersin atmosfrica calculada ya. Por lo tanto queda descartada las zonas del sur de la ciudad, en donde en la imagen se pueden identificar con las lneas.Al analizar instalar sobre detrs de estas zonas, sabemos que una de las direcciones de los vientos predominantes se dirige hacia la ciudad, en donde tenemos que tener en cuenta la influencia que ejerce las sierras sobre el patrn de flujo del viento, ya que se podran generar remolinos y se invierte su direccin cerca del nivel del terreno, quedando seriamente comprometida la ciudad con el vrtice que se genera, en el caso de que los vientos tengan direccin hacia el sur, no tendramos inconveniente respecto a la poblacin. Tambin se presenta el inconveniente de hacer un camino para el acceso a la plata. Por lo tanto estas zonas no se tendrn en cuenta para el lugar de emplazamiento.Sobre la zona norte-oeste del parque industrial es nuestro lugar tentativo para la radicacin, sabemos que esta es un lugar apto legalmente y tcnicamente para este tipo de industria, pero se presenta el inconveniente de que en caso de situarla dentro del parque, en un caso desfavorable la en donde la direccin de los vientos apuntara hacia el sur-este, la concentracin mxima del material particulado establecido anteriormente, se situara sobre la ciudad, poniendo en peligro a los habitantes y materiales.En el punto sobre una parcela marcado en la imagen, podemos suponer un lugar tentativo donde se podra localizar la planta, adems se observa dos crculos, en donde el de menor radio establece la distancia de 3km que se tendra la chimenea hasta los lugares circundantes, donde la mayor concentracin de MP se situara y el de radio mayor de 4 km, donde ya la concentracin del material particulado es apto. Se observa que en el peor de los casos, donde la direccin de los vientos apunta hacia la ciudad, no se aprecia un peligro sobre la poblacin.Como suponemos un lugar localizada en un terreno, es importante tener en cuenta que se debe establecer un acceso adecuado y optimo, tal que se podra establecer interseccin con la ruta 30. Adems el lugar se sita cerca del relleno sanitario municipal, en donde el traslado de los residuos que no se incineran o no seran aptos, se pueden llevarlos sin largas distancias.La zona noreste de la ciudad, pasando la ruta nacional 226 se presentan desventajas para la adecuacin, ya que la ciudad este en plena crecimiento para ese lado, por lo tanto se debera hacer un estudio detallado para establecer la localizacin, teniendo en cuenta la problemtica que se generara que la planta quede cercano a un barrio. Por lo tanto esa zona no sera la ms adecuada.

Figura 4= Posible lugar de emplazamiento de la incineradora.

ConclusinConcluimos que la instalacin de una planta incineradora en la localidad de Tandil teniendo en cuenta el anlisis realizado en este informe. Tomando en cada caso el peor escenario con los parmetros supuestos, concluimos que es factible la instalacin de una industria de este tipo.Los resultados arrojan que localizando esta incineradora a una distancia prudente de la poblacin residente, de unos 4 a 5 km, los valores de concentracin de material particulado del dimetro tratado anteriormente, no superan el lmite impuesto por la ley. De manera que si la planta de incineracin es construida de manera adecuada a los estndares, y a las necesidades sometidas por los factores climticos, con una altura de chimenea suficiente y un mtodo de incineracin eficiente, adems de realizar una coleccin adecuado del material emitido, dicha planta podra instalarse en esta ciudad, respetando los marcos legales y las normativas vigentes.

Anexo 1

Resultados Condiciones atmosfricas Temperatura (K): 298 Presin (mb):1000 Estabilidad: B Velocidad del viento (altura, m):10 Altura de mezclado (m): 3000

Velocidad del vientoMxima concentracin Distancia a la fuente

1 m/s269,4ug/m30,6 Km

2 m/s333 ug/m30,6 Km

3 m/s277,7 ug/m30,6 Km

5 m/s193,8 ug/m30,6 Km

10 m/s106,7 ug/m30,6 Km

Condiciones atmosfricas Temperatura (K): 298 Presin (mb):1000 Estabilidad: D Velocidad del viento (altura, m):10 Altura de mezclado (m): 3000

Velocidad del vientoMxima concentracin Distancia a la fuente

1 m/s197 ug/m33Km

2 m/s 232,7 ug/m31,8 Km

3 m/s223 ug/m31,2 Km

5 m/s189 ug/m31,2 Km

10 m/s118,5 ug/m31,2 Km

Condiciones atmosfricas Temperatura (K): 298 Presin (mb):1000 Estabilidad: E Velocidad del viento (altura, m):10 Altura de mezclado (m): 3000

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Velocidad del vientoMxima concentracin Distancia a la fuente

1 m/s174,5 ug/m34,2 Km

2 m/s186,1 ug/m32,4 Km

3 m/s165,8 ug/m31,8 Km

5 m/s132,1 ug/m31,8 Km

10 m/s80,1 ug/m31,8 Km

Fin

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