Evaluación de la dispersión de CO, SO2 y NOX provenientes de las
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1. ambiente Entre estas podemos mencionar las emisiones de gases de combusti n a la atm sfera debido al uso de combust leo y bagazo en las calderas para generar el vapor necesario y as accionar tanto las turbinas que mueven motores como los turbo generadores en la planta C liz Gaspar 2006 El impacto que estas emisiones tienen en la calidad del aire puede evaluarse mediante el monitoreo del aire Valdez et al 2004 o mediante la aplicaci n de modelos de dispersi n Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008 235 El modelo Industrial Source Complex ISC basado en la pluma gaussiana de estado estable se ha aplicado en la evaluaci n de las concentraciones de contaminantes como el mon xido de carbono y en la detecci n de reas cr ticas V zquez 2006 Tambi n se ha utilizado en la simulaci n de la variaci n horaria y diaria de SO en puntos receptores de inter s Los resultados se han comparado con los monitoreos realizados en los mismos obteni ndose bastante similitud principalmente en las concentraciones en puntos receptores localizados en la direcci n predominante de los vientos y para velocidades de vientos elevada Lazo et al 2006 Modelos m s complejos como el CALPUFF y el California Carniege Institute of Technology se han utilizado para simular los efectos de las condiciones meteorol gicas tanto espaciales como temporales sobre el transporte a gran escala de contaminantes como el SO NOx CO y part culas suspend2. 236 y direcci n de los vientos temperatura del aire altura de techo de nubes y cubierta nubosa opaca se recopilaron del observatorio meteorol gico que administra la CONAGUA en el periodo correspondiente La altura de la capa de mezcla de la ma ana y la tarde para esta zona se generaron a trav s del modelo ETA que simula datos de la atm sfera elevada y que puede consultarse en la p gina WEB del National Oceanic and Atmospheric Administration s Figura 1 Ubicaci n del rea de estudio Se calcul la tasa de emisi n de SO mediante la aplicaci n de la ecuaci n de balance de materiales a las tasas de consumo de combustible AN NIMO 2005b y considerando una densidad de combust leo de 1 298g cm y un contenido de azufre de un 2 8 Welfare 2007 Para el c lculo de la tasa de emisi n de CO se emple el factor de emisi n recomendado por la EPA AN NIMO 2007 Los datos meteorol gicos horarios se prepararon con el procesador PCRAMMET AN NIMO 2000 Los resultados de este paquete y los datos de fuente se utilizaron como informaci n de entrada para ejecutar el modelo ISCST AN NIMO 2005 Para interpretar los resultados se defini una red de receptores en torno a la planta y hasta una distancia de 1400 m y se estim la concentraci n promedio de 24 horas 8 horas y 1 hora para el SO CO y NOx respectivamente para todo el periodo de estudio Con los resultados se construyeron mapas de ISO concentraci n El rea cr t
3. dos reas cr ticas para NOx una hacia el S E y otra al Norte de la planta Referencias AN NIMO 2000 Gu a del usuario PCRAMMET Environmental Protection Agency 73 pp AN NIMO 2005a Gu a del usuario para el modelo de dispersi n de complejo de fuente industrial ISC3 Environmental Protection Agency 244 pp AN NIMO 2005b Gu a de elaboraci n y usos de inventarios de emisiones Secretar a del Medio Ambiente y Recursos Naturales Instituto Nacional de Ecolog a M xico D F 505pp Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008 241 AN NIMO 2007 AP 42 Compilation of air pollution emission factors volume 1 stationary point and area sources Environmental Protection Agency 5 edici n C liz Gaspar JR 2006 An lisis del ciclo de vida del proceso de producci n del az car de ca a en el ingenio de Santa Rosal a del estado de Tabasco Divisi n Acad mica de Ciencias Biol gicas Universidad Ju rez Aut noma de Tabasco Tesis de Licenciatura 118 p Villahermosa Tabasco Lazo P Cur M y Gaete H 2006 Modelaci n de la dispersi n de anh drido sulfuroso en la comuna de Puchuncav utilizando el programa ISCST3 Revista Chilena de ingenier a 14 3 229 237pp Mendoza A y Graniel M 2007 Evaluaci n de la dispersi n de contaminantes emitidos por operaciones de quema de gas amargo en la sonda de Campeche Revista Internacional de Contaminaci n Ambiental 23 3 99 113 Vald s MA Bautista M
4. Evaluaci n de la dispersi n de CO SO y NOx provenientes de las emisiones atmosf ricas del ingenio de Santa Rosal a C rdenas Tabasco MIPA Sergio Ramos Herrera Ing Amb Anabel Castellanos Sol s Dr Ra l Bautista Margulis M en C Arturo Valdez Manzanilla Resumen En este trabajo se presentan los resultados de la simulaci n de la dispersi n de SO CO y NO emitidos por las dos chimeneas del Ingenio Azucarero de Santa Rosal a ubicado en el municipio de C rdenas Tabasco La simulaci n se efectu con el modelo Industrial Source Complex para el periodo comprendido entre febrero y mayo de 2007 Los resultados indican principalmente un rea de m xima concentraci n hacia el Sureste S E de la planta Los valores m s altos de estos tres contaminantes fueron de 0 0046 0 002 y 19 35 en g m respectivamente Los niveles de concentraci n en el rea cr tica no rebasaron el l mite m ximo permisible seg n la normatividad NOM 022 SSA 1 1994 NOM 021 SSA 1 1994 Introducci n La industria azucarera ha llevado a cabo transformaciones con el prop sito de aumentar su producci n y a la vez esto ha aumentado la producci n de la cosecha de ca a En el estado se cuenta con los Ingenios Azucareros de Santa Rosal a y Benito Ju rez ubicados en el municipio de C rdenas y los de Azuremex T ubicados en el municipio de Tenosique Como es caracter stico de todo sector industrial el Ingenio de Santa Rosal a genera emisiones al
5. R Ramos HS y Maga a VE 2004 Distribuci n espacial y estacional de las inmisiones de bi xido de azufre SO en la zona norte de Chiapas y centro de Tabasco Revista de Divulgaci n Kuxulkab X 19 33 36 pp Vald s MA Fern ndez GG Ramos HS y Bautista MR 2008 Simulaci n de la concentraci n de SO emitido por fuentes fijas mayores durante 2003 en el noroeste de Chiapas y centro de Tabasco Revista Internacional de Contaminaci n Ambiental 24 2 71 77 Welfare Ecolog a Industrial S A de C V 2007 An lisis de las emisiones atmosf ricas del Ingenio Azucarero la Chontalpa Santa Rosal a Informe N IR 07 8663 W C rdenas Tabasco 30pp Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008 242
6. ica se identific como aquella en donde los niveles de concentraci n fueron mayores Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008 237 Resultados y discusi n Los datos de fuente empleados en la modelaci n se muestran en la Tabla 1 Tabla 1 Datos de fuente Par metros Chimenea N 1 Chimenea N 2 Altura m 72 17 1 Di metro m 6 1 9 Temperatura de 200 200 salida de los gases C Velocidad de salida 6 6 de los gases m s La Tabla 2 muestra las tasas semanales de consumo de combust leo y bagazo y las tasas de emisi n de SO y CO correspondientes que se consideraron en este estudio Tabla 2 Tasa de emisi n semanal de SO CO NO y PM10 Combust leo Bagazo ESO ECO Semana L sem Ton sem Kg sem Kg sem 1 131 806 4 307 8 9 581 79 2 438 227 4 260 2 31 854 263 3 419 426 5 258 6 30 487 252 4 371 235 5 550 7 26 984 223 5 376 306 11 124 8 27 353 226 6 451 522 9 658 8 32 820 271 7 409 548 12 076 9 29 769 246 8 347 993 10 694 6 25 295 209 9 335 753 12 032 0 24 405 201 10 383 816 9 678 0 27 899 230 11 359 510 10 876 4 26 132 216 12 103 119 9 719 1 7 496 62 13 64 334 9 685 2 4 676 39 14 53 246 9 507 7 3 870 32 15 49 296 9 209 1 3 583 30 16 92 986 7 212 6 6 759 56 17 100 860 9 337 5 7 331 61 Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008 238 La Figura 2 muestra la distribuci n de los vientos en el periodo de estudio Los vientos del Este fueron los que prevalecieron observ ndose
7. idas Vald s et al 2008 Mendoza y Granel 2007 Como se observa los modelos de dispersi n son una herramienta en la evaluaci n de la calidad el aire y la identificaci n de reas cr ticas Objetivos y Metas El objetivo de esta investigaci n fue simular la dispersi n de SO CO y NOx emitidos por las dos chimeneas en el Ingenio Azucarero La Chontalpa Santa Rosal a en C rdenas Tabasco e identificar reas fuera de la planta donde se alcanzan m ximos de concentraci n de SO y CO que se emiten a trav s de dos chimeneas Materiales y m todos Este estudio se llev a cabo en las instalaciones del Ingenio Azucarero Santa Rosal a que se ubica en la comunidad del mismo nombre y que pertenece al municipio de C rdenas Tabasco En la Figura 1 se presenta un croquis del rea de estudio d nde se indica la planta las dos chimeneas y los alrededores Su v rtice se ubica en las coordenadas UTM 460 905 m Este y 1 998 729 m Norte y tanto al Este como hacia el Oeste se extiende 1 5 km El periodo de estudio comprendi del 30 de enero al 25 mayo de 2007 periodo en que se realiz la zafra y hubo actividad en el Ingenio Los datos de fuente como son tasa de consumo de combust leo y bagazo de las calderas altura y di metro de las chimeneas velocidad y temperatura de los gases de salida se obtuvieron de los datos de operaci n en calderas Los datos meteorol gicos horarios velocidad Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008
8. ores m s altos de estos tres contaminantes fueron de 0 0046 0 002 y 19 35 en ug m respectivamente y no excedieron el l mite m ximo permisible seg n las normas NOM 022 SSA 1 1994 y NOM 021 SSA 1 1994 No fue posible evaluar el desempe o del modelo como lo hacen Valdez et al 2008 pues no se cuenta con estaciones de monitoreo en esta zona Se han comparado los m ximos valores simulados con las normas oficiales mexicanas correspondientes como sugieren Mendoza y Graniel 2007 sin embargo hay que tomar en cuenta que este modelo subestima las concentraciones observadas Lazo et al 2006 No por ello los resultados no son aceptables pues los mismos investigadores concluyen que el error de predicci n es menor y todav a m s para los resultados en direcci n del viento que es donde se ubica el rea cr tica 2 000 129 m 2 000 129 m Norte Norte 1 998 729 m 1998 729 m 460 905 m Este 463 715m 460 905 m Este 463715 m Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008 240 2 000 129 m Norte E o N N co o o p i 460 905 m Este 463 715 m Figura 7 Distribuci n espacial de NOx Conclusiones Los valores de SO y CO obtenidos no rebasaron los l mites m ximos permisibles en las normas oficiales mexicanas Sin embargo la distribuci n de estos m ximos para todo el periodo de estudio mostr un rea cr tica fuera de la planta en la direcci n S E Hay
9. un bajo porcentaje de vientos en calma La Figura 3 muestra la tendencia horaria de la temperatura esta oscil entre los 20 y 37 C con una media de 28 C La Figura 4 ilustra la variaci n diaria de la altura de la capa de mezcla de las 6 a m y 6 p m La longitud de la capa en la tarde oscil entre 30 m y 2360 m con una media de 792 m La altura de la capa de mezcla de la ma ana vari entre 130 m y 3330 m con una media de 1784 m Temperatura Celcius agi Lat de o 2 Y 6009 o 4 A 9 o gt ur Hora Figura 2 Frecuencia de la direcci n y velocidad de los vientos de febrero a mayo de Figura 3 Tendencia horaria de la temperatura 2007 e Sondeo mat 3500 gt o Sondeo Vesp 3000 2500 2000 1500 1000 500 9 e Altura de mezclado m 28 48 68 88 108 128 148 D a juliano Figura 4 Variaci n diaria de la altura de mezclado Semana de Divulgaci n y Video Cient fico 2008 239 Los mapas de los primeros m ximos de concentraci n de SO CO y NO de todo el periodo de estudio indican un rea cr tica en direcci n S E de la planta para los tres contaminantes y adicionalmente hacia el Norte solo para el NOx Figuras 5 6 y 7 El rea cr tica se ubica en un rea de poco asentamiento pero cercana a una carretera de alto tr nsito C rdenas Comalcalco por lo que en estudios posteriores deber a considerarse la contribuci n de las fuentes m viles Los val
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