Química de los olores ofensivos en operaciones de Rendering

Transcripción

1 Química de los olores ofensivos en operaciones de Rendering Kento Taro Magara Gómez, PhD Marzo 9 de 2017

2 Sustancias productoras de olores ofensivos emitidas en operaciones de Rendering Ácido sulfhídrico (H2S) Dimetil pirazina Amoniaco (NH3) Otras pirazinas Sulfuros orgánicos (R-S-R ) Indol Disulfuros (R-S-S-R ) Escatol Mercaptanos (R-S-H) Ácidos orgánicos (R-COOH: C3 - C6) Aldehídos (R-CHO: C4 - C7) Alcoholes (R-OH: C4 - C7) Aminas (R-NH2) Cetonas Quinolina Hidrocarburos alifáticos (R-CH3, R=CH2) Compuestos aromáticos Hesam, G., Ebrahimi, M., Farhadi, S., Jalali, M.,, Moradpour, Z. Characterization of Odorous Gaseous Emissions from a Rendering Plant by GC-MS and Evaluate the Performance of Existing Refiners. International Journal of Health Studies. 2015; 1 (3): 1-6

3 Características comunes Exceptuando algunas especies en particular, la mayoría son grupos de especies Carácter orgánico Carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre Grupos OH Cadenas abiertas o anillos bencénicos Moléculas polares y no polares

4 Especies identificadas en un cooker de una planta de rendering Hesam, G., Ebrahimi, M., Farhadi, S., Jalali, M.,, Moradpour, Z. Characterization of Odorous Gaseous Emissions from a Rendering Plant by GC-MS and Evaluate the Performance of Existing Refiners. International Journal of Health Studies. 2015; 1 (3): 1-6

5 Planta de rendering con tratamiento biológico Hesam, G., Ebrahimi, M., Farhadi, S., Jalali, M.,, Moradpour, Z. Characterization of Odorous Gaseous Emissions from a Rendering Plant by GC-MS and Evaluate the Performance of Existing Refiners. International Journal of Health Studies. 2015; 1 (3): 1-6

6 Especies identificadas en un biofiltro en una planta de rendering Anet, B., Lemasle, M., Couriol, C., Lendormi, T., Amrane, A., Le Cloirec, P., Cogny, G., Fillierres, R., Characterization of gaseous odorous emissions from a rendering plant by GC/MS and treatment by biofiltration. Journal of Environmental Management. 128 (2013)

7 Distribución de especies químicas antes del tratamiento biológico Hesam, G., Ebrahimi, M., Farhadi, S., Jalali, M.,, Moradpour, Z. Characterization of Odorous Gaseous Emissions from a Rendering Plant by GC-MS and Evaluate the Performance of Existing Refiners. International Journal of Health Studies. 2015; 1 (3): 1-6

8 Distribución de especies químicas después del tratamiento biológico Hesam, G., Ebrahimi, M., Farhadi, S., Jalali, M.,, Moradpour, Z. Characterization of Odorous Gaseous Emissions from a Rendering Plant by GC-MS and Evaluate the Performance of Existing Refiners. International Journal of Health Studies. 2015; 1 (3): 1-6

9 Propiedades físicas y químicas de importancia Peso molecular Punto de ebullición Presión de vapor Estructura (alifáticos, cíclicos o aromáticos) Grupos funcionales (OH, CHO, COOH, NH 2, S) Polaridad Solubilidad ph

10 Métodos de medición de olores Cromatografía de gases Analíticos (Aplicación: Emisión- Inmisión) Sensores para gases específicos Métodos Sensores para gases no específicos Sensoriales (Aplicación: Emisión y se modela la inmisión) Olfatometría dinámica Grupo de Investigaciones Ambientales UPB Medellín

11 Métodos pasivos de muestreo PUF Resinas adsorbentes

12 Métodos activos de muestreo Bolsas TEDLAR

13 Métodos activos de muestreo SUMMA canisters

14 Análisis químico de muestras

15 Análisis químico de muestras

16 Consideraciones importantes para la aplicación de GC/MS Conocimiento de especies químicas a analizar Detector (FID, PID, TCD, MSD) Disponibilidad de patrones Extracción de muestra Dilución Columna

17 Distribución de tiempo en análisis cormatográfico

18 Principales fuentes de error en análisis cromatográfico

19 Análisis de muestras (Olfatometría) Unidad de Olor Equivalente Se refiere al número de veces que hay que diluir una sustancia determinada o una mezcla de ellas en una muestra de aire puro, de tal manera que produzca una respuesta sensorial en los receptores olfativos de una población dada. ou E Cuanto mayor sea la cantidad de dilución requerida, más olorosa o concentrada es la muestra. Qué tan fuerte es una unidad de olor? 1 ou E /m 3 corresponde al punto de detección. 5 ou E /m 3 corresponden a un olor débil o ligero. 10 ou E /m 3 corresponden a un olor claro e inconfundible. Grupo de Investigaciones Ambientales UPB Medellín

20 Análisis de muestras Olfatometría dinámica Grupo de Investigaciones Ambientales UPB Medellín

21 Mediciones directas (Analizadores de gases) SEMRAU_ _GAS_DETECTORS_(PORTABLE)_MERCAPTAN

22 Modelización de la dispersión de contaminantes atmosféricos Inventario de fuentes Condiciones metereológicas Medidas de aire ambiental MODELO 1) Delimitación del área 2) Topografía 3) Reacciones químicas Datos a ser reestudiados Modificación del modelo Ajuste Planeación

23 Información meteorológica Variables meteorológicas de interés Temperatura ambiente Presión atmosférica Velocidad del viento Dirección del viento Humedad relativa Radiación solar Cubrimiento de nubes

24 Entorno normativo Colombiano Resolución 2087 de 2014: Protocolo para el monitoreo, control y vigilancia de olores ofensivos Resolución 1541 de 2013: Niveles permisibles de calidad del aire o inmisión, procedimiento para la evaluación de actividades que generan olores ofensivos

25 Entorno normativo internacional

26 Entorno normativo internacional

27 Entorno normativo internacional Tomado de: The Offensive Odor Control Law in Japan

28 Factores que afectan la dispersión de contaminantes en la atmosfera 1. Velocidad del viento 2. Temperatura de la superficie: La superficie de la tierra acumula radiaciones solares durante el día 3. Temperatura del aire: Dependiendo de la altura, y por consiguiente de la presión, el aire va a presentar un gradiente de temperatura que afecta la dispersión 4. Condiciones topográficas: La presencia de valles, montañas y edificaciones

29 Velocidad del viento 1 m/s 2 m/s

30 Viento y Turbulencia X 2σ y C Trayectoria -y

31 l Asociada con sistemas de alta presión l Cubre cientos de miles de kilometros cuadrados l Persiste por días

32 El modelo Gaussiano

33 El modelo Gaussiano

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36 Muchas gracias por su atención! Kento Taro Magara Gómez, PhD Profesor Asociado Facultad de Ingeniería Ambiental Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga