Identificación y caracterización de olores; estudio de impacto mediante modelización CALPUFF en la región de la Talaudière (Francia), zona industrial la Molina.

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P05I3   La zona industrial de La Molina, región de La Talaudiere, (Francia), agrupa un polo industrial el cual ha generado un conflicto en el área residencial del entorno, debido a la actividad industrial desarrollada y su impacto. En base a inspecciones de campo VDI 3940 – parte 1 realizadas anteriormente y mediante la gestión de La Dirección Departamental de Protección de Población de La Loire (DDPP), se llevó a cabo este estudio de caracterización y evaluación de impacto por olores en 2 zonas (1) en los focos principales de las industrias seleccionadas (2) en el área de descarga de las industrias; colectores y redes de alcantarillado del sistema público.

   Los resultados obtenidos ofrecen datos de concentración de olor (ouE /m3) según la EN13725 para los focos muestreados en cada industria y posterior modelización Calpuff. Así mismo, se midieron parámetros físicoquímicos (pH, redox, Ta); COV y sulfhídrico en el espacio de cabeza de los colectores; también se llevó a cabo análisis de intensidad, tono hedónico y caracterización molecular para identificar moléculas de carácter odorante. Estos resultados permitieron integrar acciones de control y monitorización, evaluando resultados a corto y medio  plazo. Cabe remarcar que los intercambios regulares y transparentes con todas las partes interesadas fueron esenciales para el éxito del proyecto y la consecución de objetivos.

L. Rodriguez 1 , I. Czekajewski 2

1Odournet SL, Avenida de Las Cortes Catalanas 5-7, Sant Cugat del Valles, Barcelona, España.
2Odournet, 3 allée de Bray 35 510 Cesson Sevigne – France

  Conflictos de interés: El autor declara que no existe conflicto de intereses.

   Editor académico: Carlos N Díaz.

   Calidad del contenido: Este artículo científico ha sido revisado por al menos dos revisores. Vea el comité científico aquí.

   Citación: L. Rodriguez y I. Czekajewski, 2019, Identificación y caracterización de olores; estudio de impacto mediante modelización CALPUFF en la región de la Talaudière (Francia), zona industrial la Molina. Conferencia OLORES19, Santiago, Chile, www.olores.org.

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   ISBN: pendiente

   Palabras clave: olfatometría, análisis fisicoquímico, caracterización molecular, impacto,modelización.

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Resumen

   La zona industrial de La Molina, región de La Talaudiere, (Francia), agrupa un polo industrial el cual ha generado un conflicto en el área residencial del entorno, debido a la actividad industrial desarrollada y su impacto. En base a inspecciones de campo VDI 3940 – parte 1 realizadas anteriormente y mediante la gestión de La Dirección Departamental de Protección de Población de La Loire (DDPP), se llevó a cabo este estudio de caracterización y evaluación de impacto por olores en 2 zonas (1) en los focos principales de las industrias seleccionadas (2) en el área de descarga de las industrias; colectores y redes de alcantarillado del sistema público.

   Los resultados obtenidos ofrecendatos de concentración de olor (ouE/m3) según la EN13725 para los focos muestreados en cada industria y posterior modelización Calpuff. Así mismo, se midieron parámetros físicoquímicos (pH, redox, Ta); COV y sulfhídrico en el espacio de cabeza de los colectores; también se llevó a cabo análisis de intensidad, tono hedónico y caracterización molecular para identificar moléculas de carácter odorante. Estos resultados permitieron integrar acciones de control y monitorización, evaluando resultados a corto y medio  plazo. Cabe remarcar que los intercambios regulares y transparentes con todas las partes interesadas fueron esenciales para el éxito del proyecto y la consecución de objetivos.

 

1. Introducción

   El objetivo general del estudio consistió en identificar las principales actividades generadoras de impacto de olor en el área industrial de La Molina. Las industrias identificadas y seleccionadas fueron una empresa cárnica, Despinasse Viandes S.A (DESPI); un matadero (SSA); una empresa de gestión de residuos (SARPI) y una empresa lechera (Candia). También se llevaron a cabo mediciones en los colectores y las redes de alcantarillado de aguas residuales asociadas a cada empresa.

   Inicialmente se identificaron y seleccionaron determinados focos dentro de cada industria para muestreo, análisis por olfatometría dinámica EN13725 e identificación de sustancias químicas a nivel molecular (GC-TOF-MS). El estudio se llevó a cabo en 4 fases; (1) recopilar los datos existentes sobre las industrias potencialmente emisoras; seleccionando las más relevantes según sus actividades y grado de emisión; (2) campaña de muestreo; (2.a) en los focos potenciales de olor, verificando el porcentaje de contribución de cada uno según valores de emisión (2.b) en los colectores de cada industria y redes de alcantarillado de aguas residuales, caracterizando a nivel odorífero los efluentes de vertido y evaluando el potencial impacto en redes domésticas, fenómenos de reflujo, etc.; (3) modelización Calpuff y evaluación de impacto, (4) análisis y recomendaciones según resultados. Los resultados derivados permitieron la puesta en marcha de acciones de monitorización y control.

 

2. Materiales y métodos

   Recolección de datos y desarrollo de la estrategia de muestreo. En la etapa inicial se llevaron a cabo entrevistas telefónicas, visitas presenciales a las industrias seleccionadas y reuniones con los operadores de plantas. Se realizó el inventario de las fuentes de olor y se estableció un protocolo de muestreo. Todos los datos e informes de las visitas realizadas se pusieron en común con las industrias. Finalmente, la DDPP participó en la decisión sobre el protocolo final; selección de las industrias y focos potenciales de estudio.

   Los ensayos realizados fueron los siguientes: (a) concentración de olor mediante olfatometria dinámica EN 13725 en el aire ambiente de los colectores, así como en las fuentes puntuales y de área identificadas en cada industria (b) intensidad y tono hedónico VDI 3882 parte 1 y 2 (c) análisis molecular GC-TOF-MS en el aire ambiente de colectores. Así mismo, en la zona de colectores y redes de alcantarillado, también se midieron los siguientes parámetros en el aire ambiente (H2S, T) y en el efluente (redox, T, pH), Odalog®. Las muestras fueron trasladadas al laboratorio de Odournet y analizadas mediante panel de expertos y GC-TOF-MS.

 

3. Resultados y discusión

   La Tabla 1 muestra los resultados asociados a los focos potenciales de las industrias de estudio (Tabla 1) y las redes de alcantarillado asociadas (Tabla 2). Se llevaron a cabo los análisis de concentración de olor en las industrias seleccionadas, así como se realizaron medidas en 6 puntos de las redes asociadas (collector Onzon – alcantarillado público antes de la zona industrial; pre-canalización Polo Cárnico – canalización de la totalidad del área industrial; vertidos de SSA, Despi, Candia – canalizaciones de las diversas industrias al sistema de alcantarillado público; Les Emeraudes – alcantarillado público del barrio), Tabla 2. La Tabla 1 muestra los resultados de concentración y caudal de olor según la norma EN 13725 en foco. La chimenea de ahumado DESPI presenta la mayor concentración de olor, 226.800 uoE/m3 y el depósito tampón SSA la mayor tasa de emisión individual; 236,2*106 uoE /h con relación a la emisión total de 274*106 uoE/h. La tasa de emisión en este foco se debe especialmente al elevado caudal, 4.430 m3/h.

Tabla 1. Resultados de concentración de olor y emisión (ou E /h) en los focos identificados.

 Source  Concentración de olor en foco Caudal (20ºC) Emisión de olor Frecuencia Emisión de olor ponderada Flujo de olor global y continuo evaluado
uoE/m3 m3/h x 106 uoE/h % x 106 uoE/h  x 106 uoE/h 
DESPI-Chimenea de ahumado 226.800 510 115,7 15 17,4 274    
SSA- Depósito tampón 53.320 4.430 236,2 100 236,2
SSA-balsa pretratamiento aguas residuales 4.110 410 1,7 35 0,6
SSA-Edificio de pretratamiento 1.605 1.910 3,1 35 1,1
SARPI-Edificio A4 490 160.520 78,1 24 18,7

 * (DESPI) - cárnica; (SSA) - matadero; (SARPI) - empresa de gestión de residuos.

   El edificio A4 de SARPI presenta la segunda tasa de emisión de olor más elevada; 18,7*106 uoE/h, también debido a un caudal muy elevado (160.520 m3/h).

   La balsa de pretratamiento de aguas residuales y el edificio de pretratamiento SSA presentan las tasas de emisión más bajas; 0,6 y 1,1 uoE/h respectivamente.

   Perfiles olfativos. A excepción del Edificio A4 del SARPI, las intensidades de olor (escala de 0 a 5) son relativamente similares y altas. Todas las muestras ponen de manifiesto olores desagradables según el panel de expertos. El Edificio A4 tiene un carácter hedónico (escala de -4 a 4) ligeramente desagradable, la chimenea de ahumado un carácter hedónico desagradable y las 3 muestras del SSA se sitúan en el rango de desagradable a muy desagradable. Los descriptores son acordes con los focos muestreados. El edificio A4 de SARPI se adhiere principalmente a los olores de tipo disolvente, mientras la chimenea de ahumado DESPI evoca descriptores de humo y huevos podridos. En la zona del edificio de pretratamiento de SSA, la balsa de recuperación y el depósito tampón, el descriptor correspondiente a podredumbre animal desaparece. En el depósito tampón se perciben notas de azufre, aminoácidos y fecales.

   Análisis molecular, COV. El análisis molecular que corresponde al depósito tampón de SSA permite identificar moléculas dentro del grupo de los azufrados que sobrepasan el nivel olfativo. Las mediciones de H2S revelan un potencial olfativo significativo para esta molécula, con una concentración media de 20 ppm.

   La Tabla 2 muestra los resultados en las redes de aguas residuales. En el colector Onzon Upstream, DESPI y la subdivisión Emeraudes, no se detecta H2S o apenas, aunque el potencial redox es negativo muy frecuentemente (excepto para DESPI que es positivo).

Tabla 2. Concentración de olor (ouE/m3), concentración total de COV (μg/m3), identificación de compuestos odorantes; y medidas en continuo (redox, pH, H2S) en las diferentes localizaciones de la red de tratamiento.

Localiz.   20/02/18 - 8h30 - 13h    20/02/18 al 23/02/18 - Intervalo de 1 min.
  
 Puntuales     En continuo
  
Conc. olor uoE/m3 Conc. Tot. COV (μg/m3) Mol. odorantes Conc. COV odorantes (μg/m3) H2S promedio ppm H2S pico ppm Redox min mV pH min Redox promedio mV pH promedio T moy ºC
Colector Onzon 94 458 Isoamyl acetate α-pinene nonanal 77  <0,01 0,1 -196 6,5 -51 8,0 8,9
Conexión Polo Cárnico 3.340 616 DMDS 37  3.8 29,4 -48 3,9 47 6,2 20,9
 Vertido SSA 18.650 908 DMDS Phenol scatol 117  10,8 56,3 -261 4,7 -157 5,7 22,5
 Vertido DESPI 65 91 Isoamyl acetate nonanal phénol 1  0,2 1,6 -186 2,7 41  ,5 17,0
 Vertido Candia 2.160 120  DMDS 65  1,5 12,7 -282 3,2 -66 6,9 22,8
Les Emeraudes <60 25 Isoamyl acetate Nonanal 3 <0,01 0,5 -84 1,2 -10 7,9 11,4

 

   En la descarga de aguas residuales de SSA, el perfil H2S es cíclico, con flujo entre las 8am y las 4pm y picos superiores a 50 ppm, entre las 12pm y las 2pm. El potencial redox es casi siempre negativo al alcanzar rangos de "riesgo" de formación de H2S, es decir, entre -200 y -300 mV. A pesar de las altas concentraciones de H2S en la descarga, se observa una rápida dilución de la concentración de H2S en la red de aguas residuales y la zona de conexión al Polo Cárnico. En la zona de conexión del Polo Cárnico al colector Onzon, el perfil de H2S se aproxima al de SSA de forma menos concentrada (picos superiores a 20 ppm). El potencial redox es casi siempre positivo. Esto demuestra que el H2S no se produce en la red a la altura de la conexión con el Polo Cárnico, sino que ya está presente en el efluente (SSA). En la zona de descarga de Candia, la concentración de H2S varía; la concentración es baja el primer día y medio y luego aumenta. Paralelamente a la aparición de picos de H2S, el potencial redox disminuye constantemente durante el periodo de medición. El proceso de Candia no parece ser regular con el tiempo.

   Los resultados indican que no parece haber reflujos del colector Onzon, el cual recibe los efluentes del Polo Cárnico, hacia la Red de aguas residuales de Emeraudes.

   Análisis molecular de COV’s y olfatometría. Los COV y el H2S son los principales compuestos de riesgo olfativo de la red de tratamiento de aguas residuales, especialmente en la parte de espacio de cabeza aguas arriba del colector Onzon y el vertido SSA. La concentración de olor varía de 60 y 18.650 uoE/m3. La concentración de olor más elevada corresponde con la descarga de SSA, le sigue la zona de conexión del Polo Cárnico, 3.340 uoE/m3 y la descarga de Candia, 2.160 uoE/m3. Estas mediciones son consistentes con los niveles de H2S medidos.

3.1 Modelo de dispersión

   Se llevó a cabo la modelización Calpuff P98,1h P99.5,1h. En los receptores de estudio (1 a 6) no se excede el valor de referencia de 5 uoE/m3 para el percentil 98 horario (ver Figura 1 izq). Para el percentil 99,5 horario (ver Figura 1 dcha.) se excede el valor de referencia para el receptor 1 - horticultor; con una concentración de 11,0 uoE/m3 P99.5,1h. Estos umbrales vienen dados por los reglamentos que regulan las actividades de subproductos animales (febrero de 2003) y compostaje (abril de 2008). La fuente principal con mayor contribución al impacto olfativo en el medio ambiente es el depósito tampón de SSA.

P01I1   P01I2
  Figura 1. Modelización Calpuff P98,1h (izq.) P99.5,1h.(dcha.) y localización receptores con respecto al centro del dominio. (1) horticultor – 380 m. (2) Colector les Emeraudes – 450 m. (3) Ayuntamiento La Talaudière – 1.150 m (4) Centro Deportivo Fay – 1.450 m (5) restaurante 1.810 – 420 m (6) Rotonda puente Bayard – 1.000 m.

 

4. Conclusiones

   La tasa de emisión más significativa corresponde al depósito tampón de SSA (86%), la sala de ahumado DESPI (6%) y el edificio SARPI A4 (7%). La modelización muestra que el impacto del resto de fuentes no es significativo. Las características moleculares en el punto de descarga indicaron una participación mayoritaria de H2S y de azufre, sulfuro y derivados de mercaptanos, corroborada por perfiles olfativos. En el colector Emeraudes el potencial de H2S es muy bajo, inferior a 0.01 ppm; por otra parte, el organismo que controla el alcantarillado no se indicaron derrames ni fugas en los pozos de registro. Según los datos disponibles, las descargas industriales de SSA y CANDIA presentan un potencial de H2S que podría dañar las líneas en el punto de la descarga y aguas abajo (hormigón) y, en última instancia, conducir potenciales fugas. Esta situación podría requerir acciones preventivas.

 

5. Referencias

   UNE-EN 13725:2004. Calidad del aire. Determinación de la concentración de olor por olfatometría dinámica.

   VDI 3882-1:1992; olfatometría - determinación de la intensidad de olor

   VDI 3882-2:1992; olfatometría - determinación del tono hedónico

   Arrêté du 22 avril 2008 et sa circulaire du 6 mars 2009, activité de compostage

   Arrêté du 12 février 2003, activité de traitement de sous-produits animaux

   Arrêté du 10 novembre 2009, activité de méthanisation

 

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