Fuentes difusas: tratamiento con EcoCatalizadores

sesion04 canales02    Esta publicación se enfoca en presentar un modelo metodológico desarrollado para soluciones y aplicaciones de control de olores para fuentes difusas que causan impacto en la comunidad generando riesgos de continuidad operativa a las empresas. Se describe el problema, se entregan definiciones respecto a los puntos relevantes que hay que analizar al momento de proponer e implementar soluciones que incluyen tecnologías que permiten aplicar eficientemente productos neutralizantes, entregando finalmente los resultados obtenidos y la aplicación real de ésta metodología en un ambiente industrial para una empresa del sur de Chile.

Sergio Canales 1

 

1 The Synergy Group- Av.americo Vespucci 2296, Conchalí, Santiago, Chile scanales@tsgchile.cl

 

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

Editor académico: Carlos N Díaz.

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Cita: Canales S., 2014, Fuentes difusas: tratamiento con EcoCatalizadores, Seminario Internacional de Olores en el Medio Ambiente, Santiago de Chile, www.olores.org

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Palabras claves: Neutralización de Olores, Inmisión, Cortinas de Atomización, Catalizador Orgánico, Gases Odorantes, Oxigenación, Solubilización.

 

 

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Resumen

    Ésta publicación se enfoca en presentar un modelo metodológico desarrollado para soluciones y aplicaciones de control de olores para fuentes difusas que causan impacto en la comunidad generando riesgos de continuidad operativa a las empresas. Se describe el problema, se entregan definiciones respecto a los puntos relevantes que hay que analizar al momento de proponer e implementar soluciones que incluyen tecnologías que permiten aplicar eficientemente productos neutralizantes, entregando finalmente los resultados obtenidos y la aplicación real de ésta metodología en un ambiente industrial para una empresa del sur de Chile.

1. Introducción

    En el último tiempo, la discusión en torno a la problemática de los olores emitidos por algunas industrias que afectan a las comunidades que las rodean ha tomado gran relevancia en el escenario nacional. En éste contexto, las industrias tienen hoy la oportunidad de definir estrategias orientadas a optimizar sus procesos, de manera de minimizar al máximo sus emisiones odorantes y, en consecuencia, disminuir las molestias a sus vecinos.

    En algunos casos, y, pese a haber optimizado y mejorado sus procesos, algunas empresas no consiguen reducir sus emanaciones al punto en que dejen de ser un problema, es en ese momento en que se debe pensar en tecnologías de contención y eliminación de olores. En, este caso, nos referiremos a la metodología de implementación de un Sistema de Control de Olor mediante Atomización de un agente activo al ambiente para una planta productiva con fuentes difusas e impacto declarado al entorno.

2. Determinación del problema

    Una buena detección de la causa raíz del olor, permite definir los alcances operativos que pueden tener los distintos sistemas y tecnologías asociadas al control de olores, así como también definir sus limitantes y posibilidades de éxito. Entendemos que las variables relevantes a observar son las siguientes.

  1.     Molestia: frecuencia y horarios de los reclamos. Esto nos permite entender la curva de comportamiento operativo de la salida de los olores de la planta con impacto en las personas.

  2.     Ubicación y distancia de la Inmisión (zona receptora de olores molestos).

  3.     Sentido y velocidad de los vientos.

  4.     Condición geográfica aledaña al proceso productivo y a la inmisión. Es relevante saber si existen barreras naturales o elementos amplificadores que generen cambios en el comportamiento de la pluma de olor.

  5.     Ofensividad: o potencial de molestia, concentración y caracterización del olor (incluyendo los distintos tipos de gases que lo conforman).

  6.     Tipo de proceso productivo y productos asociados, junto a su frecuencia de generación de olores.

  7.     Fuentes emisoras, las que pueden ser puntuales o fijas (por definición todas aquellas canalizables) o difusas (abiertas al ambiente sin posibilidad de canalización o confinación).

  8.     Una vez determinadas las fuentes emisoras, debemos analizar la altura de las mismas (sobre el nivel de suelo) debido a que pueden ampliar la distancia y el área de la zona de impacto final.

    Para efectos de análisis, disponemos de los siguientes datos reales de una reciente instalación y solución a una empresa ubicada en el sur de Chile.

    Reclamos recurrentes, generados mayoritariamente desde las 16:00 hasta las 0:00. Incluyendo manifestaciones en las afueras de la empresa realizadas por la comunidad vecina. La recurrencia de los reclamos generó escalamiento al Servicio de Salud respectivo, con apersonamiento en el lugar incluyendo solicitud de acciones concretas que solucionen el problema en un plazo máximo de 30 días.

    Se detectaron dos zonas de inmisión, incluidas dentro de los reclamos habituales. Ambas ubicadas en dirección Este-Noreste. La primera corresponde a una carretera de alto tránsito ubicada a 375 metros de la fuente, y la segunda asociada a una zona residencial inferior a 300 casas en un rango de 2.500 a 4.000 metros.

    El comportamiento del viento hacia la zona de impacto odorante coincide con las horas de reclamo habituales, variando su intensidad, que, en este caso, a menor velocidad incrementa la concentración de olor percibida en la inmisión debido a que los gases odorantes no alcanzan a diluirse y dispersarse, manteniéndose compactos dentro de la influencia de la pluma de gases mientras se desplazan con ella.

    La condición geográfica aledaña no incluye barreras naturales o elementos que generen resistencia o deformación al paso de la pluma odorante.

    Los descriptores de olores de salida del proceso son de tipo fecales, Indol, Escatiol, Sulfurados y Amoniacales.

    El proceso productivo es estacional (9 de 12 meses del año) con generación de riles y lodos, con permanencia de olores durante todo el año, producto del tratamiento de riles.

    Las principales fuentes de emisión de olor son las piscinas de Riles (fuente difusa) y un Digestor que por proceso debe estar abierto, siendo no canalizable por lo que las acciones de mitigación serán equivalentes a la gestión de una fuente difusa.

    La piscina de riles está ubicada a una altura de 4 metros sobre el nivel del suelo y el Digestor a 20 metros de altura.

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Figura 1. Definición de fuentes odorantes; Zona de emisión 1: Piscinas de tratamiento de Riles. ; Zona de emisión 2: Digestor.

3. Tipo de Solución Aplicada

    El problema es generado por dos fuentes difusas, se definió como mejor alternativa de solución a los problemas de olor, la atomización continua mediante sistemas de alta presión. La lógica de funcionamiento es la siguiente.

  1.     Debemos diluir el principio activo concentrado con agua para ser arrojado al ambiente vía atomización.

  2.     El tipo de nebulización debe ser muy fino y liviano. Es primordial que la gota de producto diluido en agua no precipite y neutralice en el aire el mal olor en una fase líquido gas, para después evaporarse al ambiente y desplazarse con el viento continuando la neutralización en una fase gas gas.

  3.     El uso y calidad del agua es relevante para el éxito de la función de neutralización. Las condiciones del agua son en primera instancia que no tenga olor, que se disponga de un flujo adecuado a la carga continua de los sistemas y que no sea pesada.

  4.     La salida del producto diluido en agua se hace mediante boquillas, las que deben estar ubicadas a una distancia y altura adecuadas para un correcto funcionamiento del sistema.

  5.     Las mangueras son sostenidas mediante postes capaces de resistir el peso de estas y el agua que circulará en su interior para la salida del producto por las boquillas.

    De la descripción del problema obtenemos indicaciones para definir la ubicación estratégica del sistema, según se indica en la Figura 2.

    El concepto de uso eficiente de producto es relevante. El sistema instalado permite la activación automática en función de parámetros definidos acordes a solventar el problema, debido a que entendemos que el proceso productivo genera olor, y mientras la pluma se dirija a lugares dónde no genere molestias no debe ser considerado como parte de la solución, por ende el sistema debe estar apagado. La cortina perimetral instalada abarca una distancia de 370 metros.

    La Figura 3 Muestra el esquema de instalación en el Digestor.

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Figura 2. Esquema de Instalación Cortina de Atomización Piscina de Riles

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Figura 3. Esquema Instalación Cortina de Atomización en el Digestor

    Hablar de Neutralización es clave, debido a las implicancias que genera, a diferencia de otros productos existentes en el mercado que sólo enmascaran olores saturando la zona cercana a la fuente perdiendo todo efecto debido a la dispersión del viento, esparciendo aromas no acordes al proceso productivo que se está tratando y menos solucionando el problema real. Es natural la asociación de la población a la aparición de perfumes a la ocurrencia de un problema real.

    Ambos sistemas son programados para funcionar en los horarios de mayores reclamos todos los días del mes, sujetos a la activación automática de los sensores programados de acuerdo a la realidad específica del impacto que genera ésta planta.

4. Definición del producto a utilizar

    El primer punto a evaluar es la composición de los gases odorantes, recordemos que el olor conceptualmente es el resultado de una mezcla de gases percibido por el olfato. Los análisis y la composición de los mismos indican que debemos atomizar un producto que sea eficiente en la remoción de Indol, Escaniol, compuestos sulfurados y amoniacales, bajo ésta figura nuestra definición y experiencia indican que se debe utilizar nuestro producto Ecosystem Plus, que es un Biocatalizador Orgánico, que acelera y mejora las reacciones químicas y biológicas producidas por el material en descomposición. Contiene catalizadores derivados biológicamente, sustancias químicas que modifican la superficie, y además cadenas de proteínas que actúan como plataforma para reacciones y factores estimuladores de oxidación biológica convencional.

    Los principios de acción de Ecosystem Plus son:

  •     Oxigenación: atrapa el Oxígeno y crea micro burbujas que incrementan la cantidad de Oxígeno disuelto.

  •     Catalización: Reduce la cantidad de energía requerida para que ocurran reacciones biológicas o químicas, multiplica el proceso de descomposición natural más de 100 veces.

  •     Solubilización: Mediante el rompimiento de cadenas moleculares.

    Beneficios de Ecosystem Plus:

  •     Disminuye y elimina olores de manera rápida y efectiva.

  •     Reduce notoriamente los niveles de H2S, NH3, Mercaptanos y VOC’s.

  •     Acelera la degradación de los residuos mejorando la calidad del agua residual.

  •     Incrementa el nivel de Oxígeno disuelto, al igual que la remoción de DBO, DQO, SST y grasas.

  •     No es Tóxico, Cáustico ni Corrosivo, es 100% Biodegradable, e inocuo para el ser humano.

    Teniendo definido el sistema de control de olores a utilizar y el producto neutralizante sólo nos resta definir su dilución. Las pruebas en terreno nos indicaron que para el nivel de olor que se emana de ambas fuentes, y dada la distancia comprobada mediante paneles olfativos en la inmisión, se decidió diluir un litro de producto concentrado en base a un 0,25% v/v.

    Las siguientes ecuaciones explican la interacción química del producto con los gases odorantes.

  1. R-NH2 + H2S.R-NH3 + SH-
  2. R-NH3 + SH- + O2 + H2O.R-NH3 + SO42- + OH
  3. R-NH3 + SO42- + OH-.R-NH2 + SO42- + H2O

         

    Dónde:

    R-NH2 = Compuesto de Ecosystem Plus, que contiene y actúa como vehículo de un grupo amino.

    H2S = Súlfuro de Hidrógeno en forma gaseosa.

    O2 = Oxígeno atmosférico.

    SO42- = Un ión sulfato.

    H2O = Agua

    OH= ión hidroxilo

    SH= ión sulfuro

    Se aprecia en ésta reacción, que el ión sulfuro es capturado por un grupo amino que es descompuesto a ión sulfato mientras exista oxígeno atmosférico. Por lo tanto el grupo amino original permanece intacto hasta el fin de la reacción, actuando como un catalizador.

    5.- Conclusiones

    Los resultados de ésta definición como solución de control de olores fueron de gran nivel, permitiendo mejorar las condiciones de entorno de la planta productiva.

  1.     Los reclamos de la comunidad se redujeron a cero, transformando la operación en sustentable y la autoridad eliminó restricciones de funcionamiento a la empresa.

  2.     El nivel de olor se redujo drásticamente inclusive a menos de 50 metros de las fuentes de emisión.

  3.     Los paneles de olores, desconociendo los momentos en que el sistema se encontraba encendido o apagado manifestaron el 100% de las veces coincidencia de detección de olor a 4.000 metros de las fuentes cuando el sistema estaba apagado, al igual que la desaparición del mismo cuando se encontraba encendido.

  4.     El producto atomizado, cuando por condiciones del viento, cae al interior de la piscina y toma contacto con el Ril genera un sello superficial que comienza a eliminar y reducir significativamente los gases odorantes en la fuente.

  5.     El que no contenga fragancias adicionadas dada la condición inolora del principio activo, descarta externalidades asociadas a la sospecha de estar “enmascarando” y no tratando el olor.

  6.     En la actualidad se avanza en la etapa de análisis de las pruebas para iniciar la incorporación de éste producto al proceso de tratamiento de riles dentro de las piscinas con el objetivo de aumentar el uso eficiente de este catalizador orgánico. Se pretende proyectar los ahorros en energía eléctrica generados por la reducción del tiempo necesario de la aireación, para demostrar que el gasto adicional de éstas aplicaciones en el proceso productivo, permite que ésta solución técnicamente tenga un costo diferencial negativo para la empresa en cuestión.

    Referencias Bibliográficas: El 100% de éste material fue extraído del registro histórico existente en la Biblioteca de Casos de The Synergy Group Chile, especialistas en Ingeniería en Olores.