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Evaluación de Emisiones de Dioxinas y Furanos en

Procesos de Incineración deResiduos Peligrosos

Por:

Pablo Maíz y José Rosales

Gamatek, S.A. de C.V. / Laboratorio de Ecología Industrial S.A. De C.V.gamatek@intercable.net / leisa@prodigy.net.mx

II Foro de Incineración de Residuos

Jueves 16 de Noviembre de 2000

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Contenido

→ Descripción sintetizada del Método de Referencia USEPA 23 para la Determinación de Emisiones de PCDD’s y PCDF’s.

→ Problemática comúnmente encontrada en la implementación de técnicas experimentales de evaluación de emisiones en Incineradores.

→ Revisión y observaciones en cuestión de técnicas de evaluación experimental de emisiones propuestas en el Proyecto de Norma NOM-098-ECOL-2000.

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USEPA 23

Tren de Muestreo para PCDD’s & PCDF’s

(dibenzo-p-dioxinas policloradas y dibenzofuranos policlorados)

Principio = Una muestra es extraída de la fuente en forma isocinética. Las partículas se depositan en el filtro y sonda, mientras que las compuestos en estado gaseoso son adsorbidos en una resina sintética empacada. La muestra no puede ser separada en fracciones de partículas y vapor. Los PCDD’s y PCDF’s son extraídos de la muestra integral, separados por cromatografía de alta resolución y analizados por espectrometría de masas de alta resolución.

Aplicabilidad = Este método es aplicable para la determinación de la concentración y emisión de dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD’s) y dibenzofuranos policlorados (PCDF’s) en los gases que fluyen en un ducto.

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USEPA 23, esquema de tren de muestreo

Le c t uras :

∆H (=) Caíd a de Pres ión en Med ido r de Orificio∆P (=) Pres ión DinámicaPV (=) Vacío en Tren de MuestreoTC (=) Temperatura de Gases en DuctoTE (=) Temperatura de Entrad a a Gasómetro SecoTF (=) Temp eratura en Filt roTI (=) Temp eratura en Salida de Caja FríaTM (=) Temperatura d e Salida d e Gasómetro SecoVG (=) Vo lumen d e Gas Seco Mues treado

TCPuerto de Mues treo

Manómetro

TS

PVTETM

4 5 3

VG

TF

∆P

∆H

CAJA FRIA

1 2 3 4

Co rd ón Umb ilical

Vacuó metro

Válvula de Contro l Grueso

Válvula de Contro l

Fino

Senso res d e Temp eratura

GasómetroSecoMedidor

d e Orificio

SONDA

Co berto r de Sonda

LinerTubo d e Pito t

t ipo "S"

Boq uilla

Senso res de Temp eratura

CAJA CALIENTE

Filtro

Senso r de Temp eratura

Res is tencia de Calentamiento

Imp ing e r D e s c rip t io n

1 / Mod ificado / Aco rtado / Vacío2 / Mod ificado / 100 ml H2O3 / Es tándar / 1 00 ml H2O4 / Mod ificado / Vacío5 / Mod ificado / 200 - 300 g Silica6 / No requerid o

TI

5

BañoAgua-Hielo

VálvulaCheck

6

Bo mba de Vacío

Pared de Ducto

Direcció ndelFlujo

Condensador enfriado con Ag ua

Trampa d e Res ina XAD-2

5

Esquema Tren de muestreo

XAD-2

100 mlDI Water Empty Silica Gel

(Empty)

RecirculationPump

Assembly HorizontalCondenser

ImpingerKnockout

Ice Water

Glass Filter

Schematic of the EPA Method 23 Sampling Train

Oven120░C 120▒ 14120░

Bath

Temp < 20░C

Temp < 20░C (Tube connects to theback of the Condenser)

Glass Nozzle

ProbeGlass Lined

Heater

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USEPA 23Tren de Muestreo (Caja Caliente y Fría)

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USEPA 23 tren completo

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USEPA 23Caja de Control (Consola)

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USEPA 23Qué es un Muestreo Isocinético?

La muestra es extraída a la misma velocidad con que se mueve dentro del ducto

Donde: %I (=) Relación IsocinéticaVBOQUILLA (=) Velocidad de Extracción en la Entrada a la BoquillaVGAS (=) Velocidad del Gas en el Punto de Muestreo

Cuándo necesitamos un Muestreo Isocinético?

Cuando se muestrean sólidos y/o líquidos suspendidos en una corriente gaseosa.

100V

VI%GAS

BOQUILLA ×=

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USEPA 23Porqué necesitamos del Muestreo Isocinético?

%I = 100

CMEDIDA = CREAL

%I > 100

CMEDIDA < CREAL

%I < 100

CMEDIDA > CREAL

Rango Aceptable:

90 ≤ %I ≤ 110

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USEPA 23Medición de Velocidad

La velocidad es determinada en una serie de puntos transversales de muestreo distribuidos en un corte transversal del ducto. Dado que la velocidad se determina haciendo uso de un Sistema de Tubo de Pitot - Manómetro, los Métodos de Referencia asumen que el Flujo se encuentra totalmente desarrollado en el sitio de muestreo.

Teóricamente, un arreglo de diámetros equivalentes de ducto recto sin perturbaciones 8:2, es capaz de desarrollar el flujo, sin embargo, en ocasiones esta longitud no es suficiente. Por otro lado, cuando existen grandes áreas transversales de flujo, bajas velocidades y/o objetos alineadores de flujo, comúnmente se observa que un arreglo mucho menor es suficiente para encontrar un flujo completamente desarrollado (p.e. arreglos menores o iguales a 2:½).

ZO NA DE SALIDATurbulencias causadas por la expansión del gas, viento, etc.

ZO NA DESARRO LLADAFlujo completamente desarrollado: vector principal de velocidad paralelo a pared de ducto (referencia). En esta zona se debe de evaluar la velocidad del gas.

ZO NA DE TRANSICIO NEl flujo comienza a alinearse pero aún el vector principar de velocidad no se encuentra paralelo a la pared.

ZO NA DE ENTRADAGrandes turbulencias, flujo en retroceso, zonas muertas, flujo ciclónico, etc.

PERTURBACIO N

SITIO DEMUESTREOADECUADO

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USEPA 23Generalidades de Aseguramiento y Control de Calidad en Muestros Integrales IsocinéticosCuando se realiza un Muestreo Isocinético, se debe prestar especial cuidado en:

• Selección del Material de Boquilla y Liner • Calibración del Gasómetro Seco

• Material Usado para Sellar Uniones • Calibración del Medidor de Orificio

• Grado de los Reactivos • Calibración del Tubo de Pitot

• Pruebas de Hermeticidad Apropiadas • Calibración de Sensores de Temperatura

• Selección del Material del Filtro • Medición del Diámetro Real de Boquilla

• Material del Soporte del Filtro • Volumen de Gas a Muestrear

• Siempre Efectúe Blancos (de Campo o Analíticos) • Recuperación de Muestra Apropiada

• Puntos Transversales Apropiados • Cálculos Correctos

• Flujo Desarrollado • Peso Molecular Base Seca (Fo no aplica en

• Estimación de Humedad (en preliminares) Procesos de Incineración)

dentro de otras buenas prácticas de laboratorio.

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USEPA 23Tópicos Importantes del Método USEPA 23:• No fume alrededor del área de muestreo, recuperación de muestra y análisis.

• Asegúrese de eliminar completamente de la vidriería toda la grasa de silicón.

• Los blancos de campo son útiles.

• Grado de Reactivos apropiado (pesticida o mejor)

• Tenga cuidado en los cálculos. Especialmente con las correcciones por blancos.

• Siempre presente los resultados expresados como concentración o emisión. Aún y cuando algún compuesto se haya encontrado por debajo del mínimo detectable.

• Defina el protocolo de la prueba y el alcance sobre sus conclusiones. El poder de una prueba depende del número de corridas que se efectúen.

• Prepare directrices para el cálculo de promedios. Especialmente cuando: (a) exista diferencias en los periodos de muestreo de las corridas, y; (2) cuando algún compuesto sea detectado en 1 o más corridas, y no detectado en el resto.

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IMPLEMENTACIONLa implementación del USEPA 23 en Incineradores comúnmente presenta los siguientes problemas:

– Temperatura de Emisión ( >450ºC ):

• Sonda Enfriada por Agua o por Aire

• Tren de Cuarzo (para substitución de Pyrex)

• Eliminar la unión Boquilla-Liner (estudio preliminar de Velocidades a Condiciones de Muestreo para posteriormente

seleccionar el diámetro de boquilla apropiado y soldar la boquilla al liner)

– Composición Global de Gases variable.

• Generalmente el residuo incinerado posee una composición variable, por lo que la composición global de gases debe de ser monitoreada a lo largo de cada corrida isocinética.

• La composición global de gases debe de incluir la evaluación experimental de CO2. El uso de Factores de Combustible reportados (Fo), no aplica para estos procesos.

– Manejo y Recuperación de la Muestra:

• Condiciones de limpieza

• Refrigeración de muestras

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IMPLEMENTACION

PYREX para T < 450ºC Cuarzo para T > 450ºC

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IMPLEMENTACIONSonda Enfriada con Agua

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Muestreo•Previo:

•Limpieza de cristalería•Preparación del módulo XAD-2 y filtros•Materiales (cepillos y pisetas de teflón, solventes grado pesticida, sondas, vidriería suficiente, etc)

• En campo:•Selección del sitio de trabajo•Preliminar, humedad (gravimétrica vs saturación), selección de boquilla•Armado del tren•Prueba de infiltraciones •Tiempo de muestreo•Cambio de transversa•Prueba final de infiltraciones•Recuperación de muestras (filtro, XAD, enjuagues(3): Acet, ClorMet,Tolu.

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MuestreoLISTA DE VERIFICACION

METODO USEPA 23 (PCDDs,PCDFs, CBs) VERIFICACIONES PREVIAS

EQUIPO Marca y modelo del equipo de muestreo..................................................................................................... Factor de Calibración del Medidor de Gas (γ)...................................Fecha de Calibración.......................... Constante del orificio (∆H@)...........................................................Fecha de Calibración.......................... Factor del tubo pitot (Cp)................................................... .............Fecha de Calibración........................... Boquillas de muestreo (Diámetro)....................................................Fecha de Calibración........................... Termopar/cordón umbilical/indicador.(Unidades)............................Fecha de Calibración........................... Identificación permanente de Consola de Control (si) (no) Tubo Pitot (si) (no) Boquillas (si) (no) Termopar (si) (no) Número de juegos de vidrio limpios y probados, disponibles en el campo.................................................... Valor de la Prueba de Limpieza e Vidrieria ............................................................................................. Número de juegos de botellas de muestreo limpias y probadas, disponibles en el campo.............................. Valor de Siembra de Dioxinas .................................................................................................................

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C H I M E N E A M á x im o ∆ P ( “ H 2 O ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .T e m p e r a t u r a ( F ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F lu jo c ic ló n ic o : ( S i) ( N o ) D iá m e t r o d e c h im e n a ( m ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D is t a n c ia d e l p u e r t o d e m u e s t r e o a c a m b io d e s e c c ió n ( m , φ ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D is t a n c ia d e l p u e r t o d e m u e s t r e o a t o p e d e c h im e n e a ( m , φ ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N ú m e r o d e p u n t o s a m u e s t r e a r . . . . . . . . . . . . . . . . . V e r ific a c ió n d e l e s p a c ia d o d e p u n t o s ( S i) ( N o ) D iá m e t r o d e b o q u illa : N o m in a l . . . . . . . . . . . . . P a r a le lo a la z o n d a . . . . . . . . . . p e r p e n d ic u la r a la z o n d a . . . . . . . . . T ie m p o d e m u e s t r e o p o r p u n t o ( m in u to s ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . H u m e d a d c a lc u la d a d e g a s e s (% v /v ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C o m p o s ic ió n d e g a s e s s e c o s : O 2 % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C O 2 % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F lu jo m á x im o d e m u e s t r e o ( ft 3 /m in ) : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V o lu m e n T o t a l e s t im a d o d e m u e s t r a ( N ft3 s e c o s ) : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F a c t ib ilid a d d e I s o c in e t ic id a d : ( S i) ( N o ) V e r ific a c ió n d e M e d id o r d e g a s v s O r ific io c r ít ic o : V a c ío : ( “ H g ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .∆ H ( “ H 2 O ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0 .5 ft 3 e n ( 5 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V e r ific a c ió n d e S is t e m a d e m e d ic ió n d e t e m p e r a t u r a : h ie lo /a g u a : 3 2 F M e d id a ( F ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P r e s ió n B a r o m é t r ic a m e d id a c o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V a lo r ( “ H g ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e s p o n s a b le d e Q A /Q C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . O t r a s o b s e r v a c io n e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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LISTA DE VERIFICACION METODO USEPA 23 (PCDDs,PCDFs, CBs) PREPARACIÓN DEL TREN DE MUESTREO

Disponibilidad de vidrios: Zondas: ...................................... Portafiltros: ................................ Soportes de filtro: ....................... Condensadores: ......................... Trampa de XAD: ...................... Filtros guardados en Petri de Vidrio: (Si) (No) Trampas XAD selladas: (Si) (No) Lugar donde el Tren fué armado: .............................................................................................................. Uniones sin grasa: (Si) (No) Burbujeadores fueron pesados: (Si) (No) Verificación de la Balanza: 289g = ........................... Hermeticidad del Tren verificada en Tierra (Si) (No) Volumen usado (ft3)....................... Tren sellado antes de ser elevado a la Plataforma (Si) (No) Zonda sellada antes de ser elevada a la Plataforma (Si) (No) Responsable de QA/QC............................................................................................................................. Otras observaciones...................................................................................................................................

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Vacío (“ Hg)...................................... Pérdidas (ft3/min) .......................(< 0.02 ft3/min) Volumen usado (ft3) ........................................ Se avisó que se puede alimentar hexas: (Si) (No) Verificación de hermeticidad del Sistema de medición de ∆P: Pitot puenteado: (Si) (No) Rama de presión mayor: Columna de agua (“ H2O)................................... ∆“/min ........................... Rama de presión menor: Columna de agua (“ H2O)................................... ∆“/min ........................... Bomba de recirculación funciona (Si) (No) Suficiente hielo: (Si) (No) Horno a 250F: (Si) (No) Zonda a 250 F (Si) (No) Esta el proceso estabilizado (Si) (No) Hora de Inicio de muestreo .............................................. Otras observaciones................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................. Prueba de hermeticidad luego de primera traversa: Vacío (“ Hg)...................................... Pérdidas (ft3/min) .......................(< 0.02 ft3/min) Volumen usado (ft3) ........................................

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Suficiente hielo: (Si) (No) Prueba de hermeticidad final: Vacío (“ Hg)...................................... Pérdidas (ft3/min) .......................(< 0.02 ft3/min) Volumen usado (ft3) ........................................ Otras observaciones................................................................................................................................... Zonda sellada en la plataforma: (Si) (No) Tren sellado en la plataforma: (Si) (No) Responsable de QA/QC............................................................................................................................. Otras observaciones...................................................................................................................................

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LISTA DE VERIFICACION METODO USEPA 23 (PCDDs,PCDFs, CBs)

RECUPERACION DE MUESTRA

Llevada acabo donde se armó el tren: (Si) (No) Filtro Guardado en Petri de Vidrio (Muestra 1): (Si) (No) Trampa de XAD cerrada y cubierta de aluminio (Muestra 2): (Si) (No) Tren enjuagado 3 veces con Acetona y 3 veces con Cloruro de Metilo (Muestra 3): (Si) (No) Tren enjuagado 3 veces con Tolueno (Muestra 4): (Si) (No) Muestras etiquetadas y Niveles marcados: (Si) (No) Burbujeadores pesados: (Si) (No) Parte superior de Silica Gel color azul: (Si) (No) Peso total de humedad recogida (g):................................. Humedad medida (%) ..................................................... pH del primer burbujeador ..............................unidades Muestras Guardadas a 5 grados centigrados: (Si) (No) Responsable de QA/QC............................................................................................................................. Otras observaciones...................................................................................................................................

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Cálculos210 Congeneres PCDD/PCDF

17 Congeneres 2,3,7,8-Substituidos

A cada uno de los 17 congeneres le esasignado un Factor de Equivalencia Tóxica

(T(Toxic EEquivalency FFactor )

T E FT E F

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Cálculos2,3,7,8-TCDD

TEF=11,2,3,7,8-PeCDD TEF=0.5

1,2,3,4,7,8-HxCDD TEF=0.11,2,3,6,7,8-HxCDD TEF=0.11,2,3,7,8,9-HxCDD TEF=0.1

1,2,3,4,6,7,8-HpCDD TEF=0.01

OCDD TEF=0.001

2,3,7,8-TCDF TEF=0.11,2,3,7,8-PeCDF TEF=0.052,3,4,7,8-PeCDF TEF=0.51,2,3,4,7,8-HxCDF TEF=0.11,2,3,6,7,8-HxCDF TEF=0.11,2,3,7,8,9-HxCDF TEF=0.12,3,4,6,7,8-HxCDF TEF=0.11,2,3,4,6,7,8-HpCDF TEF=0.011,2,3,4,7,8,9-HpCDF TEF=0.01OCDF TEF=0.001

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Cálculo de TEQ

TEQ = Sum ( Conc. x TEF )

Correcciones de T y P y ajuste al 7% O2

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$$ M23•Dependiendo del laboratorio y de la dificultad del muestreo, los precios por corrida, incluyendo muestreo y análisis en general, varía entre $ 2,500 - $ 3,300 dólares (muestreo y análisis)

•No existe infraestructura analítica instalada en México, ya que no existe suficiente número de muestras que justifique la inversión en el equipo (alta resolución, HRGC/HRMS)

•Los análisis no son efectuados en México (normalmente en EUA y Canadá)

• En protocolos de incineración, son requeridos normalmente tres corridas. No siempre se solicita blanco de campo.

•La evaluación anual no se define claramente en cuanto al número de corridas

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NOM-098-ECOL-2000

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NOM-098-ECOL-2000Las siguientes observaciones atienden exclusivamente a incongruencias o áreas de mejora en cuestión de evaluación de emisiones y límites máximos permisibles, establecidos en el Proyecto de Norma Oficial Mexicana NOM-098-ECOL-2000

• Incisos 3.7 a 3.13: En general, los métodos de muestreo de emisiones planteados como base (Normas Mexicanas) para el resto de los estudios, son obsoletos y se encuentran cancelados de acuerdo a la LFMN Artículos 51 y 51A.

– NMX-AA-009-1993 (Velocidad)

– NMX-AA-010-1974 (PST)

– NMX-AA-AA-035-1976 (Composición Global)

– NMX-AA-054-1979 (%H)

– NMX-AA-055-1979 (SO2)

– NMX-AA-070-1980 (Cl-)

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NOM-098-ECOL-2000

• Inciso 8.2: Se establece que las chimeneas deben contar con plataformas y puertos de muestreo establecidos de acuerdo a la NMX-AA-009-1993. Las especificaciones establecidas en la Norma son en general erróneas o incompletas y tienden a que sus usuarios las malinterpreten y realicen instalaciones completamente innecesarias e inútiles.

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NOM-098-ECOL-2000

• Inciso 9.5: Establecimiento de Límites Máximos Permisibles (Tabla 1)

– Concentraciones establecidas en mg/m³

– Se menciona que las concentraciones son referidas a condiciones “estándar”, cuando dichas condiciones no existen de acuerdo al Sistema de Unidades Mexicano. En México, las condiciones de referencia son denominadas “Normales”, y sus condiciones son las indicadas en la norma (25ºC, 101325 Pa).

– Por lo general, las condiciones de referencia “standard conditions” del Sistema de Unidades Americano de Ingeniería, utiliza las condiciones de 20ºC y 101325 Pa.

– Las condiciones de referencia de contenido de humedad (base seca o base húmeda), no son indicadas, lo cual trae errores considerables. Por ejemplo, una concentración de 100 mg/Nm³ en un efluente con 15% en volumen de Humedad, puede ir desde 85 hasta 117.6 mg/Nm³ al no indicar en que condición de referencia de humedad se encuentra reportada.

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NOM-098-ECOL-2000

• Inciso 9.5: Establecimiento de Límites Máximos Permisibles (Tabla 1)

Continuación....

– Concentración de NOx en mg/m³

No se indica como qué compuesto debe expresarse (NO2 o NO)

Por ejemplo, una medición continua de NOx que resulte en una concentración promedio de 240 ppmv bs @ 7% v bs O2, al convertirse a mg/Nm³ bs @ 7% v bs O2, puede resultar en:

294 mg/Nm³ bs @ 7% v bs O2, expresada como NO --> Dentro de Límite

451 mg/Nm³ bs @ 7% v bs O2, expresada como NO2 --> Fuera de Límite

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NOM-098-ECOL-2000

• Anexo 1: Método CENICA para CO

– Equivalencias ppmv (=) mg/m³

En este anexo se presentan en repetidas ocasiones equivalencias de concentración de CO en ppmv y mg/m³. Para la expresión de la concentración en mg/m³ no indican las condiciones de referencia de presión y temperatura, las cuales fueron tomadas como las condiciones estándares del Sistema Americano de Ingeniería, o bien 20ºC y 101325 Pa. Estas equivalencias deberían ser expresadas a 25ºC y 101325 Pa.

Por Ejemplo:

En la Tabla 2.1-2, se indica una equivalencia de 3000 ppmv = 3500 mg/m³

Cuando debió expresarse como 3000 ppmv = 3433 mg/Nm³

Error equivalente a 1.95%.

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NOM-098-ECOL-2000

• Anexo 1: Método CENICA para CO

– Intervalos de Cuantificación del SMCE

El método fija los Intervalos de Cuantificación. Por lo general, los Intervalos de Cuantificación son fijados en función a las necesidades propias del incinerador.

– Especificaciones de Desempeño

Estas son fijadas en función a los Intervalos de Cuantificación del SMCE, y expresadas como concentración. Por lo general, las especificaciones de desempeño para SMCE son fijadas en forma porcentual y son función del Intervalo de Cuantificación del SMCE.

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NOM-098-ECOL-2000

• Anexo 1: Método CENICA para CO

– Especificaciones de Desempeño (Continuación...)No se evalúa la desviación causada por la interferencias (prueba de interferencia).

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NOM-098-ECOL-2000

• Anexo 3: Método CENICA para Hg

– Método exclusivo para Hg. El resto de los Metales no poseen Método de Referencia para su evaluación.

• Anexo 4: Método CENICA para PCDD’s y PCDF’s

– Baja Resolución.

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NOM-098-ECOL-2000

0.00001

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

10

100

0.1 1 10 100 1000

Duración de cada Corrida (h)

Con

cent

raci

ón (n

g EQ

T/N

m³ @

7%

O2)

Límite NOM-098 LDM por Baja Resolución LDM por Alta Resolución

Para alcanzar un Límite d e Detecció n de Métod o q ue equivalg a al 10 % d el Límite Máximo de Emis ió n es tab ecido po r la NOM-09 8-ECOL-20 00 , se requiere que cad a mues tra d efinit iva (o cada co rrida) teng a una duración mayo r a 1 80 horas . Es to con las s ig uientes sup os icio nes :a) O2 en lo s gases es de 7 % v, b sb ) Flujo d e Mues treo 0 .7 5 Nft³/minc) LDM po r Baja Reso lució n es el ind icad o en la NOM-09 8d ) LDM p or Alta Reso lució n es 10 00 veces menor al de Baja Reso lución (relació n ap roximad a).

Para alcanzar un Límite de Detección d e Méto do que eq uivalga al 1 0 % d el Límite Máximo d e Emis ión es tabecid o p or la NOM-0 98 -ECOL-2 00 0 , se req uiere q ue cad a mues tra definit iva (o cad a co rrid a) tenga una d uración mayor a 0 .2 ho ras (12 min). Es to con las s ig uientes sup os icio nes :a) O2 en lo s g ases es d e 7% v, b sb ) Flujo de Mues treo 0 .75 Nft ³/min b sc) LDM p or Baja Reso lución es el ind icado en la NOM-0 98d) LDM po r Alta Reso lución es 1 00 0 veces meno r al d e Baja Reso lución (relación ap ro ximad a).

Para alcanzar un Límite d e Detecció n de Métod o q ue equivalg a al 10 % d el Límite Máximo de Emis ió n es tab ecido po r la NOM-09 8-ECOL-20 00 , se requiere que cad a mues tra d efinit iva (o cada co rrida) teng a una duración mayo r a 1 80 horas . Es to con las s ig uientes sup os icio nes :a) O2 en lo s gases es de 7 % v, b sb ) Flujo d e Mues treo 0 .7 5 Nft³/min bsc) LDM po r Baja Reso lució n es el ind icad o en la NOM-09 8d ) LDM p or Alta Reso lució n es 10 00 veces menor al de Baja Reso lución (relació n ap roximad a).

38

NOM-098-ECOL-2000• Ejemplo ilustrativo de la diferencia matemática entre el uso de alta y baja resolución:

– Incinerador de Residuos Hospitalarios:

• Aire Controlado

• Lavador de Gases Húmedo

• 400 kg de residuos / h

• Volumen de Gases emitidos: 7.5 Nm³ bs / kg de residuo

– Emisiones calculadas en base a Factores de Emisión reportados en el USEPA -Emission Factor Inventory Group - Office of Air Quality Planning and Standards - Air Chief 7.0 - Medical Waste Incineration (Manual AP-42)

– Tipo de Muestreo:

• Isocinético a flujo promedio de muestreo de 0.719 Nft³/min (valor típico para operar a ∆H = 1 “H2O; MBS = 29.30 g/gmol; TM = 555 ºR; %H = 20 % v, y; ∆H = 1.7 “H2O

• La corrida se efectuó con duración de 4 horas a fin de muestrear 172.45 Nft³bs (4.88 Nm³ bs).

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NOM-098-ECOL-2000Factor Factor Concentración MasaEQ T de Real Muestreada

Emisión (2)(1)

(adim.) (kg/Mg) (pg) Alta Baja Alta Baja2,3,7,8-Cl4-Dibenzofurano 0.1 6.30E-09 0.1052 4102 4102 4102 0.1052 0.1052

2,3,7,8-Cl4-Dibenzo-p-dioxina 1 6.45E-11 0.0108 42 42 0 0.0108 01,2,3,7,8-Cl5-Dibenzofurano 0.05 5.22E-10 0.0044 340 340 0 0.0044 02,3,4,7,8-Cl5-Dibenzofurano 0.5 1.53E-09 0.1277 996 996 0 0.1277 0

1,2,3,7,8-Cl5-Dibenzo-p-dioxina 0.5 3.04E-10 0.0254 198 198 0 0.0254 01,2,3,4,7,8-Cl6-Dibenzofurano 0.1 4.48E-09 0.0748 2917 2917 0 0.0748 01,2,3,6,7,8-Cl6-Dibenzofurano 0.1 1.76E-09 0.0294 1146 1146 0 0.0294 02,3,4,6,7,8-Cl6-Dibenzofurano 0.1 4.80E-09 0.0801 3126 3126 0 0.0801 01,2,3,7,8,9-Cl6-Dibenzofurano 0.1 1.76E-10 0.0029 115 115 0 0.0029 0

1,2,3,4,7,8-Cl6-Dibenzo-p-dioxina 0.1 4.61E-10 0.0077 300 300 0 0.0077 01,2,3,6,7,8-Cl6-Dibenzo-p-dioxina 0.1 9.05E-10 0.0151 589 589 0 0.0151 01,2,3,7,8,9-Cl6-Dibenzo-p-dioxina 0.1 1.14E-09 0.0190 742 742 0 0.0190 0

1,2,3,4,6,7,8-Cl7-Dibenzofurano 0.01 8.97E-09 0.0150 5841 5841 5841 0.0150 0.01501,2,3,4,7,8,9-Cl7-Dibenzofurano 0.01 1.75E-09 0.0029 1140 1140 0 0.0029 0

1,2,3,4,6,7,8-Cl7-Dibenzo-p-dioxina 0.01 3.47E-09 0.0058 2260 2260 0 0.0058 01,2,3,4,6,7,8,9-Cl8-Dibenzofurano 0.001 2.45E-10 0.00004 160 160 0 0.00004 0

1,2,3,4,6,7,8,9-Cl8-Dibenzo-p-dioxina 0.001 0.00E+00 0.0000 0 0 0 0 0PCDD's + PCDF's 0.5263 0.5263 0.1202

(1) USEPA -Emission Factor Inventory Group - Office of Air Quality Planning and Standards - Air Chief 7.0 - Medical Waste Incineration(2) Concentración (=) ng EQT / Nm³ bs @ 7% v bs O2

Método Método

Masa Detectada ConcentraciónReportada

(2)(pg)

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NOM-098-ECOL-2000Duración

de Corrida(h) Real Alta Baja0.1 0.5263 0.5125 0.00000.2 0.5263 0.5263 0.00001 0.5263 0.5263 0.00002 0.5263 0.5263 0.10523 0.5263 0.5263 0.12024 0.5263 0.5263 0.12025 0.5263 0.5263 0.12026 0.5263 0.5263 0.27517 0.5263 0.5263 0.27518 0.5263 0.5263 0.28099 0.5263 0.5263 0.2809

10 0.5263 0.5263 0.280915 0.5263 0.5263 0.313220 0.5263 0.5263 0.440930 0.5263 0.5263 0.475150 0.5263 0.5263 0.4794

100 0.5263 0.5263 0.5125200 0.5263 0.5263 0.5263

Concentraciónng EQ T / Nm³ bs @ 7% v bs O 2

En el mismo ejemplo anterior, haciendo cambios en el tiempo de muestreo (por ende cambios en el volumen de gas muestreado y la masa de PCDD’s y PCDF’s capturada), se genera la siguiente tabla comparativa en donde se aprecia que por Alta Resolución, el 100% de los compuestos son detectados a partir de corridas con duración mayor o igual a 0.2 h (12 minutos), mientras que por Baja Resolución, el 100 % no ocurre sino hasta corridas por encima de 150 h, lo cual resulta prácticamente imposible de efectuar con el tren de muestreo propuesto.

41

NOM-098-ECOL-2000Protocolo de Cálculo

En general, los métodos propuestos Integrales Isocinéticos y de Control a Flujo Constante, carecen de un protocolo de cálculo que regule:

– Manejo de Mínimos DetectablesEn un muestreo integral el analito o especie muestreada generalmente se filtra, absorbe o adsorbe (física o químicamente) en el tren de muestreo y posteriormente el equipo de muestreo mide el volumen de gas muestreado. El analito es posteriormente analizado en laboratorio y su masa total capturada por el tren de muestreo es obtenida. Finalmente, la concentración del analito es calculada como la masa detectada entre el volumen muestreado, y este valor es multiplicado por factores de referenciado (presión, temperatura, humedad, oxígeno, etc.). Sin embargo, es común encontrar que cuando la masa del analito no es detectada en el análisis de laboratorio, el resultado de concentración en el ducto se indica erróneamente como ND (“No Detectado”); cuando en realidad, el valor del Nivel Mínimo Detectable del Método debe de ser expresado a condiciones de ducto.

m < LDM

Valor Reportado de Forma Correcta:

Valor Reportado de Forma Incorrecta:

CorreccióndeFactoresVm ×<

ND

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NOM-098-ECOL-2000Protocolo de Cálculo (Continuación...)

– Manejo de BlancosEste protocolo debe definir como tratar los resultados obtenidos con respecto a los resultados obtenidos en un blanco.

Por ejemplo:

Blanco Muestra Reportar

< LDM < LDM

< LDM m

b < LDM

b m

Si (m-b) > 0

Si (m-b) ≤ 0

CorreccióndeFactoresVm×

CorreccióndeFactoresV

bm×

−

CorreccióndeFactoresV

LDM×<

CorreccióndeFactoresV

LDM×<

CorreccióndeFactoresV

LDM×<

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NOM-098-ECOL-2000Protocolo de Cálculo (Continuación...)

– Manejo de BlancosEste protocolo debe definir como calcular los resultados promedio entre varias corridas.

Por ejemplo:

Corrida 1 Corrida 2 Promedio

< C1 < C2

< C1 C2

C1 < C2

C1 C2

202C +

201C +

22C1C +

<

22C1C +