acs ica 140 - orarbo.gov.coorarbo.gov.co/apc-aa-files/57c59a889ca266ee6533c26... · la dispersión...

REVISIÓN 3 Noviembre de 2010

Página 1 de 47

ACS ICA 140

Informe de Calibración e Implementación del Modelo de Dispersión de Contaminantes Atmosféricos en la Zona de Influencia de la

PTAR Salitre

PRODUCTO 4 CONTRATO No. 2-02-26100-0159-2010

“REALIZAR EL LEVANTAMIENTO DE LA LÍNEA BASE AMBIENTAL DE CALIDAD DEL AIRE EN LA PTAR SALITRE PARA LAS

UNIDADES DE TRATAMIENTO EXISTENTES Y LAS PROYECTADAS PARA SU AMPLIACIÓN A 8 m3/s Y

TRATAMIENTO SECUNDARIO”.

BBooggoottáá DD..CC.. NNoovviieemmbbrree ddee 22001100

ACS ICA 140: Informe de Calibración e Implementación del Modelo de Dispersión de Contaminantes Atmosféricos en la Zona de Influencia de la PTAR Salitre


Página 2 de 47

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 5

2. OBJETIVOS ................................................................................................................................ 7

2.1. GENERAL .................................................................................................................................... 7 2.2. ESPECÍFICOS ............................................................................................................................. 7

3. MODELAMIENTO DE DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES. .................................................. 8

3.1. HIPÓTESIS DE BASE CONSIDERADAS EN LOS ALGORITMOS DE CÁLCULO. ................ 10 3.2. OPCIONES DE DISPERSIÓN .................................................................................................. 11 3.3. TIEMPOS DE PONDERACIÓN Y OPCIONES DEL TERRENO .............................................. 11 3.4. RECEPTORES .......................................................................................................................... 12 3.5. DEPOSICIÓN ............................................................................................................................ 13 3.6. DATOS METEOROLÓGICOS ................................................................................................... 14 3.6.1. DATOS PARA LA ESTIMACIÓN CON DEPOSICIÓN SECA Y HÚMEDA ....................... 16

4. DATOS DE EMISIÓN DE CONTAMINANTES ......................................................................... 20

4.1. FUENTES DE EMISIÓN FIJAS ................................................................................................. 21 4.2. FUENTES DE EMISIÓN MOVILES ........................................................................................... 24 4.3. UBICACIÓN DE LAS FUENTES ............................................................................................... 26

5. RESULTADOS Y ANÁLISIS ..................................................................................................... 27

5.1. GENERAL .................................................................................................................................. 27 5.2. DISPERSIÓN DE DIOXIDO DE AZUFRE. ................................................................................ 28 5.3. DISPERSIÓN DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO. ......................................................................... 32 5.4. DISPERSIÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO. ....................................................................... 34 5.5. DISPERSIÓN DE MATERIAL PARTICULADO ......................................................................... 37

6. CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 42

7. RECOMENDACIONES ............................................................................................................. 44

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................ 45



Página 3 de 47

LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1 PLANCHAS DE ISOPLETAS………………………………………………………….12 PLANOS.

ANEXO 2 REPORTE DE SALIDA ISC-AERMOD………………………………………………........33 PÁG.



Página 4 de 47

ESTADO DE REVISIÓN Y APROBACIÓN

Título Documento: Informe de calibración e implementación del modelo de dispersión de contaminantes atmosféricos en la zona de influencia de la PTAR El Salitre

Codificación ACS ICA 140

N ú m e r o d e R e v i s i ó n 3

Elaboración Nombre

I.Q. Juan Carlos Mendoza. I.Q. Diego Mauricio Alea Poveda

Firma

Revisó y aprobó: Nombre: Ing. Alexander Zúñiga

Firma:



Página 5 de 47

1. INTRODUCCIÓN

Con el fin de complementar el análisis de los resultados del monitoreo relacionado con el

Producto 1 (Informe ACS ICA 134)1 del presente contrato, se realizaron modelos de

dispersión de los contaminantes evaluados provenientes de las unidades existentes

presentando las observaciones correspondientes de su comportamiento y estimando el

área de influencia de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales El Salitre (PTAR El

Salitre), tomando en cuenta la línea base ambiental del predio donde se realizará la

ampliación de la planta.

En el presente informe se encuentra una breve descripción técnica de la metodología

empleada para la evaluación del comportamiento de los contaminantes: material

particulado expresado como partículas suspendidas totales dadas como PST (dentro de

las cuales están contenidas las partículas respirables expresadas como PM-10), dióxido

de azufre expresado como SO2, óxidos de nitrógeno expresados como NO2 y monóxido

de carbono expresado como CO en la PTAR El Salitre.

Con el propósito de determinar las emisiones de PST, SO2, NO2 y CO necesarias para el

modelamiento de dispersión de contaminantes, se toman los datos de emisión

presentados en el Producto 1 (Informe ACS ICA 134), informes de emisión de

contaminantes de la PTAR El Salitre e información suministrada por la Gerencia de

Tecnología de Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB).

Es de vital importancia aclarar que para el modelamiento de dispersión es necesario

disponer de datos de fuentes fijas, datos que en el marco de este contrato no se tomaron,

pero están disponibles en los contratos No 2-05-26296-0792-2009 y No 2-05-26296-0150-

2010 desarrollados en el ACUEDUCTO DE BOGOTA con interventoría del CONSORCIO

DE GESTION INTEGRAL cuyos informes corresponden a las referencias ACS IE 289 y

1 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL AIRE COMO

LÍNEA BASE DE LA AMPLIACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EL SALITRE. Informe ICA 134 (Producto 1) Contrato No. 2-02-26100-0159-2010.



Página 6 de 47

ACS IE 308 respectivamente.2. Por lo tanto se hizo uso de ellos para el modelamiento. Es

preciso aclarar que dichas emisiones corresponden a las fuentes fijas presentes en la

planta. Más adelante se especifica de manera más detallada la información recolectada

en el producto 1 (Informe ICA 134) del presente contrato y como ésta es comparada con

los datos de simulación en la sección de resultados y análisis.

La dispersión de concentración de contaminantes fue calculada mediante el software ISC-

AERMOD VIEW, un modelo de dispersión Gaussiano. El modelamiento se llevó a cabo en

tres escenarios con el fin de evaluar el comportamiento de los contaminantes en

condiciones de tiempo seco, en condiciones húmedas y en condiciones promedio

generales con el fin de observar su comportamiento sobre el área de influencia.

Adicionalmente, este informe describe la metodología aplicada, los recursos utilizados, los

resultados del modelamiento de dispersión, conclusiones y recomendaciones pertinentes.

2 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS DE

CONTAMINANTES DE LA PTAR EL SALITRE. Informe ACS IE 289 Contrato No 2-05-26296-0792-2009.

AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS DE CONTAMINANTES DE LA PTAR EL SALITRE. Informe ACS IE 308 Contrato No 2-05-26296-0150-2010.



Página 7 de 47

2. OBJETIVOS

2.1. General

Construir, implementar y calibrar un modelo de dispersión para los parámetros material

particulado (PST), dióxido de nitrógeno (NO2), monóxido de carbono (CO) y dióxido de

azufre (SO2) con un modelo de dispersión apropiado, teniendo en cuenta las

características locales de la PTAR El Salitre y las condiciones meteorológicas propias

de la zona de estudio.

2.2. Específicos

Estimar el comportamiento de los contaminantes generados por la operación de la

PTAR El Salitre sobre el área de influencia a través de la dispersión de los mismos.

Conocer las tendencias y patrones que predominan en la dispersión de contaminantes

así como las zonas de mayor impacto.

Realizar la calibración del modelo de dispersión con base en los datos experimentales

encontrados en la zona de estudio, y determinar los mapas de dispersión de

contaminantes para los parámetros PST, SO2 y NO2, teniendo en cuenta las

condiciones meteorológicas y de operación de la planta que se presentaron durante el

estudio.

Realizar tres simulaciones de dispersión de contaminantes en la PTAR El Salitre para

diferentes épocas del año, con el fin de contar con una línea base de mapas de

dispersión de los parámetros de estudio, variando las condiciones ambientales y

meteorológicas base para el modelo.

Realizar el análisis e interpretación de los resultados obtenidos en el modelo de

dispersión y de las simulaciones realizadas.



Página 8 de 47

3. MODELAMIENTO DE DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES.

La dispersión de contaminantes en la atmósfera sigue los mismos principios físicos de

mezclado de otros fluidos como el agua en un río.

Cuando una descarga vertical de aire caliente es descargada en la atmósfera libre, donde

existe un viento permanente, éste subirá primero y posteriormente se doblará y viajará

con el viento. El proceso diluye los contaminantes y los aleja de la fuente. Entre los

procesos que generan esta dispersión se encuentran los procesos de turbulencia y

variación en las condiciones atmosféricas (cambio de propiedades del fluido) que generan

dispersión vertical y horizontal.

Para analizar el comportamiento de los contaminantes en un área de influencia se

emplean modelos matemáticos útiles en la estimación de la calidad del aire en aquellas

zonas donde no se dispone de una red de vigilancia de contaminación atmosférica, o en

aquellas zonas donde el registro no sea suficiente. Naturalmente, el estudio de tal

influencia se puede determinar a través del modelamiento físico o químico.

Para su estudio, los modelos se pueden agrupar en cuatro clases genéricas:

- Gaussianos.

- Numéricos.

- Estadísticos o empíricos.

- Físicos.

Los modelos gaussianos son los que se utilizan con mayor frecuencia para estimar el

impacto de contaminantes no reactivos. Los modelos numéricos pueden ser más

apropiados que los gaussianos en el caso del estudio de fuentes superficiales urbanas

donde se analicen contaminantes reactivos. Este tipo de modelos precisan datos mucho

más detallados y extensos que los demás modelos, por este motivo, su uso no es muy

frecuente.



Página 9 de 47

Dentro de los diferentes modelos, existe el modelo U.S. EPA ISCST3 Model. Este modelo

es un modelo de pluma Gaussiano estacionario de penacho en estado estable que

incorpora factores relacionados con la fuente y factores meteorológicos para estimar la

concentración del contaminante proveniente de las fuentes de emisión, y el cual puede

ser empleado para determinar el comportamiento de contaminantes, y/o flujos de

deposición de una variedad de fuentes asociados con una fuente industrial compleja.

El programa empleado para la implementación del modelo se le conoce con el nombre de

AERMOD. La formulación de la dispersión que realiza representa uno de los mayores

avances en comparación con los modelos de dispersión existentes.

Dentro de la capa límite estable, el modelo considera una función de densidad de

probabilidad gaussiana para las concentraciones de contaminantes, tanto en el plano

horizontal como vertical. En cambio, en la capa límite convectiva la distribución de

concentraciones horizontal continúa siendo gaussiana pero la distribución de

concentraciones vertical se describe mediante una función bi-gaussiana. Es importante

aclarar que la capa límite estable se define como la región que se extiende desde la

superficie hasta el punto en el cual se alcanza una temperatura potencial constante

mientras que la capa límite convectiva es la parte más baja de la atmósfera y su

comportamiento es influenciado directamente por su contacto con una superficie

planetaria.

La distribución de las concentraciones de contaminantes en dirección vertical se

encuentra afectada por la distribución vertical de velocidades. Esta distribución de

velocidades en la CBL (Capa límite Convectiva), está constituida por una serie de

corrientes ascendentes y descendentes. A pesar de la velocidad vertical en esta capa,

dicha distribución puede ser prácticamente nula. Ocurre que las corrientes ascendentes

tienden a ser más fuertes (mayor velocidad) mientras que las descendentes tienden a

cubrir un área horizontal mayor.



Página 10 de 47

Como consecuencia de este fenómeno, la distribución de masa de contaminantes no

resulta ser gaussiana (simétrica), sino que presenta sesgo vertical positivo. Así, en

condiciones convectivas, AERMOD utiliza una función de densidad de probabilidad

sesgada para caracterizar la distribución vertical de concentraciones.

En AERMOD, los parámetros de dispersión horizontal y vertical son resultado de la

combinación de dos efectos diferentes:

- Dispersión debida a la turbulencia ambiente.

- Dispersión inducida.

3.1. HIPÓTESIS DE BASE CONSIDERADAS EN LOS ALGORITMOS DE CÁLCULO.

Las hipótesis de base aplicadas al modelo AERMOD son las siguientes:

Considera los algoritmos de cálculo para procedimientos recomendados para

periodos de calmas o velocidades del viento inferiores a 0,5 m/s.

Incorpora los algoritmos de cálculo para completar los datos faltantes.

.

Principales opciones de selección en el modelo:

Elección entre dispersión rural o dispersión urbana.

Elección de la totalidad de las hipótesis de la opción “Regulatory default Option” o

cualquier combinación que utilice las hipótesis reguladoras y no reguladoras en el

caso de determinar dispersiones de olores.

Las ecuaciones empleadas por el simulador y la teoría se explican más profundamente en

el informe ACS IOL 1093 del presente contrato ya que la base del modelo es la misma

para todos los modelamientos, la diferencia radica en los datos que se ingresan.

3 AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE CALIBRACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO DE DISPERSIÓN DE SULFURO DE HIDRÓGENO PARA LA PTAR EL SALITRE Y SU ZONA DE INFLUENCIA. Informe IOL 109 (Producto 3) Contrato No. 2-02-26100-0159-2010.



Página 11 de 47

3.2. OPCIONES DE DISPERSIÓN

Como opciones de dispersión se utilizó la opción Regulatory Default para zona urbana,

opción ya incluida en el programa la cual considera:

El descenso desde la descarga de las fuentes (Stack-tip downwash). Importante en la

capa límite convectiva (capa de aire cercana al suelo que se ve afectada por la

convección debida al intercambio diurno de calor, humedad y momento con el suelo)

ya que considera la cima de la pluma de dispersión de forma vertical desde la fuente.

La dispersión de flotación inducida (Buoyancy – induced dispersión). Este componente

es necesario para determinar la varianza corregida para los componentes horizontales.

Las rutinas de procesamiento en estado de calma (Calms procesing routines). Es decir

que no emplea correcciones por condiciones en flujo turbulento.

Los exponentes de perfil de vientos por defecto (Default wind profile exponents).

Los gradientes potenciales de temperatura vertical (Default vertical potencial

temperature gradients).

3.3. TIEMPOS DE PONDERACIÓN Y OPCIONES DEL TERRENO

En el programa AERMOD se pueden establecer tiempos de ponderación para la

dispersión del contaminante, estos periodos de ponderación son establecidos a

partir de los datos empleados para realizar el modelamiento de dispersión y por lo

tanto solo es útil para aclarar qué periodo de tiempo tienen los datos que se están

ingresando al programa. Los tiempos de ponderación pueden ser diarios, mensuales

o anuales.

Para el área de la PTAR El Salitre se asumió que en general la altura del terreno no

excede la altura de descarga de las unidades porque se desea evaluar el

comportamiento de los contaminantes al nivel del suelo, donde hay mayor riesgo de

exposición a éstos. Al contemplar una altura de descarga diferente se obtendrían

concentraciones más elevadas y no se estaría evaluando el comportamiento al nivel



Página 12 de 47

del suelo que es el de interés. Similarmente la altura de referencia de los receptores

se estableció en cero (0) metros. Esto facilita el modelamiento ya que no considera

interferencias por terrenos elevados en el área de dispersión y permite evaluar el

comportamiento a las condiciones más críticas. Como a las condiciones más críticas

no se presenta incumplimiento de la norma, tampoco lo habrá si hay barreras

naturales, así se pude observar en los resultados a las condiciones más críticas

presentados en la sección 5.

3.4. RECEPTORES

Los receptores son los puntos sobre los cuales se desea determinar la concentración del

contaminante. Para efectos de cálculo, el programa ISCST3 genera automáticamente una

grilla (receptores organizados en red o cuadricula) donde estima nodo a nodo (receptor a

receptor) la inmisión de contaminantes. A partir de estos puntos de inmisión, el programa

genera las curvas de concentración uniforme.

La grilla del área de estudio se definió para ingresar al programa con las siguientes

características:

Enmallado uniforme en coordenadas geográficas planas.

Unidades: metros.

Punto inferior izquierdo: 984660 m Oeste, 1068730 m Norte (Coordenadas planas

Gaussianas, Instituto Geográfico Agustín Codazzi, Observatorio Bogotá).

Número de intervalos en dirección x: 50.

Número de intervalos en dirección y: 50.

Espaciado de cada intervalo: 30 metros en x: 30 metros en y.

Longitud x: 1500 m.

Longitud y: 1500 m

El número de intervalos es necesario para la resolución de la pluma de dispersión. Es

decir que a mayor número de intervalos más puntos generará el programa, aumentando el



Página 13 de 47

tiempo de compilación o simulación del programa. Por este motivo se selecciona un

número de intervalo adecuado para disminuir el tiempo de compilación, de tal manera que

no se vea afectada la resolución de la pluma de dispersión.

En la Figura 1 se muestra el punto de referencia y la malla cartesiana sobre la cual se

realizó la dispersión del contaminante. La imagen del mapa empleada para los planos de

dispersión, fue tomada de la herramienta Google Earth [6].

Punto de referencia

Figura 1. Esquema de la Malla Cartesiana y el Punto de Origen o Referencia.

3.5. DEPOSICIÓN

La deposición corresponde al mecanismo por el cual los compuestos se mueven de forma

vertical y llegan al suelo.

Se seleccionó la salida del modelo en concentración expresada como microgramos de

contaminante por metro cúbico de aire. Si se consideran mecanismos de deposición seca

o húmeda, es decir, si en el modelamiento se considera que el contaminante está

expuesto a condiciones de humedad (lluvias y humedad ambiental) estos pueden

disminuir la concentración de contaminante en el área de influencia.

Los contaminantes pueden llegar a la superficie terrestre mediante dos mecanismos que



Página 14 de 47

son: la deposición seca y la deposición húmeda según la fase en que se encuentren al

incidir sobre la superficie.

En condiciones de humedad el agua arrastra consigo contaminantes que en general

(incluidos aerosoles) pueden estar dentro de las gotas de nubes, niebla, lluvia y nieve.

Cuando estos hidrometeoros impactan sobre el suelo, la deposición del contaminante es

húmeda. Asimismo los contaminantes en fase gas pueden llegar al suelo debido a la

turbulencia atmosférica.

Los valores adoptados para los efectos del terreno son seleccionados directamente en el

programa

3.6. DATOS METEOROLÓGICOS

AERMOD acepta valores de parámetros meteorológicos medidos a un gran número de

niveles de altura diferentes con objeto de calcular perfiles verticales de dichos parámetros.

Este modelo, mediante su interfase meteorológica y utilizando relaciones de semejanza

con los parámetros de la PBL (Capa Límite de Flujo) y las medidas de datos

meteorológicos, calcula perfiles verticales hasta una altura de 5.000 m, de las siguientes

variables:

Velocidad de viento.

Es el parámetro que indica que tan rápido recorre una distancia el contaminante en el

tiempo. Es de importancia en el modelo ya que determina la velocidad de dispersión

del H2S para generar la pluma de dispersión.

Dirección de viento.

Éste parámetro indica el lugar predominante a donde se dispersa el sulfuro de

hidrógeno en el modelamiento de dispersión de olores.



Página 15 de 47

Temperatura.

Hace referencia a la temperatura ambiente del lugar. Es de importancia en el modelo

ya que determina la concentración de olores por tener relación proporcional

Gradiente de temperatura potencial vertical.

Es el cambio de temperatura potencial con la altura, se emplea en el modelamiento de

la pluma de dispersión.

un valor positivo significa que la temperatura potencial incrementa con la altura e indica

una atmosfera estable.

Turbulencia Mecánica.

La turbulencia mecánica es una función de la velocidad del viento y la rugosidad de la

superficie. Ocurre cuando cambia la velocidad del viento cerca a la superficie. Puede

ocurrir un cambio en la velocidad del viento cuando existe un obstáculo que interrumpe

el flujo del viento sobre la superficie.

Turbulencia Térmica.

La turbulencia térmica también es conocida como turbulencia inducida ascendente.

Esta ocurre cuando el aire caliente cercano al suelo se eleva, disturbando el aire sobre

este. La turbulencia térmica tiende a ser máxima cuando comienza la tarde y mínima

cuando se acerca el ocaso, siguiendo una tendencia de temperatura diurna de la

superficie de la Tierra.

Para construir estos perfiles, AERMOD necesita disponer de medidas de velocidad de

viento, dirección de viento y temperatura a una altura determinada. En cambio, la

turbulencia se puede parametrizar sin necesidad de tener medidas directas de ella.



Página 16 de 47

Para desarrollar el modelo, se utilizó como base, la información meteorológica disponible

de la estación en funcionamiento instalada en el sitio de medición perteneciente a la

EAAB. Dicha información corresponde a los valores medios mensuales para el año 2009 y

2010 (ver Tabla 1).

3.6.1. DATOS PARA LA ESTIMACIÓN CON DEPOSICIÓN SECA Y HÚMEDA

Para la estimación del modelo en condiciones de deposición seca y húmeda se observó

que el terreno donde esta instalada la PTAR El Salitre posee características de pradera y

llanura moderada (Grassland). Esto significa que se considera una extensión de terreno

plana donde no hay elevación de terrenos que necesiten correcciones y datos adicionales

para desarrollar el modelo de dispersión, a excepción de las barreras naturales instaladas

que son puestas con previa planificación.

Además, es necesario ingresar las propiedades representativas del sitio de medición. En

la Tabla 2 se resumen las propiedades seleccionadas del sitio de medición.

Las principales variables meteorológicas cruciales para la dispersión de contaminantes

son: Temperatura ambiente, Velocidad y dirección del viento, y Nubosidad.

El viento es el principal agente meteorológico que determina las condiciones de dispersión

de la contaminación, tanto horizontal como verticalmente. Sus características de velocidad

y dirección son importantes para determinar lo que se denomina área de dispersión o

alcance.



Página 17 de 47

Tabla 1. Condiciones meteorológicas alimentadas al modelo4.

Mes/Año Temperatura media (°C)

Velocidad del viento (km/h)

Dirección del viento

Abril-09 14.8 2.3 SE Mayo-09 14.3 2.3 SSE Junio-09 14.5 2.6 SSE Julio-09 12.4 1.8 SE

Agosto-09 14.1 2.4 SSE Septiembre-09 14.7 3.4 SSE

Octubre-09 14.4 2.4 SSE Noviembre-09 14.9 2.2 SE Diciembre*-08 14.3 2.1 SE

Enero*-09 14.3 2.3 SE Febrero-10 15.7 2.5 SE Marzo-10 15.8 2.3 SSE Abril-10 15.4 1.6 SSE

* Para el mes de Diciembre se utilizaron los datos recopilados durante el año 2008 y para el Mes

de Enero se tomaron los datos del 2009 por la estación instalada en la PTAR El Salitre.

Tabla 2. Resumen propiedades del sitio de medición5.

Propiedad del sitio Valor

Longitud mínima de Monin-Obukov Tipo de terreno Agricultura (abierto)

2 m

Longitud de rugosidad Tipo de terreno Pradera

0.05 m

Noon Time Albedo Tipo de terreno Pradera

0.18 m

Bowen ratio o humedad superficial Tipo de terreno Pradera

0.4 deposición húmeda 2.0 deposición seca

0.8 Promedio Flujo de calor antropogénico 117 W/m2 Longitud de rugosidad Tipo de zona Rural

0.15 m

4 Información suministrada por la Planta de Tratamiento PTAR Salitre. 5 Los valores de estas propiedades son sugeridas por el programa de simulación. Para más detalle

de su selección y la teoría del modelamiento remítase al informe ACS IOL 109 del presente contrato.



Página 18 de 47

Normalmente los vientos en Colombia son débiles, con valores menores de 3 m/s. Sin

embargo, dependiendo de la localización geográfica y la temporada del año pueden ser

considerables. De acuerdo a la rosa de vientos (ver Gráfico 1) y a los datos de la estación

meteorológica de la PTAR El Salitre, predominan los vientos provenientes del Noroeste

(es decir que la dirección del viento va hacia el Sureste) con velocidades de 1,0 a 3,0

m/s. En la Tabla 1, se observa un resumen mensual de las condiciones meteorológicas

alimentadas al modelo de dispersión para la PTAR El Salitre.

Finalmente los resultados obtenidos de la simulación se generarán para los tres

escenarios seleccionados que corresponden a las condiciones meteorológicas:

Promedio anual.

Periodo de sequía con deposición seca.

Período húmedo con deposición húmeda



Página 19 de 47

Gráfico 1. Rosa de Vientos6.

6 Gráfico Elaborado con el Reporte Histórico suministrado por la planta de tratamiento PTAR El

Salitre.



Página 20 de 47

4. DATOS DE EMISIÓN DE CONTAMINANTES

La planta de tratamiento de aguas residuales El Salitre opera desde el año 2000 tratando

las aguas residuales del norte de la ciudad. Estas aguas residuales, son tratadas en la

planta por procesos físicos y químicos para retornarla al río Bogotá en unas mejores

condiciones y así disminuir la contaminación generada.

Para modelar la dispersión de contaminantes sobre el área de influencia es necesario

conocer las emisiones generadas ya sea con un estimado para toda la planta (fuente de

área) o estimando las emisiones de cada una de las unidades. Es preciso aclarar que

dichas emisiones corresponden a las fuentes fijas presentes en la planta y los valores de

dichas fuentes se tomaron de informes generados en un marco diferente al del presente

contrato pero que son necesarios para el modelamiento. Estos contratos corresponden al

No 2-05-26296-0792-2009 y al No 2-05-26296-0150-2010 desarrollados en el

ACUEDUCTO DE BOGOTA con interventoría del CONSORCIO DE GESTION INTEGRAL

cuyos informes corresponden a las referencias ACS IE 289 y ACS IE 308

respectivamente. Las fuentes móviles también influyen dentro del modelamiento de

dispersión y serán nombradas posteriormente. Sin embargo por la naturaleza del modelo

y del programa de simulación se tendrán en cuenta solo las fuentes fijas. El objeto del

contrato 2-05-26296-0792-2009 es el de determinar las concentraciones de material

particulado (MP), óxidos de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NO2) y monóxido de

carbono (CO) para las dos calderas Guillot y los dos electrógenos ubicados en la PTAR El

Salitre de la EAAB y el del contrato 2-05-26296-0150-2010 es el de determinar las

concentraciones de material particulado (MP), dióxido de azufre (SO2), óxidos de

nitrógeno (NO2) y monóxido de carbono (CO) para los dos electrógenos ubicados en la

PTAR El Salitre de la EAAB comparándolos con las emisiones límite registrados en la

resolución 1309 de 2010 del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial.

Dentro del proceso de tratamiento, la PTAR El Salitre cuenta con dos calderas Guillot que

funcionan con el biogás generado durante el proceso de tratamiento, y suministran calor



Página 21 de 47

al proceso de digestión de lodo. La empresa cuenta también con dos generadores

eléctricos Cumis Barcila (Electrógenos) que funcionan con ACPM, y son empleados como

sistema auxiliar de suministro de energía eléctrica en caso de cortes de energía. Y

finalmente se encuentra una TEA que realiza el quemado de gas en exceso proveniente

del proceso de digestión.

A continuación se presentan los datos de emisión de las fuentes móviles y fijas

presentadas en la PTAR El Salitre.

4.1. FUENTES DE EMISIÓN FIJAS

Las fuentes fijas son las fuentes industriales estacionarias que generan emisiones desde

puntos fijos (por ejemplo, chimeneas o respiraderos).

La planta de tratamiento de aguas residuales El Salitre cuenta con las siguientes fuentes

fijas de emisión de contaminantes atmosféricos:

1. Dos (2) calderas que proveen energía térmica para el proceso de digestión. Estas

calderas son alimentadas con el biogás generado en el proceso.

2. Dos (2) electrógenos que funcionan como sistemas auxiliares de energía eléctrica

para la planta de tratamiento.

3. Una (1) TEA empleada para la quema de biogás generado en exceso por la

operación de la planta.

En las Figuras 2, 3 y 4 se muestran imágenes de las fuentes de emisión en la PTAR El

Salitre.



Página 22 de 47

Figura 2. Chimeneas de las calderas Figura 3. TEA

Figura 4. Chimeneas de los electrógenos

En las Tablas 3 y 4 se presenta información relacionada con las especificaciones y las

emisiones de las fuentes en el marco de los contratos 2-05-26296-0792-2009 y 2-05-

26296-0150-2010 mencionados anteriormente. El monitoreo del 2009 fue realizado

durante los días 24, 25 y 27 de Noviembre de 2009 por AIR CLEAN SYSTEMS - ACS,

empresa acreditada por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales

(IDEAM) mediante Resolución Nº 1090 del 8 de julio de 2009 de acuerdo a la Norma

internacional ISO/IEC 17025:2005 (se anexan copias de los oficios), siguiendo las

Caldera 1 Caldera 2

Electrógeno 1

Electrógeno 2



Página 23 de 47

técnicas de muestreo y análisis normalizados de los Métodos EPA (Agencia de Protección

Ambiental de los Estados Unidos), 1 al 5, EPA 6 y EPA 7, y el monitoreo del 2010 fue

realizado los días 24 y 26 de marzo de 2010 por AIR CLEAN SYSTEMS S.A. – ACS S.A.,

utilizando la consola C-5000 de la marca Environmental Supply. Los parámetros

evaluados para ambos monitoreos fueron las concentraciones de material particulado,

dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono, expresados como MP,

SO2, NO2 y CO respectivamente. De este proceso se obtienen muestras sólidas y líquidas

que posteriormente son analizadas en el Laboratorio Quimicontrol LTDA, entidad

igualmente acreditada bajo la norma ISO/IEC 17025:2005 para análisis en matrices de

fuentes fijas.

Tabla 3. Especificaciones de las fuentes fijas PTAR El Salitre7

Identificación de la fuente

Caldera 1 Caldera 2 TEA Electrógeno 1 Electrógeno 2

Tipo de combustible

Biogás del proceso ACPM

Tiempo de operación

24 horas Lunes a Domingo 2 semanas al mes

1 h/mes

Tipo de sección de la chimenea

Circular

Dimensiones chimenea

Altura 15,9 m Diámetro 0,68 m

Altura 8 m Altura 14,4 m

Diámetro 0,60 m

7 Información tomada de los informes:

- AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS DE CONTAMINANTES DE LA PTAR EL SALITRE. Informe ACS IE 289 Contrato No 2-05-26296-0792-2009.

- AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS DE CONTAMINANTES DE LA PTAR EL SALITRE. Informe ACS IE 308 Contrato No 2-05-26296-0150-2010.



Página 24 de 47

Tabla 4. Emisiones de las fuentes fijas PTAR El Salitre8

Parámetro

Emisión por fuente kg/h (g/s)

Caldera 1 Caldera 2 TEA Electrógeno 1 Electrógeno 2 TOTAL

Monóxido de carbono

<0,001 (<3*10-4)

<0,001 (<3*10-4)

1,580 (0,439) 2,782 (0,773) 4,214 (1,171) 2.384

Material particulado

0,059 (0,016)

0,021 (0,006)

0,065 (0,018) 0,165 (0,046) 0,343 (0,095) 0.181

Dióxido de azufre 0,020

(0,006) 0,009

(0,003) 0,011 (0,003) 0,066 (0,018) 0,128 (0,036) 0.066

Dióxido de nitrógeno

0,071 (0,020)

0,049 (0,014)

0,290 (0,081) 8,088 (2,247) 9,945 (2,763) 5.125

4.2. FUENTES DE EMISIÓN MOVILES

Las fuentes móviles se refieren a equipos o maquinaria que emiten contaminantes y no

tienen un sitio de operación fija como lo son los vehículos de tráfico pesado y liviano.

Estas fuentes móviles aportan a la emisión de contaminantes, y aunque no se ingresan en

el modelamiento debido a la dinámica de emisión, es importante mencionarlas debido a

que hacen parte al inventario de emisiones de la planta.

En las Tablas 5 y 6 se resumen las características de las fuentes de emisión móviles en

general que transitan en el predio de la PTAR El Salitre.

Tabla 5. Resumen de las fuentes móviles9.

No. Características de las fuentes

Cantidad Tiempo de operación

Tipo de fuente*

Factores de emisión (g x km-1 x vehículo-1 x dia-1)

CO NOX SO2 PST

1 Volquetas 3 24 horas al día Tráfico pesado

385,2 18,9 2,82 2,38 2 Carrotanque 1 1 hora al día 3 Camión 1 4 horas al día

4 Vehículos

particulares 8 0,5 horas al día

Trafico liviano

8,27 0,11 0,06 0,27

* Se considera tráfico pesado a vehículos que empleen diesel como combustible y de tráfico liviano para los que empleen

gasolina.

8 Idem. 9 Información suministrada por la PTAR Salitre y datos del artículo ESTIMACIÓN DE LOS

FACTORES DE EMISIÓN DE LAS FUENTES MÓVILES DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ [5].



Página 25 de 47

Tabla 6. Datos de emisión las fuentes móviles PTAR El Salitre10

Características de las fuentes

Emisión g/s

CO NOX SO2 PST

Volquetas 0.0067 0.0003 0.0000 0.0000

Carrotanque 0.0535 0.0026 0.0004 0.0003

Camión 0.0134 0.0007 0.0001 0.0001

Vehículos particulares

0.0184 0.0002 0.0001 0.0006

TOTAL 0.0919 0.0039 0.0007 0.0011

Las emisiones presentadas en la Tabla 6 corresponden a las emisiones de los vehículos

cada 500 m de recorrido sobre las vías de acceso dentro de la planta. El cálculo se hace

con la siguiente ecuación:

g

kg

eraciónTiempodeOp

CantidadkmisionFactordeEmdeCOhkg

1000

15.0)/( (1)

Para convertir de kg/h a g/s se multiplica por un factor de 0,28.

El aporte de las fuentes móviles respecto a las fuentes fijas se resume en la Tabla 7, este

aporte se calcula con el total de las emisiones por componente de la tabla 6.

%8572.3/384.2

/0919.0(%)

sg

sgAporte CO

Tabla 7. Aporte de Las fuentes móviles.

Emisión (g/s) CO NOX SO2 PST

APORTE (%) cada 500 m de

recorrido 3.8572 0.0752 1.0180 0.5826

10 Datos Calculados con la información de la TABLA 5.



Página 26 de 47

4.3. UBICACIÓN DE LAS FUENTES

En la Tabla 8 se muestra la georreferenciación de las fuentes de emisión fijas, y en la

Figura 5 se muestra la ubicación de las fuentes y las vías de acceso de las fuentes

móviles dentro de la planta.

Tabla 8. Georeferenciación de las fuentes de emisión11.

Puntos en Mapa Identificación Norte Oeste

Punto 1 TEA 04°44'19.2" 74°07'23.3"

Puntos 2 y 3 Electrógenos 04°44'18.5” 74°07'21.3"

Puntos 4 y 5 Calderas 04º44'18.8'' 74º07'27.1"

Figura 5. Fotografía de la ubicación de los puntos de muestreo. Fuentes de emisión fijas

( ) y principales vías de acceso de las fuentes móviles ( ) en la PTAR El Salitre

11 La georreferenciación se realizó con ayuda de la herramienta Google Earth, ubicando la planta

PTAR Salitre y posteriormente los puntos de cada una de las fuentes fijas.



Página 27 de 47

5. RESULTADOS Y ANÁLISIS

5.1. GENERAL

A partir de las emisiones presentadas por las fuentes fijas de la PTAR El Salitre se

pueden generar modelos de dispersión para deposición seca, deposición húmeda y

promedio anual.

Los contaminantes evaluados fueron: óxidos de nitrógeno (NOX), dióxido de azufre (SO2),

material particulado (PST) y monóxido de carbono (CO). Las fuentes de emisión de estos

contaminantes se deben a los procesos de combustión generados por los equipos

involucrados dentro del proceso de tratamiento de aguas de la planta. Entre las fuentes

encontradas están: dos (2) calderas, dos (2) electrógenos y una (1) TEA, fuentes que se

ingresaron a los modelos y generaron la respectiva pluma de dispersión.

La emisión de contaminantes convencionales como SO2, CO, NOX y material particulado

ya sea expresado como PST (material particulado total) o PM-10 (material particulado

inferior a 10 µm) se debe principalmente a la operación de las fuentes móviles que no solo

operan dentro de la planta sino alrededor de ella y sobre el área de influencia como lo es

la Ciudadela Colsubsidio. El aporte de la planta a la generación de estos contaminantes

para el modelamiento se considera solo a partir de las fuentes fijas, debido a que la

dinámica de flujo de éstas no es posible alimentarlas al modelamiento empleado porque

estos modelamientos se realizan con estimaciones de fuentes fijas.

Las emisiones estimadas para cada unidad, fueron determinadas mediante datos de

emisiones atmosféricas suministrados por la PTAR El Salitre y mediciones realizadas por

ACS S.A (informes correspondientes a las referencias ACS IE 289 y ACS IE 308 del

contrato No 2-05-26296-0792-2009 y No 2-05-26296-0150-2010 respectivamente).

Las concentraciones de contaminantes fueron estimadas en un área de influencia

rectángulo de 1500 m (Sur-Norte) x 1500 m (Oriente –Occidente) con la fuente de área



Página 28 de 47

localizada en el rectángulo de influencia mas acercado a la zona de la Ciudadela

Colsubsidio, y los datos meteorológicos usados en la simulación se obtuvieron de la

estación meteorológica instalada en sitio de evaluación y fueron proporcionados por la

PTAR El Salitre. La malla contempla un total de 2500 receptores.

Esta área fue obtenida desde un punto arbitrario para que el mapa de dispersión de

contaminantes alcanzara la zona de la Ciudadela Colsubsidio. El punto de referencia u

origen de la malla cartesiana como se muestra en la página 13 (Ver Figura 1) fue el de

Latitud 4°43'38.4"N y Longitud 74°7'29.93"O.

Se tuvieron en cuenta los efectos del terreno en la simulación (deposición). En este punto

se selecciona un terreno plano que no interfiere con la dispersión del contaminante ya que

se desea obtener resultados a las condiciones más críticas. En este caso se considera un

área plana, por lo tanto, no es necesario crear el mapa topográfico del área donde se

dispersa el contaminante de estudio.

El modelo ISCT3 VIEW predice la concentración (µg/m3) promedio para tiempos de

exposición (24 horas, anual, trimestral) a cada receptor especificado y para cada día del

registro meteorológico empleado. El mayor nivel de concentración a nivel del suelo se

estableció para cada día y se refiere al pico de mayor concentración diaria.

Los diferentes resultados de los modelos de dispersión desarrollados sobre el área de

influencia son presentados en el ANEXO 1. En general, las distribuciones de las

concentraciones siguen la dirección del viento. Los valores máximos dependen de las

velocidades de emisión y de los datos meteorológicos usados.

5.2. DISPERSIÓN DE DIOXIDO DE AZUFRE.

En la Tabla 9, se presentan las concentraciones máximas de dióxido de azufre según los

cálculos de dispersión en los diferentes escenarios y se comparan con la del límite



Página 29 de 47

normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT12 de 80 µg/m3. Estos

datos de concentración máxima son calculados y mostrados directamente por el programa

de simulación.

En las planchas P4 PTAR-MD SO2, P4 PTAR MD-DRY SO2, P4 PTAR MD-WET SO2 (ver

ANEXO 1), se muestran las isopletas de concentración de dióxido de azufre y su

comportamiento en el área de influencia. El rango de cada isopleta se estableció entre

0,04 y 0,3 µg/m3 rango en el cual se puede tener una resolución adecuada para observar

el comportamiento de la dispersión del contaminante en el área de influencia.

Tabla 9. Concentraciones máximas de SO2 reportadas en el modelamiento para cada

escenario.

ESCENARIO COORDENADAS

(Geográficas) CONCENTRACIÓN

(µg/m3) Norte Oeste Norma Modelo

Promedio Anual 4°44'3.46"N 74°7'18.54"O

80 0,23 Periodo seco 80 0,25

Periodo húmedo 80 0,21

En la Figura 6 se muestra la posición del punto donde se reportó la concentración máxima

estimada por el modelo.

Figura 6. Localización del punto de concentración máxima estimada ( ).

12 Remitirse al Artículo 4, Tabla No.1, Resolución 610 de 2010 en la línea correspondiente a SO2

tiempo de exposición anual.



Página 30 de 47

En este estudio, el pico de concentración máxima de dióxido de azufre para los tres

escenarios, se encuentra dentro del predio propio de la PTAR El Salitre. Los valores

obtenidos no exceden el límite normativo establecido en la Resolución 610 del 24 de

Marzo de 2010 del MAVDT de 80 µg/m3.

De acuerdo con el Producto 1 (Informe ACS ICA 134) del presente contrato sobre el

estudio de calidad del aire realizado entre los días 02 y 13 de Abril del 2010, las

concentraciones de SO2 en el predio oscilaron entre 10,2 y 28,1 µg/m3 valores superiores

a los presentados por el modelamiento. Si se toma en cuenta que la emisión máxima es la

correspondiente a la dada por la deposición seca de 0,25 µg/m3 y que la concentración

mínima reportada de la línea base es de 10,2 µg/m3, se infiere, que el aporte de las

fuentes fijas a la calidad del aire de la zona representa un máximo de 2,5%.

El aporte máximo de emisión antes mencionado se define como la cantidad máxima

reportada por los modelos de dispersión (dado por la deposición seca), sobre la cantidad

mínima reportada por las estaciones de monitoreo de calidad del aire.

Las diferencias entre las concentraciones estimadas por el modelamiento y las

concentraciones encontradas en la línea base se deben a que las cantidades de dióxido

de azufre así como de los demás contaminantes provienen principalmente de fuentes

móviles y por lo tanto el aporte de las fuentes fijas de la PTAR no son significativas con

respecto al estado actual del predio.

Cabe resaltar que el mapa de dispersión generado es sobre la altura de los receptores en

el suelo del predio. Ya que las unidades de emisión son en puntos elevados, entonces, la

emisión máxima indicada en la Tabla 9, es sobre el nivel del suelo en un punto alejado

respecto a las fuentes de emisión. Al observar el mapa de dispersión se puede ver que la

concentración indicada sobre el área de influencia es muy baja comparada con la

normatividad.



Página 31 de 47

Debido a la separación entre las fuentes, las condiciones de operación de las fuentes

alimentadas al modelo y el aporte de cada emisión, la dispersión de este contaminante es

elevada y se obtienen concentraciones bajas.

Los resultados obtenidos de los cálculos y simulaciones realizados en las diferentes

modelaciones muestran que la dispersión de dióxido de azufre así como de los demás

contaminantes predomina en la dirección sur-este siguiendo la dirección vectorial

predominante del viento.

Se seleccionaron tres escenarios que corresponden a tres condiciones meteorológicas

diferentes, que corresponden a promedio anual, periodo de sequía con deposición seca,

período húmedo con deposición húmeda.

Como se puede observar en las isopletas, las concentraciones promedio estimadas que

llegan a los límites del área de la Ciudadela Colsubsidio son menores a 0,11 µg/m3 para

promedio anual y período seco, y menores a 0,10 µg/m3 para período húmedo.

Las concentraciones máximas generadas por el modelamiento que llegan a la Ciudadela

Colsubsidio se resumen en la Tabla 10.

Tabla 10. Concentraciones máximas de SO2 estimadas en el modelamiento para cada

escenario en la zona de la Ciudadela Colsubsidio.




Promedio Anual 4°43'46.15"N 74° 7'17.52"O

80 0,11 Periodo de sequía 80 0,11 Periodo húmedo 80 0,10

En ninguno de los casos, tanto para las concentraciones máximas reportadas por los

modelamientos como para las concentraciones estimadas que llegan a la Ciudadela

Colsubsidio, las cuales son generadas por la operación de las fuentes de emisión de SO2

involucradas en el proceso de tratamiento de la PTAR El Salitre, superan el límite



Página 32 de 47

normativo establecido en la Resolución 610 del 24 de Marzo de 2010 del MAVDT

correspondiente a 80 µg/m3.

5.3. DISPERSIÓN DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO.

En la Tabla 11, se presentan las concentraciones máximas de óxidos de nitrógeno según

los cálculos de dispersión en los diferentes escenarios y se comparan con la del límite

normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT13 de 100 µg/m3. Estos


de simulación.

En las planchas P4 PTAR-MD NOX, P4 PTAR MD-DRY NOX, P4 PTAR MD-WET NOX (ver

ANEXO 1), se muestran las isopletas de concentración de óxidos de nitrógeno y su

comportamiento en el área de influencia. El rango de cada isopleta se estableció entre 0,1

y 1,4 µg/m3 rango en el cual se puede tener una resolución adecuada para observar el

comportamiento de la dispersión del contaminante en el área de influencia.

Tabla 11. Concentraciones máximas reportadas en la modelación para cada escenario




Promedio Anual 4°44'4,03"N 74°7'16.62"O

100 1,33 Periodo seco 100 1,57


El pico de concentración máxima de óxidos de nitrógeno para los tres escenarios se

encuentra dentro del predio propio de la PTAR El Salitre. En la Figura 7 se muestra la

posición del punto donde se reportó la concentración máxima estimada por el modelo.

13 Remitirse al Artículo 4, Tabla No.1, Resolución 610 de 2010 en la línea correspondiente a NOx

tiempo de exposición anual.



Página 33 de 47

Figura 7. Localización del punto de concentración máxima estimada ( ).

Los valores obtenidos no exceden el límite normativo establecido en la Resolución 610 del

24 de Marzo de 2010 del MAVDT de 100 µg/m3. Al observar el mapa de dispersión y los

valores reportados en la Tabla 11, se puede observar que la concentración indicada sobre

el área de influencia es muy baja comparada con la normatividad.

Según el estudio de calidad del aire realizado entre los días 02 y 13 de Abril del 2010,

contemplado en el Producto 1 (Informe ACS ICA 134) del presente contrato, las

concentraciones de NOx en el predio oscilaron entre 3,9 y 57,4 µg/m3 valores superiores a

los presentados por el modelamiento, estos resultados se deben a que las cantidades de

oxidos de nitrógeno al igual que las de dióxido de azufre provienen principalmente de

fuentes móviles y por lo tanto el aporte de las fuentes fijas de la PTAR no son

significativas con respecto al estado actual del predio. Si la emisión dada por la simulación

es de 1,57 µg/m3 (deposición seca) y la concentración mínima reportada en el monitoreo

de calidad del aire es de 3,9 µg/m3, entonces el aporte de las fuentes fijas a la calidad del

aire de la zona representa un máximo del 40,3%.





Página 34 de 47

promedio anual, 0,67 µg/m3 para período seco, y menores a 0,34 µg/m3 para período

húmedo.



Tabla 12. Concentraciones máximas estimadas del modelamiento para cada escenario

en la zona de la Ciudadela Colsubsidio.








Colsubsidio, las cuales son generadas por la operación de las fuentes de emisión de NOX


normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT de 100 µg/m3.

5.4. DISPERSIÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO.

En la Tabla 13, se presentan las concentraciones máximas de monóxido de carbono

según los cálculos de dispersión en los diferentes escenarios y se comparan con la del

límite normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT14 de 10000 µg/m3.

Estos datos de concentración máxima son calculados y mostrados directamente por el

programa de simulación.

14 Remítase al Artículo 4. Tabla No.1 en la línea correspondiente a CO tiempo de exposición 8

horas.



Página 35 de 47

En las planchas P4 PTAR-MD CO, P4 PTAR MD-DRY CO, P4 PTAR MD-WET CO (ver

ANEXO 1), se muestran las isopletas de concentración de monóxido de carbono y su

comportamiento en el área de influencia. El rango de cada isopleta se estableció entre 1 y

11 µg/m3 rango en el cual se puede tener una resolución adecuada para observar el

comportamiento de la dispersión del contaminante en el área de influencia.

Tabla 13. Concentraciones máximas reportadas en el modelamiento para cada escenario





10000 10,52 Periodo seco 10000 11,18



de CO estimada por el modelo.

Figura 8. Localización del punto de concentración máxima estimada de CO ( ).

En este estudio, el pico de concentración máxima de monóxido de carbono para los tres

escenarios, se encuentra dentro del predio propio de la PTAR El Salitre. Los valores

obtenidos no exceden el límite normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del



Página 36 de 47

MAVDT de 10000 µg/m3. Al observar el mapa de dispersión se puede ver que la

concentración indicada sobre el área de influencia es muy baja comparada con la

normatividad.

Las concentraciones de CO en el predio según el estudio de calidad del aire (Producto 1

Informe ACS ICA 134) del presente contrato oscilaron entre 2470 y 6660 µg/m3 valores

superiores a los presentados por el modelamiento, estos resultados se deben a que las

cantidades de monóxido de carbono al igual que las de dióxido de azufre y óxidos de

nitrógeno provienen principalmente de fuentes móviles y por lo tanto el aporte de las

fuentes fijas de la PTAR no son significativas con respecto al estado actual del predio. El

aporte de las fuentes fijas a la calidad del aire de la zona representa un máximo del

0,45%, si se toma en cuenta que la emisión máxima fue de 11,18 µg/m3 y que la

concentración mínima reportada de la línea base fue de 2470 µg/m3.




húmedo.



Tabla 14. Concentraciones máximas estimadas en el modelamiento para cada escenario











Página 37 de 47

Colsubsidio, las cuales son generadas por la operación de las fuentes de emisión de CO


normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT de 10000 µg/m3.

5.5. DISPERSIÓN DE MATERIAL PARTICULADO

Debido a la disponibilidad de datos, solo es posible determinar la dispersión de material

particulado total (PST) el cual involucra las partículas respirables o PM-10 contempladas

dentro del alcance del contrato.

El modelamiento de dispersión de material particulado se desarrolla a partir de los datos

de fuentes fijas. Estos datos son de material particulado como PST debido a la

metodología en la toma de datos de fuentes fijas. Si los datos correspondieran a PM10 se

podría relacionar directamente con el modelamiento para obtener mapas de dispersión

para PM10, pero al ser información de material como PST, el modelamiento arrojado es

para PST.

Los datos de calidad de calidad del aire (PM10) se emplean como medida comparativa

para establecer el estado actual del predio, y al tener una relación con el material

particulado PST, se puede inferir su comportamiento en el modelamiento de dispersión ya

que el material particulado PM10 hace parte y es siempre inferior al PST15. Se puede

revisar la Tabla 1 de la revista No 32 de Ingeniería de la Universidad de Antioquia como

confirmación adicional de que el material particulado respirable (PM10) es siempre inferior

15 Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. Secretaria Distrital de Ambiente. INFORME ANUAL DE

CALIDAD DEL AIRE DE BOGOTÁ AÑO 2008. Red de Monitoreo de Calidad del Air de Bogotá D.C. 2009. Página 3. Sección 1.1.

María Toro, Adriana Marín. RELACIÓN ENTRE LA CONCENTRACIÓN DE PARTÍCULAS TOTALES Y RESPIRABLES. Programa de Protección y Control de la Calidad del Aire, entre Área Metropolitana del Valle de Aburrá y la Universidad Pontificia Bolivariana.



Página 38 de 47

al PST y oscilan entre 53% y 86% del PST16. Así, si los datos de PST son inferiores a la

norma, los de PM10 lo serán de la misma manera.

En la Tabla 15, se presentan las concentraciones máximas de material particulado según

los cálculos de dispersión en los diferentes escenarios y se comparan con la del límite

normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT17 de 100µg/m3. Estos


de simulación.

En las planchas P4 PTAR-MD PST, P4 PTAR MD-DRY PST, P4 PTAR MD-WET PST (ver

ANEXO 1), se muestran las isopletas de concentración de PST y su comportamiento en el

área de influencia. El rango de cada isopleta se estableció entre 0,1 y 1,4 µg/m3 rango en

el cual se puede tener una resolución adecuada para observar el comportamiento de la

dispersión del contaminante en el área de influencia.

Tabla 15. Concentraciones máximas de PST reportadas en el modelamiento para cada

escenario.





100 0,81 Periodo seco 100 0,92



de PST estimada por el modelo.

16 Saldarriaga Julio. Echeverry Carlos. Molina Francisco. PARTICULAS SUSPENDIDAS (PST) Y PARTICULAS RESPIRABLES (PM10) EN EL VALLE DE ABURRÁ, COLOMBIA. Revista Facultad de Ingenieria No 32. Pp, 7-16. Diciembre. 2004. 17 Remitirse al Artículo 4. Tabla No 1 en la línea correspondiente a PST tiempo de exposición

anual.



Página 39 de 47

Figura 9. Localización del punto de concentración máxima estimada de PST ( ).

En este estudio, el pico de concentración máxima de material particulado para los tres

escenarios, se encuentra dentro del predio de la PTAR El Salitre. Los valores obtenidos

no exceden el límite normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT.

Al observar el mapa de dispersión se puede ver que la concentración indicada sobre el

área de influencia es muy baja comparada con la normatividad.

De acuerdo al Producto 1 (Informe ACS ICA 134) del presente contrato acerca del estudio

de calidad del aire realizado entre los días 02 y 13 de Abril del 2010, las concentraciones

de PM-10 en el predio oscilaron entre 15,2 y 45,3 µg/m3. Como la cantidad de partículas

respirables PM-10 siempre es inferior a la cantidad de PST presente en el ambiente, las

cantidades en términos de PM-10 deben ser menores a las cantidades PST modeladas y

presentadas en la Tabla 15, por lo tanto, se infiere que la concentración de partículas PM-

10 es inferior al límite normativo establecido en 60 µg/m318. Si se toma en cuenta que la

18 Este valor corresponde al período transitorio que va hasta el 31 de Diciembre del presente año, como lo estipula la Resolución 610 del 24 de Marzo de 2010, Parágrafo Transitorio.



Página 40 de 47

emisión máxima sea la correspondiente a la dada por la deposición seca de 0,92 µg/m3 y

que la concentración mínima reportada de la línea base fue de 15,2 µg/m3, el aporte de

las fuentes fijas a la calidad del aire de la zona debe representar un máximo del 4,9%

teniendo en cuenta que el valor de PM10 para deposición seca es del 81% máximo del

PST como lo reporta la literatura19.

Los resultados obtenidos de la dispersión se pueden observar en el ANEXO 1 para las

isopletas de Promedio anual PST, Periodo de sequia PST y Período húmedo PST donde

se puede observar el comportamiento de los contaminantes en el área de influencia.




húmedo.



Tabla 16. Concentraciones máximas estimadas en el modelamiento para cada escenario









Colsubsidio las cuales son generadas por la operación de las fuentes de emisión de

material particulado involucradas en el proceso de tratamiento de la PTAR El Salitre,

19 Julio Cesar Saldarriaga Molina. PARTICULAS RESPIRABLES (PST) Y PARTICULAS RESPIRABLES (PM10) EJN EL VALLE DE ABURRÁ, COLONBIA. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2004



Página 41 de 47

superan el límite normativo establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT de 100

µg/m3.



Página 42 de 47

6. CONCLUSIONES

Para la dispersión del modelo de contaminantes, se empleó el modelo U.S EPA ISCST3,

ya que las características de la PTAR El Salitre pueden adecuarse a las condiciones

requeridas por el modelo, que son principalmente datos disponibles y accesibles.

De los modelos de dispersión se obtuvieron los siguientes resultados:

La concentración máxima estimada en el modelo para dióxido de azufre fue de 0,23

µg/m3 para promedio anual, 0,25 µg/m3 para deposición seca y 0,21 µg/m3 para

deposición húmeda, dichos valores no exceden el limite normativo de 80 µg/m3

establecido en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT. Tomando en cuenta que la

concentración mínima reportada en el estudio de línea base ambiental para dicho

parámetro fue de 10,2 µg/m3, en algunos casos el aporte de emisión de este

contaminante puede llegar a un valor máximo del 2,5% sobre el área de estudio.

La concentración máxima estimada en el modelo para óxidos de nitrógeno fue de 1,33

µg/m3 para promedio anual, 1,57 µg/m3 para deposición seca y 1,27 µg/m3 para




parámetro fue de 3,9 µg/m3, en algunos casos el aporte de emisión de este

contaminante puede llegar a un valor máximo del 40,3% sobre el área de estudio.

La concentración máxima estimada en el modelo para monóxido de carbono fue de

10,52 µg/m3 para promedio anual, 11,18 µg/m3 para deposición seca y 9,79 µg/m3 para




parámetro fue de 2470 µg/m3, en algunos casos el aporte de emisión de este

contaminante puede llegar a un valor máximo del 0,45% sobre el área de estudio



Página 43 de 47

La concentración máxima estimada en el modelo para material particulado PST (que

involucra las partículas respirables PM-10) fue de 0,81 µg/m3 para promedio anual,

0,92 µg/m3 para deposición seca y 0,64 µg/m3 para deposición húmeda, dichos valores

no exceden el limite normativo para PST de 100 µg/m3 establecido en la Resolución

610 de 2010 del MAVDT, y ya que las concentraciones de PM-10 siempre son

inferiores a las reportadas para PST, de igual manera los valores reportados no

exceden el limite normativo para PM-10 de 60 µg/m3 establecido en la Resolución 610

de 2010 del MAVDT. Tomando en cuenta que la concentración mínima reportada en el

estudio de línea base ambiental para dicho parámetro fue de 15,2 µg/m3 para PM10,

en algunos casos el aporte de emisión de este contaminante puede llegar a un valor

máximo del 4.9% sobre el área de estudio.

Dentro de la operación de la planta existen fuentes fijas (calderas, electrógenos y TEA) y

móviles las cuales aportan a la emisión de contaminantes dentro del área de influencia.

En el caso de las fuentes fijas, su separación respecto a dirección predominante del

viento (sur-este), la altura y concentración al momento de salir de la fuente, permiten una

buena dispersión a lo largo del área de estudio.

Ninguno de los contaminantes evaluados sobrepasa los límites normativos y sus aportes

son bajos respecto a las concentraciones reportadas en el estudio de calidad del aire

(Producto 1 Informe ACS ICA 134 del presente contrato). Es decir que la operación de la

planta no aporta significativamente contaminantes a la calidad del aire del predio.



Página 44 de 47

7. RECOMENDACIONES

Es importante realizar control de emisiones y monitoreos anuales a las fuentes de

emisión fijas para que cumplan con la normatividad y de igual manera mantengan un

aporte bajo a la concentración de contaminantes sobre el área de influencia como lo

establece el protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire del

MAVDT.

Es necesario realizar monitoreos continuos de calidad del aire para conocer el estado

de los contaminantes atmosféricos y cómo cambian estos en el transcurso del tiempo.

Debido a la finalidad de los estudios para conocer el actual estado de la calidad del

aire en el predio, es necesario realizar la estimación de contaminantes sobre la futura

operación de la planta para así establecer el aporte a los contaminantes en el área de

influencia.

Al igual que las fuentes fijas, se debe hacer seguimiento a la emisión de

contaminantes por las fuentes móviles, actualmente no hay un flujo grande de

vehículos de tráfico pesado y liviano, sin embargo, cuando en un momento dado se

empiecen a realizar labores de construcción y puesta en marcha de la ampliación de la

planta, los vehículos seguirán aportando a la contaminación atmosférica.



Página 45 de 47

BIBLIOGRAFÍA

[1]. AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL AIRE

COMO LÍNEA BASE DE LA AMPLIACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE

AGUAS RESIDUALES EL SALITRE. Informe ICA 134 (Producto 1) Contrato No. 2-02-

26100-0159-2010.

[2]. AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS DE CONTAMINANTES DE LA PTAR EL SALITRE. Informe ACS IE 289 Contrato No 2-05-26296-0792-2009. [3]. AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS DE CONTAMINANTES DE LA PTAR EL SALITRE. Informe ACS IE 308 Contrato No 2-05-26296-0150-2010. [4]. Información técnica PTAR El Salitre 2010.

[5]. Manzi, Belalcázar,Giraldo, Zarate, Clappier. ESTIMACIÓN DE LOS FACTORES DE

EMISIÓN DE LAS FUENTES MÓVILES DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ. Bogotá. 2001

[6]. Google Earth ®. SOTWARE.

[7]. RESOLUCIÓN 601 del 2006. Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo

Territorial.

[8]. AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE CALIBRACIÓN E IMPLEMENTACIÓN

DEL MODELO DE DISPERSIÓN DE SULFURO DE HIDRÓGENO PARA LA PTAR EL

SALITRE Y SU ZONA DE INFLUENCIA. Informe IOL 109 (Producto 3) Contrato No. 2-02-

26100-0159-2010.

[9]. Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. Secretaria Distrital de Ambiente. INFORME ANUAL

DE CALIDAD DEL AIRE DE BOGOTÁ AÑO 2008. Red de Monitoreo de Calidad del Aire

de Bogotá D.C. 2009. Página 3. Sección 1.1.



Página 46 de 47

ANEXO 1

PLANCHAS DE ISOPLETAS – MODELO DE DISPERSIÓN PTAR EL

SALITRE



Página 47 de 47

ANEXO 2

REPORTE DE SALIDA ISC-AERMOD

acs ica 140 - orarbo.gov.coorarbo.gov.co/apc-aa-files/57c59a889ca266ee6533c26... · la dispersión...

Documents