Monitoreo de dioxinas y furanos en emisiones y combustión de biomasa

Las dibenzoparadioxinas policloradas (PCDD) y los dibenzofuranos policlorados (PCDF)  -más comúnmente denominados Dioxinas y Furanos-  son microcontaminantes altamente liposolubles, inodoros, muy estables térmicamente, insolubles en agua, presentes en trazas en el medio ambiente, que se producen principalmente durante la combustión con insuficiente temperatura (porque a más de 850 °C se destruyen PCDD y PCDF). Estas propiedades químicas los catalogan como contaminantes orgánicos persistentes (COP). Tienden a concentrarse en organismos vivos y aumentan su concentración, alcanzando también altos niveles de toxicidad y algunos congéneres son cancerígenos confirmados.

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Estas sustancias son consideradas por muchos organismos como contaminantes clave, pero su baja concentración (ng/m3 en emisiones), la diferencia de toxicidad entre los diferentes congéneres, su presencia en todas las fases (polvo, gotitas y gases), conducen a dificultades en la toma de muestras representativas (muestreo prolongado, fiabilidad de la instrumentación, técnicos muy experimentados...) y la tecnología de análisis complejo (GC/MS/MS) hacen muy lento su seguimiento.

En 2005 y 2006 Italia y Bélgica fueron los primeros países en los que se instalaron muestreadores semicontinuos a gran escala para monitorear Dioxinas y Furanos en todo tipo de industrias (industria energética, industria cementera, industria metalúrgica, industria química...). En 10 años, el muestreo isocinético a largo plazo pasó de ser un pequeño nicho a una aplicación común. La instalación de muestreadores isocinéticos semicontinuos en todo tipo de procesos, el monitoreo de trazas de químicos (ng/m3) de manera continua, COPs en emisiones de chimeneas. La contaminación del aire por Dioxinas, Furanos y otros COPs es tenida cada vez más en cuenta por las instituciones que aumentarán su seguimiento en las emisiones de las chimeneas.  En esos años Europa funcionó como un laboratorio donde se chequearon muestreadores semicontinuos de PCDD/PCDF, y ahora es un mercado maduro para estos instrumentos (los equipos comienzan a renovarse) que puede ayudar a determinar cuál puede ser el futuro en la vigilancia de estos contaminantes.

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Mediante varios estudios de casos tomados de diversas industrias, se puede notar la evolución de la legislación y la aparición de estándares (CEN / TS 1948-5: 2015). El desafío que fue la instalación masiva de muestreadores semicontinuos de Dioxinas en Italia, los cambios que trae a la forma industrial de trabajar, y la maduración de este tipo de seguimiento puede verse con datos concretos en el Estudio 2006-2016: 10 years of continuous dioxins monitoring in Italy. Which assessment for which perspective?  

Gracias a esos 10 años de experiencia, puede intentarse dibujar el futuro del  monitoreo de trazas de contaminantes en las emisiones de las chimeneas.

El uso cada vez mayor de Fuentes de Energía Renovables (FER) autóctonas para la energía tiene como objetivo cumplir objetivos de políticas de energía y cambio climático. Así, la combustión de biomasa se ha vuelto cada vez más atractiva. En 2012, la biomasa ya representaba la mitad o más de toda la participación renovable en la producción de energía primaria en varios países. Aunque las emisiones de la combustión de combustibles de origen de biomasa se consideran neutrales en CO2, la emisión de partículas finas es un inconveniente importante para estos combustibles. Esta preocupación lleva a darle especial importancia a la reducción de las emisiones contaminantes en la fuente para lograr la protección de la salud humana y el medio ambiente. En general, la emisión de material particulado está regulado tanto para partículas gruesas (PM10) como para partículas finas (PM2.5).

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Hay un trabajo experimental que conduce a identificar la minimización de emisiones de contaminantes durante la co-combustión de carbón con material proveniente de biomasa. En las mezclas probadas, el carbón fue reemplazado por 5%, 15% y 25% de material FER y las pruebas se realizaron en dos pilotos de diferentes capacidades nominales (70kWth y 100kWth). Se midieron las emisiones de material particulado (PM), CO, SO2, NOX, metales pesados ​​(HM), HCl y Dioxinas y Furanos (PCDD/PCDF).

Esta investigación concluyó que las emisiones de PCDD/PCDF de los materiales provenientes de la biomasa estaban por encima del Valor Límite de Emisión (VLE) de 0,1 ng EQT-I / Nm3. En algunos casos, la co-combustión con carbón fue suficiente para reducir esas emisiones por debajo del VLE. Si bien el monitoreo de emisiones está regulado por normas varias, el monitoreo de PCDD/PCDF no es aún una obligación para la combustión de biomasa sólida. Los resultados presentados deberían llevar a una reflexión sobre la importancia de monitorear los PCDD/PCDF en las emisiones de gases de chimenea provenientes de la combustión de cierto tipo de biocombustibles sólidos. 

Datos más completos en : The importance of monitoring PCDD/PCDF in the stack-gas emissions from the combustion of certain types of solid biofuels

SIAFA ofrece como representante de ENVEA en Argentina el MUESTREADOR PERMANENTE DE DIOXINAS Y FURANOS modelo AMESA-D, que permite control continuo de las emisiones de dioxinas y furanos mediante muestreo a largo plazo. Con certificación TÜV y MCERT y verificación ETV-EPA, el AMESA-D utiliza el método de sonda enfriada por agua con sistema de muestreo isocinético junto con el cartucho adsorbente XAD-II para el muestreo a largo plazo de dioxinas (PCDD), furanos (PCDF) y otros contaminantes orgánicos persistentes (COP). 

CARACTERÍSTICAS Y BENEFICIOS 

- Muestreo isocinético por medio de un tubo de Pitot incorporado en la sonda de muestreo 
- Muestreo automático continuo de 4 horas a 6 semanas (programable) 
- Adsorción en el exclusivo cartucho XAD-II 
- Las dioxinas de las tres fases (gaseosas, sólidas y líquidas) se recogen en un cartucho 
- Filtro de polvo de alta eficiencia 
- Almacenamiento de las condiciones de funcionamiento y de muestreo totalmente automatizado 
- Sonda refrigerada compuesta de diferentes materiales y longitudes para adaptarse a la aplicación 

PRINCIPALES APLICACIONES 

- Incineradores de residuos domésticos - Incineradores de residuos especiales / hospitalarios 
- Centrales térmicas 
- Plantas de cemento 
- Plantas metalúrgicas 
- Fábricas de papel, y otras.

 

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    Desde hace más de 25 años Siafa posee un laboratorio de Calibraciones y Mantenimiento de todas las marcas existentes en el mercado argentino.
    Siafa también presta los servicios de Mediciones, Alquiler de Instrumentos y gestión de Análisis Químicos.
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