Semana12 e Hoja de Lectura 6 Hivol

Contaminación del aire Ing. Dante M. García Jiménez

Hoja de lectura N° 7 METODOS DE MUESTREO ACTIVO PARA PM10 Sección Docente

: ………………………..………………...

: Dante Manuel García Jiménez

Unidad: II Semana: 12

Apellidos : ………………………..………………. Nombres : ……………………………………………. Fecha : .…../……/2016 Duración: 45 min

Instrucciones: Leer y entender el texto antes de c lase.

SISTEMA DE MONITOREO ACTIVO PARA MATERIAL PARTICULADO (PM10) 1. FUNDAMENTO

El muestreador aspira aire del ambiente a flujo constante mediante un motor. El aire pasa a través de toberas donde el material particulado de diámetro mayor a PM10 queda atrapado por impacto. Solo PM10 es luego colectada en un filtro de 8 x 10 pulgadas. Cada filtro es pesado (luego de equilibrar la humedad) antes y después de su uso para determinar su el peso del PM10 recolectado. El volumen total de aire se calcule midiendo la diferencia de presión del flujo volumétrico de aire usando un manómetro diferencial. Algunos equipos poseen un medidor de flujo de aire. El flujo de aire debe ser corregido a las condiciones de referencia (25°C y 101.325 1 01.325 kPa) y se determina a partir del flujo medido y del tiempo de muestreo. La concentración másica de PM10 en el aire ambiental se calcula dividiendo la masa total muestreado y el volumen que se aspiró en un periodo de 24 h, y se expresa en microgramos por metro cubico estándar (µg/m 3). 2. EQUIPO DE MUESTREO

Cabezal o campana

Toberas

Portafiltro (Bastidor de sujeción)

Aquí se instala el filtro que atrapa el PM10


Cabezal o campana Toberas

También llamado impactadores o deflectores. Cuando el aire succionado pasa a través de las toberas las partículas mayores a PM10 quedan atrapadas por impacto en el trayecto.

Su forma permite que la velocidad y dirección del viento no influya significativamente en la entrada de aire al equipo

Manómetro diferencial

Es utilizado para medir la diferencia de presión del flujo volumétrico del aire que pasa a través del filtro. Midiendo la presión manométrica se puede determinar el flujo volumétrico del aire que es aspirado en un determinado tiempo


Registrador de flujo (recorder)

Registra el flujo continuo de aire que se succiona y pasa a través del filtro. Esto garantiza que no haya interrupción durante el monitoreo.

Registrador (programador) de tiempo (timer)

Permite programar el periodo y la frecuencia de monitoreo. Como el Hivol es un equipo manual con frecuencia opera 2-3 días a la semana.

Motor

Permite aspirar aire del ambiente de manera continua y necesita energía eléctrica


4. OPERACIÓN a. Desecar el filtro (por lo menos 24 h antes de la medición) y pesar el filtro en la balanza analítica (peso inicial del filtro). Es muy común el uso de filtros de fibra de cuarzo de 8 x 10 pulgadas. Este tipo de filtro es muy delicado y tiende a absorber humedad por lo que la manipulación puede dañarlo. Los filtros dañados invalidan la medición. b. Instalar el filtro en el bastidor de sujeción de filtros del equipo. La cara rugosa del filtro debe quedar hacia arriba. c. Encender el equipo y anotar en la hoja de campo la diferencia de presión del manómetro diferencial que tiene el equipo para calcular el flujo volumétrico. Apagar el equipo d. Programar el equipo para un muestreo de 24 h. El tiempo de inicio y parada del muestreador debe ser medianoche a las 12:00 ± 30 minutos. La duración de la prueba de la muestra será de al menos 23 horas y no más de 25 horas. Las muestras de filtro recogidas en los muestreadores que funcionaron durante menos de 23 horas o más de 25 horas no son vál idas. e. Antes de remover el filtro una vez que el equipo haya finalizado el muestreo encender el equipo por 5 min y anotar la diferencia de presión del manómetro. f. Recoger el filtro en el respectivo porta filtro (es común el uso de un sobre manila). Para ello doble cuidadosamente el filtro juntando suavemente las caras rugosas. g. Desecar el filtro y pesar el filtro nuevamente para obtener las diferencias de peso (peso final del filtro) h. Calcular el volumen muestreado de aire en el ambiente con las tablas LookUp y la diferencia de presión promedio. Es necesario tener los datos de presión barométrica y temperatura ambiental promedio del día de monitoreo para realizar la estandarización del volumen o la conc entración. i. Calcular la concentración dividiendo el peso de PM10 entre el volumen de aire que el equipo aspiró en 24 h. Nota: si se posee un solo equipo realizar muestreos con días intercalados 3. CALIBRACION Calibrar el equipo: El muestreador de alto volumen debe ser calibrado: la primera vez de se utiliza después del mantenimiento del motor cada tres meses de un funcionamiento continuo después de 360 horas de muestreo cada vez que se cambia de lugar de monitoreo. 

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La calibración del muestreador se desarrolla para generar volúmenes de muestreo válidos. Con esto, la calibración se desarrolla sobre el proceso de aspiración de muestras de aire por cambio de lugar o por funcionamiento periódico. Para la calibración del equipo se necesita un certificado de calibración de laboratorio que tiene datos necesarios para la calibración de campo. Para la calibración de campo es necesario un kit de calibración de platos o de orifico variable. Ambos métodos generan variaciones de presión en la entrada del flujo de aire por lo que simulan la resistencia de un filtro para el paso de aire. De esta manera se verifica que el flujo volumétrico se encuentre en el rango de operación de 36 a 44 CFM (pies cúbicos por minuto)


Tipos de filtros

Fibras

Membrana

Tiene relativamente bajas caídas de presión y se utilizan comúnmente en el hi vol Pueden absorber agua por lo que se recomienda un cuidadoso Celulosa acondicionamiento antes de ser pesado. Se utiliza mayormente para el muestreo de silicio Tiene gran capacidad y se recomienda cuando la determinación de la concentración se efectúa gravimétricamente ya que presenta la Fibra de vidrio formación de diversos compuestos sobre todo en ambientes de smog fotoquímico. Proveen valores de la masa más precisos que los filtros anteriores Fibra de cuarzo pero son frágiles, contienen cantidades variables de Al y Si y adsorben vapores orgánicos, HNO3, NO2 y SO2 Proveen mejores muestras para estudios de análisis elemental de trazas de elementos. Su eficiencia de colección depende del tamaño de poro. Fabricado con una base de carbón por lo que es inapropiado para el Policarbonato análisis de carbón. Usado principalmente para el análisis de asbestos y minerales. Diámetro promedio de poro de 0.8 µm Inerte a la adsorción de gases, pero también inapropiado para el Teflon análisis de carbón Cloruro de Se disuelve en algunos solventes orgánicos. El único compatible con polivinilo el método de análisis de difracción de rayos X (Millipore)

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