Distribución espacial de las emisiones atmosféricas de sulfuro de hidrógeno y amoniaco en un sistema de tratamiento de aguas residuales en Costa Rica, mediante el modelo de dispersión de gases AERMOD
DOI:
https://doi.org/10.15359/ru.37-1.9Palabras clave:
distribución espacial, amoniaco, sulfuro de hidrógeno, emisiones, AERMOD, calidad del aire, dispersiónResumen
[Objetivo] Se estudió la variación de las concentraciones del sulfuro de hidrógeno (H2S) y del amoniaco (NH3) en aire, en un sistema de tratamiento de aguas residuales en Costa Rica, para conocer el posible alcance de los olores producidos, con mediciones en el lugar y un modelo de dispersión de sustancias en el aire. [Metodología] Fueron realizados 13 muestreos en periodos de 12 horas y 24 horas, entre octubre del 2016 y febrero del 2017; con las mediciones de campo, se alimentó un modelo de dispersión. Se midieron los parámetros meteorológicos: dirección y velocidad de viento, radiación global, temperatura, porcentaje de humedad relativa, precipitación y presión atmosférica. Mediante el uso de los programas Aermed View y AERMOD, se demostró la dispersión de los gases alrededor de los puntos de emisión seleccionados en la planta de tratamiento. Al Aermet View se le incorporaron los parámetros de rugosidad superficial, la proporción de Bowen y el albedo para una zona rural. Los datos recolectados se incluyeron en AERMOD. [Resultados] La concentración de los gases emitidos por la planta se encuentra por debajo de los valores de percepción de estas sustancias, 0,70 µg/m3 (< 0,50 ppb) para el H2S y 26,6 µg/m3 (< 35,5 ppb) para el NH3. Se determinó que el canal de vertido es la fuente principal de emisión. Los gases generados se dispersaron hacia las comunidades vecinas de La Carpio, María Auxiliadora y Rincón Grande, en dirección noroeste; Carvajal Castro, Rossiter Carballo, Residencial Real Santamaría y Lagunilla, en dirección noreste, y la Comisión Nacional de Emergencia, en dirección sur. Los valores de error se encontraron en un ámbito entre el 5 % y el 48 % para el H2S y entre el 8 % y el 75 % para el NH3. El índice de concordancia (IC) mostró una similitud entre los valores predichos y los valores observados, tanto para el H2S como para el NH3. [Conclusiones] Las emisiones gaseosas de H2S y NH3 provenientes del sistema de tratamiento de aguas residuales no representan un riesgo para la salud ni el medio ambiente, en las poblaciones cercanas.
Referencias
Barclay, J. y Borissova, M. (2013). Potential problems using AERMOD to implement current odour regulations for WWTPs. 5th IWA Conference on Odors and Air Emissions, San Francisco. https://www.academia.edu/9340107/Barclay_Borissova_Odor_Modelling
Behera, S. N., Sharma, M., Aneja, V. P. y Balasubramanian, R. (2013). Ammonia in the atmosphere: a review on emission sources, atmospheric chemistry and deposition on terrestrial bodies. Environment Science Pollution Research, 20(11), 8092-8131. https://doi.org/10.1007/s11356-013-2051-9
Benavides, H. (2003). Pronóstico de la concentración de material particulado por chimeneas industriales en Bogotá. (Tesis de Maestría). Universidad Nacional de Colombia, Colombia.
Cabrera, F. (2008). Evaluación de un modelo de dispersión de contaminantes atmosféricos con la técnica espectroscópica DOAS Pasiva. (Tesis de Maestría). Universidad Nacional Autónoma de México, México.
Calvo, J. y Hernández, D. (2016). Mitigación de malos olores generados en plantas de tratamiento de aguas residuales: Estudio de caso El Roble de Puntarenas. (Informe final de proyecto). Instituto Tecnológico de Costa Rica, Costa Rica.
Carrera, F., Donoso-Bravo, A., Souto-González, J. A. y Ruiz-Filippi, G. (2014). Modeling the odor generation in WWTP: An integrated approach review. Water Air and Soil Pollution, 225(6), 1-15. https://doi.org/10.1007/s11270-014-1932-y
Elbir, T. (2003). Comparison of model predictions with the data of an urban air quality monitoring network in Izmir, Turkey. Atmospheric Environment, 37(15), 2149-2157. https://doi.org/10.1016/S1352-2310(03)00087-6
Fernández-Mora, E. (5 de enero de 2014). Proyecto para tratamiento de aguas de la GAM ya comprometió 29% de inversión. Periódico El Financiero, edición digital. https://www.elfinancierocr.com/economia-y-politica/proyecto-para-tratamiento-de-aguas-de-la-gam-ya-comprometio-29-de-inversion/AKIXE66PBVGV5J5RE5SHIFK36M/story/
Ferrer, A., Nguyen-Viet, H. y Zinsstag, J. (2012). Quantification of diarrhea risk related to wastewater contact in Thailand. Ecohealth, 9(1), 49-59. https://doi.org/10.1007/s10393-012-0746-x
Fonseca, A. (2008). La Zona Marino-Costera, Decimocuarto Informe Estado de la Nación en Desarrollo Humano Sostenible, Costa Rica.
Gostelow, P., Parsons, S. A. y Stuetz, R. M. (2001). Odour measurements for sewage treatment works. Water Research, 35(3), 579-597. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00313-4
Gramsch, E., Cáceres, D., Oyola, P., Reyes, F., Vásquez, Y., Rubio, M. A. y Sánchez, G. (2014). Influence of surface and subsidence thermal inversion on PM 2.5 and black carbon concentration. Atmospheric Environment, 98, 290-298. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2014.08.066
Jiménez, B. y Galizia, J. (2012). Diagnóstico del agua en las América. Ediciones DR FCCyT, México.
Latos, M., Karageorgos, P., Kalogerakis, N. y Lazaridis, M. (2011). Dispersion of Odorous Gaseous Compounds Emitted from Wastewater Treatment Plants. Water, Air and Soil Pollution, 215(1), 667-677. https://doi.org/10.1007/s11270-010-0508-8
Leonardos, G., Kendall, D. y Barnard, N. (1969). Odor threshold determinations of 53 odorant. Chemicals Journal of Air Pollution Control Association, 19(2), 91-95. https://doi.org/10.1080/00022470.1969.10466465
Maasikmets, M., Teinemaa, E., Kaasik, A. y Kimmel, V. (2015). Measurement and analysis of ammonia, hydrogen sulphide and odour emissions from the cattle farming in Estonia. Biosystem Engineering, 139, 48-59. https://doi.org/10.1016/biosystemseng.2015.08.002
Moreno, J. y Moral, R. (2008). Compostaje, 1.a ed. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid.
NAAQS. (2009). Guidelines for Sampling and Measurement of Notified Ambient Air Quality Parameters; Vol. I: Guidelines for Manual Sampling & Analysis, 4th ed. Delhi, India.
Pérez-Gómez, G., Gastezzi-Arias, P. y Vega-Quesada, P. (2016). Avifauna poco frecuente en la microcuenca del río Torres, San José, Costa Rica. Zeledonia, 20(2). https://www.zeledonia.com/uploads/7/0/1/0/70104897/zelnov2016-20-27.pdf
Ozturk, Z. Z., Tasaltin, C., Engin, G. O., Gürek, A. G., Atilla, D., Ahsen, V. e Ince, M. (2009). Evaluation of a fast wastewater odour characterization procedure using a chemical sensor array. Environmental Monitoring and Assessment, 151(1-4), 369-375. https://doi.org/10.1007/s10661-008-0278-6
Sáenz, L. (2015). Modelación de dispersión de olores y odorantes mediante el modelo de penacho gaussiano. Estudio de caso en la planta de tratamiento de El Roble de Puntarenas, Costa Rica. (Tesis de Licenciatura). Instituto Tecnológico de Costa Rica, Costa Rica.
Sáenz, L. E., Zambrano-Piamba, D. y Calvo, J. (2016). Percepción comunitaria de los olores generados por la planta de tratamiento de aguas residuales de El Roble-Puntarenas, Costa Rica. Tecnología en Marcha, 29(2), 137-149. https://doi.org/10.18845/tm.v29i2.2697
Sakai, S., Nakaya, M., Sampei, Y., Dettman, D. L. y Takayasu, K. (2013). Hydrogen sulfide and organic carbon at the sediment-water interface in coastal brackish Lake Nakaumi, SW Japan. Environmental Earth Science, 68(7), 1999-2006. https://doi.org/10.1007/s12665-012-1887-5
Sibaja, J. (2014). Aplicación del modelo Aermod para determinar los niveles de calidad del aire para contaminantes atmosféricos. (Tesis de Maestría). Universidad Nacional, Costa Rica.
Silva, J., Torres, P. y Madera, C. (2008). Reúso de aguas residuales domésticas en agricultura. Una revisión. Agronomía Colombiana, 26(2), 347-359. https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/13521
Stellacci, P., Liberti, L., Notarnicola, M. y Haas, C. (2010). Hygienic sustainability of site location of wastewater treatment plants: A case study. I. Estimating odour emission impact. Desalination, 253(1-3), 51-56. https://doi.org/10.1016/j.desal.2009.11.034
Talaiekhozani, A., Bagheri, M., Goli, A. y Khoozani, M. R. T. (2016). An overview of principles of odor production, emission, and control methods in wastewater collection and treatment systems. Journal of Environment Management, 170(1), 186-206. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.01.021
Teklehaimanot, G. Z., Coetzee, M. A. y Momba, M. N. (2014). Faecal pollution loads in the wastewater effluents and receiving water bodies: a potential threat to the health of Sedibeng and Soshanguve communities, South Africa. Environment Science and Pollution Research, 21(16), 9589-9603. https://doi.org/10.1007/s11356-014-2980-y
Valdés, J., Quesada, J., Morales, J., Alfaro, R., Esquivel, G. y Sibaja, J. (2010). Manual de Laboratorio de Química de la Atmósfera. Universidad Nacional, Costa Rica.
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