Normativas

Cada región tiene sus propias normativas en materia de control de emisiones atmosféricas.

En Europa, el marco legal lo ofrecen la Directiva 2010/75/UE sobre las emisiones industriales y los límites de emisiones atmosféricas relacionados con las Mejores Técnicas Disponibles.

En EE. UU., la normativa atmosférica general se rige por la ley Clean Air Act (Ley de Aire Limpio), que establece 187 contaminantes atmosféricos peligrosos que se deben regular. Los contaminantes atmosféricos «criterio» (criteria air pollutants) son aquellos para los que la Ley de Aire Limpio encarga a la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU. (EPA, por sus siglas en inglés) establecer criterios de calidad del aire en forma de Normas Nacionales de Calidad del Aire (NAAQS, por sus siglas en inglés). Se han promulgado Normas Nacionales sobre Emisiones para Contaminantes Atmosféricos Peligrosos (NESHAP, por sus siglas en inglés) para las industrias que emiten los contaminantes que figuran en la lista y, en general, dichas normas exigen el uso de la Tecnología de Control Máximo Factible (MACT, por sus siglas en inglés).

Fundamentalmente, cada fuente de contaminante, como una planta industrial, obtiene un permiso atmosférico que especifica con exactitud qué debe notificar la planta y qué límites debe respetar para cada contaminante. El permiso también establece el método de notificación y el sistema de detección que se debe instalar.

Contaminantes tratados

Ácido clorhídrico (HCl)

¿Dónde se encuentra el ácido clorhídrico (HCl)?

El ácido clorhídrico es el gas ácido principal en las de recuperación energética a partir de residuos (WtE, por sus siglas en inglés), pero también se puede generar en los procesos de producción industrial, como en la fabricación de cemento y en algunas termoeléctricas de combustibles fósiles.

Legislación para el ácido clorhídrico (HCl)

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Existen leyes y normativas tanto nacionales como locales relativas a las emisiones de HCl.  Por ejemplo, el nuevo marco legal de recuperación energética a partir de residuos en Europa (documento de referencia sobre las mejores técnicas disponibles para la incineración de residuos, BREF), requiere valores límite de emisión de entre 2 y 8 mg/Nm³. Por lo tanto, el HCl debe reducirse hasta alcanzar valores muy bajos, con una eficiencia de eliminación de más del 99,9 %.

Solución de SOLVAir® para la eliminación del ácido clorhídrico (HCl)

Los productos con base sódica de SOLVAir®, bicarbonato sódico y trona son muy reactivos con el HCl y permiten reducirlo a un nivel muy bajo (inferior a 5 mg/Nm3) con una alta eficacia del sorbente.

SOLVAir®, los sorbentes más eficaces

La inyección en seco (DSI, Dry Sorbent Injection por sus siglas en inglés) de los sorbentes con base sódica de SOLVAir®, previa a un filtro, es un proceso muy simple y eficientemente en comparación con otros sistemas de tratamiento de gases. Permite la eliminación del HCl a niveles mayores de abatimiento que otros tipos de sorbentes secos.

Además, por ser el proceso de inyección totalmente en seco, no se generan efluentes acuosos que se deban tratarse.

Reacciones de neutralización del HCl con los sorbentes de SOLVAir®

Reacciones de neutralización de ácidos utilizando el sorbente con base sódica SOLVAir®:

  • ÁLCALI + GAS ÁCIDO → SAL
  • NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O 

Reacciones de neutralización de ácidos utilizando trona:

  • NaHCO3*Na2CO3*2H2O + 3HCl → 3NaCl + 2CO2 + 4H2O

 
Los productos con base sódica de SOLVAir® son seguros, no corrosivos, no erosivos y altamente eficientes para el control de emisiones atmosféricas.

Dióxido de azufre (SO2)

Dónde se encuentra el dióxido de azufre (SO2)

El dióxido de azufre se produce en las plantas de generación de calor y energía (centrales termoeléctricas), calderas industriales, pero también en las industrias del cemento, el vidrio, la fibra de vidrio, la lana de roca, la cerámica, el metal (fundiciones), y la recuperación energética a partir de residuos. El azufre presente en el combustible o en las materias primas se convierte principalmente en dióxido de azufre (SO2) durante la combustión. Habitualmente, más del 98 % de los óxidos de azufre presentes en los gases efluentes de las calderas son SO2, mientras que el resto es SO3.

Legislación sobre el dióxido de azufre (SO2)

Existen leyes y normativas nacionales y locales relativas a las emisiones de SOx (SO2 + SO3), así como normas a nivel industrial que se aplican a muchas industrias, como la generación de energía con combustibles fósiles, las grandes instalaciones de combustión (GIC), el hierro y el acero, el cemento y la cal, el vidrio, etc. En Europa, estos documentos de referencia sobre las mejores técnicas disponibles exigen valores límite de emisión de hasta 30 mg/Nm³ e índices de reducción del SO2 de entre el 50 y el 98 %.

 

Solución de SOLVAir® para eliminar el dióxido de azufre (SO2)

SOLVAir-targetted pollutants-flue gas treatment installation-SOx

La solución de SOLVAir® consiste en emplear una inyección de sorbente seco (DSI) de bicarbonato sódico y/o trona para limpiar los gases efluentes

Índices de reducción sin precedentes de SOLVAir®

Para algunas calderas del sector de servicios, tratar el SO2 con lavadores húmedos es demasiado caro. La inyección de sorbente seco suele ser la elección más económica para estas industrias. El producto con base sódica, previamente molido se inyecta en seco y se dispersa por todo el conducto, permitiendo así una reducción del SO2 a niveles muy bajos (se han registrado reducciones de más del 99 %) cumpliendo con las normativas más estrictas. Es especialmente eficiente cuando se deben tratar niveles de SO2 volátiles.

Reacciones de neutralización del dióxido de azufre (SO2) con los sorbentes de SOLVAir®

Reacciones de neutralización de ácidos utilizando el sorbente de SOLVAir®:

  • ÁLCALI + GAS ÁCIDO → SAL
  • 2 NaHCO3 + SO2 +1/2 O2 → Na2SO4 + 2 CO2 + H2O 

Reacciones de neutralización de ácidos utilizando trona:

  • 2 NaHCO3*Na2CO3*2H2O+3SO2+1/2O2 →  3Na2SO4+ 4 CO2+3H2O

Los productos con base sódica de SOLVAir® son seguros, no corrosivos, no erosivos y altamente eficientes para el control de emisiones atmosféricas.

Trióxido de azufre (SO3)

Dónde se encuentra el trióxido de azufre (SO3)

El trióxido de azufre se produce en las plantas de generación de calor y energía (centrales termoeléctricas), así como en las calderas industriales, pero también en las industrias del cemento, el vidrio, la fibra de vidrio, la lana de roca, la cerámica, el metal (fundiciones) y la recuperación energética a partir de residuos. El azufre presente en el combustible o en las materias primas se convierte principalmente en dióxido de azufre (SO2) durante la combustión. Habitualmente, alrededor del 2 % de los óxidos de azufre presentes en los gases efluentes de las calderas es SO3, mientras que el resto es SO2. En los procesos de fabricación, tales como cerámica y vidrio, este porcentaje puede ser mucho más alto.

Problemas de corrosión y formación de sales

Dado que el SO3 tiene un punto de rocío ácido por encima de 100 °C (212 °F) es muy fácil que se forme condensación en puntos fríos, generándose corrosión en las partes metálicas. Además, debido a su alta reactividad con el amoniaco (NH3), forma depósitos de sal de amonio, por lo que se requieren niveles muy bajos de SO3 (menos de 10 mg/Nm³) en las aplicaciones de recuperación energétic a partir de residuos en los sistemas DeNOx catalíticos de en gases de cola cuando se tienen bajas temperaturas (180-200 °C, 356-392 °F).

 

Solución de SOLVAir® para el SO3

SOLVAir-Targetted pollutants-flue gas treatment installation-particulates

La solución de SOLVAir® consiste en emplear la inyección de sorbente seco (DSI) ya sea bicarbonato sódico y/o productos con base de trona para limpiar los gases efluentes.

Eliminación específica del SO3

Utilizando estos productos, el SO3 puede eliminarse de un flujo de gas que contenga tanto SO2 como SO3 o reducirse a niveles muy bajos (< 0,1 mg/Nm³). En algunos casos también se aborda una alta eliminación del SO2 simultáneamente. 

Por lo tanto, la inyección de sorbente seco con productos con base sódica, previamente molido suele ser la elección más eficiente y económica para los procesos industriales que generan SO3.

Reacciones de neutralización del SO3 con los sorbentes de SOLVAir®

Reacciones de neutralización de ácidos utilizando bicarbonato sódico:

  • ÁLCALI + GAS ÁCIDO → SAL
  • 2 NaHCO3 + SO3 → Na2SO4 + 2 CO2 + H2O 

Reacciones de neutralización utilizando trona:

  • 2 NaHCO3*Na2CO3*2H2O+3SO3 →  3Na2SO4 + 4CO2 + 3H2O

Los productos con base sódica de SOLVAir® son seguros, no corrosivos, no erosivos y una solución altamente eficiente para el control de emisiones atmosféricas.

Ácido fluorhídrico (HF)

El ácido fluorhídrico es un ácido potente que contribuye a la lluvia ácida y que puede afectar considerablemente a la flora alrededor del un punto de emisión, así como a la salud de las personas.

Dónde se encuentra el ácido fluorhídrico (HF)

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En la producción de arcilla expandida, azulejos, baldosas, tejas y ladrillos, en la que grandes cantidades de pequeñas unidades de producción necesitan sistemas de control sencillo y eficiente de emisiones atmosféricas, la gama de productos SOLVAir® permite que los usuarios cumplan las normativas locales y reduzcan los costes del tratamiento de los gases efluentes.

Una serie de gases ácidos que se deben reducir

En la fabricación de baldosas (azulejos, ladrillos y baldosas de terracota), los sistemas de purificación de los gases de combustión deben tener en cuenta todos los contaminantes ácidos principales: el dióxido de azufre (SO2), el ácido clorhídrico (HCl) y el ácido fluorhídrico (HF). La producción de esmaltes y vidrios especiales también se ve afectada por las emisiones de HF.

 

Legislación sobre el ácido fluorhídrico (HF)

Existen leyes nacionales y locales, así como normativas a escala industrial, relativas a las emisiones de HF. En Europa, el valor límite de emisión de HF para varias industrias suelen ser de 1 mg/Nm³ o menos.

 

Solución de SOLVAir® para el ácido fluorhídrico (HF)

La solución de SOLVAir® consiste en emplear la inyección de sorbente seco (DSI) de productos con base de sodio para limpiar los gases efluentes.

Neutralization reactions of Fluorhydric Acid (HF) with SOLVAir® sorbent

Neutralización del ácido fluorhídrico utilizando bicarbonato sódico::

  • ÁLCALI + GAS ÁCIDO → SAL
  • NaHCO3 + HF NaF + CO2 + H2O 

Neutralización del ácido fluorhídrico utilizando trona: [TM3]

  • NaHCO3*Na2CO3*2H2O + 3HF 3NaF+2CO2+4H2O

 

Los productos con base sódica de SOLVAir® son seguros, no corrosivos, no erosivos y una solución altamente eficiente para el control de emisiones atmosféricas. Con los productos de SOLVAir® es fácil cumplir las normativas locales relativas a los contaminantes ácidos.

Partículas en suspensión (PM) y aerosoles

El término «partículas en suspensión» (PM, por sus siglas en inglés) designa a las partículas finas y a las gotas líquidas de los aerosoles suficientemente pequeñas como para ser transportadas por el aire. Las partículas en suspensión finas (PM10, PM2,5) y las gotas ácidas, como los aerosoles de SO3, pueden penetrar en los pulmones y afectar gravemente a la salud.

 

Dónde se encuentran las partículas en suspensión (PM) y los aerosoles

En procesos de combustión que usen combustibles sólidos o líquidos, así como en varios procesos de fabricación.

 

Legislación sobre las partículas en suspensión (PM) y los aerosoles

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Existen leyes y normativas tanto nacionales como locales relativas a las partículas en suspensión. Los valores límite de emisión de partículas en suspensión son compatibles con los niveles que se pueden conseguir con filtros de mangas, a saber, entre 5 y 10 mg/Nm³.

Límites inhalables

Por ejemplo, la Comisión Europea regula el porcentaje inhalable de contaminación por PM (Directiva 2008/50/CE relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa) debido a su capacidad de penetrar en los pulmones y a su potencial de afectar gravemente a la salud. Sin embargo, aún no existen valores límite de emisión de partículas en suspensión finas (PM10, PM2,5).

 

Solución de SOLVAir® para las partículas en suspensión (PM) y los aerosoles

Utilizando los productos con base sódica de SOLVAir® se neutralizan fácilmente las gotas ácidas y el filtrado con un filtro de mangas reduce las emisiones de partículas sólidas casi a cero.

Complemento para precipitador electrostático

En algunas ubicaciones, el precipitadorelectrostático (PES) es la tecnología de control que se utiliza para reducir las emisiones de partículas en suspensión. El uso de sorbentes de base sódica, inyectados antes del PES mejora su rendimiento, reduciendo aún más las emisiones de PM.

Complemento para los filtros de mangas

Cuando se utiliza como sorbente seco inyectado en el conducto antes del filtro de mangas, el bicarbonato sódico reacciona con los gases ácidos. Nuestra solución, en combinación con dispositivos de filtrado de alto rendimiento, permite alcanzar niveles de emisiones de PM por debajo de 1 mg/Nm3.

Óxidos de nitrógeno (NOx: monóxido y dióxido de nitrógeno, NO y NO2)
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Los óxidos de nitrógeno son unos de los contaminantes más comunes. Contribuyen a la formación de la lluvia ácida y son la causa principal de la presencia de ozono troposférico. También favorecen la formación de partículas sólidas y su impacto geográfico puede ser extenso, ya que se desplazan fácilmente por el viento.

 

Dónde se encuentran los óxidos de nitrógeno

En todos los procesos de combustión y fabricación. Los NOx se generan a partir de cualquier proceso de combustión a altas temperaturas en el que haya presencia de oxígeno y nitrógeno.

Reacciones endotérmicas naturales

Los óxidos de nitrógeno se forman cuando el calor de la combustión provoca reacciones endotérmicas entre el nitrógeno y el oxígeno. El monóxido de nitrógeno (NO) suele ser el componente principal, siendo el 90 % de los NOx.

Los procesos de combustión con gas natural generan NOx cuando el nitrógeno del aire reacciona con el oxígeno. Los procesos de combustión con carbón y petróleo, así como la combustión de residuos y biomasa, también generan NOx como resultado de la oxidación del nitrógeno presente en el combustible.

 

Legislación sobre los óxidos de nitrógeno

Para las instalaciones europeas de recuperación energética a partir de residuos, el rango de valores límite de emisión de NOx es de entre 50 y 150 mg/Nm³. En las zonas urbanas, debido al efecto acumulativo de NOx provocado por el tráfico, suelen exigirse valores límite más bajos.

 

Solución de SOLVAir® para los óxidos de nitrógeno

La solución SOLVAir® consiste en emplear la inyección de sorbente seco (DSI) de productos con base sódica para limpiar los gases efluentes, evitando el enfriamiento y formación de sales de amonio cuando se utilizan sistemas catalíticos DeNOx en gases de cola.

Combinación con la reducción de SO2

Cuando se utilizan como sorbente seco inyectado antes de un filtro, los productos con base sódica reaccionan fácilmente con los gases ácidos. En algunos casos se consigue una reducción de los NOx del 10-20 % a la vez que se elimina el SO2.

Limitación de los depósitos de sulfato de amonio

La reducción de NOx a menudo se realiza instalando un sistema de reducción catalítica selectiva (RCS), que emplea amoniaco y un catalizador para convertir los NOx en N2. El sistema RCS debe funcionar a temperaturas bastante altas para evitar que se deposite (bi)sulfato de amonio en la capa del catalizador. No obstante, dado que el bicarbonato sódico presenta la reactividad más elevada frente al SO2a elevadas temperaturas, deja un nivel muy bajo de contaminante residual (SO2), minimizando así el riesgo de formación y deposición de (bi)sulfato de amonio.

Mayor eficiencia energética

Además, el amplio rango de temperaturas de servicio de los sorbentes con base sódica permite evitar el enfriamiento de los gases efluentes que se necesita para otras opciones de tratamiento.

La suma de estos factores favorece el uso del dispositivo catalítico DeNOx a la misma temperatura que el filtro de mangas, lo cual permite ahorrar la energía necesaria para recalentar los gases y evitar la emisión de CO2 relacionada. Asimismo, se puede añadir otro paso de recuperación energética del calor de los gases limpios. Por último, los productos SOLVAir® también son compatibles con sistemas no catalíticos DeNOx (RNCS), que inyectan soluciones de amoniaco o urea en la zona de combustión.

Microcontaminantes

Dónde se encuentran los microcontaminantes

SOLVAir-targetted pollutants-micropollutants-operators

Los microcontaminantes, como las dioxinas, los furanos y otros hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), así como los contaminantes orgánicos persistentes (COP) y otros compuestos de carbono orgánico, se suelen producir durante la combustión..

Una serie de elementos tóxicos

En la mayoría de casos, estos productos son tóxicos o nocivos para la salud humana o animal y pueden contaminar los productos agrícolas. El control de la emisión de estas sustancias es fundamental para evitar que los organismos vivos las absorban.   

 

Legislación sobre microcontaminantes

Para las instalaciones europeas de recuperación energética a partir de residuos, los valores límite de emisión son los siguientes:

  • Dioxinas y furanos: 0,1 ng TE/Nm³
  • Compuestos de carbono orgánico (COT): 10 mg/Nm³
  • En EE. UU. existen disposiciones especiales para rastrear las dioxinas y los furanos, pero los límites reales están establecidos individualmente para cada permiso que conceden las autoridades. Los umbrales de notificación y cumplimiento son acumulativos y son de 0,1 gramos para las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas. Este límite está regulado por el Inventario de Emisión de Sustancias Tóxicas y el apartado 313 de la Ley de Planificación para Emergencias y Derecho a Saber de la Comunidad (EPCRA, por sus siglas en inglés).

 

Solución SOLVAir® para los microcontaminantes

La solución de SOLVAir® consiste en emplear la inyección de sorbente seco (DSI) de productos con base sódica para limpiar los gases efluentes.

Sorbentes eficaces combinados con carbón activado

Los productos con base a bicarbonato sódico molido son sorbentes eficaces. Para respetar los límites de emisión de dioxinas y furanos más exigentes en la incineración de residuos (habitualmente de 0,1 ng TE/Nm³), lo único que se necesita es inyectar carbón activado (o coque de lignito) junto con bicarbonato sódico.

Un sistema fácil de instalar

Este adsorbente se separa del gas efluente en el filtro de mangas, que también capta residuos químicos de sodio (RQS). Los valores de emisión que se observan pueden ser mucho más bajos que los límites mencionados anteriormente. El único equipo necesario para eliminar dioxinas es un sistema para almacenar, dosificar e inyectar el adsorbente.

Eliminación simultánea de varios contaminantes

Durante el proceso también se eliminan otros microcontaminantes (HAP, COP, compuestos de carbono orgánico, etc.). Además, los microcontaminantes, concretamente las dioxinas y los furanos, se destruyen mediante un dispositivo catalítico en gases de cola para el control de NOx.

Metales pesados

Desde un punto de vista medioambiental, los metales pesados más nocivos son el mercurio (Hg), el cadmio (Cd), el talio (Tl), el plomo (Pb), el zinc (Zn) y el arsénico (As).

Dónde se encuentran los metales pesados

Los metales pesados son contaminantes tóxicos y persistentes que se generan en las centrales termoeléctricas de combustibles fósiles, en los procesos de combustión de residuos y en los procesos industriales. Durante los procesos de combustión, se liberan como partículas en suspensión o en forma gaseosa. Se pueden acumular en la cadena alimentaria y, por lo tanto, en los tejidos humanos y animales.

 

Legislación sobre metales pesados

En Europa, los valores límite de emisión (VLE) para la recuperación energética a partir de residuos son los siguientes:

  • Mercurio (Hg): < 0,05 mg/Nm3, seco, 11 % O2
  • Cadmio + talio (Cd + Tl): < 0,05 mg/Nm3, seco, 11 % O2
  • Otros metales pesados (total): < 0,5 mg/Nm3, seco, 11 % O2
  • En EE. UU. están sujetos al Inventario de Emisión de Sustancias Tóxicas y al apartado 313 de la Ley de Planificación para Emergencias y Derecho a Saber de la Comunidad (EPCRA). El umbral notificable de los compuestos de mercurio es de 10 libras (4,54 kg) y, para compuestos poliaromáticos, de 100 libras (45,4 kg).

 

Solución de SOLVAir® para los metales pesados

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La solución de SOLVAir® consiste en emplear la inyección de sorbente seco (DSI) de productos con base sódica para limpiar los gases efluentes.  

Adición de un adsorbente

Los metales pesados se pueden controlar fácilmente añadiendo al producto con base de bicarbonato sódico un adsorbente, como carbón activado o coque de lignito.

Tras la descomposición térmica, el sorbente con base de bicarbonato se torna poroso y presenta una superficie específica alta (~10 m2/g BET). Esto permite eliminar el 20-70 % del mercurio si se usa solo, pero cuando se utiliza en combinación con carbón activado (o coque de lignito) en un filtro de mangas, el índice de eliminación de mercurio puede superar el 99 %.

Cumplimiento de los límites más estrictos

El carbón activado y el coque de lignito permiten cumplir los límites de reducción exigidos por las limitaciones de emisión más estrictas para la recuperación energética de residuos en Europa, para temperaturas de gases efluentes por debajo de 220 °C (430 °F). A temperaturas más altas, la eliminación del mercurio resulta menos efectiva. Dado que hay otros metales pesados menos volátiles que el mercurio, la eficiencia de su eliminación es aún mejor.