Desarrollando la Estructura para una Gestión Efectiva de Calidad del Aire
3.7 Aplicación de Planes de Calidad del Aire
3.7.7 Programas para Verificar el Cumplimiento de la Norma
3.7.7.1 Grandes emisiones a través de una Chimenea
No existen métodos sencillos para verificar que una fuente estacionaria esté cumpliendo la normativa.
Esto se debe a la gran variedad de formas en las cuales la contaminación puede ser liberada y el rango de emisiones (pequeñas a grandes) liberado. Existen enfoques generales que normalmente son aplicados para cada tipo de liberación. Estos enfoques serán discutidos en las siguientes sub secciones.
Las emisiones liberadas a través de un único punto son aquellas en donde se puede determinar más directamente si se está cumpliendo con la normativa. En el caso de una fuente que emite grandes cantidades de contaminantes (más de 100 toneladas por año sin sistemas de control), se requerirán monitores continuos de emisión (MCES). Las emisiones registradas por los MCES son guardados en algún tipo de medio seguro, el cual sea difícil de alterar y que esté disponible para la agencia encargada de velar por el cumplimiento de la normativa.
En el pasado, el medio de registro era una tira de papel grafico común. Con el surgimiento de la electrónica digital, grandes cantidades de memoria a bajo costo y la internet, los mecanismos de registro han cambiado. Hoy en día existen métodos seguros para almacenar datos en forma electrónica y estos pueden ser transmitidos a la agencia involucrada. En el caso especial de las emisiones de azufre, la cantidad de azufre en el combustible puede ser monitoreada para establecer de forma confiable el nivel de emisiones desde una fuente.
Se deben establecer requerimientos para la frecuencia de mantenimiento y calibración de los monitores continuos y esta información debe ser registrada de una forma segura que se mantenga accesible para la agencia. Esta es una alternativa de alto costo, pero es la forma más fácil y segura de garantizar el cumplimiento a través de una chimenea. El costo de la instalación de un monitor continuo en una chimenea de gran tamaño frecuentemente excede los US$500,000 por unidad y puede ser mucho más alto donde se requiera una importante protección del clima.
Si un monitor continuo no es lo más indicado para un punto de emisión de gran envergadura, entonces mediciones anuales o semi anuales en la chimenea son la siguiente mejor alternativa. La mayoría de las agencias no llevan a cabo sus propias mediciones en chimenea. En cambio, ellos se coordinan con compañías certificadas de medición en chimeneas que sean independientes de la fuente de emisión. Es bastante común también que la agencia envíe a un equipo con conocimientos en el tema para que observe la conducta de la medición en chimenea. El mayor desafío de este enfoque es asegurar que la agencia encargada de tomar las mediciones sea realmente independiente y que se pueda confiar en que están entregando datos fiables. A pesar de lo anterior, este enfoque es utilizado de manera exitosa tanto en países desarrollados como en países que están en vías de desarrollo.
Es posible estimar las emisiones sobre la base de parámetros de un proceso. Este enfoque se utiliza más frecuentemente con pequeñas fuentes de emisión, pero la refinería ARCO en Los Ángeles (Ahora la refinería BP) demostró que podía estimar las emisiones de su chimenea utilizando parámetros de sus procesos a un nivel que era tan preciso como los monitores. Mientras que este es un caso excepcional dado que muchas empresas no mantienen la misma cantidad de información de procesos como podría hacerlo una refinería, no se puede asumir que una estimación de emisiones basada en parámetros de entrada no es precisa. En este caso se debe lograr la misma seguridad en el almacenamiento de datos. Los datos de procesos relevantes deben ser archivados para revisión por parte de la agencia de cumplimiento de la normativa. Si bien las demostraciones de ARCO fueron impresionantes, la agencia de gestión de la calidad del aire en la costa sur no les permitió retirar los monitores continuos de su chimenea.
Si es factible obtener y guardar suficiente información sobre procesos para verificar emisiones, esto tendría un costo significativamente menor para la instalación que la metodología de análisis en línea los cuales tienen un costo mucho más alto por la instalación inicial y requiere además más mantención preventiva y calibraciones para operar de manera confiable.
3.7.7.2 Bajas emisiones a través de una Chimenea
Existen muchos casos en donde las emisiones provenientes de una chimenea son demasiado bajas para exigir el uso de un monitor continuo e incluso mediciones en la chimenea. Un ejemplo puede ser una caldera a carbón en una pequeña fábrica. En este caso, se utiliza información del proceso para estimar las emisiones y el cumplimiento se comprueba solicitando que el equipamiento usado en la fabrica cumpla con ciertos estándares de diseño. Si el equipamiento cumple con estos estándares se asume que las emisiones están en conformidad con la norma. Afortunadamente, los proveedores de energía para este tipo de equipamiento, como por ejemplo el proveedor de gas natural, son a menudo independientes de la empresa que está siendo fiscalizada de tal forma que existen registros independientes en cuanto a la cantidad de gas o carbón que se utiliza.
La EPA de los Estados Unidos mantiene un amplio conjunto de datos para variados tipos de equipamiento, al cual se puede accede a través de la internet en http://www.epa.gov/ttn/chief/efpac/index.html. Este sitio web también incluye otra información para mantener el cumplimiento de la normativa.
Existen casos en los cuales las emisiones a través de una chimenea utilizan energía u otros materiales desde una fuente independiente. Un ejemplo puede ser una manufactura de muebles que pinta bajo una campana la cual ventila hacia la atmosfera o un taller de carpintería el cual libera material particulado a través de una chimenea. El único enfoque para verificar el cumplimiento en este caso en donde no se pueden hacer mediciones de chimenea es llevar un registro de los productos utilizados. Esto se discutirá con más detalle en lo que respecta a fugas de emisiones.
3.7.7.3 Emisiones fugitivas e Intermitentes
El caso de mayor dificultad para verificar el cumplimiento de la norma es el caso de fugas de emisiones y de emisiones intermitentes. Emisiones que provienen de válvulas con fugas, emisiones de tanques de almacenamiento, emisiones de operaciones de pintura abiertas y emisiones provenientes de llamaradas caen en esta categoría. Las llamaradas pueden presentarse en varias formas. Algunas, se encuentran contenidas dentro de las chimeneas y pueden ser tratadas como emisiones que se liberan a través de un punto de emisión, pudiendo ser monitoreadas y medidas. Sin embargo, la mayoría de las llamaradas se presentan en forma de llamas en la parte superior de la chimenea y deben permanecer libres debido al amplio rango de combustible que pudiera alimentar a las llamas en caso de emergencia. Esto hace que la medición de emisiones o su monitoreo se vuelva extremadamente difícil si no imposible. En todos los casos mencionados anteriormente a menudo se requiere información del monitoreo del proceso. Por ejemplo, se requieren registros en lo que respecta a la cantidad de pintura que se utiliza o a la cantidad de madera que se procesa. Lamentablemente, no se ha desarrollado un sistema de medición continuo que sea efectivo para monitorear la mayoría de sistemas con llamaradas. En este caso, la temperatura de la llamarada y su opacidad pueden ser monitoreadas junto con la observación visual del periodo de tiempo en el cual opera la llamarada. En el caso de tanques de almacenamiento, normalmente se requieren especificaciones del equipamiento junto con inspecciones a la condición de los sellos que evitan las fugas de emisiones desde los tanques. En el caso de válvulas con fugas, flanges, bombas y sellos de compresión el único enfoque válido es monitorear los niveles de hidrocarburos cerca de las válvulas. Una válvula con fuga aumentará la cantidad de hidrocarburos en las cercanías de esta. En este caso se establecen estándares para mantenimiento basados en las concentraciones de hidrocarburos medidas cerca de las válvulas.
Los requerimientos de registro de datos son los más impopulares dentro de las pequeñas empresas. Este registro de datos puede ser muy costoso y se debe tener cuidado de requerir solo lo necesario para asegurar el cumplimiento de la normativa. Con el surgimiento de computadores mucho menos costosos y los sistemas de procesamiento de datos, empresas y agencias deben trabajar juntas para simplificar el proceso de adquisición de datos.
3.7.7.4 Monitoreo Remoto y uso de monitores ambientales para el cumplimiento de la Normativa
El monitoreo a distancia ha sido una opción a considerar en los últimos años. Esto incluye la utilización de monitores en línea de cerco que utilizan un haz de luz para medir las emisiones al cruzar la línea del cerco y monitores de dispersión Raman que miran directamente a emisiones de humo en chimenea. Estos enfoques han sido utilizados para verificar conformidad a la norma solamente en situaciones limitadas debido a su precisión y a asuntos sobre la definición de la fuente. Son buenas herramientas para construir inventarios de emisiones y para encontrar fuentes de emisiones, pero son menos útiles en aplicaciones de fiscalización más directas.
Los monitores ambientales son también problemáticos para su utilización en situaciones de fiscalización en áreas urbanas. En áreas urbanas, muchas fuentes pueden contribuir a los valores medidos por un monitor ambiental. Además, para establecer las emisiones reales de una chimenea, se debe utilizar algún modelo que permita calcular las emisiones procedentes de una fuente para establecer una infracción de las emisiones a través de la chimenea. Se ha observado que los modelos existentes, especialmente los modelos de corto alcance son bastante imprecisos. Si bien se están haciendo mejoras con respecto a la modelación de corto alcance, la mayoría de las agencias utilizan monitores ambientales para la determinación general de los niveles de la calidad del aire y para definir que fuentes debieran ser investigadas con mayor detalle más que como una herramienta de fiscalización.
3.7.7.5 Adquisición y revisión de información de emisiones
Ningún monitoreo o registro de datos adquiere valor si esa información no se revisa con un plazo de tiempo razonable que permita verificar el cumplimiento de la normativa. La exigencia de un monitor en chimenea o de registros tiene un efecto disuasivo en las emisiones de una fabrica pero eventualmente si es que la información no es revisada adecuadamente, la empresa puede decidir que vale la pena el riesgo de ignorar el requerimiento de la norma y luego pedir disculpas una vez que son descubiertos después de eventualmente varios años.
Para aquellas empresas que producen una significativa contaminación ambiental, lo que corresponde es realizar múltiples controles al año y que estos sean realizados por personas capacitadas para buscar posibles fallas. Una instalación como una refinería puede tener miles de puntos de emisión las cuales no pueden ser revisadas adecuadamente en menos de dos semanas, en las cuales se debe realizar la inspección y revisión de información. La oficina de Calidad del aire de la costa sur en los Angeles se ha puesto como meta el visitar cada fuente permitida a lo menos una vez al año. Ya que existen 20,000 fuentes permitidas en la región, el programa de inspección contempla 100 inspectores.
La capacitación adecuada de inspectores es una tarea importante. La mayoría de las capacitaciones en las grandes agencias en los Estados Unidos se basan en la experiencia adquirida. Los inspectores en capacitación son llevados a giras de inspección junto a inspectores experimentados y se les enseñan los mejores enfoques para llevar a cabo las inspecciones. Los gerentes de inspección de países en vías de desarrollo han visitado programas de gestión de la calidad del aire en los Estados Unidos y han pasado hasta dos meses acompañando a inspectores mientras ellos visitan variadas fuentes para ganar la experiencia necesaria.
La EPA de los Estados Unidos ofrece capacitación para funcionarios de agencias estatales o locales que estén relacionados con la calidad del aire (http://www.epa.gov/compliance/training/neti/index.html). Esta capacitación puede tener un valor moderado. Puede ser posible que agencias de calidad del aire que no son de los Estados Unidos puedan también acceder a estas capacitaciones.
No existen métodos sencillos para verificar que una fuente estacionaria esté cumpliendo la normativa.
Esto se debe a la gran variedad de formas en las cuales la contaminación puede ser liberada y el rango de emisiones (pequeñas a grandes) liberado. Existen enfoques generales que normalmente son aplicados para cada tipo de liberación. Estos enfoques serán discutidos en las siguientes sub secciones.
Las emisiones liberadas a través de un único punto son aquellas en donde se puede determinar más directamente si se está cumpliendo con la normativa. En el caso de una fuente que emite grandes cantidades de contaminantes (más de 100 toneladas por año sin sistemas de control), se requerirán monitores continuos de emisión (MCES). Las emisiones registradas por los MCES son guardados en algún tipo de medio seguro, el cual sea difícil de alterar y que esté disponible para la agencia encargada de velar por el cumplimiento de la normativa.
En el pasado, el medio de registro era una tira de papel grafico común. Con el surgimiento de la electrónica digital, grandes cantidades de memoria a bajo costo y la internet, los mecanismos de registro han cambiado. Hoy en día existen métodos seguros para almacenar datos en forma electrónica y estos pueden ser transmitidos a la agencia involucrada. En el caso especial de las emisiones de azufre, la cantidad de azufre en el combustible puede ser monitoreada para establecer de forma confiable el nivel de emisiones desde una fuente.
Se deben establecer requerimientos para la frecuencia de mantenimiento y calibración de los monitores continuos y esta información debe ser registrada de una forma segura que se mantenga accesible para la agencia. Esta es una alternativa de alto costo, pero es la forma más fácil y segura de garantizar el cumplimiento a través de una chimenea. El costo de la instalación de un monitor continuo en una chimenea de gran tamaño frecuentemente excede los US$500,000 por unidad y puede ser mucho más alto donde se requiera una importante protección del clima.
Si un monitor continuo no es lo más indicado para un punto de emisión de gran envergadura, entonces mediciones anuales o semi anuales en la chimenea son la siguiente mejor alternativa. La mayoría de las agencias no llevan a cabo sus propias mediciones en chimenea. En cambio, ellos se coordinan con compañías certificadas de medición en chimeneas que sean independientes de la fuente de emisión. Es bastante común también que la agencia envíe a un equipo con conocimientos en el tema para que observe la conducta de la medición en chimenea. El mayor desafío de este enfoque es asegurar que la agencia encargada de tomar las mediciones sea realmente independiente y que se pueda confiar en que están entregando datos fiables. A pesar de lo anterior, este enfoque es utilizado de manera exitosa tanto en países desarrollados como en países que están en vías de desarrollo.
Es posible estimar las emisiones sobre la base de parámetros de un proceso. Este enfoque se utiliza más frecuentemente con pequeñas fuentes de emisión, pero la refinería ARCO en Los Ángeles (Ahora la refinería BP) demostró que podía estimar las emisiones de su chimenea utilizando parámetros de sus procesos a un nivel que era tan preciso como los monitores. Mientras que este es un caso excepcional dado que muchas empresas no mantienen la misma cantidad de información de procesos como podría hacerlo una refinería, no se puede asumir que una estimación de emisiones basada en parámetros de entrada no es precisa. En este caso se debe lograr la misma seguridad en el almacenamiento de datos. Los datos de procesos relevantes deben ser archivados para revisión por parte de la agencia de cumplimiento de la normativa. Si bien las demostraciones de ARCO fueron impresionantes, la agencia de gestión de la calidad del aire en la costa sur no les permitió retirar los monitores continuos de su chimenea.
Si es factible obtener y guardar suficiente información sobre procesos para verificar emisiones, esto tendría un costo significativamente menor para la instalación que la metodología de análisis en línea los cuales tienen un costo mucho más alto por la instalación inicial y requiere además más mantención preventiva y calibraciones para operar de manera confiable.
3.7.7.2 Bajas emisiones a través de una Chimenea
Existen muchos casos en donde las emisiones provenientes de una chimenea son demasiado bajas para exigir el uso de un monitor continuo e incluso mediciones en la chimenea. Un ejemplo puede ser una caldera a carbón en una pequeña fábrica. En este caso, se utiliza información del proceso para estimar las emisiones y el cumplimiento se comprueba solicitando que el equipamiento usado en la fabrica cumpla con ciertos estándares de diseño. Si el equipamiento cumple con estos estándares se asume que las emisiones están en conformidad con la norma. Afortunadamente, los proveedores de energía para este tipo de equipamiento, como por ejemplo el proveedor de gas natural, son a menudo independientes de la empresa que está siendo fiscalizada de tal forma que existen registros independientes en cuanto a la cantidad de gas o carbón que se utiliza.
La EPA de los Estados Unidos mantiene un amplio conjunto de datos para variados tipos de equipamiento, al cual se puede accede a través de la internet en http://www.epa.gov/ttn/chief/efpac/index.html. Este sitio web también incluye otra información para mantener el cumplimiento de la normativa.
Existen casos en los cuales las emisiones a través de una chimenea utilizan energía u otros materiales desde una fuente independiente. Un ejemplo puede ser una manufactura de muebles que pinta bajo una campana la cual ventila hacia la atmosfera o un taller de carpintería el cual libera material particulado a través de una chimenea. El único enfoque para verificar el cumplimiento en este caso en donde no se pueden hacer mediciones de chimenea es llevar un registro de los productos utilizados. Esto se discutirá con más detalle en lo que respecta a fugas de emisiones.
3.7.7.3 Emisiones fugitivas e Intermitentes
El caso de mayor dificultad para verificar el cumplimiento de la norma es el caso de fugas de emisiones y de emisiones intermitentes. Emisiones que provienen de válvulas con fugas, emisiones de tanques de almacenamiento, emisiones de operaciones de pintura abiertas y emisiones provenientes de llamaradas caen en esta categoría. Las llamaradas pueden presentarse en varias formas. Algunas, se encuentran contenidas dentro de las chimeneas y pueden ser tratadas como emisiones que se liberan a través de un punto de emisión, pudiendo ser monitoreadas y medidas. Sin embargo, la mayoría de las llamaradas se presentan en forma de llamas en la parte superior de la chimenea y deben permanecer libres debido al amplio rango de combustible que pudiera alimentar a las llamas en caso de emergencia. Esto hace que la medición de emisiones o su monitoreo se vuelva extremadamente difícil si no imposible. En todos los casos mencionados anteriormente a menudo se requiere información del monitoreo del proceso. Por ejemplo, se requieren registros en lo que respecta a la cantidad de pintura que se utiliza o a la cantidad de madera que se procesa. Lamentablemente, no se ha desarrollado un sistema de medición continuo que sea efectivo para monitorear la mayoría de sistemas con llamaradas. En este caso, la temperatura de la llamarada y su opacidad pueden ser monitoreadas junto con la observación visual del periodo de tiempo en el cual opera la llamarada. En el caso de tanques de almacenamiento, normalmente se requieren especificaciones del equipamiento junto con inspecciones a la condición de los sellos que evitan las fugas de emisiones desde los tanques. En el caso de válvulas con fugas, flanges, bombas y sellos de compresión el único enfoque válido es monitorear los niveles de hidrocarburos cerca de las válvulas. Una válvula con fuga aumentará la cantidad de hidrocarburos en las cercanías de esta. En este caso se establecen estándares para mantenimiento basados en las concentraciones de hidrocarburos medidas cerca de las válvulas.
Los requerimientos de registro de datos son los más impopulares dentro de las pequeñas empresas. Este registro de datos puede ser muy costoso y se debe tener cuidado de requerir solo lo necesario para asegurar el cumplimiento de la normativa. Con el surgimiento de computadores mucho menos costosos y los sistemas de procesamiento de datos, empresas y agencias deben trabajar juntas para simplificar el proceso de adquisición de datos.
3.7.7.4 Monitoreo Remoto y uso de monitores ambientales para el cumplimiento de la Normativa
El monitoreo a distancia ha sido una opción a considerar en los últimos años. Esto incluye la utilización de monitores en línea de cerco que utilizan un haz de luz para medir las emisiones al cruzar la línea del cerco y monitores de dispersión Raman que miran directamente a emisiones de humo en chimenea. Estos enfoques han sido utilizados para verificar conformidad a la norma solamente en situaciones limitadas debido a su precisión y a asuntos sobre la definición de la fuente. Son buenas herramientas para construir inventarios de emisiones y para encontrar fuentes de emisiones, pero son menos útiles en aplicaciones de fiscalización más directas.
Los monitores ambientales son también problemáticos para su utilización en situaciones de fiscalización en áreas urbanas. En áreas urbanas, muchas fuentes pueden contribuir a los valores medidos por un monitor ambiental. Además, para establecer las emisiones reales de una chimenea, se debe utilizar algún modelo que permita calcular las emisiones procedentes de una fuente para establecer una infracción de las emisiones a través de la chimenea. Se ha observado que los modelos existentes, especialmente los modelos de corto alcance son bastante imprecisos. Si bien se están haciendo mejoras con respecto a la modelación de corto alcance, la mayoría de las agencias utilizan monitores ambientales para la determinación general de los niveles de la calidad del aire y para definir que fuentes debieran ser investigadas con mayor detalle más que como una herramienta de fiscalización.
3.7.7.5 Adquisición y revisión de información de emisiones
Ningún monitoreo o registro de datos adquiere valor si esa información no se revisa con un plazo de tiempo razonable que permita verificar el cumplimiento de la normativa. La exigencia de un monitor en chimenea o de registros tiene un efecto disuasivo en las emisiones de una fabrica pero eventualmente si es que la información no es revisada adecuadamente, la empresa puede decidir que vale la pena el riesgo de ignorar el requerimiento de la norma y luego pedir disculpas una vez que son descubiertos después de eventualmente varios años.
Para aquellas empresas que producen una significativa contaminación ambiental, lo que corresponde es realizar múltiples controles al año y que estos sean realizados por personas capacitadas para buscar posibles fallas. Una instalación como una refinería puede tener miles de puntos de emisión las cuales no pueden ser revisadas adecuadamente en menos de dos semanas, en las cuales se debe realizar la inspección y revisión de información. La oficina de Calidad del aire de la costa sur en los Angeles se ha puesto como meta el visitar cada fuente permitida a lo menos una vez al año. Ya que existen 20,000 fuentes permitidas en la región, el programa de inspección contempla 100 inspectores.
La capacitación adecuada de inspectores es una tarea importante. La mayoría de las capacitaciones en las grandes agencias en los Estados Unidos se basan en la experiencia adquirida. Los inspectores en capacitación son llevados a giras de inspección junto a inspectores experimentados y se les enseñan los mejores enfoques para llevar a cabo las inspecciones. Los gerentes de inspección de países en vías de desarrollo han visitado programas de gestión de la calidad del aire en los Estados Unidos y han pasado hasta dos meses acompañando a inspectores mientras ellos visitan variadas fuentes para ganar la experiencia necesaria.
La EPA de los Estados Unidos ofrece capacitación para funcionarios de agencias estatales o locales que estén relacionados con la calidad del aire (http://www.epa.gov/compliance/training/neti/index.html). Esta capacitación puede tener un valor moderado. Puede ser posible que agencias de calidad del aire que no son de los Estados Unidos puedan también acceder a estas capacitaciones.
