En este ejemplo vamos ilustrar el muestreo de unas fuentes puntuales y de unas fuentes superficiales (o difusas) en la entrada y salida de un sistema de control de olores de una EDAR. Este caso incluye también la recogida de 4 muestras olor de fondo junto a cada uno de los puntos de muestreo.
Los 4 puntos de muestreo de la EDAR son:
Eg101 Tanque de vaciado del digestor de fangos
Eg102 Descarga del espesador de correa por gravedad al biofiltro
Eg103 Superficie del biofiltro.
Eg104 Superficie del canal de entrada a los decantadores (clarificadores)
El protocolo de muestreo requiere que las muestras sean recogidas bajo condiciones de operación “normales”. Las personas que diseñan el plan de muestreo deben determinar cuando existen las condiciones de operación “normales”. La persona que se encarga del muestreo debe documentar las condiciones de los procesos y edificios (por ejemplo ventanas y puertas abiertas o cerradas) a la hora del muestreo. Las condiciones descritas a la hora de recogida de las muestras serán documentadas para que los resultados sean expresados en el contexto de los objetivos del plan de muestreo.
Con antelación a la toma de muestra, la persona que se encarga del muestreo debe reunir el equipamiento de muestreo que puede necesitar como por ejemplo:
- Escalera
- Alicates y llaves para abrir los puertos de muestreo.
- Tubo pitot/manómetro inclinado para medir velocidad y presión en los conductos.
- Termómetros para medir la temperatura del aire en la salida.
- Bolsas Tedlar etiquetadas para muestreado de gases
- Cámara de llenado con bomba de vacío
- Cámara de flujo para muestreado de superficies pasivas quiescentes.
- Caja de muestreo pasiva larga para superficies pasivas aireadas.
- Tubos de muestreo de Teflón (desde el punto de muestreo hasta la Cámara de llenado)
- Contenedores para el envío de las muestras.
- Instrumentos portátiles para medir compuestos químicos específicos o grupos químicos
Además de recoger las muestras para medir olores, el protocolo de muestreo puede requerir blancos, duplicados, etc. Igualmente se pueden recoger las muestras en un bidón o cartucho para análisis químicos específicos como por ejemplo para medir la cantidad de sulfuro reducido que se emite o el análisis de VOCs. El protocolo puede también incluir el muestreo de sustancias químicas olorosas en el aire con instrumentos portátiles (por ejemplo el analizador automático Jerome de H2S).
El técnico que se encarga del muestreo puede necesitar también lo siguientes documentos preparados para su uso posterior:
- Protocolo de muestreo
- Datos de velocidad de aire y hoja de cálculos-formulario(s) de solicitud de servicios analíticos
- En el caso de que la muestra se lleve al laboratorio por mensajería.
- Envase listo para envío por mensajero con etiqueta
- Documentos para envío urgente del paquete
- Números de teléfono de los laboratorios y de la empresa de mensajería.
- En el caso de que la muestra se lleve al laboratorio por los propios encargados del muestreo.
- Furgoneta con suficiente capacidad para alojar todos los contenedores de muestra.
Toma de muestra en chimeneas y respiraderos.
La muestra Eg101 de el tanque de vaciado del digestor de fangos se considera a menudo una “fuente puntual”, que descarga desde una pequeña chimenea por encima de el ventilador de vaciado. La muestra Eg102 de descarga del espesador de correa por gravedad al biofiltro se tomó sobre lo que considera como una “fuente puntual” antes de ser conducida al biofiltro. El técnico registra la velocidad del aire, medidas de presión y temperatura en las corrientes de aire de descarga de los ventiladores, además prepara el entubado de teflón, bolsa de muestreo tedlar, cámara de llenado y bomba. Las bolsas deben etiquetarse con fecha y número de muestra. Con la válvula de la bolsa abierta, la bolsa debe conectarse al conector dentro de la cámara de llenado y se cierra ésta.
Actuando como una sonda de muestreo, un tubo de teflón se situará dentro del conducto o chimenea y se conectará a la cámara de llenado. La bomba de vacío se conecta para poder crear un vacío en la cámara. El vacío de la cámara provocará un llenado de la bolsa con aire oloroso de la chimenea de descarga.
La bolsa de muestreo de tedlar debe llenarse primero con aire oloroso para acondicionar la bolsa. La bolsa debe ser llenada en aproximadamente 1/3 de su volumen y mantenerse llena por 1 minuto, después la bolsa se vacía usando la bomba para presurizar la cámara de vacío. La muestra de aire oloroso será descargada en la chimenea a través de la línea de muestreo de Teflón. Un método alternativo para vaciar la bolsa sería sacarla de la cámara de llenado y apretarla para extraer el aire manualmente.
Puede usarse una trampa de agua en la línea de muestreo antes de la cámara de llenado para eliminar que gotas de agua puedan entrar en la bolsa.
Asimismo, dos muestras de olor de fondo son recogidas también en la bolsa usando la cámara de llenado, siguiendo el procedimiento descrito anteriormente. La bolsa necesita estar llena tan solo 2/3 (aproximadamente 7 litros para una bolsa de 10 litros). Debe dejarse suficiente espacio en la bolsa para permitir un 20% de expansión aproximadamente cuando se usa mensajería por avión.
Después se interrumpe la bomba de vacío, se desconecta la línea de muestreo y la bolsa de Tedlar se recoge de la cámara de llenado después de que la válvula de la bolsa se cierra.
Si el aire de la chimenea está saturado con humedad o si el punto de rocío del aire de descarga está por encima de la temperatura ambiente, entonces se necesitan procedimientos de muestreo adicionales. Una trampa de humedad en la línea de muestreo, antes de la cámara de llenado seria necesaria para recoger las gotas de humedad que pueden condensar en la línea de muestreo. Además, la bolsa Tedlar puede necesitar ser llenada con “aire cero” seco o con nitrógeno de alta pureza para prevenir que el aire húmedo y caliente de el conducto se condense en la bolsa. En algunos casos, puede ser necesario usar una sonda de muestreo por “dilución dinámica”.
Una sonda de muestreo por “dilución dinámica” es un dispositivo que recoge y mezcla simultáneamente la muestra de el conducto de descarga con un gas libre de olores, como por ejemplo “aire cero”.
Las muestras de aire oloroso que contengan compuestos químicos oxidantes tales como ozono o cloro, pueden cambiar con el tiempo. Pueden ser necesarios precauciones y procedimientos alternativos para estos casos.
El laboratorio de olores debe ser consultado en estos casos especiales.
Toma de muestra en superficies
Una muestra de aire olorosa puede ser recogida de superficies. A este tipo de fuentes se les conoce como fuentes difusas.
Para superficies quiescentes (por ejemplo, un decantador), los principales parámetros que afectan a la velocidad de emisión de olores son la velocidad y dirección del viento, temperatura del aire, humedad relativa y radiación solar.
La muestra Eg104 (superficie quiescente) es tomada usando una cámara de flujo flotante sobre la superficie del canal de entrada. Para este fin se le acoplan unos flotadores ala cámara de flujo Odoflex© de tal forma que se pueda mantener en la superficie.
Como se observa en la figura 4, se le ha adaptado un collar flotador a una cámara de flujo.
Se deposita la cámara en superficie del canal de entrada y se introduce una corriente de gas limpio y libre de olores (por ejemplo, nitrógeno o aire cero) a un caudal medido de 5 l/min. Este caudal se conoce como el “aire de barrido” para la cámara de flujo. Después de un periodo de equilibrio de 4 veces el tiempo de residencia, se recoge una muestra a un caudal menor que la velocidad de barrido del aire (por ejemplo 2 l/min). Para ello se usa el mismo equipo que para fuentes puntuales con una cámara de llenado en la que se introduce la bolsa tedlar y se recoge la muestra.
La velocidad de emisión de olores para una fuente superficial es calculada multiplicando la concentración de olor en ouE/m3 por el caudal de barrido usado para recoger la muestra olorosa de la superficie de emisión en m3/s/m2.
La velocidad de emisión de olores en superficies aireadas es afectada por los parámetros anteriores y también por el caudal de aireación de la bomba soplante en un proceso de difusión en el aire o en la superficie de un biofiltro. La velocidad de emisión para superficies aireadas (por ejemplo, biofiltros) se calcula multiplicando la “concentración de olores” en uoe/m3 por el caudal de la bomba soplante o ventilador en m3/s.
Para recoger una muestra en Eg103 (superficie aireada) se usa una caja de muestreo pasiva. Una caja, chimenea o campana de muestreo pasiva es un aparato que se usa para recoger muestras de superficies aireadas. El diseño, la forma y el tamaño de estas cajas de muestreo es variable (ver figuras).
La caja se deposita en la superficie Eg103 y se toma la muestra una vez que se equilibra el sistema. Por ultimo se recoge una muestra de olor de fondo usando la sonda cerca de la superficie de emisión.
Transporte
Todas las bolsas de muestra recogidas necesitan estar protegidas de la luz del sol y de pinchazos y fugas potenciales con una funda o carcasa protectora. Para bolsas de mayor volumen se utilizan bidones. La fecha, hora y descripción de la muestra debe ser registrada además de una indicación de el tipo de análisis o parámetros a analizar.
Las bolsas de tedlar no deben ser almacenadas una encima de otra. Cuando se necesite mandar las muestras por avión, debe dejarse suficiente espacio en la carcasa para permitir una dilatación de la muestra de al menos un 20%.
Por último el técnico debe rellenar los documentos de envío, llamar a la empresa de mensajería urgente para que recoja la muestra y llamar al laboratorio de olores para confirmar la recogida de las muestras y para indicar el número de envío de los paquetes.
Si son los propios técnicos, los que se encargan de llevar la muestra . Éstos deben disponer de un vehículo lo suficientemente grande como para alojar todas las carcasas con las bolsas dentro. Asimismo deben distribuir las carcasas de manera adecuada para evitar el riesgo de pérdida de muestra. Una vez que lleguen al laboratorio de olores, deberán entregar las muestras para su análisis inmediato.
Muchos laboratorios de olores reconocen la variable e incontrolada naturaleza de las condiciones de campo (por ejemplo el tiempo y los equipos), y normalmente mantienen políticas de cancelación flexibles.
La mayoría de los protocolos de muestreo requieren que las bolsas se analicen antes de las 30 horas posteriores a la toma de muestra. Cuando la muestra llega al laboratorio de olores, se inspeccionan los envases y las muestras y se firma la conformidad con la empresa de mensajería si todo es correcto. Por último, se llevan las muestras al laboratorio para proceder al análisis de olores.
