Revista de Metalurgia, Vol 48, No 5 (2012)

Prevención de la emisión de PCDD/Fs en un incinerador de lodos de depuradora de aguas residuales urbanas a través de un mayor control del aerosol de cobre


https://doi.org/10.3989/revmetalm.1229

E. Peña
Dpt. of Chemical and Environmental Engineering. University of the Basque Country (UPV/EHU), España

S. Elcoroaristizabal
Dpt. of Chemical and Environmental Engineering. University of the Basque Country (UPV/EHU), España

M. Larrión
Dpt. of Chemical and Environmental Engineering. University of the Basque Country (UPV/EHU), España

J. A. Legarreta
Dpt. of Chemical and Environmental Engineering. University of the Basque Country (UPV/EHU), España

C. Gutiérrez-Cañas
Dpt. of Chemical and Environmental Engineering. University of the Basque Country (UPV/EHU), España

Resumen


La incineración de lodos de aguas residuales urbanas acarrea la formación de compuestos derivados de combustiones incompletas, incluyendo especies cloradas como dioxinas y furanos (PCDD/Fs). Otros contaminantes, como metales pesados, se emiten como consecuencia de las trazas del lodo, las cuales dependen de las actividades del entorno. El objetivo principal es determinar si la separación de catalizadores potenciales en reacciones de formación de PCDD/Fs (cobre o zinc) puede abrir vías para prevenir la emisión de contaminantes traza, considerando que ninguna de las técnicas de prevención actuales aseguran emisiones estables de metales pesados o PCDD/Fs. Se determinan concentraciones de metales pesados segregados por tamaño de partícula a lo largo de la línea de incineración. Los resultados muestran concentraciones elevadas de cobre en el aerosol de máxima penetración del electrofiltro (0,6 μm - 1,0 μm), y cómo concentraciones bajas de aerosol total y metálico (en masa) son compatibles con episodios de emisión no explicados de PCDD/Fs.

Palabras clave


Aerosol submicrónico; Metales pesados; PCDD/Fs; Incineración de lodos de depuradora de aguas residuales urbanas; Precipitador electrostático

Texto completo:


PDF

Referencias


[1] S. C. Kim, S. H. Jeon, I. R. Jung, K. H. Kim, M. H. Kwon, J. H. Kim, J. H. Yi, S. J. Kim, J. C. You and D. H. Jung, Chemosphere 43 (2001) 773-776. http://dx.doi.org/10.1016/S0045-6535(00)00432-X

[2] K. Everaert, J. Baeyens and J. Degréve, Environ. Sci. Technol. 37 (2003) 1219-1224. http://dx.doi.org/10.1021/es020020w PMid:12680678

[3] J. Y. Ryu, J. A. Mulholland, J. E. Dunn, F. Lino and B. K. Gullett, Environ. Sci. Technol. 38 (2004) 5112-5119. http://dx.doi.org/10.1021/es0497227 PMid:15506206

[4] K. Neuer-Etscheidt, H. O. Nordsieck, Y. Liu, A. Kettrup and R. Zimmermann, Environ. Sci.Technol. 40 (2006) 342-349. http://dx.doi.org/10.1021/es050744i PMid:16433370

[5] H. L. Wang, Z. P. Hao, Y. H. Zhuang, W. Wang and X. Y. Liu, Energ. Fuel 22 (2008) 1636-1640. http://dx.doi.org/10.1021/ef700527y

[6] W. H. Rulkens, Energ. Fuel 22 (2008) 9-15. http://dx.doi.org/10.1021/ef700267m

[7] E. Peña, S. Astarloa, E. García, S. Elcoroaristizabal, J. A. Legarreta and C. Gutiérrez-Cañas, European Aerosol Conference, vol. 1, Karlsruhe, Germany, 2009, G. Kasper y G. Metzig (Eds.), GAeF, Karlsruhe, Germany, 2009, ref. T081A04.

[8] M. G. Ikonomou, P. Sather, J. E. Oh, W. Y. Choi and Y. S. Chang, Chemosphere 49 (2002) 205-216. http://dx.doi.org/10.1016/S0045-6535(02)00102-9

[9] C. Briois, S. Ryan, D. Tabor, A. Touati and B. K. Gullett, Environ. Sci. Technol. 41 (2007) 850-856. http://dx.doi.org/10.1021/es0613761 PMid:17328193

[10] T. Öberg and T. Ohrstrom, Environ. Sci. Technol. 37 (2003) 3995-4000. http://dx.doi.org/10.1021/es034056f PMid:12967125

[11] S. Kuzuhara, H. Sato, E. Kasai and T. Nakamura, Environ. Sci. Technol. 37 (2003) 2431-2435. http://dx.doi.org/10.1021/es034041h PMid:12831028

[12] S. P. Ryan and E. R. Altwicker, Environ. Sci. Technol. 38 (2004) 1708-1717. http://dx.doi.org/10.1021/es034561c PMid:15074679

[13] Q. Sun, M. Altarawneh, B. Z. Dlugogorski, E. M. Kennedy and J. C. Mackie, Environ. Sci. Technol. 41 (2007) 5708-5715. http://dx.doi.org/10.1021/es062354h PMid:17874777

[14] T. Lind, T. Valmari, E. I. Kauppinen, G. Sfiris, K. Nilsson and W. Maenhaut, Environ. Sci. Technol. 33 (1999) 496-502. http://dx.doi.org/10.1021/es9802596

[15] M. W. McElroy, R. C. Carr, D. S. Ensor and G. R. Markowski, Science 215 (4528), (1982) 13-19. http://dx.doi.org/10.1126/science.215.4528.13 PMid:17790449

[16] K. T. Whitby, B. K. Cantrell and D. B. Kittelson, Atmos. Environ. 12 (1978) 313-321. http://dx.doi.org/10.1016/0004-6981(78)90213-5

[17] B. R. Stanmore, Combust. Flame 136 (2004) 398-427. http://dx.doi.org/10.1016/j.combustflame.2003.11.004

[18] M. B. Chang, K. H. Chi and G. P. Chang- Chien, Chemosphere 55 (2004) 1457-1467. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.01.005 PMid:15099725

[19] T. Öberg, B. Bergbäck and E. Öberg, Environ. Sci. Technol. 41 (2007) 3741-3746. http://dx.doi.org/10.1021/es0625069 PMid:17547206

[20] T. Fujimori, M. Takaoka and N. Takeda, Environ. Sci. Technol. 43, (2009) 8053 – 8059. http://dx.doi.org/10.1021/es901842n PMid:19924922

[21] A. Fullana, J. A. Conesa, R. Font and S. Sidhu, Environ. Sci. Technol. 38 (2004) 2953-2958. http://dx.doi.org/10.1021/es034896u PMid:15212273

[22] M. Diaz-Somoano, S. Unterberger and K. R. G. Hein, Fuel 85 (2006) 1087-1093. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2005.10.013

[23] S. K. Durlak, P. Biswas and J. Shi, J. Hazard. Mater. 56 (1997) 1- 20. http://dx.doi.org/10.1016/S0304-3894(97)00002-2

[24] C. Chan, C.Q. Jia, J.W. Graydon and D.W. Kirk, J. Hazard. Mater. 50 (1996) 1-13. http://dx.doi.org/10.1016/0304-3894(96)01774-8

[25] E. Peña, J. J. Aguirre, S. Astarloa, S. Elcoroaristizabal, J. A. Legarreta and C. Gutierrez-Cañas, Chemical Engineering Transaction 22 (2010) 125-130.

[26] T. Lind, J. Hokkinen, J. K. Jokiniemi, S. Saarikoski and R. Hillamo, Environ. Sci. Technol. 37 (2003) 2842-2846. http://dx.doi.org/10.1021/es026314z PMid:12854728

[27] T. Ferge, J. Maguhn, H. Felber and R. Zimmermann, Environ. Sci. Technol. 38 (2004) 1545-1553. http://dx.doi.org/10.1021/es034709s PMid:15046358

[28] E. Peña, Tesis Doctoral, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao, Universidad del País Vasco, 2010.

[29] J. Latva-Somppi, M. Moisio, I. E. Kauppinen, T. Valmari, P. Ahonen, U. Tapper and J. Keskinen, J. Aerosol Sci. 29 (4), (1998) 461-480. http://dx.doi.org/10.1016/S0021-8502(97)00291-7

[30] E. Peña, E. García and C. Gutiérrez-Cañas, The American Association for Aerosol Research, vol. 1, Minnesota, USA, 2009, D. Bright y M. Baldwin (Eds.), AAAR, Minnesota, USA, 2009, ref. 10B.3.

[31] M. Marjamäki, J. Keskinen, D. R. Chen and D. Y. H. Pui, J. Aerosol Sci. 31 (2000) 249-261. http://dx.doi.org/10.1016/S0021-8502(99)00052-X

[32] M. Marjamäki, M. Lemmetty and J. Keskinen, Aerosol Sci. Tech. 39 (2005) 575-582. http://dx.doi.org/10.1080/027868291009189

[33] R. L. Holm, R. Caldow, P. P. Hairston, F. R. Quant and G. J. Sem, J. Aerosol Sci. 28 (1997) S11–S12. http://dx.doi.org/10.1016/S0021-8502(97)85007-0

[34] J. Lyyranen, J. Jokiniemi and E. I. Kauppinen, Aerosol Sci. Tech. 38 (2004) 12-23. http://dx.doi.org/10.1080/02786820490247579

[35] H. Burtscher, S. Ku.nzel and C. Hu.glin, Aerosol Sci. Tech. 36 (2005) 896-932. http://dx.doi.org/10.1016/j.jaerosci.2004.12.001

[36] J.M. Pilat, D.S. Ensor and J.C. Bosch, American Industrial Hygiene Association Journal 1 (1978) 508-511.

[37] G. R. Markowski, D. S. Ensor, R. G. Hooper and R. C. Carr, Environ. Sci. Technol. 14 (1980) 1400-1402. http://dx.doi.org/10.1021/es60171a008

[38] D.S. Ensor, P.A. Lawless, A.S. Damle and L.E. Sparks, EPA 3rd Symposium on the Transfer and Utilization of Particulate Control Technology, vol. 1, Florida, USA, 1981, National Service Center for Environmental Publications (NSCEP), USA, 1981.

[39] J. Maguhn, E. Karg, A. Kettrup and R. Zimmermann, Environ. Sci. Technol. 37 (2003) 4761-4770. http://dx.doi.org/10.1021/es020227p PMid:14594389




Copyright (c) 2012 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional.


Contacte con la revista revmetal@cenim.csic.es

Soporte técnico soporte.tecnico.revistas@csic.es