RESUMEN: El objeto de investigación es diseñar y probar una estrategia didáctica basada en el proceso de resolución de problemas referidos al consumo de productos de uso diario, en los que se encuentran presentes diversas sustancias bencénicas, usando Cuestiones Socio-Científicas (CSC) y proponiendo además, la realización de acciones sociopolíticas. Esta estrategia se enmarca en la perspectiva Ciencia Tecnología Sociedad y Ambiente (CTSA), y sus propósitos son mejorar en los estudiantes el aprendizaje conceptual en Química Orgánica y aumentar sus niveles de participación ciudadana con el fin de mejorar la calidad de vida en sus comunidades a partir de un cambio de hábitos de consumo. ; ABSTRACT: The purpose of research is to design and test a teaching strategy based on the process of resolution of problems related to consumer products for daily use, which are present various benzene compounds, using Socioscientific Issues and further proposing the realization of social and political actions. This strategy is part of the perspective Science-Technology-Society-Environment and its aims are to improve in students their conceptual learning in Organic Chemistry and increase their levels of citizen participation in order to improve the quality of life in their communities from a change in consumer habits.
Resumen Tesis Doctoral | Evaluación de la Norma UNE EN 14662-3:2006 para la medida de benceno en aire ambiente: Propuestas de Modificaciones 1 | UNIVERSIDAD DE MURCIA INTRODUCCIÓN La Directiva 2008/50/CE, de 21 de mayo, y el Real Decreto 102/2011, de 28 de enero, establecen como método de referencia para la medida de benceno el descrito en la norma UNE EN 14662-3:2006 -de aquí en adelante Norma-, que tiene como principal cometido verificar que se cumplen los criterios mínimos para asegurar la calidad de los datos. Al conjunto de todos los ensayos que se deben realizar antes de comercializar una determinada marca de analizador, y que la Norma describe, se le denomina Ensayo de Aprobación de Tipo (EAT). Un analizador será de Tipo Aprobado si cumple todos los criterios de las pruebas que la Norma establece y todos los analizadores empleados en las redes de vigilancia de la calidad del aire de la Unión Europea desde el 11 de junio del 2013 deben ser de Tipo Aprobado. OBJETIVOS DE LA TESIS DOCTORAL 1. Diseñar y adecuar una cámara de atmósferas controladas para la realización del EAT en analizadores de benceno con muestreo automático por aspiración y análisis por CG. 2. Someter a dos analizadores de benceno, comúnmente utilizados en las estaciones de vigilancia ambiental europeas, al EAT que comprende ensayos de laboratorio y de campo, lo que permite determinar la incertidumbre expandida de las medidas, así como evaluar las respuestas y la calidad de las medidas para conocer la adecuación del comportamiento de los equipos ensayados a los requisitos establecidos en la Norma. 3. Discutir y proponer alternativas y mejoras a los procedimientos de ensayo y a las exigencias de la Norma, en función de las pruebas realizadas, con el fin de complementar el estudio del comportamiento del analizador y, en última instancia, proponer modificaciones en la redacción o contenidos al objeto de mejorar la calidad del fondo y forma de la Norma. 4. Ensayar y discutir aspectos que han sido modificados en el nuevo Proyecto de Norma prEN 14662-3:2013, comparándolos con la actual Norma vigente e informar al Comité de Normalización Europeo (CEN) sobre los resultados encontrados, proponiendo modificaciones formales, operativas y conceptuales que contribuyan a la posible mejora de la próxima revisión normativa. MATERIALES Y MÉTODOS Para desarrollar la parte experimental en laboratorio se ha empleado una cámara de atmósferas controladas capaz de generar concentraciones patrón de benceno en aire (de 0 a 50 μg/m3) en condiciones controladas de temperatura (de 0 a 40 ºC), de humedad relativa (de 0 al 99%) y de Capítulo VI | Conclusiones 2 | UNIVERSIDAD DE MURCIA presiones (de 80 a 120 kPa), así como de operar con mezclas de otras sustancias que pudieran interferir en la medida de benceno, en este caso ozono y compuestos orgánicos. Las pruebas en campo se llevaron a cabo en la estación de vigilancia de la calidad del aire que la CARM dispone en Alcantarilla. CONCLUSIONES Los ensayos que cumplen los criterios de aceptación a las concentraciones exigidas por la Norma son: Efecto Memoria, Deriva a corto plazo, Repetibilidad, Dependencia del Voltaje eléctrico, Influencia de la interferencia de ozono, Intervalo de mantenimiento en campo y Periodo de disponibilidad en campo. Los ensayos que no cumplen los criterios de aceptación a las concentraciones exigidas por la Norma son: Falta de ajuste, Dependencia de la presión del gas de muestra, Dependencia de la temperatura circundante, Interferencia de la humedad relativa, Interferencia de compuestos orgánicos, Desviación típica de reproducibilidad en campo y Deriva a largo plazo en campo. Las incertidumbres expandidas relativas calculadas según la Norma para el valor límite fueron desmesuradamente elevadas, teniendo en cuenta que la incertidumbre máxima permitida en la legislación para las medidas de benceno es del 25%. El estudio crítico y las propuestas de modificaciones de cada uno de los ensayos y del cálculo de la incertidumbre expandida se incluyen, por motivos de extensión, en la Memoria de la Tesis. Modificaciones generales para todos los ensayos evaluados: i) La Norma debe tener en cuenta la concentración de benceno leída a unas condiciones de referencia en los procedimientos operativos de los ensayos donde se evalúa la influencia de la temperatura, presión, voltaje y humedad relativa, y que ésta sea incorporada a los parámetros/coeficientes de sensibilidad. ii) La Norma debe incorporar un apartado sobre "Calibración de los analizadores" donde indique, entre otros aspectos, que los equipos deben ser calibrados en el rango de certificación de la Norma (0-50 μg/m3) antes de comenzar los ensayos de laboratorio y campo. Este aspecto es fundamental, dado que de él depende que los analizadores verifiquen o no los criterios de la Norma. La exposición ambiental al benceno es un problema de salud pública importante y el funcionamiento correcto de los equipos de medida, basado en el cumplimiento de una norma que tiene que ser precisa, coherente con los niveles de benceno en aire ambiente y con la tecnología disponible, debe ser un aspecto prioritario a tener en cuenta actualmente por parte de los normalizadores y organismos competentes de la calidad ambiental. Resumen Tesis Doctoral | Evaluación de la Norma UNE EN 14662-3:2006 para la medida de benceno en aire ambiente: Propuestas de Modificaciones 3 | UNIVERSIDAD DE MURCIA INTRODUCTION Directive 2008/50/EC of May 21, and the Real Decreto 102/2011, of January 28, establish as the reference method for measurement of benzene in air that described in the standard UNE EN 14662- 3:2006 –from this point forward, the Standard-, whose main purpose is to verify that the minimum criteria are met to ensure the quality of the data. The whole of all trials to be carried out before a particular brand of analysers is commercialized is called Type Approval Test (TAT). An analyser will be type-approved if it meets all the criteria the Standard sets. All analysers used in the European Union monitoring networks for measuring the air quality must be type-approved since 11 June 2013. AIMS OF THE THESIS 1. To design and adapt a controlled test chamber for performing the TAT with automatic analysers of benzene with pumped sampling and GC analysis. 2. To test two analysers of benzene, commonly used in environmental monitoring stations in Europe, according to the TAT (laboratory and field tests, and to determine the expanded uncertainty of the measurements) as well as to evaluate the responses and quality of the measurements to determine the appropriateness of the behavior of the equipment tested to the requirements of the Standard. 3. To discuss and propose alternatives and improvements to test procedures and requirements of the Standard, based on the tests performed, to complement the study of the behavior of the analysers and, ultimately, to propose modifications to the wording or contents of the Standard to improve its quality. 4. To test and discuss aspects of the new Draft prEN 14662-3:2013, compared to the current applicable standard, and to report to the Committee for European Normalization (CEN) on the results, proposing formal, operational and conceptual changes that contribute to possible improvement of the forthcoming regulatory review. MATERIALS AND METHODS To develop the experimental part in the laboratory a controlled test chamber capable of generating reference concentrations of benzene in air (from 0-50 μg/m3) in controlled conditions of temperature (from 0-40 °C), relative humidity (from 0-99%) and pressure (from 80 to 120 kPa) and dealing with mixtures of other substances that could interfere on the measurement of benzene (e.g. ozone and organic compounds) has been used. The field trials were conducted at the air quality monitoring in Alcantarilla, which belongs to the CARM. Capítulo VI | Conclusiones 4 | UNIVERSIDAD DE MURCIA CONCLUSIONS Tests that meet with the acceptance criteria at the concentrations required by the Standard: Memory effect, Short-term drift, Repeatability, Dependence of electrical voltage, Interference of ozone, Maintenance intervals on field and Availability period on field Tests that do not meet with the acceptance criteria at the concentrations required by the Standard: Lack of fit, Dependence of pressure of sample gas, Dependence of surrounding temperature, Interference of relative humidity, Interference of organic compounds, Standard deviation of reproducibility on field and Long-term drift on field. The critical study and the proposals for changes to each test and the calculation of the expanded uncertainty are included in the main body of the Thesis. General modifications for all tests performed: I) The Standard should specify reference conditions in the operational procedures of the tests in which the influence of temperature, pressure, voltage and relative humidity is evaluated. II) The Standard should include a section about "Calibration of the analysers" where indicated, among other things, that they must be calibrated in the range of certification of the Standard (0-50 μg/m3) before laboratory and field tests are performed. This is critical, since it determines that analysers verify or not the criteria of the Standard. The environmental exposure to benzene is an important public health problem and, in this sense, the correct performance of the analysers, based on the fulfillment of a standard which has to be accurate, consistent with the levels of benzene in ambient air and the available technology should be a priority to be addressed by current standard developers and agencies and bodies responsible of environmental quality.
280 p. ; La contaminación atmosférica en las grandes ciudades representa un problema mundial para el medio ambiente y el ser humano, afectando a la salud de las personas, seres vivos, plantas, degradación de los materiales, disminuyendo la calidad de vida y con un coste social y económico. La legislación establece la necesidad de evaluar la concentración de los contaminantes, o bien determinarla mediante modelos cuando la medición no sea posible. La predicción a través de modelos matemáticos y de la relación existente con otros contaminantes permite anticiparse a episodios de alta contaminación y así las autoridades pueden tomar decisiones, planificar y establecer medidas de prevención y control para tratar de mejorar la calidad del aire y proteger la salud y bienestar de las personas. En esta tesis se analizan los datos recopilados por las redes de vigilancia de calidad del aire de las estaciones de la Comunidad y del Ayuntamiento de Madrid desde 2001 hasta 2020, estudiando la evolución del benceno a lo largo de los años, su relación con otros contaminantes y su predicción a partir de ellos, a un nivel de escala local. Se estudian los datos recopilados por 8 estaciones durante diferentes periodos temporales utilizando modelos de aprendizaje automático basados en regresión y modelos de series temporales univariantes y multivariantes, estableciendo la relación entre el benceno y óxidos de nitrógeno, dióxido de nitrógeno, tolueno y material particulado inferior a diez micras y la predicción de la concentración de benceno a partir de las observaciones de estos últimos. También se analiza la relación del benceno con los contaminantes de referencia durante 8 años en una de las estaciones y se realizan predicciones de la concentración de benceno a partir de ellos. Para cada uno de los modelos establecidos y para cada estación se comparan los resultados a través de medidas de rendimiento. A través de un sistema de información geográfica se estudia la distribución espacial de la concentración de benceno en el municipio de Madrid a partir de las observaciones registradas en sus estaciones de medición, en distintos periodos y tramos horarios. = Air pollution in large cities represents a global problem for the environment and human beings, affecting the health of people, living beings, plants, degradation of materials, reducing the quality of life and with a social and economic cost. The legislation establishes the need to evaluate the concentration of pollutants, or determine it through models when measurement is not possible. The prediction through mathematical models and the relationship with other pollutants allowsto anticipate episodes of high pollution and thusthe authorities can make decisions, plan and establish prevention and control measures to try to improve air quality and protect health and well‐being of people. This thesis analyzes the data collected by the air quality monitoring networks of the stations of the Community and of the Madrid City Council from 2001 to 2020, studying the evolution of benzene over the years, its relationship with other pollutants and its prediction, at the local level. The data collected by 8 stations during different time periods are studied using regression‐based machine learning models and univariate and multivariate time series models, establishing the relationship between benzene and nitrogen oxides, nitrogen dioxide, toluene and particulate material smaller than ten microns and the prediction of benzene concentration from observations of the those latter. The relationship of benzene with the reference pollutants is also analyzed for 8 years in one of the stations and predictions of the benzene concentration are made from them. For each of the established models and for each station, the results are compared through performance measures. Using a geographic information system, the spatial distribution of the benzene concentration in the municipality of Madrid is studied from the observations recorded at its measurement stations, in different periods and time bands.
RESUMEN: Resolución de problemas referidos al consumo productos de uso diario, en los que se encuentran presentes diversas sustancias bencénicas, usando Controversias Socio-Científicas (CSC) y proponiendo además, la realización de acciones sociopolíticas. Esta estrategia se enmarca en la perspectiva Ciencia-Tecnología-Sociedad-Ambiente (CTSA), y sus propósitos son mejorar en los estudiantes el aprendizaje conceptual en Química Orgánica y aumentar sus niveles de participación ciudadana con el fin de mejorar la calidad de vida en sus comunidades a partir de un cambio de hábitos de consumo. ; ABSTARCT: The purpose of this research is to design and test a teaching strategy based on the process of problemsolving, concerning quotidian consumer products in which various benzene compounds are present. We aimed to do this through the implementation of Socio-Scientific Controversies (CSC) and the additional proposal to develop social and political actions. This strategy integrates the ScienceTechnology-Society-Environment (STSE) perspective. It aims to improve the students' conceptual earning in Organic Chemistry, as well as to increase their involvement as fully active citizens, in order to improve their communities' quality of life by promoting a change in consumer habits.
OBJECTIVE: To assess the health risk of exposure to benzene for a community affected by a fuel leak. METHODS: Data regarding the fuel leak accident with, which occurred in the Brasilia, Federal District, were obtained from the Fuel Distributor reports provided to the environmental authority. Information about the affected population (22 individuals) was obtained from focal groups of eight individuals. Length of exposure and water benzene concentration were estimated through a groundwater flow model associated with a benzene propagation model. The risk assessment was conducted according to the Agency for Toxic Substances and Disease Registry methodology. RESULTS: A high risk perception related to the health consequences of the accident was evident in the affected community (22 individuals), probably due to the lack of assistance and a poor risk communication from government authorities and the polluting agent. The community had been exposed to unsafe levels of benzene (>; 5 µg/L) since December 2001, five months before they reported the leak. The mean benzene level in drinking water (72.2 µg/L) was higher than that obtained by the Fuel Distributer using the Risk Based Corrective Action methodology (17.2 µg/L).The estimated benzene intake from the consumption of water and food reached a maximum of 0.0091 µg/kg bw/day (5 x 10-7 cancer risk per 106 individuals). The level of benzene in water vapor while showering reached 7.5 µg/m3 for children (1 per 104 cancer risk). Total cancer risk ranged from 110 to 200 per 106 individuals. CONCLUSIONS: The population affected by the fuel leak was exposed to benzene levels that might have represented a health risk. Local government authorities need to develop better strategies to respond rapidly to these types of accidents to protect the health of the affected population and the environment. ; OBJETIVO: Evaluar los riesgos para la salud de la exposición al benceno en comunidad afectada por accidente de derrame de combustible. MÉTODOS: Datos del accidente ocurrido en el Distrito Federal (Brasil), fueron obtenidos de los informes realizados por el distribuidor de combustible y sometidos a la autoridad ambienta. Información sobre la población afectada fue obtenida en grupos focales con 8 participantes. Se hicieron estimaciones del tiempo de exposición y concentración de benceno en el agua usando modelo de flujo subterráneo acoplado a otro de transporte. La evaluación de riesgo fue conducida de acuerdo con la metodología de la "Agency for Toxic Substances and Disease Registry". RESULTADOS: Alta percepción de riesgo para la salud relacionada con el accidente fue observada en la población afectada (22 individuos), probablemente debido a la falta de asistencia y a la comunicación de riesgo deficiente del gobierno y agente contaminante. La comunidad estuvo expuesta a niveles inseguros de benceno en el agua (>;5 µg/L) a partir de diciembre de 2001, cinco meses antes de ser reportado el derrame. La concentración promedio de benceno en el agua consumida (72,2 µg/L) fue mayor que la estimada por el distribuidor usando la metodología "Risk Based Corrective Action" (17,2 µg/L). La ingestión estimada de benceno por el consumo de agua y frutas alcanzó 0,0091 µg/kg pc/día (riesgo de 5 x 10-7 de cáncer per 106 individuos). El nivel de benceno en el vapor de agua durante el baño alcanzó 7,5 µg/m3 en niños (riesgo de cáncer de hasta 1 per 104). El Riesgo carcinogénico total fue de 110 a 200 per 106 individuos. CONCLUSIONES: La población afectada por el derrame de combustible estuvo expuesta a concentración de benceno que puede haber representado riesgo para la salud. Autoridades gubernamentales necesitan desarrollar estrategias más efectivas para rápidamente responder a estos accidentes y proteger la salud de la población afectada por el medio ambiente. ; OBJETIVO: Avaliar os riscos à saúde da exposição ao benzeno de comunidade afetada por acidente de vazamento de combustível. MÉTODOS: Dados de acidente de vazamento de combustível ocorrido em Brasília, DF, em 2002, foram obtidos dos relatórios produzidos pelo distribuidor de combustível e submetidos a autoridade ambiental. Informação sobre a população afetada foi obtida em grupos focais com oito participantes. Foram estimados o tempo de exposição e concentração de benzeno na água usando modelo de fluxo subterrâneo acoplado a outro de transporte. A avaliação de risco foi conduzida de acordo com a metodologia da Agência de Registro de Substâncias Tóxicas e Doenças ( Agency for Toxic Substances and Disease Registry ). RESULTADOS: Alta percepção de risco à saúde relacionada ao acidente foi observada na população afetada (22 indivíduos), provavelmente devido à falta de assistência e à comunicação de risco deficiente do governo e agente poluidor. A comunidade esteve exposta a níveis inseguros de benzeno na água (>; 5 µg/L) a partir de dezembro de 2001, cinco meses antes de ser reportado o vazamento. A concentração média de benzeno na água consumida (72,2 µg/L) foi maior que aquela estimada pelo distribuidor usando a metodologia Ação Corretiva Baseada em Risco ( Risk Based Corrective Action ) (17,2 µg/L). A ingestão estimada de benzeno pelo consumo de água e frutas alcançou 0,0091 µg/kg pc/dia (risco de 5 x 10-7 câncer per 106 indivíduos). O nível de benzeno no vapor d´água durante o banho atingiu 7,5 µg/m3 para crianças (risco de câncer de até 1 per 104). O risco carcinogênico total foi de 110 a 200 per 106 indivíduos. CONCLUSÕES: A população afetada pelo vazamento de combustível esteve exposta a concentração de benzeno que pode ter representado risco à saúde. Autoridades governamentais necessitam desenvolver estratégias mais efetivas para rapidamente responder a esses acidentes e proteger a saúde da população afetada e do meio ambiente.
La presente investigación se basa en un análisis de la emisión de gases y su relación en la calidad del aire de la zona urbana de la ciudad de Riobamba por medio de la cuantificación de los niveles de concentraciones de los gases dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos, (BTEX) y ozono (O3) registrados mediante el monitoreo pasivo desde el año 2008 al 2016 en tres estaciones existentes, obteniendo como resultados del análisis que el promedio de SO2, NO2, tolueno, xileno y etilbenceno en todos los años de monitoreo no registra un índice mayor al establecido en la Norma Ecuatoriana de Calidad del Aire, ni supera los estándares establecidos en las Guías de la Organización Mundial para la Salud, en el caso del Benceno, se registró los máximos valores en el año 2009, con una concentración de 6,86 μg/m3 en la estación R-Norte-AME (noroeste de la ciudad) y de 8,36 μg/m3, en la estación R-Sur-EMAPAR (sureste de la ciudad) la más alta del período de monitoreo, superando la norma que establece la legislación Ecuatoriana que es de 5 μg/m3. La importancia del estudio radica en plantear alternativas de prevención y control que permitan mejorar la calidad del aire para lo cual que se plantea un posible rediseño de la red de monitoreo, que fortalece, amplía la cobertura espacial y territorial del monitoreo atmosférico, proporcionado información base para una gestión adecuada en el recurso aire. ; EXECUTIVE SUMMARY The present investigation is based on an analysis of the emission of gases and their relation in the air quality of the urban zone of the city of Riobamba by means of the quantification of the concentration levels of sulfur dioxide (SO2) gases, Nitrogen dioxide (NO2), benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, (BTEX) and ozone (O3) recorded by passive monitoring from 2008 to 2016 in three existing stations, obtaining as analysis results that the average SO2, NO2, toluene, xylene and ethylbenzene in all years of monitoring does not record an index greater than that established in the Ecuadorian Standard of Air Quality, nor does it exceed the standards established in the Guidelines of the World Health Organization, in the case of Benzene, the maximum values were recorded in 2009, with a concentration of 6.86 μg / m3 at the R-Norte-AME station (northwest of the city) and 8.36 μg / m3 at the R-Sur- EMAPAR (southeast of the city) the highest of the monitoring period, surpassing the norm established by the Ecuadorian legislation that is 5 μg / m3. The importance of the study lies in proposing alternatives for prevention and control to improve air quality, which involves a possible redesign of the monitoring network, which strengthens, broadens the spatial and territorial coverage of atmospheric monitoring, provides basic information for proper management in the air resource.
Objetivo: Caracterizar los sectores económicos con mayor susceptibilidad de exposición a agentes químicos carcinógenos, categorizados en el grupo 1 por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer IARC (formaldehído, polvo de madera, benceno y sílice cristalina) afiliadas a una Administradora de riesgos Laborales (ARL) en Colombia entre el periodo 2011 a 2014. Método: Estudio de tipo descriptivo retrospectivo con datos históricos obtenidos desde 2011 hasta 2014. De acuerdo con el número de mediciones que se realizó en cada área y cargo de las empresas objeto de estudio, se utilizó la medición basal para determinar el estado inicial y evaluar de manera concurrente la exposición de estos cuatro agentes químicos. Resultados: En total se obtuvieron 201 mediciones de higiene industrial para cuatro agentes químicos carcinógenos. Los resultados mostraron que índice de riesgo de la exposición a agentes químicos carcinógenos en diferentes empresas, se encuentra en algunos casos en niveles altos o críticos dado que superar los valores máximos permisibles definidos por la Conferencia Americana de Higienistas Industriales de Gobierno (ACGIH). Conclusión: Los trabajadores de diferentes empresas en Colombia están expuestas a diferentes tipos de concentraciones por agentes químicos cancerígenos. Las concentraciones ambientales obtenidas en el ambiente laboral en algunos casos excedieron las concentraciones máximas permitidas, por lo que se recomienda que las empresas e instituciones del país fortalezcan las medidas de prevención, vigilancia y control para minimizar los riegos a que pueden estar expuestos sus trabajadores. ; Objective: To characterize the economic sectors with greater susceptibility to some chemical carcinogens categorized in Group 1 by the International Agency for Research on Cancer IARC (formaldehyde, wood dust, benzene and crystalline silica) from workers affiliated to ARL in Colombia between the period 2011 to 2014. Method: Retrospective descriptive historical data from 2011 to 2014. According to the number of measurements carried out in each area and position at the companies under study, baseline measurement was used to determine the initial state and concurrently assess the exposure of these four chemicals. Results: In total 201 industrial hygiene measurements to four chemical carcinogens. The results showed that the level of risk of exposure to chemical carcinogens in different companies, are in some cases high or critical levels as they exceed the maximum allowable TLV values defined by the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). Conclusion: The workers of different companies in Colombia are exposed to various types of concentrations carcinogenic chemicals. Environmental concentrations obtained in the workplace in some cases exceeded the maximum allowable concentrations, it is recommended that companies and institutions in the country strengthen prevention, surveillance and control, to minimize the risks to which workers may be exposed.
La exposición a compuestos orgánicos volátiles (COV) presentes en la gasolina, como el benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX), por su capacidad cancerígena se ha asociado con el aumento del riesgo a desarrollar cáncer en las personas que viven o trabajan en las proximidades de las estaciones de servicio. En este trabajo se propone una aproximación metodológica para estudiar la problemática que representan los COV en los individuos expuestos a los hidrocarburos. Los datos obtenidos indican que existe mayor presencia de COV en las zonas ubicadas en la cercanía de las fuentes puntuales de emisión y por ende con mayor exposición a factores tóxicos. Con este trabajo se plantea un procedimiento sencillo para establecer las zonas vulnerables a riesgos tecnológicos dentro del área urbana por presencia de BTEX, utilizando para ello la tecnología SIG que permite realizar un análisis espacial de las emisiones de benceno a la atmósfera. Estos resultados quedarán al servicio de los organismos involucrados en la toma de decisiones. En México no existe una legislación clara que proteja a los habitantes de las cercanías de las estaciones de servicio, por lo tanto se deben desarrollar programas para disminuir el impacto en la población a nivel ambiental, sanitario y social. ; Due to their carcinogenic properties, exposure to volatile organic compounds such as benzene, toluene and xylene (BTEX) has been associated with an increased risk of developing cancer in people living or working near gas stations. This study puts forward a methodological approach to study the problems posed by VOCs on individuals exposed to hydrocarbons. The data obtained indicate that there is a greater presence of VOCs in the areas close to point sources of emission and, therefore, a greater exposure to toxic factors. This paper presents a simple procedure to establish which areas are vulnerable to technological risks within the urban area owing to the presence of BTEX by using GIS technology, which enables spatial analysis of benzene emissions to the atmosphere. These results will serve the agencies involved in decision-making. There is no clear legislation in Mexico to protect people living in the vicinity of gas stations. Therefore, programs should be developed to reduce their impact on the population at the environmental, health and social levels. ; A exposição a compostos orgânicos voláteis (COV) presentes na gasolina, como o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX), pela sua ação cancerígena foi associada ao aumento do risco de desenvolver cancro, nas pessoas que vivem ou trabalham nas proximidades das estações de serviço. Neste trabalho propõe-se uma abordagem metodológica para estudar a problemática que os COV representam para os indivíduos expostos a hidrocarbonetos. Os dados obtidos indicam que há uma maior presença de COV em áreas localizadas na proximidade de fontes pontuais de emissão e, portanto, mais expostas a fatores tóxicos. Com este trabalho, é proposto um procedimento simples para a definição de zonas vulneráveis a riscos tecnológicos, dentro da área urbana pela presença de BTEX, utilizando a tecnologia SIG que permite uma análise espacial das emissões de benzeno na atmosfera. Estes resultados ficarão à disposição dos organismos envolvidos na tomada de decisões. No México, não existe uma legislação clara que proteja quem vive nas proximidades dos postos de gasolina, motivo pelo qual se devem desenvolver programas que visem diminuir o impacto na população a nível ambiental, sanitário e social.
[Resumen] Los Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) son compuestos orgánicos mayoritarios en la atmósfera cuyo interés de determinación radica: en su toxicidad; en el papel clave que juegan en la formación de oxidantes fotoquímicos (son precursores de ozono), de ahí las recomendaciones para su monitorización; y en la obligatoriedad de la vigilancia de benceno. Esta memoria se centra en conocer la calidad del aire en un área suburbana de A Coruña, prestando especial atención a los COV. Es un estudio pionero en Galicia en cuanto a la determinación de los COV que se recomiendan monitorizar en la legislación y a su estudio simultáneo con gases contaminantes y partículas en una zona suburbanarural. Se estudia la meteorología de la zona y su influencia en la calidad del aire, los niveles y evoluciones temporales de los contaminantes, relaciones y correlaciones entre ellos y se identifican las fuentes de contaminación. Además, esta memoria constituye una base de datos para otros estudios (p. ej. series temporales) o para evaluar la mejora en la calidad del aire cuando se hacen programas de reducción de contaminación (p. ej. SO2, que se redujo en las industrias, observándose mejora en la calidad del aire) y para estudios de epidemiología o causaefecto. ; [Resumo] Os Compostos Orgánicos Volátiles (COV) son compostos orgánicos maioritarios na atmosfera cuxo interés de determinación radica: na sua toxicidade; no papel clave que xogan na formación de oxidantes fotoquímicos (son precursores de ozono), de aí as recomendacións para a súa monitorización; e na obligatoriedade da vixiancia do benceno. Esta memoria céntrase en coñecer a calidade do aire nunha área suburbana da Coruña, prestando especial atención aos COV. É un estudo pioneiro en Galicia en canto á determinación dos COV que se recomendan monitorizar na lexislación e ao estudo simultáneo con gases contaminantes e partículas nunha zona suburbana-rural. Estúdase a meteoroloxía da zona e a súa influencia na calidade do aire, os niveis e evolucións temporais dos contaminantes, relacións e correlacións entre eles e identifícanse as principais fontes de contaminación. Ademáis, esta memoria constitúe unha base de datos para outros estudos (p. ex. series temporais) ou para avaliar a mellora na calidade do aire cando se fan programas de reducción da contaminación (p. ex. SO2, que se reduciu nas industrias, observándose mellora na calidade do aire) e para estudos de epidemioloxía ou causa-efecto. ; [Abstract] Volatile Organic Compounds (VOC) are the most abundant organic compounds in the atmosphere whose interest lies in their toxicity; the key role they play in the formation of photochemical oxidants (they are ozone precursor), hence the recommendations for monitoring; and in the mandatory surveillance of benzene. This report focuses on knowing the air quality in a suburban area of A Coruña, by placing particular emphasis on volatile organic compounds. This is a pioneering study in Galicia in the determination of the VOC monitoring are recommended in legislation and in the simultaneous study with gaseous pollutants and airborne particles in a suburban-rural area. We study the meteorology of the area and its influence on air quality, levels and the time evolutions of all pollutants, relationships and correlations between them and identify the main sources of pollution. Furthermore, this memory is a database for other studies, for example, time series or to evaluate the improvement in air quality when reduction programs contamination are made (e.g. SO2, which was reduced in industries and is improving air quality) and for epidemiological studies or cause and effect.
Objetivo: se propone una herramienta conceptual y metodológica mediante la cual es posible representar la contribución de los componentes sociales, económicos y territoriales en la aglomeración de personas dentro de una ciudad, para delimitar zonas de riesgo sanitario por la exposición a emisiones de gasolina en estaciones de servicio. Resultados: el modelo propuesto facilita la focalización, identificación y priorización las zonas de riesgo por contaminación ambiental por BTEX liberados por gasolineras. Discusión: la inclusión en modelos espaciales de riesgo, del número de personas que acuden a construcciones como escuelas y hospitales que generan aglomeración, trasciende el ámbito conceptual y ofrece aspectos metodológicos e instrumentales para lograr modelos más robustos y aplicables en otras ciudades. Las agencias gubernamentales deben considerar estos resultados para el establecimiento de reglas, permisos y procedimientos de ejecución con el fin de reducir la contaminación del medio ambiente y, con esto, mejorar las condiciones sanitarias en el entorno complejo de una zona urbana. Conclusiones: el análisis espacial integrado no resuelve las complicadas negociaciones políticas y sociales que se tienen que hacer en la toma de decisiones sobre los riesgo sanitario, lo que sí mejora es la capacidad de los científicos y tomadores de decisiones en la identificación, evaluación, control y reducción de estos riesgos asociados con las emisiones de las estaciones de servicio. ; Objective: a conceptual and methodological tool is proposed which makes it possible to represent how social, economic and territorial components contribute to the crowding of people within a city. This tool aims to define the areas with health risk due to exposure to gasoline emissions from gas stations. Results: the proposed model can facilitate the targeting, identification and prioritization of zones at risk of environmental contamination by the BTEX released from gas stations in the city. Discussion: when a spatial model of risk includes the number of people going to buildings that generate crowding such as schools and hospitals, the conceptual scope is transcended and methodological and instrumental aspects are offered in order to achieve more robust models that are applicable to other cities. Government agencies should take these results into account when establishing rules, permits and enforcement procedures to reduce environmental contamination. This would thus improve the health conditions in the complex environment of an urban area. Conclusions: Integrated spatial analysis does not solve the complicated social and political negotiations that must take place in any decision making concerning health risk. However, it does improve the ability of scientists and decision-makers to identify, assess, control and reduce the risks associated with emissions from gas stations. ; Objetivo: propõe-se uma ferramenta conceitual e metodológica por meio da qual é possível representar a contribuição dos componentes sociais, econômicos e territoriais na aglomeração de pessoas em uma cidade, para demarcar zonas de risco para a saúde por causa da exposição a emissões de gasolina em postos de abastecimento. Resultados: O modelo proposto facilita a focalização, identificação e priorização das zonas de risco por poluição ambiental por BTEX emitidos pelos postos de gasolina. Discussão: A inclusão em modelos espaciais de risco, do número de pessoas que frequentam estabelecimentos como escolas e hospitais que geram aglomeração, transcende o âmbito conceitual e oferece aspectos metodológicos e instrumentais para conseguir modelos mais robustos e aplicáveis em outras cidades. As agências governamentais precisam considerar estes resultados para a criação de regras, autorizações e procedimentos de execução com o propósito de reduzir a poluição do meio-ambiente e, assim, melhorar as condições de saúde no entorno complexo de uma zona urbana. Conclusões: A análise espacial integrada não resolve as complicadas negociações políticas e sociais que devem acontecer na tomada de decisões sobre os riscos de saúde, mas o que melhora é a capacidade dos cientistas tomadores de decisões na identificação, avaliação, controle e redução destes riscos associados com as emissões dos postos de abastecimento.
Between 1972 and 1984 all types of solid waste from the city of Medellin were deposited in an area which had no technical specification as a landfill. Domestic, hospital and industrial waste was deposited, and accumulated to form a mountain of waste more than 10 meters high. To exacerbate the problem, when the site was closed for the deposit of solid waste, people remained living there to recycle materials. A study funded by the Valle de Aburrá Metropolitan Area and carried out by the GDCON Group at the Universidad de Antioquia between 2004 and 2005 found that leachate from the rubbish dump of Moravia contained heavy metals, phenols, sulphides, benzene, toluene, xylene, etc. In another study carried out by the GDCON and National University of Colombia (Medellín) between 2007 and 2009, it was found that plants and animals (mice, cockroaches etc.) in Moravia also contained these toxic pollutants. For this reason, the government of Medellin decided to move the people living in Moravia to another site in Medellin (between 2010 and 2014). Microbial consortia isolated from Moravia soils (MS) showed a high capacity to degrade chlorpyrifos, methyl parathion and malathion pesticides (20, 30 and 130 mg Kg-1). To provide a point of comparison, the degradation of the 3 pesticides was also performed with isolated pools of immature compost. The MS microbial consortia showed higher degradation rates than CI microbial consortia howed higher degradation rates than ; Entre 1972 y 1984 todo tipo de residuos sólidos de la ciudad de Medellin fueron depositados en un área ocupada que no tuvo especificaciones técnicas para que fuesen depositados aquellos residuos. Allí fueron depositados residuos domesticos, hospitalarios e industriales que se fueron acumulando hasta alcanzar una montaña de residuos de más de 10 metros de altura, con el agravante que cuando clausuraron el sitio para el depósito de residuos sólidos allí se quedaron viviendo las personas que hacían reciclaje. Un diagnóstico llevado a cabo por el Grupo GDCON de la Universidad de Antioquia entre el 2004 y 2005, y financiado por el Área Metropiltana del Valle de Aburrá, se comprobó que los lixiviados de la montaña de residuos de Moravia, y que atravesaban algunas casas, tenía metales pesados, fenoles, sulfuros, benceno, tolueno, xileno, entre otros. En otro estudio realizado por el GDCON y la Universidad Nacional-sede de Medellín entre 2007 y 2009, se comprobó que las plantas y animales (ratones, cucarachas) de Moravia también contenían dichos contaminantes tóxicos. Por esta razón, la alcaldía de Medellín decidió trasladar a las personas que vivian en la montaña de residuos de Moravia a otro sitio de Medellin (entre 2010 y 2014). Consorcios microbianos aislados de los suelos de la montaña de residuos de Moravia (MS) mostraron una alta capacidad para degradar los pesticidas clorpirifos, metil paratión y malatión en concentraciones de 20, 30 y 130 mg Kg -1
RESUMEN: Entre 1972 y 1984 todo tipo de residuos sólidos de la ciudad de Medellin fueron depositados en un área ocupada que no tuvo especificaciones técnicas para que fuesen depositados aquellos residuos. Allí fueron depositados residuos domesticos, hospitalarios e industriales que se fueron acumulando hasta alcanzar una montaña de residuos de más de 10 metros de altura, con el agravante que cuando clausuraron el sitio para el depósito de residuos sólidos allí se quedaron viviendo las personas que hacían reciclaje. Un diagnóstico llevado a cabo por el Grupo GDCON de la Universidad de Antioquia entre el 2004 y 2005, y financiado por el Área Metropiltana del Valle de Aburrá, se comprobó que los lixiviados de la montaña de residuos de Moravia, y que atravesaban algunas casas, tenía metales pesados, fenoles, sulfuros, benceno, tolueno, xileno, entre otros. En otro estudio realizado por el GDCON y la Universidad Nacional-sede de Medellín entre 2007 y 2009, se comprobó que las plantas y animales (ratones, cucarachas) de Moravia también contenían dichos contaminantes tóxicos. Por esta razón, la alcaldía de Medellín decidió trasladar a las personas que vivian en la montaña de residuos de Moravia a otro sitio de Medellin (entre 2010 y 2014). Consorcios microbianos aislados de los suelos de la montaña de residuos de Moravia (MS) mostraron una alta capacidad para degradar los pesticidas clorpirifos, metil paratión y malatión en concentraciones de 20, 30 y 130 mg Kg-1 en un estudio realizado en el laboratorio del GDCON. Como un punto de comparación, la degradación de los 3 pesticides fue también realizada por conconsorcios aislados de compost inmaduro (IC). El consorcio microbiano MS mostró mayor velocidad de degradación de clorpirifos, metil paratión y malatión que el consorcio microbiano IC. ; ABSTRACT: Between 1972 and 1984 all types of solid waste from the city of Medellin were deposited in an area which had no technical specification as a landfill. Domestic, hospital and industrial waste was deposited, and accumulated to form a mountain of waste more than 10 meters high. To exacerbate the problem, when the site was closed for the deposit of solid waste, people remained living there to recycle materials. A study funded by the Valle de Aburrá Metropolitan Area and carried out by the GDCON Group at the Universidad de Antioquia between 2004 and 2005 found that leachate from the rubbish dump of Moravia contained heavy metals, phenols, sulphides, benzene, toluene, xylene, etc. In another study carried out by the GDCON and National University of Colombia (Medellín) between 2007 and 2009, it was found that plants and animals (mice, cockroaches etc.) in Moravia also contained these toxic pollutants. For this reason, the government of Medellin decided to move the people living in Moravia to another site in Medellin (between 2010 and 2014). Microbial consortia isolated from Moravia soils (MS) showed a high capacity to degrade chlorpyrifos, methyl parathion and malathion pesticides (20, 30 and 130 mg Kg-1). To provide a point of comparison, the degradation of the 3 pesticides was also performed with isolated pools of immature compost. The MS microbial consortia showed higher degradation rates than CI microbial consortia when malathion, methyl parathion and chlorpyrifos were degraded.
Mención Internacional en el título de doctor ; El uso de biomasa como recurso energético puede reducir la dependencia actual que hay de los combustibles fósiles hacia un desarrollo más concienciado con el medio ambiente. Este hecho también puede ser empleado para tratar diferentes tipos de residuos que son generados en grandes cantidades como residuos sólidos urbanos, lodos de depuradora o residuos agrícolas, obteniendo productos útiles y reduciendo su eliminación en vertederos. Una de las rutas empleadas para este fin es la transformación termoquímica y, en particular, la gasificación. La gasificación consiste en transformar la biomasa en una mezcla de diferentes productos: gases condensables y no condensables, residuo carbonoso y cenizas a través de la oxidacion parcial de la biomasa a elevadas temperaturas. El principal producto de este proceso es la fraccion de gases no condensables que pueden ser empleados en diferentes aplicaciones: combustible para calderas y motores de gas, o como producto para la generación de hidrógeno, metano o biocombustibles a través del proceso Fischer-Tropsch. En cuanto a los reactores utilizados para llevar a cabo el proceso de gasificación, existen múltiples tecnologías: lechos fijos, lechos móviles, lechos fluidizados, etc. La alta capacidad de mezclado y de transferencia de calor y masa hacen que los lechos fluidizados sean un buena opción para la gasificación de biomasa. Sin embargo, existen tres problemas operacionales importantes que deben de ser tenidos en cuenta. El primer problema es el fenómeno de aglomeración del lecho, el cual está motivado por el alto contenido de metales alcalinos presentes en la biomasa junto con las temperaturas de reacción alcanzadas en el reactor. Estos elementos reaccionan con los compuestos de silicio de los materiales de la fase densa del lecho para formar silicatos con bajo punto de fusión que actúan como un pegamento entre las partículas o las recubren, generando aglomerados y la posible defluidización del reactor. El segundo problema es la generación de alquitranes, una fracción viscosa y pegajosa que condensa en superficies frías, pudiendo atascar y bloquear tuberías y equipos. El tercer aspecto a tener en cuenta es la generación de ceniza, lo que constituye un residuo que tiene que ser tratado o reusado adecuadamente en diferentes aplicaciones antes de su vertido final. La presente tesis doctoral estudia los tres problemas mencionados acerca de la gasificación de biomasa en un reactor de lecho fluido burbujeante. Como biomasa se ha empleado Cynara cardunculus L., un cultivo energético procedente de regiones mediterráneas y con un alto contenido en metales alcalinos, para investigar su uso potencial para la gasificación en lecho fluidizado. Este cultivo presenta alguna ventajas frente a otras plantas como la baja cantidad de agua para su cultivo o el uso de tierras no aptas para el cultivo de productos alimentarios. Otro de los aspectos importantes a tener en cuenta en la gasificación en lecho fluidizado, es la selección del material de la fase densa del lecho. En esta tesis se propone la sepiolita, un mineral arcilloso que se usa comúnmente como absorbente, como material para la fase densa del lecho, comprobando su funcionamiento en la aglomeración, la composición del gas y de los alquitranes, y la resitencia mecánica. La investigación se ha desarrollado empleando tres instalaciones experimentales: un gasificador a escala laboratorio, un gasificador en planta piloto y un lecho fluidizado frío. Se han utilizado diferentes técnicas para analizar los datos y para caracterizar los productos del proceso de gasificación. El proceso de aglomeración se ha estudiado a través del análisis de las fluctuaciones de presión obtenidas en el interior del lecho fluidizado a escala laboratorio. Para la detección del fenómeno de la aglomeración, y en consecuencia, de la defluidización del lecho se utilizan los métodos de la energía contenida en las regiones frecuenciales, la comparación de atractores, y la desviación estándar. En función de la relacin entre la densidad de las partículas de biomasa y del material de la fase densa del lecho, se encuentran dos comportamientos cláramente diferenciados: jetsam y flotsam. En el primero de ellos la biomasa se hunde en el lecho mientras que en el segundo la biomasa tiende a flotar sobre su superficie debido a la mayor densidad de la arena en este segundo caso. El análisis de la energía contenida en las regiones frecuenciales muestran que, para un comportamiento jetsam de las partículas de biomasa, se producen burbujas endógenas debido a la devolatilización de la biomasa dentro del la fase densa del lecho. Sin embargo, para partículas con un comportamiento flotsam, se forma un aglomerado con forma plana en toda la superficie del lecho que puede ser detectado por las altas frecuencias en el espectro de potencia. Los tiempos de defluidización son similares para cada método de análisis, obteniéndose tiempos mucho mayores en los ensayos realizados con sepiolita. El comportamiento de la sepiolita como material de la fase densa del lecho en términos de la composición del gas y de la reducción alquitranes se ha investigado en el lecho fluidizado a escala laboratorio, comparando los resultados con ensayos similares realizados con arena. La calidad del gas resultante de la gasificación es algo menor en el caso de la sepiolita que en el de la arena. No obstante, la generación de alquitranes disminuye significativamente con sepiolita, siendo también diferente la composición de estos para los dos materiales. El área superficieal de la sepiolita así como su morfología se han analizados por medio de las técnicas BET de área superficial y microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS) antes y después de los ensayos. El comportamiento de las partículas de biomasa y las propiedades de la sepiolita provocan, la adsorción de los alquitranes y de las cenizas fundidas en la superficie de la sepiolita, generando un mejor comportamiento frente a los alquitranes y a la aglomeración. Admás, se ha realizado un ensayo de desgaste de larga duración en la sepiolita (100 horas), obteniendo una menor tasa de desgaste que para otros materiales usados comúnmente como la alúmina o la dolomita. Esta biomasa, Cynara cardunculus L., también ha sido ensayada en la planta piloto de gasificación con magnesita y olivino como materiales de fase densa del lecho en términos de la composición del gas y de la generación de alquitranes. El gas obtenido muestra un contenido en hidrógeno relativamente alto para ambos materiales. Se observa un efecto positivo de la temperatura en los parámetros de la gasificación y de su eficiencia. Las diferencias observadas en relación a los alquitranes son poco significativas entre la magnesita y el olivino, aunque se obtienen composiciones diferentes de alquitranes en cada caso. La fracción de benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos (BTEX) es mayor en el caso del olivino mientras que la fracción de hidrocarburos aromático policíclicos es similar en ambos casos. Se observa un comportamiento catalítico del magnesio procedente de la magnesita y el olivino en el craqueo de los alquitranes. A 700 °C, la magnesita muestra mejores resultados mientras que el olivino lo hace a 800 °C. Finalmente, las cenizas volantes de los ensayos de gasificación en la planta piloto han sido analizadas en términos de su composición elemental y de metales, contenido en azufre y cloro, y comportamiento frente a la lixiviación. La mayoría de los finos quedan retenidos en el primer ciclón. El material de la fase densa del lecho, así como los materiales del propio reactor, también afectan a la composición de los finos. Su reutilización en la industria cementera o como fertilizante se antoja complicada como consecuencia del alto contenido en carbón, alcalinos, cloro y metales pesados, siendo su uso como combustible alternativo/secundario una buena opción por su alto contenido energético. ; The use of biomass as an energy resource can reduce the existing dependence on fossil fuels consumption, shifting towards a more aware environmental development. It can be also an opportunity to deal with huge amounts of solid residues such as municipal solid waste, sewage sludge or agricultural residues, obtaining valuable products from them and reducing their landfill disposal. One of the routes employed for this purpose is the thermochemical conversion and, in particular, gasification. In gasification process, the biomass is transformed into a mixture of products: non condensible gases, condensible gases, solid char and ashes by means of partial oxidation at high temperature. The non condensible fraction of gas is the main product that can be use in different applications: fuel in boilers and gas engines, or raw gas to produce hydrogen, methane or biofuels through the Fischer-Tropsch process. There are multiple gasification technologies to transform biomass by the thermochemical route: fixed beds, moving beds, fluidised beds, etc. The good mixing and high mass and heat transfer rates make fluidised beds a good option for biomass gasification. However, there are three main operational problems that need to be considered. The first problem is the bed agglomeration which is motivated by the high alkali content in biomass and the reaction temperatures reached in the reactor. These elements react with the silicon compounds from the bed material to form low melting point silicates that act as a "glue" between particles or coat them, leading to the agglomerates and to the possible defluidisation of the reactor. The second problem is the tar generation, a viscous and sticky fraction that condense on cold surfaces and may clog and block the pipes and downstream devices. The third aspect is the ash generation, which constitutes a residue that need to be treated or reused in different applications before its final disposal. This PhD thesis studies the above three mentioned related problems of biomass gasification in a bubbling fluidised bed (BFB) reactor. Cynara cardunculus L., an energy crop typical from Mediterranean regions and with a high alkali content, is used as biomass feedstock in order to test its potential for gasification in a fluidised bed. This energy crop has some advantages from other plants such as the low water irrigation or the use of lands not suitable for food purposes. Another main aspect to take into account in fluidised bed gasification, is the bed material selection. In this PhD thesis, sepiolite, a clay mineral that is commonly used as adsorbent, is proposed as bed material, checking its suitability for agglomeration, gas and tar composition, and mechanical resistance. This investigation has been performed in three experimental facilities: a lab- and a pilot-scale gasifiers, and a cold fluidised bed. Different techniques have been used to analyse the data and to characterize the products from the gasification process. The agglomeration process has been studied by means of the analysis of the pressure fluctuation signals acquired inside a lab-scale fluidised bed. Depending on the relation between the biomass particles density and the bed material density, two clearly different behaviours are observed: jetsam and flotsam. The biomass sinks inside the bed in the first case while, in the second one, the biomass floats on the bed surface due to the higher density of the bed material. The wide band energy, the attractor comparison tool, and the standard deviation methods are used in order to detect agglomeration and, as a consequence, the defluidisation of the bed. The wide band energy analysis shows that, for jetsam fuel particles, the endogenous bubbles produced by the fuel devolatilization inside the bed change the energy distribution, while for flotsam fuel particles, the capclinker agglomerate formed is detected by high frequencies in the power spectrum. Similar defluidisation times are obtained for all tested methods, being the defluidisation time of sepiolite experiments considerably higher than in the silica sand tests. The performance of sepiolite as bed material towards gas composition and tar mitigation has been investigated in a lab-scale fluidised bed gasifier, comparing the results with the same experiments operated with silica sand. The gas produced with sepiolite as bed material has a slightly lower quality than the gas generated with silica sand. However, the tar generation is rather reduced in the sepiolite bed and the tar composition is also different among the bed materials. Sepiolite properties such as surface area and morphology have been analysed by means of specific surface area (BET) and scanning electron microscopy (SEM-EDS) before and after the experiments. The fuel behaviour and the properties of sepiolite induce the adsorption of tars and molten ashes on the sepiolite surface, leading to a much better performance in terms of tars and agglomeration. In addition, a long attrition test of 100 hours has been conducted on the sepiolite, obtaining a smaller attrition rate than other common bed materials such as alumina or dolomite. A pilot-scale gasifier has been employed to test Cynara cardunculus L. with magnesite and olivine as bed materials in terms of gas composition and tar generation. A relatively high hydrogen content in the product gas is obtained in both cases. A positive effect of the gasification temperature is observed in the gasification parameters and efficiency. Small differences in total tar are observed between magnesite and olivine, although tar composition is very different. The benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes fraction (BTEX) is higher for olivine while similar polycyclic aromatic hydrocarbon fraction is obtained in both bed materials. Magnesium from magnesite and olivine shows a catalytic behaviour towards tar cracking. Better gasification performance is observed with magnesite at 700 °C and with olivine at 800 °C. Finally, the fly ashes from the pilot-scale gasification experiments have been analysed in terms of elemental and metal composition, sulphur and chlorine contents, and leaching behaviour. Most of the elutriated fines are retained, by far, in the first cyclone. The bed material and the reactor materials also influence the final ash composition of the fines. The reuse of these fines is quite difficult in the cement industry or as fertilizer as a consequence of the high carbon, alkali, chlorine and heavy metals contents, being the use as alternative/secondary fuel a good option due to the high energy content in the fines. ; The author deeply appreciates the funding support by the Spanish Government (Project ENE2014-54942-R) and by European Union Seventh Framework Programme (FP7-INFRASTRUCTURES) under BRISK Transactional Access grant (Project 284498). ; Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería Mecánica y de Organización Industrial ; Presidente: Alberto Gómez Bárez.- Secretario: José María Sánchez Hervás.- Vocal: Filomena Pinto
