EMISSÕES GASOSAS
Introdução
Os principais poluentes da atmosfera, são aqueles emitidos em maiores quantidades e por grande variedade ou número de fonte, que, portanto, se apresentam sistematicamente em áreas urbanas poluídas, em concentrações próximas do limiar de efeitos perceptíveis sobre os vários receptores.
São eles os principais poluentes atmosfera :
- Material Particulado
- Óxidos de Enxofre
- Óxidos de Nitrogênio
- Monóxido de Carbono
As fontes de poluição do ar são classificadas quanto a sua forma/extensão em :
- Fontes pontuais : sua forma/extensão pode ser considerada como um ponto numa determinada área
- Fontes lineares : sua forma/extensão pode ser representada por determinada área, como, por exemplo, ruas, auto-estrada, etc.
- Fontes-áreas : sua forma/extensão precisa ser considerada em determinada área, como, por exemplo, aeroportos, etc.
A conformidade ambiental ou atendimento das exigências técnicas normalmente são avaliados/monitorados através dos métodos de amostragem em fontes estacionárias e de avaliação do controle do ar.
As amostragens de chaminé são realizadas através da utilização dos chamados "Trem de Amostragem", que se constituem em uma série de equipamentos e dispositivos.
A avaliação da qualidade do ar visa monitorar as concentrações de poluentes na área de influência de uma organização, visando a verificação do atendimento aos padrões de qualidade do ar, estabelecidos na legislação em vigor.
Equipamentos para controle das emissões atmosféricas/Gases e vapores
Absorvedores - Gases e Vapores
São equipamentos utilizados para a absorção de gases onde o fenômeno envolvido consiste na transferência de massa de uma fase gasosa para uma fase líquida.
Os tipos de absorvedores mais empregados são:
A seleção do material absorvente, deve ser realizada obedecendo-se alguns requisitos, como :
Os tipos de absorvedores mais empregados são:
- Torre de enchimento
- Torre de pratos
- Lavador venturi
A seleção do material absorvente, deve ser realizada obedecendo-se alguns requisitos, como :
- O gás deve ser prontamente solúvel no material ou deve ser altamente reativo
- O gás deve ser prontamente solúvel no material ou deve ser altamente reativo
- Deve possuir baixa viscosidade e baixa toxicidade
- Não deve ser inflamável e deve ser quimicamente estável
Adsorvedores - Gases e Vapores
É um processo seletivo e bastante utilizado para a remoção de gases presentes em baixas concentrações, como por exemplo, substâncias causadoras de odor. Os adsorvedores podem também ser utilizados na recuperação de solventes.
As substâncias adsorventes apresentam a característica de ser um material sólido, poroso e de grande área superficial específica.
Os principais adsorventes utilizados em controle de poluição do ar são:
Os adsorvedores podem ser de leito único ou múltiplos, fixo ou móvel. Eles podem operar com sistema de regeneração ou o material adsorvente pode ser descartado após a sua exaustão.
As substâncias adsorventes apresentam a característica de ser um material sólido, poroso e de grande área superficial específica.
Os principais adsorventes utilizados em controle de poluição do ar são:
- Carvão ativado
- Alumina ativada
- Sílica gel
- Peneiras moleculares
Os adsorvedores podem ser de leito único ou múltiplos, fixo ou móvel. Eles podem operar com sistema de regeneração ou o material adsorvente pode ser descartado após a sua exaustão.
Ciclones / Multiciclones
São equipamentos utilizados para realizar a separação gás/sólidos. Nos ciclones e nos multiciclones, a separação se dá pelo efeito da força centrífuga. Esta força é gerada pela entrada tangencial do gás no equipamento.
Esses equipamentos também tem sido utilizados como um pré-coletor, retirando as partículas mais grosseiras e deixando as mais finas para outros equipamentos, como por exemplo filtros manga ou lavadores de gás.
O funcionamento do ciclone e dos multiciclones, consiste na separação dos sólidos dentro do equipamento, que geralmente é cilíndrico/cônico, através da força centrífuga gerada pela entrada tangencial e em alta velocidade da partícula dentro do cilindro.
Quanto menor for o raio da parte cilíndrica do equipamento, maior será a força tangencial gerada.
A diferença entre o ciclone e o multiciclone, é o fato de o ciclone ser constituído por apenas uma unidade cilíndrica/cônica e o multiciclone ser constituído por mais de uma unidade cilíndrica/cônica. As unidades do multiciclone são ligadas em paralelo e possuem o raio menor que o raio da parte cilíndrica do ciclone.
A força centrífuga impulsiona as partículas contra a parede do equipamento. A componente vertical da força mais a gravidade, forçam a partícula para a parte inferior do equipamento, de onde serão retiradas para posteriormente terem um destino que não causem impacto no meio ambiente.
A escolha entre o ciclone e o multiciclone deve ser realizada levando-se sempre em consideração as características do poluente que se pretende tratar.
Esses equipamentos também tem sido utilizados como um pré-coletor, retirando as partículas mais grosseiras e deixando as mais finas para outros equipamentos, como por exemplo filtros manga ou lavadores de gás.
O funcionamento do ciclone e dos multiciclones, consiste na separação dos sólidos dentro do equipamento, que geralmente é cilíndrico/cônico, através da força centrífuga gerada pela entrada tangencial e em alta velocidade da partícula dentro do cilindro.
Quanto menor for o raio da parte cilíndrica do equipamento, maior será a força tangencial gerada.
A diferença entre o ciclone e o multiciclone, é o fato de o ciclone ser constituído por apenas uma unidade cilíndrica/cônica e o multiciclone ser constituído por mais de uma unidade cilíndrica/cônica. As unidades do multiciclone são ligadas em paralelo e possuem o raio menor que o raio da parte cilíndrica do ciclone.
A força centrífuga impulsiona as partículas contra a parede do equipamento. A componente vertical da força mais a gravidade, forçam a partícula para a parte inferior do equipamento, de onde serão retiradas para posteriormente terem um destino que não causem impacto no meio ambiente.
A escolha entre o ciclone e o multiciclone deve ser realizada levando-se sempre em consideração as características do poluente que se pretende tratar.
Filtros de Tecidos
A filtração é um dos métodos mais antigos, simples e bastante eficiente para remoção de partículas de um fluxo gasoso, sendo assim indicado para um amplo espectro de processos industriais que geram material particulado a seco, tais como cerâmica, vidro, siderúrgica, etc.
O meio filtrante pode ser de fio tecido ou feltrado, sendo que nos tecidos, inicialmente, forma-se uma torta de pó que se deposita na superfície da tecido onde a real coleta é exercida por essa camada de partículas.
Um projeto de um filtro de tecido requer considerações de vários parâmetros, dos quais cita-se a área de filtragem, a perda de carga, o mecanismo de limpeza e configuração das mangas.
O tamanho do filtro de tecido é determinado pela área requerida para filtrar gases, a qual é função da velocidade de filtragem escolhida. Embora altas velocidades estejam associadas a altas perdas de cargas, elas também reduzem a área requerida.
O forma de limpeza e o tipo de material filtrante devem ser selecionados juntos, pois ambos se correlacionam, por exemplo: o filtro feltrado geralmente é limpo por jato pulsante ou jato reverso, ao passo que os filtros de fios tecidos são limpos por outros meios.
A deterioração dos filtros pode ocorrer devido à erosão térmica, stress mecânico provocado por repetidas flexões, ataques químicos e abrasão.
As vantagens do emprego de filtros de tecidos são as seguintes:
O meio filtrante pode ser de fio tecido ou feltrado, sendo que nos tecidos, inicialmente, forma-se uma torta de pó que se deposita na superfície da tecido onde a real coleta é exercida por essa camada de partículas.
Um projeto de um filtro de tecido requer considerações de vários parâmetros, dos quais cita-se a área de filtragem, a perda de carga, o mecanismo de limpeza e configuração das mangas.
O tamanho do filtro de tecido é determinado pela área requerida para filtrar gases, a qual é função da velocidade de filtragem escolhida. Embora altas velocidades estejam associadas a altas perdas de cargas, elas também reduzem a área requerida.
O forma de limpeza e o tipo de material filtrante devem ser selecionados juntos, pois ambos se correlacionam, por exemplo: o filtro feltrado geralmente é limpo por jato pulsante ou jato reverso, ao passo que os filtros de fios tecidos são limpos por outros meios.
A deterioração dos filtros pode ocorrer devido à erosão térmica, stress mecânico provocado por repetidas flexões, ataques químicos e abrasão.
As vantagens do emprego de filtros de tecidos são as seguintes:
- Alta eficiência de coleta, inclusive para partículas finas;
- Perda de carga não é excessiva;
- Resistência a corrosão.
Flares - Gases e Vapores
São equipamentos que estão localizados no ponto de emissão dos poluentes e que promovem a queima destes em espaço aberto. Este equipamento é utilizado quando os gases combustíveis estão em concentrações próximas ou acima do limite inferior de inflamabilidade.
Os flares podem ser do tipo elevado, localizados na chaminé de saída das substâncias ou ao nível do solo. Os elevados são à melhor condição para a dispersão dos poluentes.
Os flares são empregados basicamente em refinarias de petróleo e/ou em petroquímicas, servindo tal equipamento também como dispositivo de segurança. Também são utilizado para queima dos gases gerados em biodigestores.
Os flares podem ser do tipo elevado, localizados na chaminé de saída das substâncias ou ao nível do solo. Os elevados são à melhor condição para a dispersão dos poluentes.
Os flares são empregados basicamente em refinarias de petróleo e/ou em petroquímicas, servindo tal equipamento também como dispositivo de segurança. Também são utilizado para queima dos gases gerados em biodigestores.
Incinerador de chama direta - Gases e Vapores
Consiste de uma câmara de combustão com paredes revestidas com material refratário, um ou mais queimadores, indicador-controlador de temperatura, equipamento de segurança e algumas vezes equipamento para recuperação de calor. Sua secção transversal em geral é cilíndrica ou retangular.
Os parâmetros básicos a serem considerados em um projeto de incinerador de chama direta são:
Os parâmetros básicos a serem considerados em um projeto de incinerador de chama direta são:
- Temperatura, que deve ser suficientemente alta na câmara de combustão para que se processe a completa oxidação dos poluentes. Em geral, a temperatura varia de 650 ºC a 850ºC;
- Tempo de Resistência, que é definido como o tempo em que o gás permanece na câmara de combustão e varia, na prática, de décimos de segundos até alguns segundos;
- Velocidade na câmara de combustão, que deve ser adequada de modo a promover uma boa mistura. Velocidades da ordem 6 m/s têm sido aceitas como satisfatórias;
| OPERAÇÃO | TEMPERATURA RECOMENDADA (ºC) |
|---|---|
| Controle de Solventes | 700 - 815 |
| Controle de Odor | 700 - 815 |
| Defumação | 650 |
| Secagem de Verniz | 650 |
| Cura de Resina Vinílica | 650 - 760 |
| Digestão de Matéria Animal | 650 |
| Fumaça de Óleos e Graxa | 650 - 760 |
| Cura de Pintura | 650 - 815 |
| Torrefação de Café | 650 - 815 |
Lavadores de Gás
Diversos são os tipos de lavadores existentes e disponíveis no mercado. Os lavadores podem ser utilizados tanto para remoção de gases e vapores, como para remoção de material particulado.
A eficiência do lavador de gás esta ligada ao tipo e forma de contato do gás com o líquido, pois é esse contato que irá permitir a remoção dos contaminantes gasosos.
Essa relação é também muito importante no projeto do lavador, pois, é essa relação que determinará o diâmetro do lavador e outras dimensões.
A exceção de poluentes altamente solúveis ou quimicamente reativos com o líquido de lavagem, normalmente se atinge altos graus de eficiência aumentando-se o tempo de contato entre o gás e o líquido.
Além de ser utilizado para gases e vapores, como para remoção de material particulado, os lavadores são adequados para poluentes com altas temperaturas e umidade.
A eficiência do lavador de gás esta ligada ao tipo e forma de contato do gás com o líquido, pois é esse contato que irá permitir a remoção dos contaminantes gasosos.
Essa relação é também muito importante no projeto do lavador, pois, é essa relação que determinará o diâmetro do lavador e outras dimensões.
A exceção de poluentes altamente solúveis ou quimicamente reativos com o líquido de lavagem, normalmente se atinge altos graus de eficiência aumentando-se o tempo de contato entre o gás e o líquido.
Além de ser utilizado para gases e vapores, como para remoção de material particulado, os lavadores são adequados para poluentes com altas temperaturas e umidade.
Precipitador Eletrostático
Os precipitadores eletrostáticos vêm sendo empregados há muitos anos como meio efetivo para o controle de emissões atmosféricas na forma de partículas, sendo indicados, por exemplo, para processos de produção de cimento portland, de vidro, siderurgia, etc.
A separação de partículas suspensas em uma corrente gasosa, pelo mecanismo da precipitação eletrostática, abrange três fases distintas:
O efeito corona é estabelecido entre um eletrodo mantido a alta voltagem e uma superfície de coleta. O material particulado passado através do corona está sujeito a um bombardeamento intenso de íons negativos que escoam do eletrodo de alta voltagem para a superfície de coleta. Desse modo, as partículas tornam-se altamente carregadas, em uma fração de segundos e migram para a superfície de coleta.
A maioria dos precipitadores industriais em uso é de simples estágio, com carga e deposição simultâneas. Aqueles de dois estágios utilizam seções separadas para carga e coleta de partículas e não são, em geral, empregados para controle de partículas de processos industriais.
A separação de partículas suspensas em uma corrente gasosa, pelo mecanismo da precipitação eletrostática, abrange três fases distintas:
- O carregamento elétrico das partículas suspensas
- A coleta da partículas carregadas em uma superfície ( placas de coleta)
- A remoção das partículas coletadas.
O efeito corona é estabelecido entre um eletrodo mantido a alta voltagem e uma superfície de coleta. O material particulado passado através do corona está sujeito a um bombardeamento intenso de íons negativos que escoam do eletrodo de alta voltagem para a superfície de coleta. Desse modo, as partículas tornam-se altamente carregadas, em uma fração de segundos e migram para a superfície de coleta.
A maioria dos precipitadores industriais em uso é de simples estágio, com carga e deposição simultâneas. Aqueles de dois estágios utilizam seções separadas para carga e coleta de partículas e não são, em geral, empregados para controle de partículas de processos industriais.
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