Ms. Guilherme Augusto Guimarães Oliveira

CIÊNCIAS DO AMBIENTE– Módulo 3

Poluição do Ar

Interações entre Fontes poluentesInterações entre Fontes poluentesee

Processos atmosféricos Processos atmosféricos (Diluição e/ou reações químicas)(Diluição e/ou reações químicas)

Nível de qualidade do arNível de qualidade do ar

Efeitos negativos sobre a saúde humana e o ambiente em Efeitos negativos sobre a saúde humana e o ambiente em geralgeral

Outros efeitos causados pela poluição

Efeitos sobre os materiais Efeitos sobre a vegetação

Efeitos sobre a visibilidade

Atividades Industriais

As atividades industriais emitem:

SO2 – Óxidos de Enxofre

NOx – Óxidos de Nitrogênio

MP – Material Particulado

Emissões Veiculares Queima incompleta de Queima incompleta de

combustíveis como a combustíveis como a gasolina e o diesel, emitem gasolina e o diesel, emitem os seguintes poluentes:os seguintes poluentes:

- CO - Monóxido de CarbonoCO - Monóxido de Carbono- NONOxx - Óxidos de Nitrogênio - Óxidos de Nitrogênio- COVs - Compostos COVs - Compostos

Orgânicos VoláteisOrgânicos Voláteis- MP - Material ParticuladoMP - Material Particulado

Evaporação e (re) distribuição Evaporação e (re) distribuição de combustíveis:de combustíveis:

COVs - Compostos Orgânicos COVs - Compostos Orgânicos Voláteis Voláteis

 CO

Monóxido de Carbono

Interferência na capacidade do sangue de oxigenar os tecidos e órgãos vitais como o coração e o cérebro. Danos à percepção, à acuidade visual, à atividade mental e aos reflexos.

 SO2

Dióxido de Enxofre

Irritação às vias respiratórias, aos olhos, danos à pele e às plantas.

NOxÓxidos de Nitrogênio

Debilita o sistema imunológico, aumentando a suscetibilidade à contaminação por vírus e bactérias, podem provocar desconforto respiratório e alterações celulares.

COVCompostos Orgânicos Voláteis

Irritações no trato respiratório, nos olhos, nariz e pele, efeitos narcóticos, mal-estar, dor de cabeça e sonolências. Responsáveis pelo aumento de incidência de câncer no pulmão. 

 O3

Ozônio

Irritação nos olhos, no nariz e garganta, dores de cabeça, redução das funções pulmonares, envelhecimento precoce, diminuição da capacidade do organismo de resistir a infecções respiratórias.

MPMaterial Particulado

As partículas maiores ficam retidas no nariz e na garganta, causando irritação nas vias respiratórias e facilitando a propagação de infecções virais e bacterianas. Partículas menores atingem o pulmão e podem causar alergias, asma e bronquite, aumentando as doenças pulmonares e cardíacas.

                

 

Efeitos sobre a saúde

Definição de:   Estratégias

Limites máximos de emissão

Adoção de padrões nacionais de qualidade do ar.

Padrões primários: se ultrapassados poderão afetar a saúde da população.

Padrões secundários: mínimo efeito adverso sobre o bem estar da população, assim como o mínimo dano à fauna e à flora, aos materiais e ao meio ambiente em geral.

Prevenção de deterioração significativa da qualidade do ar.

Áreas enquadradas em Classes I (preservação, lazer e turismo); Classe II (deterioração limitada pelos padrões secundários); Classe III (padrões primários atendidos)

Monitoramento da qualidade do ar >> Rede nacional

Inventário Nacional de fontes e poluentes do ar

Compete ao IBAMA o gerenciamento do PRONAR, e aos estados o estabelecimento e implementação dos programas específicos.

Art.2: Padrões de qualidade do ar: Partículas totais em suspensão:

Primário: Conc. média geométrica anual de 80 ug/m3. Conc. média de 24 hs de 240 ug/m3 de ar - não

excedida mais de uma vez por ano.

Secundário: Conc. média geom. anual de 60 ug/m3. Conc. média 24 hs de 150 ug/m3.

 

Resolução 03 / 1990:

Fumaça:

Primário: Conc. média aritmética anual de 60 ug/m3. Conc. média 24 hs de 150 ug/m3.

Secundário: Anual = 40 ug/m3. 24 hs = 100 ug/m3.

  Partículas inaláveis:

Primário / Secundário: Anual = 50 ug/m3. 24 hs = 150 ug/m3.

Dióxido de enxôfre:

Primário: Anual = 80 ug/m3

24 hs = 365 ug/m3.

Secundário: Anual = 40 ug/m3. 24 hs = 100 ug/m3.  Monóxido de carbono:

Primário e secundário: Média de 8 hs = 10000 ug/m3 (9 ppm) Média de 1 h = 40000 ug/m3 (35 ppm)

 

Ozônio: Primário e secundário: Média de 1 h = 160 ug/m3. 

Dióxido de nitrogênio:

Primário: Anual = 100 ug/m3. 1 h = 120 ug/m3.

Secundário: Anual = 100 ug/m3. 1 h = 190 ug/m3

Art.4: Estabelece os métodos de amostragem e análise dos poluentes.

Art.5: O monitoramento da qualidade do ar é atribuição dos estados.

Art.6: Níveis de atenção, alerta e emergência.

Tratamento de GasesPrincípios:

• Deposição: partículas são carregadas em uma corrente de ar. Quando a velocidade desta corrente é reduzida, as partículas se depositam no fundo do coletor.

• Forças inerciais: a direção da corrente de ar é modificada e as partículas mais pesadas tendem a continuar seguindo a trajetória anterior. As partículas colidem com as paredes do equipamento e precipitam no fundo do coletor.

• Filtração: A corrente de ar saturado com material particulado passa através de um material poroso que retém as partículas, liberando ar limpo.

• Atração eletrostática: partículas carregadas eletrostaticamente são atraídas por objetos com carga oposta e removidos da corrente de ar.

Parâmetros para seleção de equipamentos

• Características da partícula: tamanho, formato, densidade, viscosidade e propriedades elétricas.

• Outras características: temperatura, concentração e fatores econômicos.

Equipamentos

Separações físicas/ despoeiramento:

Precipitação eletrostática:Baseia-se no princípio da atração eletrostática. O gás passa entre dois

eletrodos. Um eletrodo de descarga com alta voltagem (entre -40.000 e -50.000V), que emite elétrons, e um eletrodo coletor. Os elétrons vão colidir com as moléculas do ar em torno do eletrodo, ionizando-as. Estas, ao migrarem para o eletrodo coletor, colidem com as partículas presentes no gás empoeirado passante transferindo sua carga. Assim, essas partículas eletricamente carregadas migram para o eletrodo coletor formando uma camada que cobre todo o eletrodo.

A medida que a espessura da camada aumenta diminui a atração elétrica e as partículas se desprendem por ação da gravidade.

• Eficiência: 99,9%;

• Ideal para despoeiramento de gases corrosivos e quentes ;

• Alto custo de instalação mas custo de manutenção e operação são baixos;

• Condutividade das partículas é fator limitante

Precipitador eletrostático

Precipitador Eletrostático na Ind. Celulose

As principais fontes potencias de material particulado - caldeira de recuperação química e forno de cal - contam com precipitadores eletrostáticos, que podem garantir níveis de emissão inferiores aos limites das normas legais.

Filtração: Os gases são bombeados através de “sacos” tubulares que aprisionam as

partículas, liberando o ar limpo que passa através dos interstícios do tecido. Conforme as partículas são coletadas, a eficiência do equipamento vai aumentando, pois esta torta filtrante formada é capaz de capturar as partículas mais finas. Esses sacos tem que ser limpos periodicamente de forma que os materiais coletados se depositem no recipiente de coleta na parte inferior do equipamento. Controle eficiente para partículas menores que 5 m

Materiais utilizados para os sacos:• algodão / lã - aplicação limitada • Nylon - boa resistência à abrasão• poliéster - estabilidade à altas temperaturas e melhor resistência à abrasão• Teflon - Bom à altas temperaturas e resistência à ácidos mas não é muito eficiente.

Ciclones: Operam de acordo com o princípio da força inercial.

Conforme a mistura gasosa entra no coletor cilíndrico segue uma trajetória helicoidal. Como são mais pesadas as partículas tendem a se deslocar no sentido da parede, desacelerando e caindo em um recipiente. O gás purificado se movimenta para o centro e é expelido através de um sistema de exaustão.

• Ideal para partículas entre 15 a 50 m• Baixos custos de instalação, manutenção e operação

Ciclone

Lavadores de Gases (Scrubbers):

A corrente de ar a ser tratada entra na parte inferior do purificador e recebe um spray de água ou solução aquosa de composição adequada para a solubilização dos contaminantes do gás. Os sólidos particulados interagem coma corrente de água e são arrastados para o fundo da coluna como lodo ou solução.

Descontaminações químicas:

Equipamentos: Colunas recheadas com soluções e/ou sólidos ( Carvão ativo/ anéis / catalisadores).

• Absorção de SO2;• Absorção de As;• Absorção de Hg;• Absorção de Nox• Remoção de orgânicos/ absorção; oxidação.

Fatores de Emissão

Um Fator de Emissão é um número que relaciona a quantidade de poluentes emitidos para a atmosfera relacionada com uma atividade potencialmente poluidora.

Estes fatores são, usualmente, expressos em unidades de massa de contaminante (ou poluente) dividido por unidade de comprimento, peso, distância ou duração da atividade emissora de poluentes (ex. Kg de material particulado emitido por tonelada de carvão mineral queimado).

Fatores de Emissão

Estes fatores facilitam significativamente a estimativa das emissões de vários tipos de fontes, pois contém uma grande base de dados. Por exemplo:• Processos de combustão• Aterros sanitários• Perdas por evaporação em tanques de produtos voláteis• Industria petroquímica• Processamento de alimentos• Mineração• Industrias metalurgicas e siderurgicas• e outros.

Fatores de Emissão

A equação geral para a utilização dos fatores de emissão é:

E = A x EF x (1 - ER/100)

onde:E = EmissãoA = Taxa de execução da atividadeEF = Fator de emissão característico da atividadeER = % de eficiência do equipamento de controle depoluição utilizado

Exemplo

Calcule a emissão de CO de um queimador industrial, que consome 90000 litros de óleo destilado por dia.O fator de emissão para queimadores industriais que utilizam óleo destilado é 0,6 kilogramas de CO por 10³ litros de óleo queimado. Então as emissões de CO são:E = Fator de Emissão de CO x Volume de óleo consumido por dia= 0,6 x 90= 54 Kg/dia