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Sistemas de controlo da poluição atmosférica
Poluentes do AR mais comunsPoluentes do AR mais comuns
�Dióxido de Enxofre (SO2);�Óxidos de Azoto (NO2 e NO);�Ozono (O3);�Metano (CH4)�Compostos Orgânicos Voláteis (COV);�Óxidos de Carbono (CO e CO2);�Partículas (TSP, PM10, PM2.5).
Medidas e estratégias de Medidas e estratégias de protecção do ARprotecção do AR
� Preventivas
� Curativas
PreventivasPreventivas� Altura adequada das chaminés de indústrias, em função
das condições de dispersão dos poluentes
� Uso de matérias primas e combustíveis que resultem em resíduos gasosos menos poluidores
� Melhoria da combustão: quanto mais completa a combustão, menor a emissão de poluentes
� Uso de combustíveis menos poluidores, o gás natural por exemplo
� Instalação de filtros nas chaminés
� Tratamento de resíduos químicos
CurativasCurativas
Principais Sistemas para Controlo da Poluição do AR
� Gases
� Partículas
Visibilidade Olho nu Microscópio Ultra-microscopioDiâmetro dapartícula em microns (µ) 1000 100 10 1 0,1 0,01
Intervalo de tamanhoda partícula
Aerossóis naAtmosfera
Tipo de aplicaçõesde sistemas de aspiraçãoe/ou limpeza de gasespoluídos
Filtro electrostático
Ciclones
Separadores via húmida
Filtro de fibra ou papel
Filtro tecido
Chuva Chuva fina Nevoeiro Névoa
Névoa de oleo e de emulsão de oleo
Fumos de Soldadura
Fumo de Tabaco
Partículas de Fundição
Pólen
Pó de Metalurgia
Bactérias
Factores que afectam Custo/ Factores que afectam Custo/ Eficácia/ Complexidade de SepararEficácia/ Complexidade de Separar
� Caudal� Tamanho peso e forma das partículas
� Velocidade� Viscosidade� Temperatura e pressão
� Concentração de partículas� Nível de humidade
� Tempo de residência� Solubilidade e pH
Tipos de Poluição AtmosféricaTipos de Poluição Atmosférica
� Partículas
� Gases
3 tipos de controlo
Mecânicos
Químicos
Biológicos
PartículasPartículas� As PM10 (partículas com diâmetro ≤ 10µm) são o
poluente que suscita maiores preocupações, estando a sua acção relacionada com todos os tipos de problemas de saúde, desde a irritação nasal, tosse, até à bronquite, asma e mesmo a morte. A fracção mais fina destas partículas pode penetrar profundamente nos pulmões e atingir os alvéolos pulmonares. Estas, penetram muito facilmente no interior dos edifícios.
Exemplos :Processamento de MadeiraFumos de soldaduraPedreirasCentrais eléctricas de CarvãoEtc.
Partículas
Controlo de PartículasControlo de Partículas MecânicoMecânico
� Ciclones
� Filtros de Mangas/Cartuchos� Lavador
�Chuveiro�Venturi
� Precipitador Electrostático
Partículas
CiclonesCiclones
� Mais comuns
� Mais Baratos� Mais adaptáveis
Partículas
CiclonesCiclonesCiclones de alta eficácia
O Ciclone é um equipamento no qual utilizamos as forças centrífugas para separar os materiais sólidos da corrente gasosa.
Dependendo da velocidade da entrada dos gases e do diâmetro do Ciclone obtemos a aceleração centrífuga de centenas até milhares de vezes superior à aceleração gravitacional.
O uso de Ciclone é, predominantemente, destinado à pré-separação dos materiais.
Exemplo : Caldeiras, Incineradores, Secadores e Moinhos
Partículas
Sobre os filtros de MangasSobre os filtros de Mangas
� Eficiência: � >99.5% para <1 um diâmetro� >99.8% para >5 um diâmetro� Materiais (tecido filtrante):� 1. Fibras Natural (algodão & lã)� Temperatura limite: 80 ºC� 2. Sintéticas (acetatos, acrílicos, etc.)
Temperatura limite: 160 ºC� 3. Fibra de vidro� Temperatura limite: 260 ºC
Partículas
Filtros de MangasFiltros de Mangas
� Mesmo princípio do aspirador doméstico� Tecido filtrante varia em função das características da
emissão gasosas com partículas
Partículas
Sigla Material Nome Comercial
Temp. Trab. H20 O2 SO2 NO2 Alcalis Solventes
PP Polipropileno - 90ºC B B B B B F PA Poliamida Nylon 110ºC F B F B B M AC Poliacrilonitrila
copolímero Acrilico 110ºC M B F M F B
DT Poliacrilonitrila homopolímero
Dralon T 120ºC B B F M F B
PE Poliéster - 150ºC F B F B F B NO m-Aramida Nomex 180ºC F M F B F B PPS Polifenilsulfeto Rylon, Procon 190ºC B F M F B B PI Poliimida
aromática P84 240ºC M F F F B B
PTFE Politetra-fluoretileno
Teflon 250ºC B B B B B B
B – resiste bem M – resistência moderada F – baixa resistência
FiltrosFiltros de de mangasmangasPartículas
Filtros Filtros viavia --húmidahúmida ou lavadores ou lavadores de gasesde gases� Spray towers� Packed beds� Bubble or plate towers� Venturi scrubbers
� Filtros via-húmida são compactos, admitem caudais inflamáveis ou explosivos, mas produzem lamas.
� Altas eficiências são possíveis para partículas > 1 µm
Partículas
FiltrosFiltros viavia --húmidahúmida ouou lavadoreslavadoresde gasesde gases
� Aplicações:� 1. Partículas pegajosas, húmidas,
corrosivas ou liquidas�Exemplos: galvanizações, cromagem,
pintura, etc
� 2. Partículas Explosivas ou combustíveis� 3. Remove simultaneamente
partículas/gás
Partículas
Precipitador ElectrostáticoPrecipitador Electrostático
� Alta Eficiência na captação de pequenas partículas
� Capaz de lidar com grande fluxo de ar� Ou pode ser muito pequeno (Smoke
Eaters para bares e restaurantes)
Partículas
PrecipitadoresPrecipitadores ElectrostaticosElectrostaticos
� Filtros electroestáticos têm elevados custos de investimento.
� As partículas não podem ser combustíveis.
Os filamentos tem carga negativa. As partículas atravessam o campo eléctrico e depositam-se nas placas com carga eléctrica oposta.
Alta voltagem interna, até 100,000 volts
Partículas
Controlo de poluentes GasososControlo de poluentes Gasosos
� Poluentes de interesse:
�Compostos Orgânicos Voláteis (COV’s)�Óxidos de Nitrogénio (NOx)
�Óxidos de Enxofre (SOx)
Gases
Exemplos :Processos de Revestimento de superfíciesImprensaCombustão (caldeiras)Lavagem a secoetc.
Técnicas de Controlo Emissões Técnicas de Controlo Emissões GasosasGasosas
� Absorção� Adsorção� Oxidação� Redução
Gases
AbsorçãoAbsorção
� Aplicação Principal: gases inorgânicos� Exemplo: SO2
� Transferência do gás para o líquido
� O contaminante é dissolvido no líquido
� O Líquido tem que ser tratado
� SOx forma ácido Sulfúrico quando em contacto com humidade do ar formado chuvas ácidas.
� Removido da emissão gasosa por reacção química com calcário
Gases
AdsorçãoAdsorção
� Aplicação principal: gases orgânicos � Exemplo: trichloroethylene
� Transferência do gás para um sólido
� O Contaminante fica ‘ligado’ ao sólido
� O Adsorvente pode ser regenerado
Gases
OxidaçãoOxidação
Oxidação Térmica� Direct flame� Thermal regenerative� Thermal recuperative
Oxidação Catalítica� Fluidized bed� Fixed bed� Precious metal
Aplicação : gases orgânicosAplicação : gases orgânicos
Temperatura de operação: 700 Temperatura de operação: 700 -- 1300 1300 oCoC
Aplicação: gases orgânicosAplicação: gases orgânicos
Temperatura de operação: 250 Temperatura de operação: 250 -- 425 425 oCoC
AplicaçãoAplicação : : controlocontrolo de de NOxNOx
Gases
Oxidação Térmica não Oxidação Térmica não -- catalíticacatalítica
Gases
Controle de Efluentes GasososControle de Efluentes Gasosos
� Para reduzir as emissões de NOx dos Queimadores:�Ruptura de NOx em O2 e N2 com um
catalisador.
�NOx na emissão gasosa é decomposto em inofensivo nitrogénio (N2) e vapor de água (H2O) usando-se amónia (NH3) como agente.
Gases
Oxidação Térmica catalíticaOxidação Térmica catalítica
Gases
Método BiológicoMétodo Biológico
� Uso de bactérias naturais (microrganismos) para reduzir os COV’s.
� Esses microrganismos crescem em meios húmidos e o gás sujo passa por elas.
� Após a oxidação dos compostos orgânicos, o resultado é CO2 e H2O.
Gases
Um filtro Biológico para Um filtro Biológico para remoção de remoção de COV’sCOV’s
Gases
ResumoResumo
x
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x
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COV
xxColectores mecânicos e inerciais
xTecnologias de pós-combustão
xxLavagem (scrubbing)
xElectrofiltração
xFiltração
Condensação
Absorção
Adsorção
Incineração (térmica catalítica)
PartículasNOxSOxTecnologia