EMISSÕES FUGITIVAS

1. DEFINIÇÃO

3. HISTÓRICO 2. OBJETIVO

5. PROGRAMA

6. MEDIÇÃO

PROGRAMA DE EMISSÕES FUGITIVAS

4. DIRETRIZES

VAZAMENTO x EMISSÃO

PERDA DE FLUIDO DE PROCESSO ATRAVÉS DO MECANISMO SELANTE, QUE SEPARA O FLUIDO DE PROCESSO DA ATMOSFERA (ref. 4).

1. DEFINIÇÃO

Maior que 10.000 ppm

Menor que 1.000 ppm

(ref. 10)

VAZAMENTO

EMISSÃO

X

2. OBJETIVOS

Preservar a saúde e integridade física dos empregados

Proteger o meio ambiente e os recursos naturais

Enquadrar a empresa nos padrões de qualidade do ar, saúde e segurança.

Evitar perdas econômicas (perda de produtos)

Eliminar ou reduzir emissão de poluentes para a atmosfera

3.HISTÓRICO• Em 1970, ano da criação da EPA, o CCA-

Clean Air Act foi adotado nos EUA, e estabelecia padrões para 6 poluentes: SO2; Pb; O3; MP e NO2, emitidos principalmente pelas fontes de combustão.

• Em 1990, o CAA sofreu uma revisão (emenda), para incluir padrões para compostos orgânicos tóxicos.

3. HISTÓRICO

• Fonte Pontual X Emissões fugitivas

• Emissões Fugitivas - caracterizadas por emissões difusas de VOC´s para a atmosfera, difíceis de medir e oriunda de inúmeras fontes.

• VOC´s na faixa de C2 a C6 - Fotoquímicamente reativos, e precursores de oxidantes fotoquímicos, Como O3;

3. HISTÓRICO

• oxidantes fotoquímicos - mistura de poluentes secundários formados pela reação entre hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio, na presença de luz solar. O ozônio é o principal componente desta mistura, e por este motivo é utilizado como parâmetro indicador da presença dos oxidantes fotoquímicos, que também apresentam em sua composição quantidades pequenas de compostos oxigenados derivados dos hidrocarbonetos.

3. HISTÓRICO

• VOCs - Compostos Orgânicos Voláteis• NOx - Óxidos de Nitrogênio• UV - Radiação Solar (raios ultra-violeta)• O3 - Ozônio

VOC + NOx + UV + O3 Ozônio

3. HISTÓRICO• Após a emenda, a EPA promulgou uma lei,

referente aaos controles e padrões de emissão requeridos para grandes fontes pontuais e emissões fugitivas de compostos tóxicos.

• Emissões fugitivas era um assunto de interesse nos EUA porque muitas indústrias não possuíam boas práticas de manutenção, e emitiam grandes quantidades de poluentes, através de equipamentos que vazavam.

3. HISTÓRICO (cont.)

ESTADOS UNIDOS (ref. 1):

CAA - Clean Air Act (1977)

EPA - Environmental Protection Agency (1970)

CAAA - Clean Air Act Amendments (1990)


ESTADOS UNIDOS (ref. 1):

NAAQS - National Ambient Air Quality Standard (seção 109 do CAA) Padrão de O3 (entre outros)

NSPS - New Source Performance Standards (seção 111 do CAA 1990) Novas industrias ou modificações

NESHAP - National Emissions Standards for Hazardous Air Pollutants (seção 112 do CAA 1990) Carcinogênicos e outros produtos perigosos


Brasil :

CONAMA 03/1990 (baseada no CAA)

- Artigo XX da Resolução CEPRAM 620/92 - resumir o que pede

Bahia :

- Artigo XX da Resolução CEPRAM 2113/99 - resumir o que pede

- Artigo 23 da Lei 3858, novembro/1980 - determina que o CEPRAM estabeleça periodicamente padrões da qualidade do ar e de emissão de fontes de poluição.

4. DIRETRIZES

• Inventário de Emissões Atmosféricas:• Outra abordagem para conhecer as

emissões fugitivas de uma planta industrial é seu cálculo teórico através da aplicação de coeficientes de emisssão estabelecidos pela EPA, cuja referência principal é a publicação denominada AP-42

• Nesta publicação são fornecidos coeficientes de emissão de poluentes para a atmosfera proveniente dos vários processos industrias, e seus vários equipamentos (apresentar o AP).

• Além disto outras orientações gerais para o cálculo teórico de um inventário de emissões atmosféricas é fornecido a seguir:

PONTOS IMPORTANTES PARA CONSIDERAR NA ELABORAÇÃO DO INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS

• 1 - INVENTÁRIOS - NO ESTUDO DE TENDÊNCIAS ANUAIS Vs MUDANÇAS NA QUALIDADE DO AR.

• 2 - O MAIS CUIDADOSO INVENTÁRIO FORNECE APENAS UMA ESTIMATIVA APROXIMADA DAS EMISSÕES REAIS DE QUALQUER FONTE, PORTANTO É IMPORTANTE SIMPLIFICAR O TRABALHO.

• 3 - O GANHO SERÁ MUITO PEQUENO NA EXATIDÃO DA ESTIMATIVA DAS EMISSÕES.

• 4 - NOS EUA EXISTE UMA LISTA DE 189 PRODUTOS QUÍMICOS PUBLICADOS PELA EPA. CASO ELES SEJAM MANUSEADOS EM UMA DETERMINADA INDÚSTRIA, É NECESSÁRIO APRESENTAR UMA ESTIMATIVA DA CARGA LIBERADA PARA A ATMOSFERA, OU REALIZAR MONITORAMENTO DA FONTE DE EMISSÃO.

• 4.1 - SE A EMISSÃO DE QUALQUER UM DESTES PRODUTOS EXCEDER DETERMINADOS LIMITES, PODEM SER REQUERIDAS PERMISSÕES ESPECIAIS PARA OPERAÇÃO, OU O MONITORAMENTO DESTES POLUENTES.

• 4.2 – ALÉM DESTA LISTA DE 189 PRODUTOS, VÁLIDA EM TODO O PAÍS, OS ESTADOS AMERICANOS PODEM CONSIDERAR TAMBÉM OUTROS PRODUTOS.

5 – A MELHOR FORMA DE ESTIMAR AS EMISSÕES DE UMA FONTE DE POLUENTES É USAR DADOS PRECISOS, PROVENIENTES DO MONITORAMENTO DAS MESMAS. PORÉM É QUASE IMPOSSÍVEL, MESMO NOS ESTADOS UNIDOS, MONITORAR TODAS AS FONTES, POR ESTE MOTIVO SÃO USADOS OS FATORES DE EMISSÃO DA EPA, QUE PERMITE UMA ESTIMATIVA RÁPIDA E ECONÔMICA DAS EMISSÕES DE UMA FONTE DE POLUENTES, BASEANDO-SE EM ALGUNS PARÂMETROS CONHECIDOS.

EXEMPLO: EMISSÕES DE CALDEIRAS PODEM SER BASEADAS NA QUANTIDADE DE COMBUSTÍVEL QUEIMADO NO EQUIPAMENTO. É IMPORTANTE LEMBRAR, ENTRETANTO, QUE SE OBTERÁ APENAS UMA ESTIMATIVA APROXIMADA DAS EMISSÕES VERDADEIRAS, E QUE OS MÉTODOS USADOS NAS ESTIMATIVAS DEVEM SER SIMPLES.

• 6 – PARA ALGUMAS SITUAÇÕES, NÃO EXISTEM FATORES DE EMISSÕES ESPECÍFICOS DISPONÍVEIS. PORÉM É POSSÍVEL USAR FATORES REFERENTES A PROCESSOS SEMELHANTES.

EXEMPLO: UM EQUIPAMENTO USANDO PROPANO COMO COMBUSTÍVEL, PODE-SE USAR OS FATORES DE EMISSÃO PARA QUEIMA DE GÁS NATURAL. O RESULTADO NÃO SERÁ TÃO PRECISO, PORÉM NÃO EXISTEM FATORES PARA PROPANO.

• 7 – EMISSÕES PONTUAIS DE PROCESSO BOAS PRÁTICAS DE ENGENHARIA DEVEM SER USADAS PARA IDENTIFICAR OS PARÂMETROS IMPORTANTES QUE AFETAM AS TAXAS DE EMISSÃO DOS VÁRIOS EQUIPAMENTOS DE PROCESSO, TAIS COMO:

VAZÃOEFICIÊNCIA DO PROCESSOPRESSÃOTEMPERATURAVOLATILIDADETEMPO DE USO, POIS REDUZ A EFICIÊNCIA DO PROCESSO

– PODE-SE ADOTAR OS MESMOS FATORES USADOS EM REFINARIAS DE PETRÓLEO, PARA SE OBTER ESTIMATIVAS RAZOÁVEIS, NAS EMISSÕES PONTUAIS. ALÉM DISTO, RECOMENDA-SE USAR OS PRINCÍPIOS DE ENGENHARIA, QUANDO NÃO EXISTIR COEFICIENTES DE EMISSÃO DISPONÍVEIS..

• 8 – EM ALGUNS CASOS O USO DE SIMPLES FATORES DE EMISSÃO É APARENTEMENTE DIFÍCIL. MAS, EM GERAL, NÃO SERÁ NECESSÁRIO USAR UM MÉTODO COMPLICADO PARA ESTIMAR EMISSÕES.

EXEMPLO: ESTIMATIVA PARA EMISSÕES ORIUNDAS DO PROCESSO DE REGENERAÇÃO DE CATALISADORES EM GERAL É UTILIZADO AR QUENTE PARA RETIRAR OS CONTAMINANTES DA SUPERFÍCIE DO CATALISADOR, E ALGUM TIPO DE EQUIPAMENTO PARA REDUZIR AS EMISSÕES DESTE PROCESSO. TRÊS TIPOS DE POLUENTES SÃO GERADOS: PARTICULADO INORGÂNICO, COMPOSTOS ORGÂNICOS E CO.

• 9 – TORRE DE REFRIGERAÇÃO PARA ESTIMAR ESTAS EMISSÕES É RECOMENDÁVEL USAR ABORDAGEM SIMPLES, BASEADO EM

BALANÇOS DE MASSA.

– RECOMENDA-SE USAR MÉTODOS SIMPLES E LÓGICOS NA ESTIMATIVA.

• 10 – EMISSÕES PROVENIENTES DE VÁLVULAS, FLANGES, BOMBAS E COMPRESSORES PARA SIMPLIFICAR A TAREFA DE ESTIMAR ESTAS EMISSÕES, RECOMENDA-SE:

QUANTIFICAR ESTES EQUIPAMENTOS EM “UM” PROCESSO QUE SEJA REPRESENTATIVO PARA TODA A EMPRESA, OU CASO SEJA NECESSÁRIO, CLASSIFICAR AS UNIDADES EM PEQUENA, MÉDIA E GRANDE, CONTANDO OS EQUIPAMENTOS EM CADA UMA DELAS;

EXTRAPOLAR O NÚMERO TOTAL DE VÁLVULAS, FLANGES, BOMBAS E COMPRESSORES (ESTIMADOS) PARA TODA A INDÚSTRIA;

É BASTANTE ÚTIL DISCUTIR COM O PESSOAL DE OPERAÇÃO DOS PROCESSOS ENVOLVIDOS, PARA DETERMINAR SE A ESTIMATIVA DO NÚMERO DESTES EQUIPAMENTOS É RAZOÁVEL;

USAR OS FATORES DE EMISSÃO DA EPA PARA ESSES EQUIPAMENTOS

• 12 – LAGOAS/BACIA A PARTIR DA ANÁLISE DA COMPOSIÇÃO DO LÍQUIDO, É POSSÍVEL ESTIMAR A EMISSÃO DE CADA COMPOSTO, APLICANDO-SE A LEI DE HENRY. DEPOIS BASTA SOMAR TODAS AS EMISSÕES PARA SE TER A EMISSÃO FINAL DA LAGOA/BACIA. JÁ ESTÁ DISPONÍVEL NA CETREL O SOFTWARE EXINTER, QUE EFETUA ESSES CÁLCULOS.

• 13 – ILHAS DE CARREGAMENTO E FLARE CASO NÃO SEJA POSSIVEL ESTIMAR AS EMISSÕES DESSES PONTOS, USAR OS MESMOS COEFICIENTES UTILIZADOS EM REFINARIAS (VER AP-42 DA EPA).

• 14 - LAVADORES DE GÁS CONSIDERAR A VAZÃO, EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO E TEMPO DE RESIDÊNCIA, ENTRE OUTROS, PARA CALCULAR A EMISSÃO DE POLUENTES.

• 15 – FILTRO MANGA CONSIDERAR A VAZÃO DO FLUIDO E A EFICIÊNCIA DE RETENÇÃO DO PARTICULADO.

CONCLUSÕES

USO DE FATORES DE EMISSÃO E O JULGAMENTO DO PONTO DE VISTA DE ENGENHARIA PERMITEM ESTIMAR AS EMISSÕES ATMOSFÉRICA DE MODO SIMPLES E COM RAZOÁVEL PRECISÃO.

AS ESTIMATIVAS DE EMISSÕES, EM GERAL, ENVOLVEM APROXIMAÇÕES, PORTANTO GASTAR MUITO TEMPO E RECURSOS NA TENTATIVA DE IDENTIFICAR PEQUENOS PONTOS DE EMISSÃO NÃO AUMENTARÁ A PRECISÃO DO INVENTÁRIO FINAL.

RECOMENDA-SE CONCENTRAR OS ESFORÇOS EM QUANTIFICAR, COM MAIOR PRECISÃO, AS EMISSÕES DAS PRINCIPAIS FONTES DE POLUENTES, E POSTERIORMENTE USAR MÉTODOS SIMPLES PARA AS FONTES DE MENOR IMPORTÂNCIA, POIS SE SUBESTIMAR OU SUPERESTIMAR AS EMISSÕES DAS FONTES MENORES, OS ERROS VÃO SER CONSEQUENTEMENTE MENORES, COMPARADOS À CARGA TOTAL EMITIDA PELA INDÚSTRIA

2a PARTE

TIPOS:

5. PROGRAMAS

5.1 AÇÃO EM EQUIPAMENTOS

(ref. 1)

5.2 PRÁTICAS DE TRABALHO

5. PROGRAMAS

5.1 - AÇÃO EM EQUIPAMENTOS

USO DE EQUIPAMENTOS DE BAIXA EMISSÃO

(ref. 1, 6 e 7)

SELOS DUPLOS BOMBAS HERMÉTICAS OU MAGNÉTICAS VÁLVULAS COM FOLE OU DIAFRAGMA SISTEMAS FECHADOS DE AMOSTRAGEM “CAPs”, “PLUGs” E DUPLO BLOQUEIO EM FINAL DE LINHA DISCO DE RUPTURA PARA VÁLVULAS DE SEGURANÇA SISTEMAS ENCLAUSURADOS

5. PROGRAMAS

5.2 - PRÁTICAS DE TRABALHO

PLANOS E PRÁTICAS DE DETECÇÃO E REPAROS DE

MANUTENÇÃO (LDAR - LEAK DETECTION AND REPAIR)

(ref. 1, 4 e 5)

EFICIÊNCIA DEPENDE DE:

NÚMERO E TIPOS DE FONTES DE EMISÃO FREQUÊNCIA DE MONITORAMENTO LIMITES ESTABELECIDOS RAPIDEZ E EFICIÊNCIA DO REPARO

PROGRAMA DE DETECÇÃO E REPAROS (ref. 8)

PERGUNTAS QUE DEVEM SER RESPONDIDAS

ETAPA 1 - PLANEJAMENTO DO PROGAMA

1.1 O QUE ESTÁ MOTIVANDO O PROGRAMA?

• LEGISLAÇÃO•INICIATIVA DA EMPRESA •REDUÇÃO DE PERDAS

1.2 COMO SERÃO USADOS OS DADOS?

• SOMENTE PARA REPAROS•ESTIMAR QUANTIDADE DE EMISSÃO




1.3 QUEM EFETUARÁ O MONITORAMENTO?

• GRUPO DEDICADO• OPERAÇÃO•MANUTENÇÃO•CONTRATAÇÃO EXTERNA

1.4 QUAL AS NECESSIDADES DE TREINAMENTO?




1.5 QUAIS OS PROCESSOS OU COMPONENTES QUE SERÃO INCLUÍDOS?

1.6 QUAL O LIMITE DE EMISSÃO?

• IGUAL OU DIFERENTE PARA CADA TIPO DE COMPONENTE?




1.7 QUEM SERÁ RESPONSÁVEL POR ASSEGURAR QUE ...

• OS OBJETIVOS SÃO CONHECIDOS POR TODOS ENVOLVIDOS? • AS MEDIÇÕES SERÃO EFETUADOS? • OS REPAROS SERÃO EFETUADOS? • OS RELATÓRIOS SERÃO EFETUADOS? •A ACURÁCIA REQUERIDA SEJA OBTIDA?



ETAPA 2 - EQUIPAMENTO DE MEDIÇÃO

2.1 QUAL O EQUIPAMENTO QUE SERÁ UTILIZADO?

- PRINCÍPIO DE MEDIÇÃO- APROPRIADO PARA O FLUIDO- FACILIDADE DE USO- NECESSIDADES DE CALIBRAÇÃO- FATOR DE RESPOSTA x PRODUTO-TEMPO DE RESPOSTA



ETAPA 3 - PROCEDIMENTOS DE MONITORAMENTO

3.1 QUEM PREPARÁ A LISTA DE COMPONENTES?

- VERIFICAR INCLUSÕES- OTIMIZAR OS CAMINHOS

3.2 CALIBRAÇÃO DO EQUIPAMENTO: PROCEDIMENTO DO FABRICANTE OU A LEGISLAÇÃO EXIGE MAIS ETAPAS?



ETAPA 3 - PROCEDIMENTOS DE MONITORAMENTO

3.3 COLETA DE DADOS:- QUAIS OS QUE SERÃO REPORTADOS?- COMO SERÃO ARQUIVADOS?- COMO SERÃO UTILIZADOS?



ETAPA 4 - PROCEDIMENTOS DE REPAROS

4.1 QUEM / QUANDO / COMO SERÃO EFETUADOS OS REPAROS?( SE DURANTE A OPERAÇÃO OU EM PARADAS?)



ETAPA 5 - ANÁLISE DOS DADOS

5.1 PADRÕES DE COMPARAÇÃO - LEGISLAÇÃO x BENCHMARKING - VALOR INDIVIDUAL x %TOTAL - VALOR ACEITÁVEL x INDICAÇÃO DE REPARO

5.2 EMISSÕES SERÃO CALCULADAS? - ASSEGURAR QUE OS PROCEDIMENTOS E CORRELAÇÕES ESTÃO ADEQUADOS

ESTIMATIVA DE EMISSÕES FUGITIVAS (ref. 4)

COMO ESTIMAR VAZÃO DE EMISSÃO?

5.2 PADÕES DE EMISSÃO PERMITIDA E INDICATIVO DE REPAROS

FREQUÊNCIA DE MEDIÇÃO (ref. 4)

VÁLVULAS

1 ANO SE > 10.000 ppmQUADRIMETRAL I

TEMPO “LDAR”FREQUÊNCIA FASE

ESTIMATIVA DE EMISSÕES FUGITIVAS (ref. 4)

COMO MEDIR?

5.2 PADÕES DE EMISSÃO PERMITIDA E INDICATIVO DE REPAROS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Control Techniques for Fugitives VOC Emissions from Chemical Process Facilities, EPA/625/R-93/005, March 1994

2. Fugitive Emissions from Equipament Leaks I: Monitoring Manual, API Publication number 342, may 1998

3. Fugitive Emissions from Equipament Leaks II: Calculation Procedures for Petroleum Industry Facilities, API Publication number 343, may 1998

4. Understand the Regulations Governing Equipament Leaks, Richard S. Colyer and Jan Meyer, U.S. EPA, Chemical Engineering Progress, August 1991

5. Estimate Fugitive Emissions from Process Equipment, Joanne R. Schaich, Eastman Chemical Co., Chemical Engineering Progress, August 1991

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS(continuação)

6. Controling Fugitive Emissions from Mechanical Seals, Willian V. Adams, Chemical Engineering Progress, August 1991

7. Minimizing Fugitive Emissions with Valves Packing, Chemical Engineering Progress, Ronald Brestel et al., Fisher Controls International Inc., August 1991

9. Guia para Elaboração de Inventário de Emissões Atmosféricas no Pólo Petroquímico de Camaçari - Ba, Cetrel S.ª Empresa de Proteção Ambiental, Elaborado por Fontes e Haandel engenharia Ambiental LTDa., Maio de 1998

8. Improve Your Leak detection and Repair Program, Chemical Engineering Progress, Jefrey H. Siegell, Exxon research and Engineering Co., July 1997

10. Controling Fugitive Emissions, Michael Wallace, Chemical Engineering, August 1979

NEUZA NEVESCetrel Empresa de Proteção AmbientalTel.: 634-6897Fax: 634-6805email: [email protected]

CARLOS LUIZ P. PESSOA (CARLITO)Deten Química S.A.Tel.: 634-3327Fax: 632-2324email: [email protected]

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