Poluição atmosf 1

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    25-Oct-2015
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  • POLUIO ATMOSFRICA

  • A poluio atmosfrica pode ser definida como a presena de substncias estranhas na atmosfera, resultantes da atividade humana ou de processos naturais, em concentraes suficientes para interferir direta ou indiretamente na sade, segurana e bem estar dos seres vivos.

  • Fontes de poluio do ar

    Queima acidental de biomassa (qualquer material derivado de plantas ou animais);

    Erupes vulcnicas, as quais podem ser consideradas as mais antigas fontes de contaminao do ar;

    Queima de combustveis fsseis nos motores a combusto, nas indstrias siderrgicas e, mais recentemente, nos veculos automotivos, alm dos produtos qumicos.

  • Poluente atmosfrico toda substncia slida, lquida ou gasosa que afeta prejudicialmente o meio ambiente aps mudanas qumicas na atmosfera ou pela ao sinergtica com outras substncias.

    - So classificados em slidos, lquidos e/ou gasosos, de acordo com seu estado de agregao.

  • Principais poluentes atmosfricos MATERIAL PARTICULADO: mistura de partculas lquidas

    e slidas em suspenso no ar. Sua composio e tamanho dependem das fontes de emisso.

    Partculas grandes - emitidas atravs de combustes descontroladas, disperso mecnica do solo ou outros materiais da crosta terrestre (polens, esporos e materiais biolgicos);

    Partculas pequenas - emitidas pela combusto de fontes mveis e estacionrias, como automveis, incineradores e termoeltricas, que por serem de menor tamanho e mais cidas, podem atingir as pores mais inferiores do trato respiratrio.

  • Gases e vapores: poluentes moleculares com existncia permanente; so os gases propriamente ditos, ou os vapores que temperatura ambiente podem sofrer condensao e voltar forma lquida original.

  • Fontes Poluentes (Fonte: CETESB, 2002)

    Classificao Tipo

    Fontes estacionrias

    Combusto Material particulado; dioxido de enxofre; monoxido de carbono; hidrocarbonetos e xido de nitrognio..

    Processo industrial

    Material particulado (fumos, poeiras e nvoa); gases (SO2, SO3, HCl), marcaptanas (HF, H2S, Nox),

    Queima de resduos slidos

    Material particulado, gases (SO2, SO3, HCl),

    Outros Hidrocarbonetos, material particulado

    Fontes mveis Veculos automotores

    Material particulado, monxido de carbono, xidos de nitrogenio, hidrocarbonetos e xidos de enxofre

    Avies e barcos xidos de enxofre e xidos de nitrognio

    Locomotivas, etc. cidos orgnicos, hidrocarbonetos e aldedos

    Fontes naturais Material particulado poeiras; gases (SO2, SO3, HCl, NOx), hidrocarbonetos.

    Reaes qumicas Poluentes secundrios O3, aldedos, cdios orgnicos, nitratos orgnicos, aerossol fotoqumica,...

  • Efeitos da poluio atmosfrica

    Sade (doenas respiratrias, doenas cardacas, diminuio de reflexos, doenas vasculares...);

    Deposio cida (emisso de xidos de enxofre e de nitrognio leva a deposio destes poluentes que, com o vapor dgua leva a formao de cido sulfrico, sulfuroso, sulfdrico...);

    Efeito estufa (efeito natural; a radiao infravermelha refletida pela superfcie terrestre retida por alguns gases da atmosfera (CO2, CH4, N2O e CFCs); o aumento da concentrao destes gases causa uma maior reteno das radiaes levanto ao aumento de temperatura);

  • Os padres de qualidade do ar so estabelecidos de duas maneiras nas resolues:

    Resoluo N 3 - os padres de qualidade do ar so

    estabelecidos em relao quantidade de poluente por volume de ar (imisso)

    Resoluo N 8 - os padres de qualidade do ar so

    estabelecidos em relao quantidade de poluente por quantidade de energia calorfica gerada (emisso)

  • A Resoluo CONAMA No 003, de 28 de junho de 1990,

    estabelece os conceitos de Padres Primrios e Secundrios de

    Qualidade do Ar:

    Padres Primrios de Qualidade do Ar: j emitidos na forma de

    poluentes;

    As concentraes de poluentes que, ultrapassadas, podero afetar a

    sade da populao.

    Padres Secundrios de Qualidade do Ar: so formados na

    atmosfera por reaes qumicas ou fotoqumicas com a participao

    de dois ou mais poluentes ou com a participao de componentes

    prprios da atmosfera;

    As concentraes de poluentes, abaixo das quais se prev o mnimo

    efeito adverso sobre o bem-estar da populao, assim como dano

    mnimo fauna, flora, aos materiais e ao ambiente em geral.

  • Poluentes Padres Primrios Tempo Mdio

    Partculas inalveis (PM10) 50 g/m3 mdia aritmtica anual

    150 g/m3 nvel limite para 24 horas

    Oznio (O3) 0,12 ppm (235 g/m3) mdia de 1 hora mxima diria

    Dixido de enxofre (SO2) 0,03 ppm (80 g/m3) mdia aritmtica anual

    0,14 ppm (365 g/m3) nvel mximo em 24 horas

    Monxido de carbono (CO) 9 ppm (10 g/m3) mdia mxima de 8 horas

    35 ppm (40 g/m3) nvel mximo em 1 hora

    Dixido de nitrognio (NO2) 0,053 ppm (100 g/m3) mdia aritmtica anual

    Padres de qualidade do ar para os principais poluentes

    segundo a Environmental Protection Agency - EPA,/EUA

  • CONSIDERAES PARA A SELEO DO MTODO OU EQUIPAMENTO DE CONTROLE DE POLUIO

    AMBIENTAL

    Principais fatores limitantes na Engenharia quanto ao controle de poluio:

    Limites legais impostos para proteo da sade pblica e bem estar social;

    Limites sociais impostos pela comunidade nos quais a fonte de poluio est ou ser localizada;

    Limitaes econmicas impostas por presses de mercado

  • Alternativas principais na estratgia de avaliao do impacto ambiental:

    Eliminao da operao/etapa inteira ou em parte

    Modificao operao/etapa

    Relocao da operao

    Aplicao de uma tecnologia de controle de poluio adequada

    Combinao das alternativas anteriores

    Fatores Importantes na Seleo de Equipamentos de Controle

    Ambientais

    Engenharia

    Econmicos

  • Ambientais -Localizao do equipamento

    -Espao disponvel

    -Condies do ambiente

    -Disponibilidade de utilidades e instalaes auxiliares

    -Emisso mxima de poluentes permitida

    -Fatores estticos (vapores visveis em vapores de gua, odores, etc.)

    -Contribuio do sistema de controle de poluio do ar para efluentes lquidos e poluio do solo

    -Contribuio do sistema de controle de poluio do ar para os nveis de rudo da planta

  • Engenharia -Caractersticas dos contaminantes (propriedades fsicas e qumicas, concentrao, etc.)

    -Caractersticas da corrente gasosa (fluxo, temperatura, etc.)

    -Caractersticas do projeto e eficincia do sistema de controle

    Econmicos

    -Capital investido (equipamentos, instalao, servios de engenharia, etc.)

    -Custos operacionais (utilidades, manuteno, etc.)

    -Expectativa de vida til do equipamento

  • MTODOS E EQUIPAMENTOS DE CONTROLE

    Sistemas de adsoro

    Sistemas de absoro

    Coletores mecnicos

    Filtros de manga

    Condensadores

    Precipitadores eletrostticos

    Sistemas de Combusto

  • Adsoro:

    reao qumica entre as molculas adsorvidas e as da superfcie slida

    geralmente irreversvel

    no economicamente praticvel, uma vez que ou os adsorventes so usados uma nica vez ou requerida muita

    energia para a regenerao

    Transferncia de um gs para uma fase slida

    Fsica ou Qumica

  • adsorventes grandes reas superficiais

    carvo ativado

    Alumina

    Bauxita

    Peneiras moleculares

    slica gel

    Regenerao dos Adsorventes:

    regenerao trmica

    vapor (340oC )

  • Vantagens: recuperao do produto possvel

    h possibilidade do sistema ser totalmente automatizado sem necessidade de operao manual

    alta capacidade de remoo de contaminantes gasosos ou vapores

    Desvantagens: a recuperao do produto pode necessitar de um esquema de destilao ou extrao caro e no usual

    a capacidade adsorvente diminui com o aumento no nmero de ciclos

    a regenerao do adsorvente requer uma fonte de vapor/vcuo

  • investimento inicial relativamente alto

    pr-filtrao da corrente de gs pode ser necessria para remover alguns particulados capazes de entupir o leito do adsorvente

    o resfriamento da corrente gasosa pode ser necessrio para obter-se uma faixa de temperatura de operao usual

    necessidade de vapor relativamente alta para dessoro de hidrocarbonetos de alto peso molecular

  • Absoro:

    Processo no qual um gs solvel transferido de uma corrente gasosa para um lquido

    O gs pode ficar fisicamente dissolvido no lquido ou pode reagir com um constituinte dissolvido no lquido

    Principais Aplicaes:

    recuperao de compostos gasosos

    purificao de correntes gasosas

    HCl, HF, Cl2, SO2, H2S, NH3, NOX, aminas, lcoois e orgnicos

  • Produtos mais usados em Sistemas de Absoro

    gua, solues alcalinas e cidas

    Equipamentos de Absoro

    Disperso da fase lquida: coluna de recheio (mais utilizada para poluentes gasosos quando so necessrias eficincias de 90 a 95%.

    As colunas de asperso so bastante utilizadas para coleta de poeira mais grosseira (acima de 25 m) e para pr-resfriamento de correntes gasosas;

    Disperso da fase gasosa

  • Coluna de recheio - fluxo contra-corrente

  • Tipos de recheios de coluna

  • Coluna de asperso ou lavador de gases

  • Colunas empacotadas e colunas de pratos - Vantagens:

    queda de presso relativamente baixa

    padronizao da construo em fibra de vidro e armao de plstico permite operao em atmosferas corrosivas

    capacidade de obter eficincia rel