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POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA 

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• A poluição atmosférica pode ser definidacomo a presença de substâncias estranhasna atmosfera, resultantes da atividade

humana ou de processos naturais, emconcentrações suficientes para interferirdireta ou indiretamente na saúde,

segurança e bem estar dos seres vivos.

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Fontes de poluição do ar

Queima acidental de biomassa (qualquermaterial derivado de plantas ou animais);

Erupções vulcânicas, as quais podem ser

consideradas as mais antigas fontes decontaminação do ar;

Queima de combustíveis fósseis nos motores

a combustão, nas indústrias siderúrgicas e,mais recentemente, nos veículos automotivos,além dos produtos químicos.

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• Poluente atmosférico é toda substância

sólida, líquida ou gasosa que afetaprejudicialmente o meio ambiente apósmudanças químicas na atmosfera ou pela

ação sinergética com outras substâncias.

- São classificados em sólidos, líquidos e/ou

gasosos, de acordo com seu estado deagregação.

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Principais poluentes atmosféricos

MATERIAL PARTICULADO: mistura de partículas líquidase sólidas em suspensão no ar. Sua composição etamanho dependem das fontes de emissão.

Partículas grandes - emitidas através de combustõesdescontroladas, dispersão mecânica do solo ou outrosmateriais da crosta terrestre (polens, esporos e materiaisbiológicos);

Partículas pequenas - emitidas pela combustão de fontesmóveis e estacionárias, como automóveis, incineradorese termoelétricas, que por serem de menor tamanho emais ácidas, podem atingir as porções mais inferiores dotrato respiratório.

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• Gases e vapores: poluentes moleculares comexistência permanente; são os gasespropriamente ditos, ou os vapores que à

temperatura ambiente podem sofrercondensação e voltar à forma líquida original.

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Fontes Poluentes(Fonte: CETESB, 2002)

Classificação Tipo

Fontes

estacionárias

Combustão Material particulado; dioxido de enxofre; monoxido de

carbono; hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio..Processoindustrial

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

Queima de

resíduos sólidos

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

Outros Hidrocarbonetos, material particulado

Fontes móveis Veículosautomotores

Material particulado, monóxido de carbono, óxidos denitrogenio, hidrocarbonetos e óxidos de enxofre

Aviões e barcos Óxidos de enxofre e óxidos de nitrogênioLocomotivas, etc. Ácidos orgânicos, hidrocarbonetos e aldeídos

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

Reações químicas Poluentes secundários –O3, aldeídos, ácdios orgânicos,nitratos orgânicos, aerossol fotoquímica,...

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Efeitos da poluição atmosférica

• Saúde (doenças respiratórias, doenças cardíacas,diminuição de reflexos, doenças vasculares...);

• Deposição ácida (emissão de óxidos de enxofre e denitrogênio leva a deposição destes poluentes que, com ovapor d’água leva a formação de ácido sulfúrico, sulfuroso,sulfídrico...);

• Efeito estufa (efeito natural; a radiação infravermelharefletida pela superfície terrestre é retida por alguns gases

da atmosfera (CO2, CH4, N2O e CFCs); o aumento daconcentração destes gases causa uma maior retenção dasradiações levanto ao aumento de temperatura);

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Os padrões de qualidade do ar são estabelecidosde duas maneiras nas resoluções:

Resolução N° 3 - os padrões de qualidade do ar sãoestabelecidos em relação à quantidade de poluentepor volume de ar (imissão)

Resolução N° 8 - os padrões de qualidade do ar sãoestabelecidos em relação à quantidade de poluentepor quantidade de energia calorífica gerada (emissão)

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A Resolução CONAMA No 003, de 28 de junho de 1990,

estabelece os conceitos de Padrões Primários e Secundários de

Qualidade do Ar:

Padrões Primários de Qualidade do Ar: já emitidos na forma depoluentes;

As concentrações de poluentes que, ultrapassadas, poderão afetar a

saúde da população.

Padrões Secundários de Qualidade do Ar: são formados na

atmosfera por reações químicas ou fotoquímicas com a participação

de dois ou mais poluentes ou com a participação de componentes

próprios da atmosfera;

As concentrações de poluentes, abaixo das quais se prevê o mínimo

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

mínimo à fauna, à flora, aos materiais e ao ambiente em geral.

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Poluentes Padrões Primários Tempo Médio

Partículas inaláveis (PM10) 50 μg/m3 média aritmética anual

150 μg/m3 nível limite para 24 horasOzônio (O3) 0,12 ppm (235 μg/m3) média de 1 hora máxima

diária

Dióxido de enxofre (SO2) 0,03 ppm (80 μg/m3) média aritmética anual

0,14 ppm (365 μg/m3) nível máximo em 24 horas

Monóxido de carbono (CO) 9 ppm (10 μg/m3) média máxima de 8 horas

35 ppm (40 μg/m3) nível máximo em 1 hora

Dióxido de nitrogênio (NO2) 0,053 ppm (100 μg/m3) média aritmética anual

Padrões de qualidade do ar para os principais poluentes

segundo a Environmental Protection Agency - EPA,/EUA

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CONSIDERAÇÕES PARA A SELEÇÃO DO MÉTODO OUEQUIPAMENTO DE CONTROLE DE POLUIÇÃO

 AMBIENTAL

Principais fatores limitantes na Engenharia quantoao controle de poluição:

Limites legais impostos para proteção da saúdepública e bem estar social;

Limites sociais impostos pela comunidade nos

quais a fonte de poluição está ou será localizada;

Limitações econômicas impostas por pressõesde mercado 

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 Alternativas principais na estratégia de avaliação doimpacto ambiental:

Eliminação da operação/etapa inteira ou em parte Modificação operação/etapa

Relocação da operação

Aplicação de uma tecnologia de controle de poluiçãoadequada

Combinação das alternativas anteriores

Fatores Importantes na Seleção de Equipamentos de Controle

 Ambientais 

Engenharia 

Econômicos 

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 Ambientais -Localização do equipamento

-Espaço disponível-Condições do ambiente

-Disponibilidade de utilidades e instalações auxiliares

-Emissão máxima de poluentes permitida-Fatores estéticos (vapores visíveis em vapores de água,odores, etc.)

-Contribuição do sistema de controle de poluição do ar paraefluentes líquidos e poluição do solo

-Contribuição do sistema de controle de poluição do ar paraos níveis de ruído da planta

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Engenharia-Características dos contaminantes (propriedades físicas equímicas, concentração, etc.)

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

-Características do projeto e eficiência do sistema de

controle

Econômicos

-Capital investido (equipamentos, instalação, serviços de

engenharia, etc.)-Custos operacionais (utilidades, manutenção, etc.)

-Expectativa de vida útil do equipamento

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MÉTODOS E EQUIPAMENTOS DE CONTROLE

Sistemas de adsorção

Sistemas de absorção

Coletores mecânicos

Filtros de manga

Condensadores

Precipitadores eletrostáticosSistemas de Combustão

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 Adsorção: 

reação química

entre as moléculasadsorvidas e as dasuperfície sólida

geralmenteirreversível

não é economicamente praticável, umavez que ou os adsorventes são usadosuma única vez ou é requerida muita

energia para a regeneração 

Transferência de um gás para uma fase sólida

Física ou Química

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adsorventes grandes áreas superficiais

carvão ativado

 Alumina

Bauxita

Peneiras moleculares

sílica gel

Regeneração dos Adsorventes: 

regeneraçãotérmica

vapor (340oC )

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 Vantagens:  recuperação do produto é possível

há possibilidade do sistema ser totalmenteautomatizado sem necessidade de operação manual

alta capacidade de remoção de contaminantesgasosos ou vapores

Desvantagens:  a recuperação do produto pode necessitar de umesquema de destilação ou extração caro e não usual

a capacidade adsorvente diminui com o aumento nonúmero de ciclos

a regeneração do adsorvente requer uma fonte de

vapor/vácuo

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investimento inicial relativamente alto

pré-filtração da corrente de gás pode ser necessária

para remover alguns particulados capazes de entupir oleito do adsorvente

o resfriamento da corrente gasosa pode sernecessário para obter-se uma faixa de temperatura de

operação usual necessidade de vapor é relativamente alta paradessorção de hidrocarbonetos de alto peso molecular 

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 Absorção:

Processo no qual um gás solúvel é transferido de umacorrente gasosa para um líquido

O gás pode ficar fisicamente dissolvido no líquido oupode reagir com um constituinte dissolvido no líquido

Principais  Aplicações: 

recuperação de compostos gasosos

purificação de correntes gasosas HCl, HF, Cl2, SO2, H2S, NH3, NOX, aminas, álcoois eorgânicos

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Produtos mais usadosem Sistemas de Absorção 

 Água, soluçõesalcalinas e ácidas

Equipamentosde Absorção 

Dispersão da fase líquida: coluna de recheio(mais utilizada para poluentes gasosos quando

são necessárias eficiências de 90 a 95%. As colunas de aspersão são bastante utilizadaspara coleta de poeira mais grosseira (acima de25 m) e para pré-resfriamento de correntes

gasosas;

Dispersão da fase gasosa

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Coluna de recheio - fluxo contra-corrente 

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Tipos de recheios de coluna

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Coluna de aspersão ou lavador de gases

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Colunas empacotadas e colunas de pratos - Vantagens: 

queda de pressão relativamente baixa

padronização da construção em fibra de vidro e armaçãode plástico permite operação em atmosferas corrosivas

capacidade de obter eficiência relativamente alta detransferência de massa

aumentando-se a altura e/ou tipo de enchimento ounúmero de pratos, pode-se melhorar a transferência demassa sem a necessidade de compra de uma nova parte doequipamento

custo de investimento relativamente baixo

espaço necessário relativamente pequeno

capacidade para coleta de material particulado e gases

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Colunas empacotadas e colunas de pratos - Desvantagens:

pode gerar um problema de disposição de água oulíquido

o produto é coletado ou removido molhado

a remoção de sólidos pode causar o entupimento doleito ou pratos quando a construção é feita em fibra de vidro comestrutura de plástico, o sistema torna-se sensível à

temperatura custos de manutenção são relativamente elevados

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Lavadores de Gases - Vantagens: 

não possuem fontes secundárias de poeira

espaço necessário relativamente pequeno capacidade para coleta de gases, assim comoparticulados (especialmente aqueles com

características mais aderentes) capacidade de operar com correntes de gás atemperaturas e umidades elevadas

baixo custo, se tratamento do efluente líquidogerado não é necessário

capacidade de alcançar elevadas eficiências deremoção de particulados finos

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Lavadores de Gases - Desvantagens: 

pode gerar um problema de disposição da água

produto coletado está molhado problemas de corrosão são mais severos do queem sistemas secos

queda de pressão e potência requerida podem serelevados

custos de manutenção são relativamente elevados

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COLETORES MECÂNICOSProcesso de

separação de sólidos

mudança na direção dacorrente gasosa

Principal Aplicação

separação de materiais particuladosonde não são exigidas elevadasremoções de particulados

 Vantagem investimento inicial baixo ebaixo custo de operação

Tipos deEquipamentos

Câmara de separação por gravidade

Precipitadores dinâmicos

Separadores inerciais

Ciclones

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Câmara de separação por gravidade

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Ciclones - Vantagens: 

baixo custo de construção

equipamentos relativamente simples com poucosproblemas de manutenção

coleta e disposição a seco do material

Ciclones - Desvantagens: 

eficiência de remoção global de particuladosrelativamente baixa, principalmente para particuladoscom dimensão abaixo de 10 m

ineficiente para operar com materiais decaracterísticas aderentes

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FILTROS MANGA

Processo de

separação desólidos

passagem por uma malha(tecido) filtrante, o qual está

sobre um suporte, armação emformato de gaiolaMateriais domeio filtrante algodão, vidro, nylon, teflon, etc

 Aplicações dosFiltros manga

ampla faixa de particuladossem características adesivas

Tipos deEquipamentos

podem ser classificados por métodosde limpeza, por capacidade de fluxo epor faixas de temperatura de operação

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Filtro manga, sistema de limpeza com pulso de ar

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Filtro de Mangas - Vantagens: 

eficiência de remoção ou coleta extremamenteelevada para particulados com ampla faixa detamanho

relativamente insensível a flutuações na correntegasosa

o material removido ou coletado é recuperado secopara subseqüente processamento ou disposição

não há problemas com disposição de resíduos

manutenção e reparo simples

operação relativamente simples

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Filtro de Mangas - Desvantagens: 

temperaturas maiores que 290°C, requerem tecidosmetálicos ou minerais refratários especiais

certas poeiras podem necessitar de tratamento dotecido do filtro para evitar penetração de poeira ou,em outros casos, auxílio na remoção de poeira

concentrações de algumas poeiras no coletor (cercade 50g/m3) podem representar perigo de fogo ouexplosão se uma faísca ou chama entra por acidente

necessidade de manutenção relativamente elevada(substituição e limpeza de mangas, etc.)

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PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO

Processo de

separação

aplicação de carga (alta voltagem)sobre o material particuladosuspenso na corrente gasosa

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Precipitador Eletrostático - Vantagens: 

eficiência de remoção extremamente elevada pode

ser obtida, com um gasto de energia relativamentebaixo

coleta e disposição do material a seco

projetado para operação contínua com mínimasnecessidades de manutenção

custo de operação relativamente baixo

capacidade de operação a altas temperaturas pode operar com elevadas taxas de fluxo de gás.

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Precipitador Eletrostático - Desvantagens: 

custo inicial elevado

equipamento muito sensível a flutuações nascondições da corrente gasosa

espaço necessário para a instalação é relativamente

grande há perigo de explosão quando se tratam de gasescombustíveis e/ou coleta de particulados combustíveis

precauções especiais são necessárias para proteçãoindividual contra alta voltagem

manutenção especializada e relativamente sofisticadaé necessária

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SISTEMAS DE COMBUSTÃO

são utilizados para o controle de emissão de poluentesatmosféricos quando há poluentes gasosos e/ouparticulados combustíveis ou que se decompõemtermicamente

 Aplicações

pode ser usado para eliminar grandes volumes decertos gases (hidrocarbonetos, hidrogênio, amônia,

HCN, ou outros gases tóxicos e perigosos) paraproteção da planta e/ou ambiente

Si d C b ã

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Sistemas de Combustão - Vantagens:  simplicidade de operação

capacidade de geração de vapor ou recuperação de calor

em outras formas capacidade para destruição completa de organismoscontaminantes

Sistemas de Combustão - Desvantagens:  custo de operação relativamente elevado, principalmentequanto ao combustível utilizado

possibilidade da chama se propagar para etapasanteriores e subseqüentes perigo de explosão

envenenamento do catalisador, no caso de incineraçãocatalítica

combustão incompleta pode causar problemas de poluição

ainda piores

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DISPERSÃO DOS EFLUENTES ATMOSFÉRICOS POR CHAMINÉS

as chaminés eram utilizadas como métodode controle de poluição

predominava a idéia de que a diluição

dos poluentes era a melhor alternativa

quanto maior a altura da chaminé, maior era adispersão dos poluentes e conseqüentemente mais

efetivo era o controle de poluição

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 Atualmente, com o rigor da legislações e consciênciada comunidade de modo geral, as chaminés são ocomponente final de um sistema complexo de controlede poluição ou sistema de ventilação

 A dispersão de poluentes consiste em exalarefluentes gasosos por uma chaminé elevada, sob

condições convenientes

É muito importante no projeto de uma chaminé paradispersão a definição das condições necessárias para

que as concentrações de poluentes no solo estejamabaixo dos níveis máximos permitidos pelos órgãosde controle ambiental