Medidas de controle dos COV no ar interno

As medidas para a melhoria do ar em ambientes internos estão relacionadas com o controle da poluição do ar, no qual é importante a utilização de todas as estratégias que permitam o controle dos poluentes, e que são recomendadas pela Organização Mundial da Saúde para a prevenção da Síndrome do Edifício Doente e das doenças relacionadas com edifícios. A remoção da fonte poluidora é a melhor destas estratégias, mas nem sempre é possível, por isto, há a necessidade de se recorrer à outras medidas como modificação da fonte, ventilação, filtração do ar e alteração comportamental das pessoas (SANGUESSUGA, 2012).

No caso da poluição do ar interno pelos COV e COVS semivoláteis, podem ser adotadas as mesmas medidas de controle, sendo que os riscos trazidos por estas substâncias são suficientes para justificar a tomada de decisões que limitem suas exposições no interior dos edifícios. Estas medidas também são compreendidas como controle na fonte, controle por diluição e controle por remoção, com base nas estratégias recomendadas pela Organização Mundial da Saúde, com o objetivo de prevenção da síndrome do edifício doente e da doença relacionada com o edifício.

2.3.6.1. Controle das fontes internas de COV

A remoção ou redução das fontes internas de compostos orgânicos voláteis e semivoláteis é a primeira opção que deve ser considerada. Algumas mudanças de comportamento são uteis neste sentido como evitar fumar dentro de casa para restringir as substâncias provenientes do fumo de cigarro; reduzir o uso de purificadores de ar, perfumes e produtos de limpeza, que devem ser cuidadosamente selados e se possível armazenados em locais ventilados, fora do espaço ocupado; extrair por exaustão a fumaça e os vapores provenientes da cocção dos alimentos; e evitar outras atividades que possam gerar contaminantes interiores.

Segundo Norback et al. (1995), a qualidade do ar interno pode ser melhorada com uma boa seleção de materiais e métodos construtivos para o controle das emissões de compostos orgânicos dentro do edifício. Enquanto que a WHO (2012) afirma que deve haver a substituição dos materiais ou produtos contaminantes por outros materiais ou produtos menos perigosos no ambiente, ou então, a modificação da fonte poluidora, que diz respeito à redução dos níveis de emissão através de alterações no processo de produção do produto. Mas, de acordo com Sanguessuga (2012), como a remoção da fonte nem sempre é possível, a ventilação mecânica ou natural torna- se a segunda opção mais eficaz para a manutenção de uma QAI aceitável.

2.3.6.2. Controle de COV por taxa de ventilação

A ventilação é um processo de renovação do ar vindo do exterior para o interior de um edifício e pode ser obtida por meio de estratégias naturais de circulação do ar ou por meio de sistemas mecânicos (SANGUESSUGA, 2012). O aumento das taxas de ventilação contribui para a diminuição da concentração de poluentes no ar interno, assim como a diminuição das taxas de ventilação influenciam em uma maior concentração de poluentes. Por outro lado, a ventilação pode ser definida como uma combinação de processos que resultam não só do fornecimento de ar exterior, mas também na extração do ar viciado, carregado de poluentes do interior do edifício (SILVA, 2009).

No ano de 2010, a norma ASHRAE estabeleceu através da ASHRAE 62,2-2010 que a taxa de ventilação mecânica necessária para gerenciar os níveis de COV nos edifícios residenciais unifamiliares e multifamiliares deve ter um crédito de infiltração de 100 litros por segundo (L/s) por 100 m2 _{de espaço habitável. Da mesma forma, foi} estimado que a ventilação natural com quatro renovações de ar por hora fornece uma circulação de ar adequada e realiza a dispersão contínua destes e outros poluentes.

Para haver a diluição dos contaminantes por ventilação natural no interior dos edifícios é necessário garantir um fluxo permanente de ar através de aberturas das portas internas, dos elementos móveis das esquadrias e de outras soluções arquitetônicas diversas, que garantam a ventilação higiênica para a manutenção e renovação da qualidade do ar. Estas medidas são muito úteis para reduzir as concentrações de compostos químicos em ambientes fechados de pequena dimensão e com volume de ar restrito, ao contrário dos cômodos integrados e amplos com boa oferta de ar, que favorecem a diluição destas concentrações (SILVA, 2012).

Quanto à diluição dos contaminantes por sistema de ventilação mecânica, é uma medida menos efetiva que a diluição pelo deslocamento do ar natural, tornando os ambientes mais propícios ao acúmulo de poluentes e microrganismos. As soluções para evitar estes problemas são a troca de aparelhos antigos por novos, limpeza e manutenção periódica dos aparelhos, para uma maior eficiência das taxas de troca de ar e redução do consumo de energia (BATISTA, 2011). Por outro lado, a ventilação mecânica tem a vantagem de poder ser controlada em ambientes influenciados pelas variações climáticas, além de solucionar problemas da QAI em edifícios que se encontram próximos às fontes de poluentes externos (SILVA, 2009).

No entanto, algumas pesquisas têm mostrado que uma adequada ventilação pode não ser suficiente para garantir uma boa qualidade do ar se existir uma grande concentração de poluentes provenientes de fontes existentes no ambiente interno. Como é o caso dos trabalhos de HODGSON et al. (2000) que conduziram um estudo, no qual foram medidas várias taxas de troca de ar e as concentrações resultantes de COV em uma casa. Tais dados revelaram que apesar do aumento da taxa de troca de ar reduzir as concentrações de COV, a eficácia desta estratégia pode depender de cada composto orgânico. Assim, a redução das concentrações de COV pode não ser

proporcional ao aumento da taxa de troca de ar. Neste caso, Silva (2009) afirma que a solução seria providenciar sistemas de exaustão para áreas específicas, nas quais existam fontes significativas de poluentes, como cozinhas e banheiros.

2.3.6.3. Controle de COV pelos filtros de ar

Geralmente, os filtros de ar para controle de contaminantes químicos são utilizados em unidade de tratamento de ar, ou sistema AVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado), que consiste em uma tecnologia destinada ao conforto ambiental interior dos edifícios industriais, comerciais e de serviços (ASHRAE, 2004). Os filtros instalados neste sistema de acondicionamento desempenham uma das funções estratégicas da ventilação, que é a remoção de poluentes do fluxo de ar para reduzir os seus efeitos negativos na saúde e no conforto dos ocupantes dos edifícios. Além de proteger o próprio sistema AVAC dos efeitos da acumulação destes poluentes nas suas superfícies, e até mesmo podendo vir a ser uma fonte de contaminação do próprio ar que deve ser insuflado (SOUTO, 1999).

Existem basicamente três tipos de filtros de remoção de COV e outros gases em ambientes não industriais, sendo: filtros baseados na adsorção, filtros baseados na absorção e filtros baseados em reações catalíticas (ASHRAE, 1995).

a) Filtros baseados na adsorção7_{: existem poucos deles com capacidade de}

adsorção favorável para filtrar poluentes gasosos, apesar da adsorção ocorrer numa grande variedade de superfícies de diferentes materiais. Os materiais usados nestes tipos de filtros são o carbono ativado, a sílica gel e a alumina, que podem utilizar tanto o mecanismo de adsorção física como o mecanismo de adsorção química para a retenção dos poluentes gasosos.

b) Filtros baseados na absorção8_{: são pouco usados em ambientes internos, pois}

os materiais “dessecantes” que permitem reter a maior parte dos poluentes dificilmente são encontrados.

7_{. Adsorção = processo pelo qual átomos, moléculas ou íons são retidos na superfície de sólidos através de}

interações de natureza química ou física.

8_{. Absorção (na química) = é um processo em que átomos, moléculas ou íons introduzem-se em alguma outra}

c) Filtros baseados em reações catalíticas: utilizam o carbono ativado para remover COV e outros gases através de uma reação catalítica que converte estes poluentes em outro tipo de poluição menos nociva.

De acordo com Sidheswaran, Destaillats, Sullivan et al. (2011) alguns sistemas AVAC podem ser equipados com filtros adsorventes, como filtros de carbono ativo, para remover os COV ou vapores emitidos pelos componentes de um edifício. No trabalho realizado pelos autores, os experimentos de adsorção e dessorção9 _{mostram que} estes filtros podem ser facilmente renovados depois de um período de 24 horas de limpeza, além do que, tal renovação à 150°C provou ser efetiva na melhoria da limpeza do ar com COV, mesmo que o fluxo de ar que passa pelo sistema AVAC seja reduzido à 50%, o que resulta em uma substancial economia de energia.

Segundo Kim e Sung (2002), outro processo alternativo promissor para remover estas substâncias químicas do sistema AVAC é a oxidação fotocatalítica dos COV, sendo uma medida efetiva no controle de compostos orgânicos como alcanos, alquenos, álcoois, hidrocarbonetos aromáticos e clorinados, aldeídos e cetonas. Ao invés do COV ser adsorvido sobre o filtro sorvente, o filtro fotocatalítico pode oxidar os COV tornando-os moléculas de dióxido de carbono e água.

Figura 3: Processo de decomposição de contaminantes do ar por reação fotocatalítica. Fonte: Fugiwara Enterprises International Group Net (2015).

que espécies químicas submetidas a absorção são absorvidas pelo volume, não pela superfície (como no caso de adsorção).