Metodologia 31

Foram recolhidos e analisados dados relativos às medições do poluente NOx no forno AV5 da fábrica BA Avintes, bem como de alguns dos seus parâmetros de funcionamento, nomeadamente, rácio ar/gás, percentagem de oxigénio no gás de exaustão, incorporação de casco, consumo de gás natural, temperatura da parede do forno, leitura óptica da temperatura e produtividade diária (tiragem).

3.2.1 Primeira Análise – Avaliação das emissões de NOx no pórtico do forno AV5

Aqui foi efectuada a recolha de informação dos valores das emissões de NOx do forno AV5, medidas no pórtico, e alguns dos parâmetros de operação do forno,

nomeadamente, rácio ar/gás, percentagem de oxigénio no gás de exaustão, incorporação de casco, temperatura da parede do forno e leitura óptica da temperatura e consumo de gás natural3. Esta recolha visa a determinação de relações entre os parâmetros de estudo e o NOx de modo a identificar possíveis linhas orientadoras para a redução do poluente no forno AV5. Analisaram-se valores respeitantes aos anos de 2008 e 2009.

A dificuldade em estabelecer relações entre os parâmetros e a emissão de NOx depois de analisados os anos de 2008 e 2009 fez com que se iniciasse outra análise, evidenciando não valer a pena continuar esta análise para anos anteriores.

As medições são feitas recorrendo a um equipamento (Testo 300), no qual a sonda de recolha de gás é introduzida numa mangueira polímera, onde é inserida na extremidade oposta uma cana refractária, que vai proceder à recolha dos gases. Antes de cada medição, é feita a calibração por recolha de ar ambiente (oxigénio a 21%) e, concentração de NOx a 0 ppm. Os valores registados pelo aparelho de medição são obtidos em base seca.

A amostragem é realizada em cada um dos pórticos, que se encontram em posições opostas no forno. Tendo em conta que cada ciclo de queima decorre por 30 min, sendo que depois ocorre a inversão, a amostragem dá-se durante esse período, não sendo feita nenhuma recolha durante a inversão. Quando o ciclo de queima termina, a cana de recolha dos gases é retirada, sendo depois novamente calibrada antes de ser introduzida no outro pórtico.

Depois de efectuada a medição, os dados recolhidos referentes ao NO, NO2, NOx e teor

de oxigénio são tratados, sendo registados apenas durante 2 ou 3 minutos, para a medição em cada pórtico, do total analisado.

Os dados de NOx e teor de oxigénio obtidos nas medições são os apresentados na presente análise.

Os dados recolhidos foram tratados de modo a converter as unidades das concentrações de NOx (partes por milhão - ppm) em unidade de massa por unidade de volume

3

Foram também analisados outros parâmetros, como o consumo eléctrico do forno, a temperatura do vidro e a produtividade média diária. Contudo por não se verificarem existirem relações entre estes

(mg/Nm3) [7]. Este valor foi ainda corrigido para 8% de oxigénio (de acordo com a Equação 1), tal como é exigido na licença ambiental da fábrica [11], [23].

medido O referência O V M ppm NOx Nm mg NOx 2 2 3 % 21 % 21 ) ( ) / ( − − × × = Onde:

NOx Emissão de NOx expressa em mg/Nm3 e ppm

M Massa molar do contaminante, ou seja, massa molar do NO2 expresso em g/mol

V Volume molar, que em condições normais (PTN) é igual a 22,4 dm3/mol;

O2 referência

Teor de oxigénio exigido por lei para normalização das emissões dos poluentes expresso em %

O2 medido Oxigénio registado na medição expresso em %

3.2.2 Segunda Análise – Avaliação das emissões de NOx na chaminé do forno AV5 determinadas pelo CTCV

Foram recolhidos dados relativos às emissões de NOx monitorizados pelo Centro Tecnológico de Cerâmica e do Vidro (CTCV), no âmbito da obrigatoriedade de medição bianual. As medições realizadas pela referida entidade são usadas na avaliação do cumprimento do VLE estipulados para as emissões atmosféricas da fábrica [11]. Recolheu-se ainda dados referentes a parâmetros associados à operação do forno AV5, no que concerne ao teor de oxigénio no gás de exaustão, incorporação de casco e consumo energético4.

Foram recolhidos, tratados e analisados dados de 2000 a 2009 de modo a identificar possíveis relações importantes entre os parâmetros de funcionamento do forno e a emissão de NOx. A análise considerou este período pois os dados recolhidos referiam- se ao mesmo e este representa o período de vida do forno.

De modo a procurar relações mais conclusivas entre a emissão de NOx e os parâmetros monitorizados no forno foram analisados os valores das caracterizações das emissões

4

Outros parâmetros como tiragem do forno e o consumo específico total do forno podem ser visualizados em anexo VI.

gasosas realizadas pelo Centro tecnológico da cerâmica e do vidro (CTCV) num período de tempo mais alargado (2000 a 2009). Foi analisado o período de tempo que coincide com o início do funcionamento do forno e para este horizonte temporal foram recolhidas informações sobre os parâmetros de funcionamento da fábrica, nomeadamente, consumo de gás natural, incorporação de casco, teor e oxigénio no gás de exaustão.

A monitorização ambiental do NOx emitido no AV5 é feita na chaminé do forno, recorrendo a um aparelho de medição, o testo 350 XL. Com este é feito o registo da concentração do NO, NO2 e NOx em ppm e da percentagem de oxigénio no gás, sendo

depois corrigido o valor para mg/Nm3 e a 8 % de O2, segundo a equação 1. Os valores

registados pelo aparelho são obtidos já em base seca.

Os dados referentes às medições efectuadas na chaminé do forno AV5 englobam uma maior quantidade de informação no que respeita incorporação de casco, consumo de gás natural e teor de oxigénio no gás de exaustão. Com esta informação foram elaborados os gráficos apresentados nos resultados da análise das medições na chaminé.

Os valores aqui analisados correspondem a médias diárias, obtidas a partir dos registos que ao longo do dia, mais precisamente de duas em duas horas, os operadores vão anotando.

O facto de não ser possível saber exactamente o período do dia em que foi monitorizado o NOx, bem como o facto de se usar um período muito alargado nesta análise torna impossível determinar exactamente qual era o valor de parâmetros como o consumo de gás ou incorporação de casco, sendo por isto usados os valores médios diários para se proceder à análise. Evidentemente, seria mais correcto usar todos os valores medidos no mesmo período, contudo para isso seria necessário que esse registo fosse efectuado. Esta análise surge como alternativa na tentativa de obter relações do tipo causa-efeito entre os parâmetros do processo que se considera interferirem significativamente nas emissões do NOx. A sua utilização surge pelo facto de representarem um período mais alargado do funcionamento do forno em estudo (2000 a 2009), juntamente com o facto de serem as medições oficiais executadas no âmbito do cumprimento dos valores limite de emissão apresentados na LA 98 de 2008 [11].

Nesta análise não foram avaliados parâmetros como o rácio ar/gás, bem como a temperatura do forno, uma vez que não constavam da informação fornecida.

Em seguida são apresentados os resultados obtidos em cada uma das fases do trabalho. A informação que deu origem aos resultados apresentados é incluída nos Anexos (Anexo III, Tabela III-14 e III-15; Anexo V, Tabela V-16).