Técnicas baseadas em estimativas ou medida indireta

Várias são as técnicas disponíveis para calcular emissões atmosféricas de sistemas de tratamento de efluentes industriais. O método a ser utilizado depende dos dados e recursos disponíveis bem como do grau de exatidão requerido na estimativa. A seguir são apresentados alguns destes métodos.

2.4.2.1.1 Cálculos teóricos

Existem vários documentos da USEPA que mostram equações teóricas para o calculo das emissões em uma estação de tratamento de efluentes. Estas publicações incluem o Industrial Wastewater Volatile Organic Compound Emissions - Background Information for BACT/LAER Determinations, AP-42, e Air Emissions Models for Waste and Wastewater. As equações aí apresentadas estão baseadas nos conceitos de transferência de massa, equilíbrio líquido-gás e coeficientes de transferência de massa individuais e globais para as fases líquida e gasosa. O cálculo das emissões de COV usa um procedimento complexo, especialmente se for um sistema de tratamento de efluentes que emite um grande número de compostos orgânicos, porque as propriedades físicas dos contaminantes devem ser determinadas individualmente. Por causa da grande complexidade, foram desenvolvidos programas de computador que incorporam as equações para o cálculo destas emissões. Estes programas estão baseados em equações teóricas calibradas usando dados reais, ou ainda, puramente

empíricos, onde as equações são normalmente baseadas em correlações estatísticas com variáveis independentes (LYRA, 2001).

2.4.2.1.2 Fatores de emissão

Fornecem uma estimativa geral acerca das emissões de uma determinada categoria de fontes ou mesmo fontes individuais dentro desta categoria. Os fatores de emissão estimam a taxa pela qual um determinado poluente é particionado para a atmosfera como resultado de algum processo de atividade. Os fatores de emissão para sistema de tratamento de efluentes líquidos industriais foram desenvolvidos para a indústria de polpa de papel e para refinarias de petróleo e referem-se aos três tipos de emissões: fugitivas, superficiais ou ainda pontuais. Estes fatores foram desenvolvidos pelo U. S. National Emissions Standards for Hazardous Air Pollutants (NESHAP). Porém estes dados se restringem a apenas 18 compostos e referem-se a apenas alguns processos de produção, o que acaba limitando muito sua aplicação (LYRA, 2001; USEPA, 1997a). Neste caso, é importante salientar que:

- o cálculo de emissões utilizando tais fatores difere-se bastante da emissão real, sendo menos precisos que uma medição direta na fonte (em geral são valores maiores que os reais);

- os fatores de emissão são mais requeridos na predição da emissão de fontes novas bem como na elaboração de inventários de fontes, cuja emissão real ainda é desconhecida;

- a precisão de uma estimativa geral por fator de emissão dependerá da precisão da estimativa de cada um dos componentes emitidos (USEPA, 1997a).

2.4.2.1.3 Balanço de massa

É o método de estimativa mais simples, baseado na taxa de entrada e saída do resíduo líquido e nas concentrações dos contaminantes na fase líquida. Deve ser notado que este método não leva em consideração o desaparecimento dos contaminantes pelo processo de biodegradação ou outros mecanismos de remoção (LYRA, 2001).

2.4.2.2 Medida direta

Inclui a coleta dos compostos diretamente na fonte para posterior análise. Tanto a amostragem como a concentração destes compostos requer um conhecimento profundo das características da fonte avaliada. Isto porque a seleção de um aparato inadequado para a coleta pode ser causa de erros relevantes nos resultados da análise (STUETZ, 2001). A medida

direta apresenta vantagens em se tratando de técnicas de amostragem em áreas superficiais e envolve a determinação da concentração dos compostos em ambiente próprio (enclausuramento de parte da fonte de emissão) (JIANG e KAYE, 1996). Medidas diretas podem ser dinâmicas ou estáticas.

2.4.2.2.1 Técnicas dinâmicas

As taxas de emissão odorantes das estações de tratamento industrial podem ser feitas através de um túnel de vento portátil ou ainda por câmara de emissão de fluxo. O túnel de vento é projetado para simular uma condição atmosférica simples – fluxo paralelo (com velocidade conhecida) à superfície emissora sem mistura vertical. Esta técnica requer a produção de um fluxo de ar com velocidades de 0,3 a 1,0 m/s no túnel. Este ar é misturado aos gases emitidos da superfície onde é capturado por sacos de Tedlar para posterior análise. Assegurar a capacidade de reprodutibilidade de amostragem diretamente de superfícies tem sido o fato mais considerado no desenvolvimento da técnica do túnel de vento. O túnel tem a vantagem de poder ser aplicado para todos os COV. No caso da câmara de fluxo operando de modo dinâmico (amostragem isocinética), deve haver vazões de entrada e saída de ar no seu interior; neste caso, ocorre uma mistura entre os gases desprendidos da superfície líquida e o ar alimentado ao interior da câmara (gás de arraste). A câmara coletora dos compostos odorantes deve ser projetada de tal forma a equilibrar as pressões externa e interna, de modo a não influenciar a partição água-ar dos compostos. Dentre as vantagens em se amostrar com câmara de fluxo:

- excelente adequação a métodos de análise com baixo limite de detecção; - baixo custo em relação a outras técnicas e nenhum custo de manutenção; - mínima mão-de-obra para operação;

- aplicável a superfícies líquidas e sólidas;

- por ser isolado do ambiente externo, as condições ambientais (como o vento) pouco influenciam os resultados.

2.4.2.2.2 Técnicas estáticas

Neste caso, a mistura entre o ar e o composto volatilizado dá-se no interior de uma câmara isolada do meio externo, que pode ser também a mesma câmara de fluxo utilizada na amostragem dinâmica. No caso de amostragem sob regime estático, não há entrada de gás de

arraste no interior da câmara e o movimento natural do ambiente (superfície líquida) por si só provoca o particionamento dos compostos do meio líquido para o gasoso (neste caso, este processo é governado pela teoria dos filmes estagnados) (JIANG e KAYE, 1996). Os resultados obtidos com esta técnica são bastante precisos, embora a técnica dinâmica aproxime-se mais dos valores reais de emissão (pois na prática os gases não estão isolados do meio externo).