Controle da Poluição Atmosférica e Sonora

(1)

CEFET-MG

Departamento de Engenharia Ambiental

Gestão da Qualidade do Ar

Controle da Poluição Atmosférica e

Sonora

Prof. Marcos Vinicius Ribeiro

Departamento de Engenharia Ambiental CEFET-MG

(2)

Motivação

ü140 m2 _{de área pulmonar} ü 5,5 L de ar nos pulmões ü 500 mL em cada inspiração ü 20 m3 _{por dia} ü 6-7 L de sangue

(3)

Relato mais Antigo

“Comparar o ar das cidades com o ar dos desertos é como comparar águas salobras com águas cristalinas. Nas cidades, devido às construções, ruas estreitas, dejetos,

aquecedores, o ar está se tornando estagnado, turvo, enevoado, .... Se não tivermos opções, em viver em enevoado, .... Se não tivermos opções, em viver em lugares mais arejados, teremos que pensar no que

acontecerá com nossa saúde e nossa psique...”

Moses Maimonides (1135-1204) Filósofo, Cientista e Jurista

(4)

(5)

(6)

Poluição do Ar

É resultado da alteração das características físicas, químicas e biológicas normais da atmosfera, de forma a causar danos ao ser humano, à fauna, à flora, aos materiais, ou restringir o pleno uso e

gozo da propriedade, ou afetar negativamente o bem-estar da população.

Padrão de Qualidade do Ar

Padrões Primários: destinados à proteção da saúde pública.

Padrões Secundários: destinados á proteção do meio ambiente em

(7)

Efeitos da Poluição

Ø Visibilidade Ø Neblina

Ø Redução no fluxo solar Ø Redução no fluxo solar

Ø Alteração de temperaturas, ventos, marés, etc. Ø Exemplo: céu avermelhado

Ø absorção do azul a λ<430 nm pelo NO2

Ø redução da visibilidade: MP 0,1 a 1 mm Ø redução da visibilidade pela alta UR

(8)

Efeitos da Poluição - MATERIAIS

ü Abrasão

ü Deposição e Remoção ü Ataque Químico Direto ü Ataque Químico Indireto ü Corrosão Eletroquímica

ANTES DEPOIS

(9)

Efeitos da Poluição

-VEGETAÇÃO

üPoluentes altamente fitotóxicos: O , SO , PAN, etileno üPoluentes altamente fitotóxicos: O₃, SO₂, PAN, etileno

üOutros: Cl₂, HCl, NH₃, Hg

üVia de entrada: respiração vegetal ou raiz

üDestruição da cloroplastos e impedimento de realização da

(10)

Efeitos da Poluição –

SERES HUMANOS

ü

Difícil de quantificar

ü Efeitos crônico e agudos ü Efeitos acumulativos

ü Efeitos variáveis a cada poluente e em geral sinérgicos ü Qualidade de vida

(11)

Poluição Atmosférica

FONTES EMISSORAS veicular industrial doméstica natural MEDIDAS DE CONTROLE EMISSÕES PRIMÁRIAS SO₂, NO_x, COV, CO, particulado, ... METEOROLOGIA dispersão, transporte, camada de mistura, radiação solar, ... REAÇÕES QUÍMICAS LEGISLAÇÃO POLUENTES SECUNDÁRIOS ozônio, PAN, formaldeído, ácido nítrico, ... MONITORAMENTO RECEPTORES humanos, vegetais, animais, materiais, ... Atmosfera Urbana

(12)

Porque gerenciar a

qualidade do ar ?

Definir um grau de concentração de

poluentes considerado aceitável e

controlar o nível de emissão para garantir

a qualidade do ar desejada

(13)

Gerenciamento da Qualidade do Ar

Padrões de Qualidade do Ar Inventário de Fontes de Emiss. Monitoramento Qualidade do Ar Monitoramento Meteorológico Modelo de Qualidade do Ar do Ar Estratégias/Instrumentos de Prevenção/Controle Implementação/ Fiscalização Resultado OK OK Não OK ? Não OK ?

(14)

Legislação de Qualidade do Ar

ü Federal:

ü Resolução CONAMA nº 03 de 28/06/1990

ü Qualidade do Ar = Monitoramento contínuo e

Sistemático da atmosfera

(15)

Principais Poluentes

Ø Os poluentes atmosféricos podem ser classificados de acordo com:

Ø Estado Físico: MP; gases e vapores Ø Estado Físico: MP; gases e vapores

Ø Origem: Poluentes Primários ou Secundários

(16)

Ø O3 Ozônio

Ø NOx Óxidos de Nitrogênio

Ø SO2 Dióxido de Enxofre

Poluentes Regulamentados pela Resolução

CONAMA 03/90

Monitoramento

Ø CO Monóxido de Carbono Ø HCT Hidrocarbonetos Totais Ø PI Partículas Inaláveis

Ø PTS Partículas Totais em Suspensão

(17)

Poluentes Não-regulamentados pela Resolução

CONAMA 03/90

q Aldeídos q Álcoois q HC individuais q HC individuais q HC aromáticos policíclicos q Metais

(18)

(19)

Material Particulado

ØEfeito Visual ØPoluentes associados ØPoeira do solo ØPoeira do solo ØQueimadas ØProcessos industriais ØPartículas inaláveis < 10 µm

(20)

Equipamentos de Controle Ambiental

• Controle da emissão de MP

:

ü Filtros de Manga

ü Coletores Inerciais ou Gravitacionais

ü Lavadores de Gases

ü Ciclones

ü Pós-queimadores

(21)

Filtro de Manga

Princípio de

Funcionamento: Funcionamento:

O fluxo gasoso é forçado através de um meio

poroso (filtro) onde o MP é retido.

(22)

Filtros de Manga

Industriais

(23)

Filtro de Manga

Vantagens:

Alta eficiência (até 99,9%)

Perda de carga não excessiva;

Resistência a corrosão.

Desvantagens:

Grande espaço requerido para tratar grande vazões,

Alto custo,

(24)

Desvantagens:

Baixa resistência a altas temperaturas,

Empastamento devido a poluentes condensáveis

e pegajosos,

(25)

Coletores Gravitacionais

Princípio de funcionamento:

Deposição gravitacional das partículas carregadas pelo fluxo gasoso.

(26)

Coletores

Gravitacionais

(27)

Coletores Gravitacionais

Vantagens:

Baixo custo;

Baixa perda de carga;

Resistência a corrosão e temperatura;

Desvantagens:

Baixa eficiência para partículas pequenas (restritos a partículas maiores que 50 µm), Grande espaço requerido.

(28)

Lavadores de Gases

Princípio de Funcionamento:

O gás é forçado através de uma aspersão de gotas, que colidem com o MP, aglomerando as

partículas e tornando a coleta

(29)

Lavadores de

Gases

(30)

Lavador de Gases

(Venturi)

(31)

Lavadores de

Gases Industriais

(32)

Lavadores de Gases

ü Vantagens:

ü Baixo custo de implantação,

ü Equipamento de pequeno porte,

ü Coleta simultânea de partículas e gases.

ü Desvantagens:

ü Grande consumo de água, ü Geração de resíduos,

(33)

Ciclone

Princípio de funcionamento: O ciclone baseia-se na ação

da força centrífuga que age sobre as partículas carregadas pelo fluxo de gás, empurrando-as nas direção das paredes e retirando-as do fluxo gasoso.

(34)

Ciclones

Industriais

(35)

Ciclones

ü Vantagens:

ü Baixo custo e perda de carga, ü Resistência a corrosão,

ü Simplicidade de processo.

ü Desvantagens

ü Baixa eficiência para partículas menores que 5µm, ü Excessivo desgaste por abrasão,

ü Possibilidade de entupimento (partículas menores ou higroscópicas).

(36)

Pós-queimadores

Consiste na queima posterior de resíduos de um processo elimina as partículas orgânicas ou de um residual de

(37)

Pós-queimadores

ü Vantagens:

ü Recuperação de energia no processo industrial,

ü Alta eficiência no controle de gases, vapores e partículas orgânicas.

orgânicas.

ü Desvantagens:

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

Precipitadores Eletrostáticos

Industriais

(43)

Precipitadores Eletrostático

ü Vantagens:

ü Trata grande vazão de efluentes,

ü Alta eficiencia da coleta para partículas pequenas, ü Baixo custo de manutenção e operação.

ü Baixo custo de manutenção e operação. ü Desvantagens:

ü Custo inicial elevado

(44)

Comparação entre os equipamentos de

controle ambiental

(45)

Amostrador de

Grandes Volumes

Hivol

Princípio de Funcionamento:

Coleta de partículas através de um filtro e análise gravimétrica através de pesagem das PTS.

(46)

Resultados do

Hivol

(47)

Estação de Monitoramento da

Qualidade do Ar

(48)

Amostrador Isocinético de Partículas

CIPA

(49)

Controle de Emissão de Gases

üAbsorção por um líquido

üAdsorção para um material sólido üAdsorção para um material sólido

üCondensação

üConversão para um composto menos poluente ou não poluente

(50)

Lavadores de

Gases

A absorção de gases é efetuada através do contato do fluxo gasoso com gotas de líquido, através de sprays, colunas de enchimento ou outros

equipamentos. Para cada tipo de gás deve ser usado um líquido em particular.

(51)

(52)

Adsorção

Princípio de funcionamento: A adsorção ocorre

quando alguns gases são seletivamente capturados por superfícies ou poros de materiais sólido.

(53)

Equipamentos

Industriais

Materiais: Carvão ativado (eliminação de odores) Sílica-gel Alumina

(54)

(55)

üA eficiência destes materiais é quase 100% (entre 99 e 99,8% de eficiência de recuperação),

e se mantém extremamente alta até sua completa saturação;

üQuando saturados estes materiais podem se

Adsorção...

üQuando saturados estes materiais podem se regenerados e reutilizados.

üSão muito utilizados quando os compostos recuperados possuem valor comercial.

(56)

Condensadores

A aspersão de água é utilizada para baixar a temperatura do fluxo

gasosos e removendo os componente condensáveis.

(57)

Uso de

Condensadores:

ü Recuperação de produtos com valor econômico ü Redução no volume dos efluentes

ü Redução no volume dos efluentes

ü Remoção de componentes condensáveis que possam causar corrosão nos equipamentos

(58)

Condensadores de Contato Direto x Condensadores de Superfície

(59)

Conversão para um Composto menos

poluente ou Não-poluente

Pós-queimadores

Exposição direta do fluxo gasoso a uma chama. Exposição direta do fluxo gasoso a uma chama.

Características:

üEficiência próxima a 100% se operado corretamente üQueima dos gases pode ser usada como fonte de energia ü Maioria dos compostos orgânicos se decompõe entre 650 e

(60)

Queimador externo:

FLAIR

ou

Tocha

(61)

Queimador Enclausurado ou

Incinerador

(62)

Catalisadores

O equipamento é basicamente uma câmara através da qual o poluente combustível, gás ou vapor, é forçado a

passar. passar.

ü O catalisador é uma substância que aumenta a taxa de reação (ou combustão), sem participar do processo.

(63)

Catalisadores

ü A combustão catalítica ocorre no interior do catalisador sem chama e à temperaturas relativamente baixas (300 a 400ºC).

ü Usada principalmente para a remoção de compostos de carbono (aldeídos e hidrocarbonetos não queimados) e NOx (Nox →N₂ + O₂)

(64)

Conversor Catalítico Veicular...

(65)

Acústica Ambiental

Prof.Marcos Vinicius Ribeiro

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

ACÚSTICA AMBIENTAL

1-Medir o nível de pressão sonora nas proximidades do empreendimento em estudo e durante o horário de

funcionamento,

2- Avaliar o ruído gerado pelas atividades do empreendimento em estudo, nas suas diferentes etapas e setores produtivos,

3- Verificar todas as contribuições para o ruído ambiental nos limites externos do empreendimento.

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

Controle de Ruído Ambiental na

Indústria

1-Proteção ao Receptor

2-Redução das Fontes de Ruído

(100)

Proteção ao Receptor...

1-Uso de EPI (protetor auricular) Vantagens:

Baratos, fácil manuseio e fiscalização Baratos, fácil manuseio e fiscalização Desvantagens:

Não conseguem eliminar a captação de som por ossos próximos do ouvido.

OBS.:

(101)

Redução das Fontes de Ruído...

1-Legislação mais restritiva (controle de velocidade, replanejamento de vias, etc)

2-Substituição de equipamentos ruidosos , 3-Ecodesign,

4-Transporte alternativo (bicicleta, andar a pé, transporte público).

(102)

Controle dos Caminhos do Ruído

1-Barreiras anti-ruídos (nível de pressão sonora>66dB),

2-Cinturão verde (mata densa),

(103)

Controle dos Caminhos do Ruído

(104)

Prezados Alunos,

Obrigado por sua atenção,que DEUS vos abençoe cada dia mais.

Não desistam de seus sonhos, porque DEUS te fez do tamanho deles.

tamanho deles. Abraços,

Prof.Marcos 19/11/2010