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VI - 059
METODOLOGIA PARA DEFINIÇÃO DE UMA REDE DE
MONITORAMENTO CONTÍNUO DE EFLUENTES
ATMOSFÉRICOS EM UMA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA
Guilherme Corrêa Abreu(1)
Formado em Engenharia Industrial Mecânica pela Fundação de Ensino
Superior de São João del Rei, e aluno do curso de pós graduação em
Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG.Atualmente exerce o cargo de
Engenheiro da Assessoria de Meio Ambiente da Açominas, em Minas
Gerais.
Gilberto Caldeira Bandeira de Melo
Engenheiro Químico pela UFMG (1982), mestre em Engenharia Sanitária e
Ambiental também pela UFMG (1990), e doutor em Ciências de
Engenharia (Dr.-Ing.) pela Universidade de Karlsruhe, Alemanha (1995). Desde março de
1996 exerce o cargo de Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e
Ambiental (DESA-UFMG).
Endereço(1): Açominas - Assessoria de Meio Ambiente, Rodovia MG 443, km 05 - Ouro
Branco - MG - CEP: 36406-000 - Brasil - Tel: (031) 749-2755 - Fax: (031) 749-2233 - email: [email protected].
RESUMO
O presente trabalho apresenta a fase de planejamento de uma tese de mestrado em
desenvolvimento junto ao Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFMG, que
objetiva o estabelecimento de uma proposta de metodologia para o desenvolvimento de uma
rede de monitoramento contínuo de emissões atmosféricas em uma indústria siderúrgica. As
etapas seguintes, ainda não desenvolvidas, consistirão da parte prática do desenvolvimento da e
para tanto, pretende utilizar as instalações industriais da Açominas, que é uma indústria
siderúrgica integrada à coque situada em Ouro Branco - MG, à 100 km de Belo Horizonte. A
metodologia proposta passa por várias fases, desde o inventário das fontes existentes, até a
determinação do monitor contínuo mais adequado para determinada fonte. Em virtude das
características dos processos envolvidos em siderurgia, o trabalho foi direcionado para
considerar o monitoramento contínuo de SO 2 (Dióxido de Enxôfre) e Material Particulado. O
presente trabalho estende-se até a fase atual em que se encontra, que é o início da
caracterização das fontes de emissões atmosféricas existentes. Como produto final da tese
pretende-se dimensionar um anteprojeto de uma rede de monitoramento contínuo para a
Açominas.
PALAVRAS -CHAVE: Emissões Atmosféricas, Monitoramento Contínuo, Siderurgia.
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INTRODUÇÃO
O monitoramento da poluição insere-se no contexto atual como uma das principais etapas para
o controle da qualidade ambiental. Nestes termos, a poluição atmosférica destaca-se como uma
das formas mais relevantes e atuantes sobre o homem e o meio ambiente. Por tratar-se de uma
área complexa, em função das diversas variáveis que a influenciam, e que por sua vez, tais
variáveis são algumas vezes escassamente compreendidas, a literatura especializada carece de
estudos mais detalhados em áreas específicas. Por outro lado, mesmo quando alguns
fenômenos são estudados de forma mais concreta, a sua comprovação prática raras vezes é
possível em função das limitações dos equipamentos existentes, e da grande complexidade dos
processos naturais. O estudo de tais fenômenos em uma indústria siderúrgica torna-se um tanto
difícil em vista da complexidade dos processos aí envolvidos.Uma usina siderúrgica integrada à
coque consiste de um complexo industrial que objetiva a fabricação do aço tendo como matéria
prima básica o minério de ferro, e como agente redutor, o coque produzido à partir do carvão
mineral. Este complexo envolve operações diretamente ligadas ao processo produtivo, como
destilação à seco do carvão mineral, redução do minério de ferro, refino do ferro gusa, e
conformação (laminação) à quente do aço; e também operações indiretas como tratamento
mecânico de materiais granulares (carvão, coque, minérios e fundentes), limpeza e queima de
gases para geração de energia elétrica e aquecimento em fornos, fabricação de insumos básicos
(cal virgem), e obtenção de subprodutos específicos (ex. benzeno, tolueno, xileno, naftaleno,
etc.) extraídos dos gases gerados na destilação do carvão mineral. Com esta gama de
operações pode-se ter uma idéia do potencial de geração de poluentes atmosféricos, e da
importância de conhecer tais emissões. O problema do monitoramento das emissões
atmosféricas reside no fato de que a geração de um único resultado depende de equipamentos
específicos e pessoal especializado. O monitoramento de forma pontual (não contínuo), até
então largamente empregado, consiste em realizar medições individuais através de
equipamentos apropriados, e de forma extrativa, ou seja, uma alíquota é retirada do efluente
atmosférico, e nela são determinadas as concentrações dos poluentes que se deseja conhecer.
Isto levou as indústrias a manterem equipes especializadas, com dedicação integral, ligadas
diretamente ao seu quadro próprio de pessoal ou subcontratadas. Esta forma de monitoramento
possui limitações e deficiências. As metodologias utilizadas são extrativas e portanto, sujeitas a
erros durante o transporte e manuseio das amostras. Outra deficiência é de que a geração de
um único resultado analítico, de alto valor econômico agregado, e cuja determinação demanda
um certo tempo, limita a obtenção de uma maior massa de dados. E finalmente, os processos
industriais são contínuos, e são passíveis de variações em suas características intrínsecas, de
forma que um monitoramento pontual não possuirá a representatividade adequada da qualidade
das emissões em um determinado período. A indústria necessita de tais medições para manter
uma base de dados de suas emissões em resposta à exigências ambientais. Os órgãos
ambientais necessitam destas informações para melhor conhecer as fontes de poluição e sua
influência no meio ambiente. Fabricantes de sistemas de controle de poluição necessitam de
métodos mais efetivos para avaliar os seus desempenhos. Fabricantes de instrumentos de
medições necessitam de orientações para otimizar a performance dos equipamentos específicos
envolvidos. Os sistemas instrumentais que monitoram as emissões automaticamente e
continuamente são uma crescente alternativa ferramental para atingir tais objetivos, o que levou
ao desenvolvimento de técnicas para monitoramento automático e contínuo destas emissões. O
monitoramento automático significa que o sistema de medição é capaz de atender à operação
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por períodos extensos,
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pelo menos 24 hs, mas preferencialmente por períodos superiores à uma semana. Contínuo
significa que as medições são feitas instantaneamente ou periodicamente, com uma freqüência
suficiente para atender às necessidades do monitoramento.Estas técnicas, largamente aplicadas
na Europa e EUA, são de certa forma, recentes no Brasil. Como exemplo, pode ser citada a
norma da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (Environmental Protection Agency - EPA)
“Standards Performance for New Stationary Sources; Monitoring Requirements (40 CFR Part
60)”, que estabelece os procedimentos gerais para monitoramento contínuo de emissões
atmosféricas, e os padrões de performance que tais equipamentos devem atender. A legislação
brasileira ainda não aborda explicitamente a necessidade do monitoramento contínuo de
emissões atmosféricas, seja à nível federal ou estadual. Entretanto verificam-se algumas linhas
de ação entre os órgãos ambientais estaduais neste sentido, no que se refere ao controle das
indústrias de maior porte. A utilização destes medidores possibilita à indústria, além de
conhecer com clareza as suas emissões, otimizar os seus processos e determinar as situações
exatas para intervenções à nível de manutenção e/ou melhorias nos sistemas de controle de
poluição do ar. Desta forma, o monitoramento contínuo de emissões consiste em uma poderosa
ferramenta para a indústria cuja tendência natural é de tornar-se cada vez mais competitiva, e de
otimizar os seus processos através de melhor conhecê-los, antecipando-se à exigências
ambientais, buscando sempre a excelência na sua qualidade ambiental.
BREVE HISTÓRICO
O monitoramento contínuo de emissões atmosféricas surgiu da necessidade de possuir uma
melhor forma de conduzir uma amostragem mais representativa, e menos dispendiosa que os
métodos tradicionais. A Tabela 1 mostra uma breve comparação entre as vantagens e
desvantagens com respeito a monitoramento pontual e contínuo.
Tabela 1: Comparação Entre Monitoramento Pontual e Contínuo.
?
?
?
?
?
?
PONTUAL
Metodologias extrativas, com
possibilidade de erros associados ao
transporte e manuseio das amostras.
Geração de um único resultado, com
alto valor econômico agregado.
Amostragem relativamente cara.
Processos industriais contínuos,
passíveis de variações, que questionam
a representatividade das amostras.
Manutenções de equipes
especializadas, com dedicação integral
para a atividade.
São considerados métodos de
referência.
?
?
?
?
?
?
?
?
?
CONTÍNUO
Sistemas de medição mais simples e
confiáveis (eliminação do transporte e
manuseio).
Geração de uma base de dados
representativa das emissões.
Melhor conhecimento da performance dos
Equipamentos de Controle de Poluição.
Resultados em tempo real.
Otimização dos processos produtivos, de
intervenções de manutenções e melhorias.
Antecipação à possíveis exigências legais.
Possibilidade de transmissão de dados “online”, e de associações com modelos de
dispersão para projeções da qualidade do ar
na área de influência.
Relação custo/resultado insignificante.
Necessitam de calibrações com as
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referências.
Estas tecnologias iniciaram seu desenvolvimento na década de 60 para monitoramento de
emissões gasosas (SO x, NOx, CO). Partiu-se então da aplicação de analisadores de qualidade
do ar, utilizados para baixas concentrações, em fontes de emissões com concentrações
significativamente maiores. Não obtiveram muito sucesso em função da necessidade de diluir-se
a amostra, nem sempre confiáveis, o que levava a erros. A próxima evolução, observada no
início dos anos 70, foi a aplicação de analisadores fotométricos infravermelho e ultravioleta,
para concentrações reais, sem a necessidade da diluição. Entretanto, as técnicas até então
utilizadas, consistiam de sistemas extrativos, considerados a 1ª geração de medidores, onde
uma amostra era retirada do duto ou chaminé e conduzida para um determinado analisador.
Estes sistemas possuíam com grande desvantagem, o transporte da amostra, que pode levar a
erros nos resultados finais.
Foram então desenvolvidos sistemas “in-situ”, considerados com a 2ª geração de medidores,
onde as medições são feitas no próprio local, sem a necessidade de transportar a amostra para
um analisador. Estes métodos, juntamente com os sistemas óticos de monitores de opacidade
desenvolvidos na Alemanha, e as técnicas luminescentes de medições desenvolvidas nos EUA
permitiram que padrões de performance para monitores contínuos pudessem ser estabelecidos.
Em 1971, foi publicada a primeira exigência legal para monitoramento contínuo de emissões nos
EUA, apesar dos Padrões de Performance destes sistemas só foram concluídos em 1975.
Recentemente, o estado da arte desta tecnologia aponta para a utilização de sistemas remotos,
que são considerados a 3ª geração de medidores contínuos, e nasceram no programa espacial
americano. Estes sistemas dispensam qualquer tipo de interferência na fonte, realizando as
medições à longas distâncias diretamente na pluma emitida pelas chaminés. Apesar das
vantagens deste método, o seu desenvolvimento tecnológico diminuiu, e a sua aplicação é
pouco observada. No Brasil, percebe-se um avanço da utilização dessas tecnologias, muito
mais em função do que é aplicado em outros países do que de necessidades próprias.
Entretanto, alguma movimentação a nível governamental pode ser observada, e portanto, tornase necessário o aprofundamento do conhecimento para viabilizar-se a utilização de tais técnicas.
MEDIDORES CONTÍNUOS - DESCRIÇÃO E PRINCÍPIOS
Considerações Iniciais
Os medidores contínuos podem ser considerados como possuindo as seguintes divisões:
? Interface de amostragem
? Analisadores
? Sistema para manuseio dos dados
A interface de amostragem consiste na separação e transporte da amostra para o analisador. A
classificação mais utilizada destes medidores pode ser dividida em três grandes grupos:
Sistemas Extrativos, In-Situ e Remotos. Na Tabela 2, pode ser observada com mais detalhes.
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Tabela 2: Classificação dos Monitores Contínuos.
Sistemas Extrativos
Medição à concentração da fonte
Diluições
Sistemas In-Situ
Sistemas Remotos
Pontual
Ativos
Linear
Passivos
Simples passe
Duplo passe
As técnicas aplicadas aos analisadores nos sistemas contínuos englobam uma vasta gama de
princípios físicos e químicos, e podem ser classificadas de acordo com a Tabela 3.
Tabela 3: Técnicas Analíticas Utilizadas em Monitores Contínuos.
Sistemas Extrativos
Gases
Espectroscopia de Absorção:
? Espectrofotometria
? Absorção Diferencial
? Correlação Gás/Filtro
? Transformada de Fourier
Luminescência:
? Fluorescência
? Quimioluminescência
? Fotometria de Chama
Eletroanalíticos:
? Polarografia
? Potenciometria
? Eletrocatálise
Sistemas In-Situ
Gases
Material Particulado
Pontual:
Pontual:
? Espectroscopia de
? Backscattering
Absorção
? Transferência de
? Segunda-Derivativa
carga
? Eletroanalíticos
? Atenuação nuclear
? Polarografia
? Eletrocatálise
Linear:
? Absorção e
Linear:
Dispersão da Luz
? Espectroscopia de
Absorção
? Absorção
Diferencial
? Correlação
Gás/Filtro
Paramagnéticos
Sistemas Extrativos
São sistemas que extraem continuamente uma alíquota das emissões e conduzem à um
analisador, que pode possuir uma das técnicas mencionadas na Tabela 2, onde é processada a
determinação da concentração do gás em questão. Foram os primeiros sistemas a serem
desenvolvidos, possuindo o seu auge no final dos anos 70 e início dos anos 80. O fato de serem
os mais antigos não significa que foram abandonados do uso, pois cada aplicação possui
características próprias. Os principais problemas associados a estes sistemas, referiam-se às
diluições necessárias para os analisadores, posteriormente contornado, através do
desenvolvimento de um sistema de diluição na própria sonda de extração da amostra, ou da
determinação sem alguma diluição. Uma configuração típica deste sistema pode ser visualizada
na Figura 1.
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Figura 1: Configuração Típica de Um Sistema Extrativo.
Sonda de
Amostragem
Condicionamento da
Amostra
Bomba
Analisador
Chaminé ou Duto
de Exaustão
Os métodos utilizados para determinação dos poluentes em questão, discriminados na Tabela 3,
podem ser resumidos da seguinte forma:
Métodos Espectroscópicos - Analisadores Infravermelhos
Foram construídos para determinação de moléculas heteroatômicas (SO 2, NO, CO, HCl, CO2,
e Hidrocarbonetos), as quais absorvem luz no comprimento de onda infravermelho.
a) Analisador infravermelho não dispersivo (NDIR)
São sistemas cujo princípio baseia -se na absorção de luz pela molécula em questão, em um
determinado comprimento de onda, na região infravermelha. São chamados
espectrofotômetros, pois a luz emitida varia muito pouco quanto ao comprimento de onda,
apenas na faixa cujo pico coincide com a absorção espectral da molécula. Uma fonte de luz
infravermelha, que é filtrada para um determinado comprimento de onda, em direção à duas
células, a de referência e a da amostra. A célula de referência possui um gás inerte, tal como
Nitrogênio ou Argônio, enquanto que a célula da amostra possui o elemento que se deseja
analisar. Com isto, a luz que sai da célula da amostra possui menos energia que a de referência,
as quais são detectadas, e cuja razão fornece a transmitância, que é proporcional à
concentração do elemento na amostra, segundo a lei de Beer-Lambert. Uma desvantagem
deste sistema é devido à presença de CO2 e umidade, os quais também absorvem energia em
regiões espectrais infravermelhas, e portanto, devem ser removidos de alguma forma da
amostra.
b) Analisador por Correlação Gás/Filtro
É uma técnica semelhante à NDIR, que possibilita a determinação de vários gases ao mesmo
tempo. Uma fonte de luz emite radiação infravermelha, à qual passa por um filtro, contendo um
gás neutro e o gás que se deseja analisar em uma concentração tal que garanta 100% de
absorção da luz. Quando a luz passar pelo filtro contendo o gás em questão, e logo após pela
célula da amostra, não sofrerá modificação pois toda energia já foi absorvida no filtro (Figura
2a). Quando a luz atravessar o filtro com gás inerte, não sofrerá modificação (Figura 2b), e
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portanto será absorvida na célula da amostra, proporcionalmente à concentração presente
(Figura 2c).
Da mesma forma, a interferência pela umidade e CO2 devem ser eliminadas.
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Figura 2: Princípios de Absorção na Correlação Gás / Filtro.
%T
%T
%T
?
2a Absorção total
pelo filtro
?
2b Sem absorção pelo
gás inerte
?
2c
Redução
transmitância
na
Métodos Espectroscópicos Ultravioleta
a) Analisadores Ultravioleta Não Dispersivo (NDUV) - Absorção Diferencial.
Estes instrumentos operam de forma semelhante ao NDIR, mas na região ultravioleta. A
diferença principal reside no fato de que ao invés de uma célula de referência, o método NDUV
utiliza um comprimento de onda diferente daquele onde ocorre a absorção da luz pelas
moléculas em questão. Esta técnica é conhecida como absorção diferencial e é largamente
empregada para determinação de SO2 (?=280 nm) e NO2(?=436 nm).
Métodos Espectroscópicos - Luminescência
a) Analisador Fluorescente de SO2
Fluorescência é um processo fotoluminescente onde a energia luminosa de um dado
comprimento de onda é absorvido e liberado sob a forma de energia luminosa com diferente
comprimento de onda. A molécula permanece excitada por ainda 10-8 a 10-4s. A base deste
processo é bombardear com ? ? 210 nm (UV) e medir a luz com ????? inicial .
SO2 ? h ? ? SO2* ? SO2 '? h ? '
O problema principal reside no fato de uma molécula de SO 2 dissipar energia através da colisão
com outras moléculas O2, CO2, N2 ou água, conhecido como “quenching”. Assim, estima-se
conhecer os produtos de combustão dos gases para corrigir os valores de SO 2 já encontrados.
Na calibração recomenda-se utilizar SO 2 misturado com gás à uma composição típica da fonte
em questão.
b) Analisador Quimioluminescente para NOx e NO
Baseia-se no princípio de que a reação do NO com o Ozônio (O3) produz uma radiação
infravermelha da ordem de 500 a 3000 nm.
Reações básicas:
NO ? O3 ? NO 2 * ? O 2
NO 2 * ? NO 2 ? hu.(luz ; 500 a 3000nm)
O NO2 não é sensível à este método e portanto precisa ser convertido à NO, através de um
catalisador:
NO 2 ? NO ? 12 O2
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O resultado da quimioluminescência expressa então a leitura total de NO x.
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Sistemas In-Situ
Estes sistemas consistiram em um avanço na tecnologia de monitores contínuos, pois visam
eliminar as interferências relacionadas com o transporte da amostra a um analisador, que é
necessária nos sistemas extrativos. Na Tabela 3, pode-se verificar que os sistemas In-Situ
dividem-se em dois grupos: Pontuais e Lineares. Os sistemas Pontuais caracterizam-se por
considerar somente um pequena região do duto com efluente atmosférico, cuja distância pode
ser de 5 ou 10 cm, até no máximo 1m. Já os sistemas Lineares consideram toda a extensão do
duto de exaustão. As técnicas utilizadas para os analisadores de poluentes gasosos nos sistemas
In-Situ são as mesmas aplicadas para os sistemas Extrativos, sendo as grandes diferenças
observadas na interface dos sistemas. Por este motivo, será descrita somente uma comparação
entre sistemas In-Situ e Extrativos (Tabela 4), no que se refere à determinação de poluentes
gasosos. Sendo assim, o maior enfoque dos sistemas In-Situ será direcionado à determinação
de Material Particulado.
Tabela 4: Comparação Entre Sistemas In-Situ e Extrativos.
Sistemas Extrativos
Podem amostrar no ponto de
concentração média
Podem dividir as amostras por
analisadores
Uso de gás de calibração
Amostra necessita ser filtrada e
condicionada
Amostra pode ser alterada
Tempo de resposta depende da
distância do analisador
Manutenção pouco especializada
Sistemas In-Situ
Linear
Pontual
Média
linear
das Podem amostrar no ponto
concentrações
de concentração média
Não podem dividir as amostras por analisadores
Podem usar células internas para calibração
Condições ambiente das chaminés podem prejudicar o
sistema
Amostra não é alterada
Tempo de resposta imediato
Manutenção muito especializada
Determinação de Material Particulado
Ainda não foi desenvolvida uma metodologia que determine continuamente a concentração de
material particulado, expressa em termos de massa por volume de ar exaurido. Entretanto,
várias técnicas foram desenvolvidas, buscando correlacionar a grandeza medida com a
concentração de material particulado. Uma das grandes dificuldades destas correlações reside
no fato da natureza não homogênea das partículas, em relação ao tamanho, composição
química, estratificação no fluxo, etc. Dentre as técnicas desenvolvidas, destacam-se a técnicas
óticas (efeitos da atenuação e reflexão da luz)e elétricas (efeito tribo-elétrico).
a) Técnicas Óticas
Estas técnicas baseiam-se nos princípios da interação da luz com a matéria, que podem ser a
difração, reflexão e absorção. A equação fundamental para descrição deste processo é a Lei de
Beer-Lambert, onde o coeficiente “? ” resume toda esta interação da luz com a partícula em
questão. Entre os equipamentos utilizados, destacam-se os medidores de transmissão
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(Opacímetros) e de reflexão da luz (“backscatters”). Estes sistemas são os mais antigos e
largamente empregados na industria, e o resultado final obtido pode ser expresso em termos de
densidade ótica onde verifica-se que é proporcional à concentração de material particulado,
sob certas condições. Atualmente existem normas específicas (ISO 10155 e VDI 2066) que
estabelecem como correlacionar os resultados obtidos em termos de Densidade Ótica e os
valores de uma amostragem gravimétrica pontual.
b) Transferência de Carga Iônica
Consiste na transferência de carga elétrica entre as partículas no gás exaurido e um sensor
quando entram em contato físico. Este fenômeno é definido com “efeito triboelétrico”. A
transferência de carga é medida como corrente à partir do sensor com um sistema eletrônico
apropriado. A composição e propriedades superficiais das partículas e do sensor, aliadas às
características do fluxo gasoso, determinam a probabilidade e natureza do contato físico entre
as partículas e o sensor, gerando então um sinal elétrico, que é possível correlacionar com a
concentração de material particulado, apesar destas interelações não estarem bem
desenvolvidas atualmente.
METODOLOGIA PROPOSTA PARA DEFINIÇÃO DE UMA REDE
O objetivo principal de desenvolver uma metodologia é conferir um caráter lógico e seqüencial,
que, via de regra, deve ser sempre considerado em implantação de sistemas de monitoramento
de poluentes. Ou seja, a sistematização de uma seqüência possibilitará o dimensionamento
objetivo e com melhor custo benefício, pois serão implantados monitores adequados somente
naquelas fontes onde realmente serão necessários. Outro aspecto refere-se à variedade de
processos, com características diferentes, levando a crer que os diversos princípios de medição
dos monitores contínuos nem sempre atenderão à todos os processos. As fases descritas à
seguir, fazem parte da metodologia proposta, e podem sofrer alterações quando da conclusão
do trabalho.
Inventário das Fontes de Emissão
Nesta fase foram levantadas todas as fontes de poluição atmosférica da Açominas, locando-as
em um “lay-out” apropriado, de forma a ter uma idéia do posicionamento físico das mesmas.
Definiu-se também quais os poluentes seriam abordados no estudo, e em função das
características de um processo siderúrgico, optou-se pelo SO 2 (Dióxido de Enxôfre) e Material
Particulado. Uma pré-seleção foi realizada, excluindo-se aquelas fontes que não possuem
condições físicas de suportar um monitor contínuo, que são as fontes difusas (não pontuais), ex.
emissões de pilhas de materiais em pátios. Na Tabela 5 encontra-se um resumo da situação
atual das fontes existentes na Açominas, sendo que o estudo da rede foi direcionado para as 46
fontes pontuais.
Tabela 5: Fontes de Emissão de Poluentes Atmosféricos.
SITUAÇÃO
Fontes Levantadas
QUANTIDADE
56
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Fontes Controladas por ECP
44
Fontes Difusas
10
Fontes Pontuais
46
Seleção das Fontes para compor a Rede
A fase de seleção consistiu de uma avaliação do impacto causado pelas 46 fontes pontuais,
devidamente pré-selecionadas, em termos da vazão mássica de poluentes lançados na
atmosfera, expressos em kg/h. A vazão mássica foi escolhida como parâmetro de comparação
uma vez que integra a vazão de ar emitido juntamente com a concentração do poluente em
questão. Para o cálculo das estimativas de vazões mássicas foram utilizados dados originários
de 03 fontes distintas:
? Resultados de medições existentes na própria empresa.
? Valores de referência em dados de projetos.
? Fatores de Emissão estabelecidos pela EPA - Agência de Proteção Ambiental dos EUA.
Entende-se que também possa ser utilizado, nesta fase, resultados de outras usinas com
processos semelhantes, o que não foi necessário neste estudo. Com isto, após calculadas as
contribuições percentuais de cada fonte, foi possível estabelecer em forma de gráfico (Figuras 3
e 4), destacando-se as fontes selecionadas com o percentual de contribuição que seria
abrangido pela rede de monitoramento contínuo.
Figura 3: Fontes Selecionadas - Material Particulado.
45,0
6,9
6,4
Outras
2,8
Especiais
2,8
Chaminé
Coque 2
Secundário
Sinter
7,7
Chaminé
Coque 1
19,2
Desenf.
Coque
40
30
20
10
0
Fontes Selecionadas
93,6%
Máquina
Sinter
100
90
80
70
60
50
No caso das contribuições para Material Particulado as fontes denominadas Especiais formam
um número total de 07, e são aquelas cujas contribuições em termos de vazão mássica não são
tão significantes, mas que o monitoramento contínuo irá auxiliar nas intervenções de
manutenção.
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Figura 4: Fontes Selecionadas - Dióxido de Enxôfre (SO2).
100
Fontes Selecionadas
97,5%
90
80
70
60
37,1
16,5
20
12,0
10,3
10,3
Chaminé
Coque 2
Chaminé
Coque 1
Fornos-Poços
Regenerador
0
Máquina
Sinter
10
5,9
5,7
2,4
Outros
30
Forno Cal
40
CTE
50
No caso das contribuições de Dióxido de Enxôfre, existem fontes que são em maior número,
mas que representam uma emissão conjunta, e portanto considerada como fonte única. É o
caso dos Fornos-Poços, que são em número de 06 chaminés de exaustão, mas para efeito de
seleção, consideradas como uma única contribuição.
Cronograma de Trabalho
As fases seguintes à seleção das fontes de emissão, consistem na parte prática do trabalho, em
cujo estágio atual se encontra. Pretende-se realizar uma caracterização das fontes selecionadas,
determinando-se parâmetros específicos que podem influenciar na definição de um ou outro
sistema de monitoramento contínuo. Os parâmetros selecionados foram:
? Concentração média de Dióxido de Enxôfre e Material Particulado do efluente.
? Teor de umidade do efluente
? Vazão volumétrica
? Perfil de velocidades
? Perfil de temperaturas
? Densidade das partículas (para Material Particulado)
? Distribuição de tamanhos (para Material Particulado)
As fases seguintes a caraterização referem-se à concepção da rede, que englobará a disposição
dos equipamentos, forma de reportagem e manuseio dos dados gerados pelos monitores.
Assim, foi elaborado um cronograma de trabalho, com as diversas fases previstas, pode ser
visualizado na Figura 5.
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Figura 5: Cronograma de Trabalho.
ATIVIDADE
1. Preparação e Planejamento
1.1 Revisão bibliográfica
1.2 Revisão do plano do experimento
2. Período do Experimento
2.1 Calibrações necessárias
2.2 Caracterização das fontes de emissão
3. Elaboração do Anteprojeto
3.1 Avaliação dos resultados obtidos
3.2 Levantamentos de resultados pendentes
3.3 Elaboração do Anteprojeto
4. Elaboração do Relatório Final de Dissertação
5. Defesa de Tese
1997
1998
1ºTri 2ºTri 3ºTri 4ºTri 1ºTri
concluído
XX
X X concluído
X
concluído
X XXX
X X
X
XX X
XX
X
CONCLUSÕES
O desenvolvimento das metodologias e equipamentos de monitoramento contínuo de poluentes
atmosféricos vem destacando-se e ocupando um espaço cada vez maior no que se refere ao
acompanhamento da eficiência de controle e quantificação das emissões das fontes de poluição
atmosférica.
As legislações dos países industrializados, a exemplo dos EUA no setor de geração de energia,
já estabelecem, de certa forma, exigências quanto à utilização de monitores contínuos. No
Brasil, algumas legislações estaduais apontam para esta linha de pensamento.
A metodologia proposta neste trabalho é uma forma objetiva e sistemática de concepção de
uma rede de monitoramento contínuo de poluentes atmosféricos, que objetiva entre outros o
estabelecimento de uma boa relação custo/benefício, e vem antecipar-se a futuras exigências da
legislação ambiental, possibilitando um melhor conhecimento e controle das fontes de poluição
nas indústrias.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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