704
Gestão Atmosférica
Prefeitura
Municipal de
Curitiba
Instituto
Municipal de
Administração
Pública – IMAP
Série:
Desenvolvimento de
Competências
Área:
Específica
1
2
Beto Richa
Prefeito Municipal
Carlos Homero Giacomini
Presidente
Maria do Carmo A. de Oliveira
Superintendente
Elaboração:
Andreas Grauer
Elaine Rossi Ribeiro
Diretora
3
4
Apostila
Emissão Atmosférica
Prof. Andreas Grauer
Si milar – Monitoramento de Emissões Atmosféricas
Edubras – Mestrado Profissional Internacional (UFPR, SENAI-PR,
Universidade de Stuttgart)
Prefeitura Municipal de Curitiba – nov/dez de 2009
Índice – Gestão atmosférica
1. A atmosfera, características físicas e químicas
2. Efeitos de poluentes atmosféricos
3. A gestão atmosférica pelo impacto
a) padrões de qualidade do ar
b) relatórios e boletins
4. A gestão atmosférica por fontes
a)
b)
c)
d)
5.
6.
7.
8.
Padrões de emissão
Medição de poluentes em dutos e chaminés
Relatório de Medição
Banco de dados de fontes fixas
Estudo de casos
Equipamento de remoção de poluentes
Princípios para uma boa combustão
O desafio das emissões veiculares
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1
Emissão – Transmissão - Imissão
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nov/dez/2009
2
1
Terminologia
Emissão - lançamento na atmosfera de qualquer forma de
matéria sólida, líquida ou gasosa, ou de energia, efetuado por
uma fonte potencialmente poluidora do ar
Transmissão – O que fica entre a emissão dos poluentes e a
imissão. A transmissão envolve:
- Deslocação (horizontal e vertical)
- Fenômenos físicos (evaporação, condensação, diluição,
solubilização na água)
- Fenômenos químicos (oxidação, formação de novas
substâncias = poluentes secundários).
Imissão – Transição de um efeito de poluente atmosférico ao
homem, fauna, flora ou objeto
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3
Ar / Atmosfera
Ar:
o meio que forma a atmosfera
Atmosfera: camada gasosa da terra
Estrutura: >1000 km:
Exosfera
100-1000 km: Termosfera
50-100 km:
Mesosfera
10-50 km:
Estratosfera
0-10 km:
Troposfera
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4
2
Camadas da
atmosfera
• cada camada tem seu
perfil de temperatura
• entre camadas há
pausas com
temperaturas
constantes
• perfil de temperatura
torto por causa de
absorção da radiação
solar
• perfil de pressão
logarítmico
5
Composição da atmosfera
Nome
Símbolo
Concentração
base seca
Nitrogênio
N2
78,08 %
Oxigênio
O2
20,93 %
Argônio
Ar
0,93 %
Dióxido de
Carbono
Neônio
CO2
300 – 400 ppm
Ne
18 ppm
Hélio
He
5 ppm
Metano
CH4
1,6 ppm
Kr
1,1 ppm
Criptônio
6
Emissão global %
Efeito estufa
[106 t/a]
antropogênico
500000-600000
3,5 – 4
Sim, +1,5 ppm/a
500-1000
2-5
Sim, +24 ppb/a
Sim, +0,9 ppb/a
Hidrogênio
H2
0,5 ppm
Gás nitroso
N2O
0,3 ppm
100-145
3
Monóxido de
Carbono
Xenônio
CO
0,2 ppm
1000-3800
13-50
Xe
90 ppb
Ozônio
O3
30 ppb
NO2, SO2,
NH3, COV
CF2Cl2
Variável
Variável
0,4 ppb
100
Sim, +18 ppt/a
CFCl3
0,27 ppb
100
Sim, +13 ppt/a
Poluentes
típicos
CFC-12
CFC-11
Sim
3
Porque é necessário cuidar do ar
06/10/2006: ambiente Brasil online
A OMS - Organização Mundial da Saúde pediu que os governos melhorem a
qualidade do ar nas cidades, dizendo que a poluição atmosférica mata
2.000.000
de pessoas anualmente, com mais da metade dessas mortes ocorrendo em países
em desenvolvimento.
OMS: Estudo “Preventing disease through healthy environments” ...how much
death, illness and disability could be realistically avoided every year as a result
of better environmental management
For example, reducing levels of air pollution (measured by PM10) as set out in
WHO's Air Quality Guidelines would save an estimated 865 000 lives per year.
Padrões de qualidade do ar: PM10, WHO: 20 µg/m3 (ano), 50 µg/m3 (dia)
Padrões de qualidade do ar: PM10, Brasil: 50 µg/m3 (ano), 150 µg/m3 (dia)
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Efeitos da poluição ambiental no mundo
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8
4
Efeitos da poluição ambiental no BR
9
Gravidade de efeitos
• À saúde
• À expectativa de vida
• Ao bem estar
• À biodiversidade
• Ao crescimento da vegetação
2 perguntas
• qual o prazo para desaparecer o efeito do
poluente?
• qual o custo da poluição?
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5
Efeito de CO sobre pessoas
• 30 ppm seria
uma
concentração
segura
• gráfico só
considera
efeitos graves
(com
sintoma)
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Efeitos dos
poluentes
atmosféricos em
escalas de
tempo
Efeitos a curto
prazo:
segundos –
minutos
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Efeitos a médio
prazo ou a curto
prazo repetidos:
horas – dias
reversível ou
irreversível
12
Efeitos a longo
prazo:
meses – anos
Tipos de
efeitos
normalmente
reversível
Ser
humano
cheiros, irritações doenças agudas de
em mucosas,
vias respiratórias
olhos, brônquios,
pulmão
Fauna
acontece uma perda estética, genética e ecológica,
desequilíbrio ecológico porque as espécies resistentes à
poluição permanecem (pombos) e outros somem
Vegetação
danos agudos em inibição do
folhas e frutos
crescimento
borracha torna-se
Materiais corrosão por
ácidos, destruição ressequida e os
da fibra de náilon plásticos mudam
de cor
Métodos
de
medição
contínua
11
irreversível na
maioria
doenças crônicas de
vias respiratórias,
câncer do pulmão,
vida mais curta
acidificação do solo,
colheitas reduzidas
corrosão avançada,
decomposição de
pedras (arte) sujeira
contínua ou
amostras aleatórias
amostras repetidas ou medições
integrativas
6
Efeito estético – catedral Colônia
[VCI,1990]
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Necessidade de ar para a respiração
Volume respiratório: 0,5 l
Freqüência respiratória no repouso: 16/min
Volume diário: 0,5*16*60*24 litros = 11.520 litros
Volume diário para trabalho médio: 40.000 litros
Volume diário para trabalho pesado: 62.000 litros
5 µg/m3 de benzeno no ar permitido: 58 – 310 µg/d
água potável: 1 µg/l (ou 1 ppb m/m) benzeno * 2 l/d = 2 µg/d
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7
Absorção pelo trato respiratório
De forma geral podemos assumir que substâncias inaladas são
absorvidas na sua maior parte, já as substâncias ingeridas são
absorvidas com menor intensidade e aquelas absorvidas
através de contato com a pele muito menos ainda.
[Görner, Hübner,2001]
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15
Efeito financeiro
RM Santiago de Chile 5.336.500 hab.:
benefício
população fontes estado
10,45
-3,15
-5,00
saldo positivo:184 mi US$ (1997-2011)
por ano, hab.
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saldo
2,30
16
8
17
abril de 2009
Custo anual da poluição veicular por PM2,5
Região
Metropolitana
Custo da concentração diária média anual de MP2,5
por fontes veiculares + mortes (>40 anos)
São Paulo
R$ 325.491.176 + 3543 mortes
Rio de Janeiro
R$ 105.108.265 + 3389 mortes
Belo Horizonte
R$ 20.978.520 + 389 mortes
Recife
R$ 12.692.614 + 113 mortes
TOTAL
R$ 464.270.575 + 7434 mortes
Fonte: LPAE/FMUSP LAPAt/IAG
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9
Norteadores da gestão?
• Princípio da proteção
• Princípio da prevenção
• Princípio da minimização
• Princípio da melhor relação custo/benefício
• Princípio do prazer de viver num ambiente limpo e saudável
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As 2 colunas da gestão atmosférica
desde 2002
Monitoramento da
Qualidade do Ar com
Estações manuais e
automáticas
fontes
desde 1981
impacto
Gestão atmosférica no PR
Controle de fontes fixas
de poluentes
atmosféricos
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10
Contexto legal
•Lei federal 6.938 de 1981: estabelece a Política Nacional do Meio Ambiente
(define entre outros o estabelecimento de critérios e padrões da qualidade
ambiental como objetivo, porém não os define!)
•Portaria 002/81 Surehma: Padrões de Qualidade do Ar
21 anos
•Res. CONAMA 03/90: Padrões de Qualidade do Ar
•Res. CONAMA 08/90: Limites Máximos de Emissão (só queima de óleo e
carvão mineral)
•Set/02: Lei 13.806 (automonitoramento, inventário, padrões de emissão, gestão
por fonte, relatório anual de qualidade do ar,...)
•Dez/02: Resolução SEMA-PR 041/02 Padrões de Emissão
•Dez/06: Resolução 054/06 SEMA Padrões de Emissão
•Dez/06: Resolução Conama 382/06 Padrões de Emissão Fontes Novas (13
Anexos)
•atualmente: Resolução Conama: Padrões de Emissão Fontes Existentes
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Instrumentos da Gestão atmosférica preconizados pela
Lei PR 13806/2002
LICENCIAMENTO AMBIENTAL
PROGRAMA DE
EMERGÊNCIA
PARA EPISÓDIOS
CRÍTICOS
UTILIZAÇÃO E
PROTEÇÃO DA
ATMOSFERA
AUTOMONITORAMENTO
AMBIENTAL NA
FONTE
6
PREVENÇÃO
DETERIORAÇÃO
SIGNIFICATIVA
QUALIDADE DO
AR (I, II e III)
4
PADRÕES DE
QUALIDADE DO AR
EO
MONITORAMENTO
DELE
Resolução PR
041/02, 054/06
2
Lei
13806
2002
5
Gestão por fonte:
PADRÕES DE
EMISSÃO POR FONTE
ESTACIONÁRIA
RELATÓRIO
ANUAL DA
QUALIDADE DO
AR
PADRÕES DE
EMISSÃO
FONTES MÓVEIS
3
INVENTÁRIO
DE FONTES E
EMISSÕES
1
6 ELEMENTOS DA
GESTÃO DA
QUALIDADE DO AR
22
11
7 Padrões de qualidade do ar
Poluente
Tempo de
amostragem
Padrão primário Padrão secundário OMS
[µg/m³]
[µg/m³]
[µg/m³]
PTS
24 h
1 ano
240
80
150
60
-
PI
(PM10)
24 h
1 ano
150
50
150
50
50
20
PM2.5
24 h
1 ano
-
-
25
10
Fumaça
24 h
1 ano
150
60
100
40
-
10 min
24 h
1 ano
365
80
100
40
500
20
SO2
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7 Padrões de qualidade do ar
Poluente
Tempo de
amostragem
Padrão primário Padrão secundário OMS
[µg/m³]
[µg/m³]
[µg/m³]
CO
15 min
30 min
1h
8h
40000
10000
40000
10000
100000
60000
30000
10000
O3
8h
1h
160
160
100
-
1h
1 ano
320
100
190
100
200
40
NO2
Notas:
• concentrações gravimétricas ref. 25ºC e 1013 mbar
• médias anuais aritméticas com exceção de PTS onde é geométrica
• é permitida uma ultrapassagem dos padrões por ano, menos para as
médias anuais e para os padrões do poluente NO2
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12
Lei nº 13.806, art. 31: Áreas
• I – Classe I – áreas de preservação, parques e Unidades
de Conservação, excetuadas nestas as áreas de Proteção
Ambiental: o mínimo possível
• II – Classe 2 – áreas que não se enquadram nas classe 1 e
3: padrão secundário (bem-estar)
• III – Classe 3 – RM de Curitiba, Londrina, Maringá,
municípios > 50.000 habitantes ou áreas definidas como
industriais: padrão primário (saúde da população)
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Padrões primários de qualidade do ar
• São padrões primários de qualidade do ar as concentrações de
poluentes que, ultrapassadas poderão afetar a saúde da população.
Podem ser entendidos como níveis máximos toleráveis de
concentração de poluentes atmosféricos, constituindo-se em metas
de curto e médio prazo.
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13
Padrões secundários de qualidade do ar
• São padrões secundários de qualidade do ar as concentrações de
poluentes atmosféricos abaixo das quais se prevê o mínimo efeito
adverso sobre o bem estar da população, assim como o mínimo
dano à fauna e à flora, aos materiais e ao meio ambiente em
geral. Podem ser entendidos como níveis desejados de
concentração de poluentes, constituindo-se em meta de longo
prazo.
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Terminologia - Imissão
Imissão
Unidade
(=µl/m3),
Explicação
concentração volumétrica cv
ppbv
ppb
partes por bilhão em volume
concentração gravimétrica cg
µg/m3
massa de poluente por m3
(cond. 25°C, 1 atm)
concentração na água de
chuva
mg/l,
µg/l
massa de poluente por litro de
chuva
deposição
mg/(m2 d),
µg/(m2 d)
massa de poluente depositado
por m2 e dia
dose do poluente
µg/m3 * t
concentração multiplicada pelo
tempo de exposição
dose efetiva
µg/kg
massa de poluente absorvida
por kg de receptor
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14
Unidades físicas e constantes
Força:
Potência:
Energia:
1 Newton = 1 N = 1 kg*m/s2
1 kp = 9,81 N
1 Watt = 1 W = 1 J/s
1 hp = 735,5 W
1 kcal/h = 1,163 W
1 Joule = 1 J = 1 Nm
1 kWh = 3,6 MJ
1 kcal = 4,186 kJ
Pressão:
Temperatura:
Constante do gás perfeito:
R = 8,314 kJ/kmol*K
1 Pascal = 1 Pa = 1 N/m2
1 bar = 100,000 kPa
1 libra = 1 psi = 6,895 kPa
1 at = 98,100 kPa
1 atm = 101,300 kPa
1 mmHg = 133,3 Pa
1 mmH2O = 9,81 Pa
t: ° Celsius
T: Kelvin
T = t + 273,15
Volume gás perfeito:
VN=22,4 m³/kmol
(condições normais:
t=0 °C, p=1 atm)
Massa molar:
MC: 12 kg/kmol
MH: 1 kg/kmol
MN: 14 kg/kmol
MO: 16 kg/kmol
MS: 32 kg/kmol
MAr: 28,8 kg/kmol
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Multiplicadores
30
15
Constante de Avogadro - mol
Avogadro:
1 mol = 6,022 1023 partículas
exemplos:
1 mol de carbono = 6,022 1023 átomos (12 g)
1 mol de O2 = 6,022 1023 moléculas de O2 (32 g)
1 mol de ar = 6,022 1023 moléculas de ... (28,8 g)
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cv– cg
1. numa amostra de gás perfeito, cada molécula ocupa o
mesmo espaço
2. para gases puros e misturas vale a lei do gás perfeito
pV=nRT (ou pV=m/M*RT)
3. cv é independente de temperatura e pressão
4. cv é mais prático para reações químicas
5. porém, efeitos dependem de informações mássicas, não
volumétricas, por isso os padrões de qualidade do ar são
concentrações gravimétricas
Exercício: calcule o volume de um kmol de gás perfeito para
as condições
a: 273 K e 101300 Pa e
b: 298 K e 101300 Pa
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16
cv– cg: Conversão
1 ppm = 1 ml/m3
volume *
ml *
ml/m³ *
densidade
= massa
densidade [mg/ml] = mg
densidade [mg/ml] = mg/m³
logo: 1 ppm * densidade [mg/ml] = mg/m3
densidade = m/V = M/VN
Exercício:
densidade CO (273 K, 101300 Pa) = ? kg/m3
80 ppm de CO = ? mg/m3
densidade O3 (298 K, 101300 Pa) = ? kg/m3
20 ppb de O3 =
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cv– cg: Exercícios
1. Massa de 1 m3 de ar = ?
Resposta: calcule m=pVM/RT=1,18 kg (com p=101300
Pa, T=298 K e MAr = 28,8 kg/kmol)
2. cO2 = 21% (Paranaguá); cO2 = ?% (Mount Everest)
3. porque o alpinista sente falta de ar no Mount Everest?
Resposta: calcule m/V=pM/RT com p=0,21*101300 Pa
e T=298 K e depois com p=0,21*31100 Pa e T=253 K
(275 g O2/m3 e 99 g O2/m3)
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34
17
Definições – partículas no ar
Partículas Totais em Suspensão (PTS) – Representa a
totalidade das partículas sólidas ou líquidas presentes na
atmosfera, e que possam ser coletadas pelo Amostrador de
Grandes Volumes
Partículas Inaláveis (PI ou PM10) –
Representa a fração das partículas totais
em suspensão que apresentam diâmetro
aerodinâmico equivalente, igual a 10 µm
ou menor.
Fumaça - Aerossol constituído por partículas resultantes da
combustão incompleta de materiais orgânicos, geralmente
com diâmetros inferiores a 1 µm, e que possam ser registradas
pela metodologia de refletância
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35
Partículas inaláveis
3)
2)
1)
Tempo de permanência no organismo: 1): horas, 2): dias –
semanas, 3): meses - anos
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36
18
Estações de monitoramento
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nov/dez/2009
37
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38
Estação CIC
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19
Smog
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39
Gradiente adiabático de temperatura
conservação de energia: dU = – pdV (dH = 0, adiabático)
U2+p2V2
dz
sendo: dU = Cv dT
U1+p1V1
pV = nRT derivados os dois lados : pdV = nRdT-Vdp
inserido dU e pdV: (Cv+nR)dT = Vdp sendo V=nRT/p
e com dp/p = -Mgdz/RT: (Cv+nR)dT = -nMgdz
gradiente adiabático seco: dT/dz = -nMg/(Cv+nR) = -g/cp =
-9,81/1010 K/m = -0,97 K/100m
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40
20
Estabilidade atmosférica
2: super-adiabático
1: adiabático
3: sub-adiabático
4: isotérmico
5: inversão térmica
[Silva Lora, 2002]
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nov/dez/2009
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Estabilidade atmosférica
2: super-adiabático
instável
1: adiabático
neutro
3: sub-adiabático
estável
4: isotérmico
5: inversão térmica
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21
Plumas
[Silva Lora, 2002]
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Como está o ar?
Isto depende
•
do poluente
•
da proximidade às fontes
•
da estação do ano
•
da condição meteorológica
•
em alguns casos até da hora do dia
Todos estes aspectos o relatório tenta responder
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22
Índice de Qualidade do Ar (IQA)
IQA
categoria
atende
padrão
0-100 boa ou regular
viola
padrão
100 –
200
200 300
> 300
impacto
nenhum ou apenas em
pessoas muito sensíveis
inadequada
pessoas com sensibilidade
média sentem efeitos
má
pessoas com sensibilidade
média sentem efeitos
acentuados
péssima ou crítica efeitos graves
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45
Índice da qualidade do ar
Índice da
qualidade
do ar
0-50
Classifi
cação
>50-100
REGULAR
>100-200
INADEQ
UADA
>200-300
MÁ
>300-400
PÉSSIMA
>400
CRÍTICA
BOA
PTS
24 h
[µg/m3]
Fumaça
24 h
[µg/m3]
PI
24 h
[µg/m3]
SO2
24 h
[µg/m3]
O3
1 hora
[µg/m3]
CO
8h
[ppm]
NO2
1 hora
[µg/m3]
0-80
0-60
0-50
0-80
0-80
0 – 4,5
0-100
>80-240
>60-150
>50-150
>80-365
>80-160
>240375
>375625
>625875
>875
>150-250
>150250
>250420
>420500
>500
>365800
>8001.600
>1.6002.100
>2.100
>160400
>400800
>8001.000
>1.000
>4,5 9,0
>9,0 –
15
>15 30
>30 40
> 40
>100320
>3201.130
>1.1302.260
>2.2603.000
>3.000
>250-420
>420-500
>500
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46
23
Boletim mensal
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47
Histórico de violações
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
PTS
Fumaça
PI
SO2
CO
O3
NO2
dias*
2
2
2
524 127
97 35
1
16
10
6
1
5
9
1
19
3
11
3
1
18
85
64
3
4
2
1
11
2
28
45
9
1
2
21
73
28
1
19
6
1
46
41
15
24
4
9
46
* até 2007: cada estação pode somar no máximo 365 dias, a partir de 2008: a rede toda pode somar no máximo 365 dias
48
24
Qual a tendência do ar?
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
49
PTS Estação: Santa Casa
responde aos quesitos: poluente, localização e época
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
50
25
Variação diária
responde ao quesito: picos em certas horas do dia
nov/dez/2009
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
51
Vincular Meteorologia com poluentes
Média setor 1, setor 2, etc.
N
1
9,00x10
Concentração PTS [ µg/m 3]
250
200
1,35x10
2
4,50x10
1
Estação: Colombo
setembro 2006
concentração PTS: 107 µg/m3
calmarias: 15 %
150
100
50
0
O
1,80x10
2
0,00
50
100
150
2
3,15x10
2
2,25x10
L
Média mês,
todos os
setores
200
250
2
2,70x10
S
Rosa de poluentes
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
52
26
Coluna impacto: padrões qualidade do ar
Vantagens:
• Fácil de entender, porque relacionada aos objetos que pretende
proteger
• Permite quantificar impactos (à saúde da população e outros)
• Permite critérios mais rigorosos para áreas sensíveis
Desvantagens:
• Supervisão pelo monitoramento da qualidade do ar é caro
• Não identifica a fonte responsável pela impacto
• Método basicamente corretivo e não preventivo
• Método muito indireto para controlar fontes
• Princípio de minimização inexistente
• Limitado aos 7 poluentes regulamentados (no Brasil)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
53
Classificação de poluentes por tipo de gestão
•
7 padrões de qualidade do ar
•
Material particulado
•
total
•
inorgânico, classes I, II e III
Imissão = Impacto
Emissão = Fonte
•
Substâncias cancerígenas, classes I, II e III
•
Substâncias gasosas inorgânicas, classes I, II e III
•
Substâncias gasosas orgânicas, classes I e II
•
Substâncias extremamente perigosas
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
54
27
Classificação de MP
Categoria Tipo
Material
Particulado
Total
Inorgânico
Densidade
colorimétrica
-
Classe Exemplo
-
Tudo o que acrescentar massa no peso do filtro
I
Hg, Tl
II
Co, Ni, Se, Te, As
III
Pb, Sb, Cr, CN, F, Cu, Mn, V, Sn
-
fuligem
Teoria: Material Particulado - Termo genérico utilizado na área de
emissões para definir qualquer material sólido ou líquido, cujas
dimensões são menores que 1000 µm (= 1 mm) de diâmetro.
Prática: Material Particulado - Tudo o que acrescentar massa no
peso do filtro.
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
55
Coletor Isocinético de Poluentes Atmosféricos
56
28
Classificação de Poluentes Gasosos
Categoria Tipo
Gases
Classe Exemplo
Inorgânicos
-
CO, CO2
I
AsH3, CNCl, COCl2 (fosgênio), PH3
(fosfina)
II
HBr, Cl2, HCN, HF, H2S
III
NH3, HCl
IV
Orgânicos
COT
Odores
I
Formaldeído... Anexo II da Res. 054/06
II
Anexo III da Res. 054/06
-
Compostagem, suinocultura, processamento
de ração e alimentos
TRS
Substâncias
Cancerígenas
extremamente
perigosas
Dioxinas/Furanos
SOx, NOx
Metano, Hexano,... tudo o que o FID mede
Mercaptanas, H2S
I
Fibras de amianto... Anexo I da Res. 054/06
II
Óxido de etileno... Anexo I da Res. 054/06
III
Benzeno... Anexo I da Res. 054/06
policlorados 2,3,7,8 Dibenzodioxina (veneno de Seveso)
57
Medição de Gases
Será abordada nesta seção a medição de gases com analisadores portáteis
utilizando células eletroquímicas. Existem células eletroquímicas para
vários gases, entre estes:
• O2
• CO
• NO
• NO2
• SO2
• CO2
• HC
• H 2S
Vantagens: fácil de operação, sinal on-line, confiável (O2, CO, NO, SO2)
Desvantagens: vida útil das células limitada (entre 1 a 3 anos), só serve
para monitoramento contínuo em casos excepcionais
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
58
29
Perguntas relativas à medição
1. Quando medir em chaminés, quando no entorno?
2. O tempo de medição?
3. Os equipamentos aceitáveis?
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
59
Medir em chaminés ou no entorno?
vazão conduzida
por duto/chaminé?
+
fonte conduzida
fonte fugitiva
enquadramento Res. 054
arts. 9, 13 Res. 054
medição em duto/chaminé de
acordo com o artigo
específico ou por poluente
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
60
30
O tempo de medição?
fonte fugitiva
fonte conduzida
7 dias corridos a
cada estação do
ano, acompanhado
de informações
meteorológicas
de acordo com a metodologia
aplicada, no mínimo 10
minutos no caso de
analisadores portáteis,
acompanhado de
informações operacionais do
processo
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
61
Os equipamentos aceitáveis?
fonte fugitiva
fonte conduzida
método de
referência ou
equivalente, de
acordo com o art.
74 da Res. 054
de acordo com a metodologia
aplicada, citada no anexo VI
da Res. 054, ou equivalente,
com os devidos laudos de
calibração
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
62
31
Terminologia - Emissão
Emissão
Unidade
Explicação
concentração
volumétrica cv
ppmv (=ml/m3),
ppm, %
partes por milhão ou porcentagem em
volume
concentração
gravimétrica cg
mg/m3N
mg/Nm3
massa de poluente por m3 (cond. 0°C, 1
atm)
taxa de emissão
kg/h,
t/a
massa de poluente lançado por tempo à
atmosfera
fator de emissão
mg/kg,
kg/t
massa de poluente lançado por massa de
produto fabricado
kg/TJ,
g/kWh
massa de poluente por consumo de
energia ou trabalho mecânico
g/km
massa de poluente por km rodado
g/m2
massa de poluente por área pintada
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
63
Visão do órgão ambiental - Gestão por fonte
• Controlar na fonte através de padrão de emissão
• Isto evita 90+x % dos problemas no entorno
• Conversão de fontes fugitivas para conduzidas onde
possível
• Na impossibilidade desta conversão: controlar o entorno,
nos casos quando há predominância de fontes fugitivas
(arts. 9, 13 Res. 054/06)
• A gestão por fontes não eliminou a medição da qualidade
do ar, entretanto, a medição no entorno é mais
acompanhamento da eficácia do controle do que
monitoramento
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
64
32
Obrigações da indústria - Gestão por fonte
• Informar seu perfil atmosférico
• Atender ao padrão de emissão da 054/06 a partir de
janeiro de 2008
• Executar o automonitoramento das fontes na freqüência
prevista
• Reportar através de relatório de automonitoramento
• Converter fontes fugitivas em conduzidas dentro do
possível
• Monitorar a qualidade do ar no entorno quando há
predominância de fontes fugitivas próximo áreas
residenciais
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
65
Perfil atmosférico e Banco de Dados
balanço de massa para substâncias orgânicas
monitoramento no entorno, arts. 9, 13
Indústria
1º nível
pintura
predominância de
fontes fugitivas
processo 1
monitoramento conforme Programa
processo 2
monitoramento conforme Programa
processo 3
monitoramento conforme Programa
etc.
etc.
2º nível
3º nível
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
66
33
Portaria SEMA/IAP 001 de 2008
Quadro 02:
Levantamento
dos processos
67
Res. CONAMA 382/06
• Geração de calor a partir da combustão externa de óleo
• Geração de calor a partir da combustão externa de gás natural
• Geração de calor a partir da combustão externa de bagaço de canade-açúcar
• Geração de calor a partir da combustão externa de derivados de
madeira
• Turbinas a gás para eletricidade
• Refinarias de petróleo
• Fabricação de celulose
• Fusão secundária de chumbo
• Alumínio primário
• Fornos de fusão de vidro
• Cimento Portland
• Fertilizantes, ácido fosfórico, sulfúrico e nítrico
• Indústrias siderúrgicas integradas e semi-integradas e usinas de
pelotização de minério de ferro
68
34
Resolução 054/06-SEMA PR, Estrutura
Geração
de calor
• Caldeiras/Fornos combustível gasoso
• Caldeiras/Fornos comb. óleo e assemelhados
• Geração calor/energia carvão, xisto, coque e outros
combustíveis assemelhados
• Geração calor/energia derivados madeira, bagaço
• Geração calor/energia mais de um combustível
• Turbinas de gás
• Motores
Atividades
específicas
Tratamento superfície, Fundição metais, Incineração,
Co-processamento, Fornos, crematórios, Aciaria LD
e elétrica, Asfalto, Cimento, Vidro, Cal e calcário,
Unidades recuperação de enxofre, Caldeira CO,
Secadores de grãos, Exaustão de pó de grãos,
Exaustão de pó de madeira, Fabricação placas
aglomerado, ou MDF, Indústria celulose, Pastas de
alto rendimento TMP e CTMP, Fertilizantes, Óleo
comestível.
Tipologia
fonte
Padrões de
Emissão para
fontes
estacionárias
Poluente
Fumaça, Subst. cancerígenas, MP-total, MP- inorg.,
Subst. gasosas inorg., Subst. gasosas org.
69
Resolução 042/08-SEMA PR
Estabelece critérios para a queima de resíduos em caldeiras:
• não pode haver descaracterização do combustível principal
• proibida a co-queima de materiais problemáticos
• possuir sistema de monitoramento contínuo de CO e O2
sendo os registros guardados durante 3 anos, no mínimo
• possuir sistema de intertravamento
• dispor de relatórios diários de queima
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
70
35
Resolução 043/08-SEMA PR
Dispõe sobre o licenciamento ambiental, estabelece condições
e critérios para empreendimentos de incineração de
resíduos sólidos :
• distância 300m ou 30 vezes altura da chaminé para o limite
da área industrial
• 10 km de unidades de conservação
• 1000m de residências
• possuir sistema de monitoramento contínuo de CO e O2
sendo os registros guardados durante 3 anos, no mínimo
• possuir sistema de intertravamento
• dispor de relatórios diários de queima
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
71
Lei 13.806: Automonitoramento
Art. 38. Os empreendimentos e atividades públicos ou privados, que abriguem
fontes efetiva ou potencialmente poluidoras do ar, deverão adotar o
automonitoramento ambiental, através de ações e mecanismos que evitem,
minimizem, controlem e monitorem tais emissões e adotem práticas que visem
à melhoria contínua de seu desempenho ambiental.
Art. 39. Os empreendimentos e atividades efetiva ou potencialmente poluidores
do ar, que forem listadas nas normas decorrentes desta lei, ficam obrigadas a
apresentar, ao órgão estadual de meio ambiente, o programa de
automonitoramento ambiental da empresa.
Art. 40. Os empreendimentos e atividades efetiva ou potencialmente poluidores
do ar, que forem listadas nas normas decorrentes desta lei, ficam obrigadas a
elaborar e apresentar ao órgão estadual de meio ambiente, para análise,
relatório de avaliação de emissões atmosféricas para o licenciamento
ambiental, como parte integrante do processo de renovação ou alteração do
licenciamento.
Art. 41. O órgão estadual de meio ambiente poderá, a seu critério, exigir de
empreendimentos e atividades efetiva ou potencialmente poluidores do ar, o
automonitoramento das emissões atmosféricas de forma contínua.
72
36
Programa de Automonitoramento, art.66 a
Obrigatório para indústrias grandes e excepcionais
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
73
Relatório de Medição e de Automonitoramento
• Resumo no formato do formulário do banco de dados
• Planilhas de campo, cópias dos extratos da impressora para
analisadores portáteis
• Resultados individuais, além da média, para amostragens
múltiplas
• Certificados de calibração, prazo de validade (máximo 1 ano)
• Responsável técnico com a devida ART referente a medição
• Interpretação e avaliação dos resultados
Medição
• Manutenção de equipamentos
• ART referente o Relatório de Automonitoramento e outros
itens do artigo 66 b)
Automonitoramento
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
74
37
Freqüência de apresentação de Relatório de
Automonitoramento
• Geralmente anual
• O Relatório menciona todas as medições efetuadas durante
o ano e apresenta medidas corretivas com cronogramas de
implantação caso os padrões forem ultrapassados
• A freqüência de apresentação não deve ser confundida com
a freqüência de monitoramento
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
75
Freqüência de monitoramento (art. 68)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
76
38
Taxa de emissão
mesma
condição !
NOTA: A taxa de emissão NÃO é calculada com a concentração
corrigida do poluente, senão com a concentração medida, nem
existe uma taxa corrigida!
• Taxa de Emissão = concentração grav.*vazão
• Correção para condição referencial de O2: multiplicar a
concentração do poluente medida com o fator
(21-O2,ref)/(21-O2,med)
NOTA: Fazer primeiro as médias das concentrações dos poluentes
e de O2 durante o intervalo de medição e depois executar a
correção para a condição referencial (em vez de fazer as médias
dos valores corrigidos)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
77
Condição referencial de O2
I.Geração de calor ou energia utilizando combustível gasoso:
Condição referencial de Oxigênio:
a)para processos onde há contato dos gases da combustão com os produtos processados: 17% ou,
quando comprovada a sua impossibilidade técnica, outra concentração de Oxigênio que melhor
caracteriza a condição de boa queima
b)para caldeiras e demais casos: 3%
Potência
Térmica
Nominal
MW
MP-total
mg/Nm3
CO
mg/Nm3
NOx
mg/Nm3
SOx
mg/Nm3
Automonitoramento –
Amostragem
Parâmetros
Freqüência
Até 10
NA
500
NA
NA
CO, O2
Semestral
Entre 10
e 50
NA
100
NA
NA
CO, O2
Semestral
Entre 50
e 100
NA
100
320
NA
CO, NOx e O2
Semestral
Acima de
100
NA
100
200
NA
CO, NOx e O2
Contínuo
cR: conc. do poluente corrigida
cM: conc. do poluente medida
OR: conc. de O2 referencial
OM: conc. de O2 medida
78
39
Exemplo: condição referencial de O2
• É mais nada do que uma referência de diluição com ar, visto que o
excesso de ar é uma variável e quanto mais excesso tanto mais diluição
(= menos concentração)
• Sem definir uma cond. ref. de O2 seria possível atender a qualquer
padrão apenas com suficiente excesso de ar
• Fazer primeiro a média das concentrações e depois a correção
Caso 1
Caso 2
vazão = 1.000
Nm3/h
vazão = (1.000+1.000) Nm3/h
concentração = 150 mg/ Nm3
concentração =
O2 na chaminé = 5 %
O2 na chaminé =
taxa de emissão =
taxa de emissão =
O2 de referência = 3 %
O2 de referência = 3 %
concentração corrigida =
concentração corrigida =
O atendimento ao padrão é verificado depois da correção para a referência
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
79
NOx expresso como NO2
• Processos de combustão emitem NOx o que é uma mistura
de NO+NO2
• A equação NO+NO2=NOx só vale pelo volume
• A parcela de NO tipicamente representa 95 %
• É possível dizer NOx=1,05 * NO (pelo volume)
• expressos como NO2 significa que os mg/m3 são calculados
como o NOx medido fosse puro NO2
• Exemplo: 100 ppm NO+5 ppm NO2 = 105 ppm NOx
105 ppm * 46 kg/22,4m³ = 215,6 mg/Nm3 NOx
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
80
40
SOx expresso como SO2
• Processos de combustão emitem SOx o que é uma mistura
de SO2+SO3
• O SO2 é contabilizado a 100% e o SO3 em 80% = 64/80
• Se o analisador só mede SO2 é preciso acrescentar a
diferença
• Justifica-se um acréscimo de 5% no caso de uso de
analisador portátil
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
81
Altura da chaminé (art. 8)
aplicável para chaminés novas
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
82
41
Períodos emergenciais ou transitórios
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
83
Plano de Atendimento (artigo 5º)
• Indústrias existentes: quem não apresentou o Plano deve
fazé-lo, prevendo o atendimento à 054 até dezembro de
2007
• Indústrias novas: não há necessidade do Plano, entretanto, a
indústria deve estar cadastrada junto com seus processos
dentro dos padrões do banco de dados de fontes fixas
• Sem Plano não há renovação da LO (ordem de serviço
01/2004)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
84
42
Padrões de Emissão
• Expressos geralmente em mg de poluente por m3 na saída do
equipamento, em alguns casos como massa de poluente por
unidade de produção (g/m2 ou g/t)
• A verificação do atendimento é feita através da medição da
concentração do poluente na saída do processo, ou, quando não
há transformação do poluente, através de balanço de massa
• A vazão dos gases pode ser medida ou, no caso da combustão
comum, calculada baseado no tipo e consumo de combustível e
do excesso de ar
• Embora a vazão não esteja limitada, a informação é importante
para o inventário das fontes e para o cálculo da altura da chaminé
• vale: vazão * concentração = taxa (cuidado com referências!)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
85
Padrões de Emissão, vidro
Anexo 10, Res. 382/06 – Conama
Art. 39 Res. 054/06 - SEMA
Poluente
Classificação
Emissão
(kg/t.v.f.) (1)
Particulado
Receita Soda-Cal
0,4
Receita Borossilicato
Chumbo + Outras
0,8
0,5
b) NOx: 1000 mg/Nm3
Vidro Claro (Incolor)
Doméstico
4,5
Plano
4,3
d) SOx: 1500 mg/Nm3
(uso de combustível óleo)
Embalagem
3,2
e) HF: 5 mg/Nm3
Especiais Técnicos
Vidro Colorido
4,5
Doméstico
Plano
7,5
6,7
Embalagem
Especiais Técnicos
5,4
6,7
Gás Natural
Óleo Combustível
1,4
5,0
NOx
SOx
Condição referencial para Oxigênio: 8%
a) Material Particulado Total: 50 mg/Nm3
c) SOx: 800 mg/Nm3
(uso de combustível gás)
f) HCl: 30 mg/Nm3
g) o consumo de aditivos contendo
chumbo, arsênio, selênio, antimônio ou
cromo deve ser documentado e
minimizado dentro do possível.
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
86
43
Classificação de Técnicas de Medição
Classificação Tipo
Técnica de
amostragem
Sinal de
medição
Qualquer trem de amostragem com sonda e
bomba
In-stack (interior do duto) Opacímetro, O2 com ZrO2, NBR 12827
A distância
Escala Ringelmann, medição por satélite
Online
Opacímetro, O2 com ZrO2, a maioria dos
analisadores que trabalham com
características físicas/químicas dos poluentes
Métodos com filtros, cartuchos ou
borbulhadores
Somente analisadores com sinal online ou
quase-online
Qualquer um
Integral ou pontual
Periodicidade
Exemplo
Extrativa
Contínuo
Esporádico
Princípio de
Filtração/gravimetria
funcionamento
Característica física
CIPA, Gravimat
Absorção IR
Característica química
Absorção por solução e posterior titulação
Característica físicoquímica
Característica ótica
Quimiluminescência
Opacímetro
87
Escala Ringelmann (desde 1976*)
Res. 054/06:
Artigo 55 - Fica proibida a emissão
atmosférica, por parte de fontes
estacionárias, com densidade
colorimétrica superior a 20%
equivalente ao Padrão I da Escala de
Ringelmann, exceto nas operações de
aquecimento, modulação e ramonagem,
por um período que totalize 10 minutos,
ao longo das 24 horas do dia.
* Lei nº 977 e Decreto nº 8.468 de São Paulo
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
88
44
Medição a distância
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
89
Medição a distância
Vantagens
Desvantagens (Ringelmann)
• Possível para fontes conduzidas e
fontes fugitivas
• Não requer instalação de
plataforma, orifício e acessos
• Medição a qualquer momento
possível (fiscalização no caso
Ringelmann)
• Barato (Ringelmann)
• Rápido (Ringelmann)
• Resultado subjetivo
• Resultado impreciso
• Método insensível para partículas
claras
• Não existe conversão para mg/Nm³
• Método não se aplica para gases
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
90
45
Medição a distância
Pergunta
Resposta
• Porque não existe a possibilidade
para converter para mg/Nm³?
• Porque o método visual não pega
gases?
• O que teria que mudar para medir
gases?
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
91
Amostragem com saco plástico
Bypass
1. Sonda
2. Filtro de partículas aquecido
3. Remoção da umidade
4. Bomba
5. Válvula reguladora
6. Saco plástico de amostragem
(Tedlar)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
92
46
Amostragem com saco plástico
Configuração evitando o
contato dos gases com a
bomba
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
93
Amostragem com saco plástico
Vantagens
Desvantagens
• Pega substâncias de difícil captação
• Não requer gasômetro
• Permite amostragem sem contato
com bomba
• Amostragem simples
• Conserva a amostra o mais original
possível (olfatometria)
• Transfere amostra gasosa para
laboratório onde pode ser analisada
por cromatografia gasosa
• Não pode haver partículas no saco
• Não pode haver condensação de
umidade no saco
• Volume amostrado limitado ao
volume do saco (não há
acumulação)
• Análise da amostragem tem que ser
rápida (dentro de 72 hs)
• Amostra volumosa
• Resultado integral (período
programável para 1 h)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
94
47
Amostragem com saco plástico
Pergunta
Resposta
• Porque não precisa de gasômetro?
• O quê pode acontecer se o saco for
estocado antes da análise muito
mais do que o limite de 72 hs?
• Como se determina a umidade dos
gases?
• Se em três coletas o primeiro saco
tem 15 litros de gases, o segundo
também 15 litros e o terceiro só 10
litros, então o resultado da análise
do terceiro saco terá que ser
multiplicado por 1,5?
• Como é feita a calibração do
método?
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
95
Amostragem com recipiente duro
1.
2.
3.
4.
5.
7.
8.
Sonda
Filtro de partículas aquecido
Remoção da umidade
Bomba
Válvula reguladora
Recipiente de vidro (Gasmaus)
Septo
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
96
48
Amostragem com recipiente duro
Vantagens
Desvantagens
• As mesmas vantagens como a
amostra com saco plástico, porém,
amostra é menos volumosa
• O vidro é mais inerte do que o
plástico
• O pequeno volume desqualifica a
amostra para a olfatometria
• Forma para transferir a amostra
para o laboratório onde será feita
análise por cromatografia gasosa
• Não pode haver partículas no
recipiente
• Não pode haver condensação de
umidade no recipiente
• Volume amostrado pequeno, por
isso aplicável só em combinação
com cromatografia gasosa
• Análise da amostragem tem que ser
rápida (dentro de 72 hs)
• Fácil de quebrar
• Resultado pontual (não é possível
encher o recipiente aos poucos para
12 pontos, senão cada ponto precisa
seu recipiente)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
97
Amostragem com recipiente duro
Pergunta
Resposta
• Você daria a preferência para o
método com saco plástico ou com
recipiente duro?
• Feita uma amostragem em São
Paulo e levado para o laboratório
em Santos que tipo de complicação
pode acontecer na hora de inserir a
seringa pelo septo?
• Como é feita a calibração do
método?
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
98
49
Amostragem com borbulhadores
1. Sonda
2. Filtro de partículas aquecido
4. Bomba
9. Borbulhador
10. Secante (silicagel)
11. Ajuste da vazão
12. Gasômetro com termômetro
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
99
Amostragem com borbulhadores
Vantagens
Desvantagens
• Método mais preciso (os
métodos de referência
geralmente usam
borbulhadores)
• Permite acumulação nas
soluções
• Pode ser executada em
combinação com amostragem
isocinética de MP
• A sucção isocinética não é
apenas um pré-requisito para
amostra de MP, ela também
deve ser usada quando há uma
mistura inhomogênea dos
gases
• Aplicável para quase tudo
(emissão e imissão)
• Partículas ou gases retidos na sonda e
tubulações
• Vazamento do trem de amostragem
• Trabalhoso porque requer lavagem da
sonda, das mangueiras e pesagem dos
borbulhadores, além dos registros manuais
de volume, temperaturas e pressões
• Instabilidade de alguns reagentes
(transporte refrigerado, proteção contra luz
do sol, preparo dos reagentes no dia da
amostragem)
• Absorção incompleta
• Saturação das soluções
• Resultado integral
• Requer equipe bem treinada
100
50
Amostragem com borbulhadores
Pergunta
Resposta
• Porque o filtro e a sonda são
aquecidos?
• Se na hora de trocar os
borbulhadores um pouco do
reagente pinga na plataforma isso
seria um problema, ou pode ser
desconsiderado desde que não haja
contaminação da plataforma para o
reagente?
• Se há um pequeno vazamento entre
o filtro de MP e os borbulhadores
isso altera ou não o resultado da
amostra?
• O que se pode fazer para aumentar
a sensibilidade do método?
• Como é feita a calibração do
método?
101
Amostragem com cartuchos de adsorventes
1. Sonda
2. Filtro de partículas aquecido
4. Bomba
12. Gasômetro com termômetro
13. Cartucho com adsorvente (carvão
ativado, Tenax, XAD-2)
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nov/dez/2009
102
51
Amostragem com cartuchos de adsorventes
Vantagens
Desvantagens
• Método muito seletivo para certos
HC (p.ex. dioxinas e furanos)
• Permite alta acumulação no
adsorvente
• Geralmente não modifica as
moléculas amostradas
• Aplicável apenas para alguns HC
com volatilidade intermediária
• Adsorção/dessorção incompleta
• Contaminação (branco)
• Algumas substâncias podem reagir
químicamente na superfície do
adsorvente
• Adsorção incompleta
• Saturação dos cartuchos
• Resultado integral
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nov/dez/2009
103
Amostragem com cartuchos de adsorventes
Pergunta
Resposta
• O que acontece com HC muito
voláteis (metano...)?
• O que acontece com HC muito
pouco voláteis (HAP)?
• O que significa seletividade?
• Porque se usa dois cartuchos em
série?
• Como é feita a calibração do
método?
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nov/dez/2009
104
52
Cuidados na Medição de Emissão, I
Dificuldade
Cuidado necessário
Concentrações altas
É muito útil ter uma idéia prévia sobre a
concentração a ser medida, altas concentrações
podem entupir filtros ou saturar soluções antes de
finalizar a amostragem
Altas temperaturas
Verificar a compatibilidade do equipamento com a
temperatura encontrada, usar eventualmente uma
sonda resfriada com água
Condensação de
umidade
Evitar condensação especialmente em filtros ou
células eletroquímicas através de aquecimento ou
secagem
Presença de outros
Estes podem aumentar ou diminuir a leitura do
gases, especialmente poluente de interesse, um secador de gases é
vapor de água
recomendável para minimizar os efeitos de vapor de
água
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
105
Cuidados na Medição de Emissão, II
A condição
de
amostragem
Para gases:
• A velocidade da sucção não influencia a leitura quando há uma
distribuição homogênea da concentração no duto
• Quando há inhomogeneidade da concentração, a sucção deve
acompanhar o perfil da velocidade, porém, não precisa ser
isocinética
Para partículas:
• A velocidade da sucção deve ser isocinética
• Condições de sucção superiores à isocinética produzem uma
concentração de MP inferior do valor real
• Condições sub-isocinéticas produzem uma concentração de MP
superior do valor real
• O efeito da condição não-isocinética é grande para partículas
grandes e pequeno para partículas pequenas
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
106
53
Isocinética, I
ideal
superior
à isocinética
subisocinético
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107
Isocinética, II
sucção
insuficiente
-> medição acima
valor real
superior
à isocinética
subisocinético
demais sucção
-> medição
abaixo valor
real
ideal
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nov/dez/2009
108
54
Cuidados na Medição de Emissão, III
A variação
Para o monitoramento online:
temporal da • Deve ser garantido que a faixa de leitura não seja ultrapassada
concentração • Registrar leituras em intervalos constantes
• Intervalo de amostragem não deve ser inferior de 10 minutos
• Processos por batelada devem ter suas emissões monitoradas
durante um ciclo inteiro
Para o monitoramento integral:
• Não é um problema
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nov/dez/2009
109
Cuidados na Medição de Emissão, IV
A variação
local da
concentração
Para o monitoramento de gases:
• É menor para gases do que para partículas por causa da difusão
• A homogeneidade dos gases aumenta com a distância do local da
sua geração, geralmente há uma boa mistura depois do exaustor,
possibilitando um único ponto de amostragem
• Fluxo ciclônico não é um problema
Para o monitoramento de material particulado:
• A homogeneidade é influenciada por singularidades
• Definir local do orifício conforme a norma
• Requer o monitoramento em vários pontos da seção, sendo cada
ponto o representante de uma área igual e cada período de
amostragem igual
• O tempo mínimo de coleta é de 60 min (CIPA) e 30 min
(Gravimat)
• O fluxo ciclônico deve ser evitado
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
110
55
Plataforma
2m
• NBR 10700:
Planejamento de
Amostragem em Dutos e
Chaminés de Fontes
estacionárias Procedimento
Orifício
111
Local de Amostragem
• Seção com 2 D a jusante e 0,5 D a montante de qualquer
singularidade (ideal 8 D e 2 D)
• Medição em dois eixos, acessados por orifícios (seção
redonda)
• Determinar número de pontos de acordo com a figura 1 da
NBR 10701/1989
• Verificar ausência de componentes radiais no escoamento
(média menor de 20°)
• Verificar a possibilidade da instalação de uma plataforma
junto com as instalações necessárias p/amostragem
(cuidado com andaimes e questões de segurança:
queimaduras, queda etc.). Largura da plataforma
recomendada pela CETESB: 2m
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nov/dez/2009
112
56
Número de Pontos
Distância A em diâmetros
N° mínimo de pontos
A
B
Distância B em diâmetros
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113
Localização dos Pontos na Seção
14,6
85,4
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114
57
Medição em vários Pontos da Seção
A seção é dividida em áreas iguais, nos centros das quais é
posicionada a sonda. Note que não há medição no centro do duto!
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nov/dez/2009
115
Cuidados na Medição de Emissão, V
Análise do
• Devem ser protocoladas as condições operacionais que
resultado em possam ser percebidas pelo amostrador (p.ex. hora da
função da
alimentação da caldeira, número de pintores em ação...)
condição
• É da responsabilidade da indústria fornecer esta informação
operacional
e é necessário deixar claro que a equipe de amostragem vai
informar apenas os horários de início e final
• A condição operacional durante a amostragem deve ser
típica, ou seja, aquela condição que prevalece na maioria do
tempo
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nov/dez/2009
116
58
Coletor Isocinético de Poluentes Atmosféricos CIPA
captação, medição temperatura
remoção partículas
remoção umidade (medir gases)
ajuste da isocinética
velocidade
gases
medição volume amostrado
medição vazão da amostra
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nov/dez/2009
117
Funções CIPA
1) coleta isocinética ponto a ponto
2) retenção do material particulado em filtro apropriado
3) desumidificação do gás coletado
4) medição da massa de material particulado retida
5) medição do volume do gás seco coletado
6) medição da massa de água retida
7) determinação gravimétrica da concentração de material
particulado
8) determinação da velocidade e vazão dos gases
técnica amostragem, sinal da medição, periodicidade,
principio de funcionamento ?
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nov/dez/2009
118
59
Medição da umidade
CIPA:
peso da água = peso final dos borbulhadores – peso inicial
volume água (Nm³) = massa água / densidade água
densidade vapor de água = ?
umidade (%) = volume água / (volume água + volume seco)
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nov/dez/2009
119
Medição em 6 etapas (planilhas)
1) Medição preliminar
2) Escolha da boquilha e cálculo do Fator K
3) Teste Vazamento
4) Dados da medição
5) Pesos
6) Resultados e Banco de Dados
opção: acompanhado pelo arquivo em Excel
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nov/dez/2009
120
60
1ª etapa:
Medição
preliminar
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
121
2ª etapa: Escolha da boquilha e
cálculo do Fator K
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
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61
3ª etapa: Teste
Vazamento
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
123
Teste de vazamento
• Montar aparelhagem
• Tampar a boquilha
• Ligar sistema de aquecimento até atingir 120 +- 14°C
• Ligar bomba com ajuste fino completamente aberto e ajuste
grosso completamente fechado
• Abrir, parcialmente, a válvula de ajuste grosso e fechar,
vagarosamente, a válvula de ajuste fino, até que um vácuo
de 380 mmHg seja atingido
• Um vazamento de até 0,57 l/min é tolerável
• A fim de quebrar o vácuo, primeiramente remover,
vagarosamente, a rolha da boquilha e imediatamente
desligar a bomba
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
124
62
4ª etapa: Dados da Medição
Depois de desligar a bomba, fazer ensaio de vazamento na
depressão máxima registrada durante a amostragem e
anotar a taxa de vazamento na planilha Dados Gerais
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
125
nov/dez/2009
126
5ª etapa: Pesos
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
63
5ª etapa: Pesos iniciais
• Colocar 100 ml de água destilada em cada um dos dois
primeiros impinger (borbulhadores); NOTA: o segundo
impinger é aquele com a plaqueta de impactação na haste
• O terceiro impinger deve ser deixado sem água
• Colocar aproximadamente 200 gramas de sílica gel seca no
quarto impinger (cerca da metade do volume dele)
• Pesar cada borbulhador com precisão de 0,5 g
• Determinar o tara do filtro condicionado com precisão de 0,1
mg; NOTA: o condicionamento consiste em dessecá-lo a (20 ±
5)°C a pressão ambiente durante 24 hs, e pesagem em
intervalos de 6 hs até a diferença entre duas pesagens seja
inferior a 0,5 mg (condicionamento alternativo: um período
de 2 hs a 105 °C em estufa seguida por 2 hs no dessecador)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
127
5ª etapa: Pesos finais, I
• Remover a sonda e fechar com rolha todas as aberturas
existentes na sonda, porta-filtro e borbulhadores
• Remover para um recipiente adequado o filtro com a amostra
de material particulado
• Remover para um recipiente adequado , previamente pesado,
todo o material particulado depositado no interior da boquilha,
sonda, ciclone, Erlenmeyer e porta-filtro; NOTA: utilizar
escova e uma mistura de acetona e água destilada (1:1)
lavando até que nenhum material seja percebido visualmente
• Registrar o volume total da mistura utilizada para
determinação da prova em branco
• Determinar os pesos finais
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
128
64
5ª etapa: Pesos finais, II
• Para o filtro: seguir o mesmo procedimento para a
determinação do peso final como adotado para o peso
inicial; NOTA: o filtro não deve ficar exposto por mais de 2
min ao ambiente do laboratório, cuja umidade relativa deve
ser <50%
• Para o material coletado via lavagem: colocar o recipiente
em um sistema de aquecimento e evaporar até quase secura,
efetuando a secagem final em estufa a 105 °C, dessecar por
alguns minutos e registrar o peso final com precisão de 0,1
mg
• Evaporar 200 ml da mistura acetona/água com o mesmo
procedimento do líquido da lavagem para calcular a massa
da prova em branco, extrapolando para o volume utilizado
• Pesar cada um dos borbulhadores com precisão de 0,5 g
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
129
nov/dez/2009
130
6ª etapa:
Resultados
MP
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
65
6ª etapa: Comentários
• Na planilha resultados não ha nada a fazer, é só para consultar
resultados
• A verificação da isocinética é feita pela comparação do volume
medido com o volume teórico, cujo valor deve se encontrar entre 90 110 %
• A norma só pede o atendimento da isocinética integral, não da
individual, cujas valores podem ser consultadas na planilha Dados da
Medição; NOTA: a média dos valores individuais não é igual da
isocinética integral
• O campo Resultado válido? verifica as seguintes condições:
•o volume total coletado não deve ser inferior a 0,85 m3
•a isocinética deve se encontrar entre 90 - 110 %
•a condição de operação durante a amostragem deve ser
caracterizada como típica (planilha Dados da Medição)
•a temperatura média da caixa quente deve se encontrar entre 110 130 °C
•a temperatura máxima da caixa fria deve ser <20 °C
•o tempo total da amostragem deve ser no mínimo 60 min
•os testes de vazamento devem atender ao limite aceito
131
Cálculos
• Concentração gravimétrica = massa/volume seco amostrado em
CNTP
• Volume s. a. CNTP = (leitura gasômetro*Y) pg/760*273,15/Tg
• Vazão da chaminé = v * A (cuidar da condição)
• Isocinética = (Volume gás amostrado/Volume teórico pela
boquilha)
• Taxa de Emissão = concentração grav.*vazão (cuidar da condição)
• Corr. p/condição referencial de O2: multiplicar a concentração do
poluente medida com o fator (21-O2,ref)/(21-O2,med)
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
132
66
Falhas comuns
•
Falta na formatação do banco de dados
•
Local da medição não informado
•
Condição operacional durante amostragem não informada
•
Planilhas de campo incompletas
•
Método inadequado/sem provar equivalência
•
Laudos de calibração incompletos ou vencidos
•
Procedimento fora da norma sem justificativa
•
Falta de comentário tanto para valores acima do padrão quanto
para valores muito baixos
•
Falta da leitura do artigo 66 da Res. 054
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
133
Material Particulado: Elementos do relatório
• Resumo no formato da Portaria 001
• Planilhas de campo, por exemplo, cópias das etapas 1 - 6
• Certificados de calibração, dentro do prazo de validade
(máximo 1 ano), para
• gasômetro (FCM ou Y)
• tubo Pitot (Cp)
• placa de orifício (Delta H@)
• O relatório deve comentar resultados acima de padrões
estabelecidos
• Responsável técnico com a devida ART ou equivalente
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
134
67
Analisadores portáteis: características
• Medição da temperatura dos gases
• Medição da temperatura ambiental
• Medição da concentração dos gases (um componente por
célula instalada)
• Impressão de cada conjunto de valores junto com data e
hora
• Cálculo de parâmetros de combustão importantes, por
exemplo através do arquivo analisador_gases_Similar.xls
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
135
Analisadores portáteis: Normas
• DIN EN 50379, partes 1-3
• O uso dos analisadores é aceito quando acompanhado
com certificado de calibração válido (prazo máximo de
validade: 1 ano)
• Quanto a inexperiência do pessoal do campo, o método é
mais seguro do que os métodos consagrados que são
manuais; isto vale especialmente para NOx
• O método também é mais seguro visto uma possível
manipulação, porque os valores impressos não são
editáveis
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
136
68
Analisadores portáteis: Ponto de Amostragem
• A NBR 10701, NB-1202 não limita expressamente a sua
aplicação para material particulado, porém, o termo
singularidade para um joelho não faz sentido para gases,
subentende-se assim a necessidade de construir uma
plataforma só para material particulado
• Geralmente, um ponto depois do exaustor ao nível do
solo é suficiente para amostrar gases
• O ponto correto é aquele com a maior temperatura
medida
• Em casos excepcionais, como dutos muito grandes, a
medição em um único ponto pode ser insuficiente
• ATENÇÃO: A medição de O2 como parte da medição de
MP deve ser feita no mesmo local
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
137
Execução da Medição em três etapas
1) Definição do tipo de combustível e o seu consumo
2) Dados da medição
3) Resultados e Banco de dados
opção: acompanhado pelo arquivo em Excel
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
138
69
1ª etapa: Combustível
nesta planilha precisa apenas escolher o tipo de
combustível e informar o seu consumo
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
139
2ª etapa: Dados da
Medição
• A cada medição corresponde uma linha, valores desta
devem ser comprovadas através de impressão do extrato
• O preenchimento pode ser durante a medição ou depois
(valores da memória)
• Manter intervalos de tempo constantes entre as leituras
(por exemplo 1 minuto)
• Período mínimo de medição: 10 minutos
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
140
70
3ª etapa: Resultados
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
141
Gases: Elementos do relatório gases
• Resumo no formato da Portaria 001
• Cópias dos extratos da impressora do medidor
• Certificados de calibração, dentro do prazo de validade
(máximo 1 ano), para cada gás medido (incl. O2)
• O relatório deve comentar resultados acima de padrões
estabelecidos
• Responsável técnico com devida ART ou equivalente
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
142
71
Critérios de atendimento aos padrões (art.19)
•
Monitoramento periódico
a) todos os resultados atendam os padrões (na média, não pelos
valores individuais)
•
Monitoramento contínuo
a) 90 % das médias diárias atendem o padrão
b) até 10 % das médias diárias atendem até 130 % do padrão
•
A média diária requer monitoramento válido durante 75%
do tempo operado no dia
•
Serão desconsideradas situações transitórias até 2% do
tempo operado
•
A disponibilidade mínima do analisador contínuo é 67%
•
Guardar registros durante pelo menos 3 anos
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
143
Equipamento de remoção de poluentes atmosféricos
gás sujo
Separadores gravitacionais
Separadores de inércia mássica
Filtros
Lavadores
Precipitadores eletrostáticos
Biofiltros
Adsorvedores
Condensadores
Incineradores
gás limpo
produto: seco, lodo, gasoso
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
144
72
Critérios para a escolha do equipamento
• Aplicabilidade
• vazão
• grau de remoção
• tipo de pó
• regime de operação (por batelada/contínua)
• temperatura
• corrosividade do meio, entre outros
• Custo de investimento e a sua conservação financeira
• Custo operacional (energia elétrica, insumos)
• Destinação dos produtos gerados
• Disponibilidade operacional
• Manutenção/Desgaste
• Espaço necessário
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
145
Tipo de tratamento/prioridades
origem do poluente?
A
do produto processado
dos insumos
do combustível
do ar de combustão
da forma como o processo é operado
como posso diminuir a geração?
pelo processo mais eficiente
com insumos mais limpos
melhor combustível
B
outro queimador
com controle de processo
como posso tratar o restante?
tem que funcionar
relação custo/benefício C
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
146
73
Faixa de operação de equipamentos
Faixa de diâmetro [m-6]
Tipo de equipamento
filtro de carvão ativo
até 0,005
filtro manga
0,1 – 100
lavador
0,5 – 100
precipitador eletrostático
0,01 – 100
câmara de sedimentação
> 10
ciclones
>1
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
147
Misturas gás/sólido ou gás/líquido
Faixa de diâmetro [m-6]
Tipo de pó
moléculas de gases
até 0,005
smog
0,002 – 2
vírus
0,003 – 0,7
fumaça de cigarro
0,01 – 1
bactérias
0,4 – 10
nuvens, neblina
2 – 50
cimento
4 – 100
pó sedimentável
5 – 100
cabelo humano
40 – 200
visível ao olho nu
> 10
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
148
74
Exemplos de ciclones
Vantagens:
• barato na construção
• não tem peças em
movimento
• barato na manutenção
• produto seco
• ampla faixa de
temperatura e
granulometria
• maior eficiência do que
câmaras gravitacionais
Desvantagens:
• baixa eficiência para pó
fino
• alto custo operacional
Ciclones com entrada em forma espiral e helicoidal
Fonte: Prof. LAERCIO MANTOVANI FRARE
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
149
Filtro Manga
Foto: apresentação filtro manga
Prof. Laercio Mantovani Frare
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
1. casco
2. elemento filtrante
(manga)
3. gaiola da manga
4. manga durante o
ciclo de limpeza
5. tubo venturi
6. reservatório de ar
comprimido 6 bar
7. válvula de
diafragma
8. tubo injetor
9. comporta de pó
A. gás sujo
B. gás limpo
C. descarga pó
D. ar comprimido
nov/dez/2009
150
75
Etapas necessárias para lavadores de pó
gás sujo
contato entre
partículas e
gotículas
gás limpo
separação
gás/líquido
misturada
líquida
c/partículas
líquido
tratado
reposição água, agentes
químicos
tratamento e
separação
líquido/sólido
líquido
recuperado
prensa
lodo
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
resíduo
para
destinação
final
nov/dez/2009
151
Etapas para absorção física
gás limpo
gás com
produto
absorção
separação
absorvente/
produto
produto
absorvente
recondicionado
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
152
76
Etapas para adsorção física
gás limpo
vapor
desorção
leito 2
adsorção
leito 1
gás com
produto
separação
vapor/produto
Fase: adsorção
vapor
condensado
revezamento
para reuso ou
ETE
Fase: desorção
produto
recuperado
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
153
Incineração
Poluentes contendo carbono e/ou hidrogênio (incluíndo
cheiros) podem ser removidos, ou seja, convertidos nas
substâncias inofensivas CO2 e H2O por combustão.
Problemas:
a) produtos adicionais gerados pela combustão,
mesmo quando ela for completa
b) uma combustão incompleta
c) o consumo de energia
Dr. Andreas Grauer Treinamento Gestão atmosférica PMC
nov/dez/2009
154
77
Poluentes gerados na combustão
configuração
porte
combustível
condição de
queima
material
processado
resultados
comb. completa: CO2, H2O, SO2, NOx
}
comb. incompleta: CO, HC, H2S, fuligem,
odor
prod. adicional: NOx, N2O
impurezas: SO2, SO3, NOx, cinzas,
cloretos, fluoretos, metais, dioxinas e
furanos
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Princípios de boa queima
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Queimar completamente
Queimar economicamente
Realizar medidas primárias antes das secundárias
Combustível fácil, instalação simples
Combustível difícil, instalação complexa
Instalação pequena, exigência ambiental básica
Instalação grande, exigência ambiental completa
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78
Combustão completa
incompleta
Produtos de queima incompleta:
• CO
• Fuligem (fumaça preta)
• HC
• Odor
4T
1.
2.
3.
4.
Temperatura (>750 ºC)
Turbulência (mistura homogênea dos gases)
Teor de O2 (excesso de ar na faixa recomendada)
Tempo de Residência (> 2 segundos)
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Os 4T da combustão
parâmetro
correção
temperatura
evitar excesso de umidade, tijolo
refratário, diminuir excesso de ar,
evitar carga baixa
boa distribuição do ar e do
combustível, alimentação constante
fornecer ar em função do
combustível
dimensionamento da fornalha, não
sobrecarregar fornalha
turbulência
teor de O2
tempo de
permanência
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79
Excesso de ar correto
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Excesso de ar insuficiente
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160
80
Excesso de ar acima da faixa ideal
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Faixas típicas de λ (arreal/arteórico)
queima de
O2, ref
λ
excesso
óleo/gás
3%
1,17
17 %
carvão mineral
7%
1,50
50 %
bagaço de cana
8%
1,62
62 %
cavaco/lenha
11 %
2,10
110 %
secagem
17 %
5,25
425 %
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162
81
Significado das faixas de λ
Excesso de ar Comentário
bem menor do
típico
problema operacional com provável emissão de
fumaça preta
pouco menor do
típico
uma boa fornalha pode queimar bem assim, mas
requer controle de CO; boa eficiência térmica
típico
provavelmente não há emissões acima dos
padrões, rendimento médio, eventual potencial
de melhoria ocioso
algo acima do
típico
melhoria da eficiência provável, mas pode ser
justificado pelo combustível complicado
bem acima do
típico
além da energia jogada fora pela chaminé há um
problema de temperatura e logo de CO
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Excesso de ar
Combustível
amin:
λ*amin
Combustão
gases de combustão esteq.
queima esteq.
excesso de ar
(λ-1)*amin
Fator de Ar (Lambda): λ =
Ar que entra na combustão
Ar estequiométrico (mín)
Balanço de O2: λ = 1 + vminseco/amin O2/(21-O2)
simplificado: vminseco = amin
λ = 21/(21-O2)
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164
82
O desafio das fontes móveis
30/09/2005 Poluição veicular urbana
Mônica Kofler Freitas
... dados da CETESB - 2003 - mostram que 97%
destes poluentes na Região Metropolitana de São
Paulo são emitidos por veículos em circulação ou
em processos evaporativos de seus reservatórios.
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Poluentes gerados por motores de combustão
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
CO2
Legenda:
CO
HC pelo escapamento
Poluente limitado
HC pela evaporação
Poluente não limitado
Benzeno
NOx
SO2
cheiro
partículas pelo escapamento
partículas pelos freios, pneus, asfalto
Aldeídos
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83
Fatores de emissão para frotas
[t/ano]
CO
NOx
84.200
HC
MP
SOx
790.200
51.800
RMSP gasolina
22.900
211.500
12.600
RMSP álcool
324.500
72.400
20.200
11.200
444.400
179.500
20.200
11.200
1.685.000
238.900
0,0299
0,0034
0,0019
0,2808
81.337
9.153
5.075
763.524
118,9%
227,2%
3,4%
poluicão veicular urbana.doc
RMSP óleo diesel
RMSP moto
388.900
0,0648
176.222
7,1%
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Soma para 6 mio veículos
por veículo e ano
detran ano 2002: 2718779
inventário fixo/móveis
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Legislação sobre emissões veiculares
- Lei nº 8.723/93
- Resolução CONAMA nº 18/86
- Resolução CONAMA nº 01/93, 07/93, 08/93
- Resolução CONAMA nº 14/95, 15/95, 16/95, 18/95
- Resolução CONAMA nº 226/97, 227/97
- Portaria IBAMA nº 085/96, 086/96
- Portaria IBAMA nº 167/97
- Resolução CONAMA nº 241/98, 242/98
- Resolução CONAMA nº 251/99, 252/99, 256/99
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84
Veículos em uso - ciclo Otto
Conama 07/93
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nov/dez/2009
169
Veículos em uso - ciclo Diesel
Art. 1º- Toda Empresa que possuir frota própria ...
movidos a óleo Diesel, deverão criar e adotar um
Programa Interno de Autofiscalização da Correta
Manutenção da Frota quanto a Emissão de Fumaça
Preta...;
Art. 4º- Os limites de emissão de fumaça preta a
serem cumpridos por veículos movidos a óleo
Diesel, em qualquer regime são:
a) menor ou igual ao padrão nº 2 da Escala
Ringelman, quando medidos em localidades
situadas até 500 (quinhentos) metros de altitude;
b) menor ou igual do que o padrão nº 3 da Escala
Ringelman, quando medidos em localidades
situadas acima de 500 (quinhentos) metros de
altitude
Portaria Ibama 85/96
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85
Veículos em uso - ciclo Diesel (aceleração livre)
...os limites máximos são os valores certificados
apresentados na etiqueta afixada na coluna da porta dianteira
direita dois veículos...
Para veículos anteriores à vigência da Resolução Conama
16/95 são estabelecidos os limites máximos de opacidade da
tabala abaixo:
Conama 251/99
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Fatores de emissão para automóveis
Fatores de Emissão Automóveis
40,0
CO
35,0
HC*10
30,0
NOx*10
MP*100
g/km
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
km/h
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172
86
Fatores de emissão para ônibus
Fatores de emissão para Ônibus
40,0
35,0
CO
30,0
HC
g/km
25,0
NOx
MP*10
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
0
10
20
30
40
50
km/h
60
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70
80
90
nov/dez/2009
100
173
Fatores de emissão para caminhão
Fatores de emissão caminhões
40
35
CO
30
HC
NOx
g/km
25
MP*10
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
km/h
60
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70
80
90
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100
174
87
Transporte de 50 pessoas*km
g de
poluentes
CO
HC
NOx
(20 km/h)
(20 km/h) (20 km/h)
Automóvel
(lotação 1
pessoa)
Ônibus
(lotação 50
pessoas)
11g/km* 1,4g/km 1,3g/km* 0,03g/km
*50km
50km
*50km 50km
=1,5g
=550g
=70g
=65g
6g
3g
16g
1,2g
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MP
(20 km/h)
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Fontes móveis – Fontes fixas
g de poluentes CO
por kg de
combustível
HC
NOx
MP
11g/km* 1,4g/km* 1,3g/km* 0,03g/km
(20 km/h;
13,33km 13,33km 13,33km *13,33km
13,33 km/kg)
=18,7g
=0,4g
=146,6g
=17,3g
12,42Nm3* 12,42Nm3*
Caldeira a 12,42Nm3*
?
3
0,5g/Nm
0,82g/Nm3 0,25g/Nm3
óleo
=6,2g
=10,2g
=3,1g
(λ=1,17)
Automóvel
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176
88
Idéias inusitadas
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Alternativas para o rodízio
•
Ônibus público seguro, inclusive para alunos
•
Usar ônibus ou tráfego não motorizado (bicicleta,
caminhadas)
•
Vias seguras para pedestres
•
Infra-estrutura segura para bicicletas em prédios
•
Menos vagas em estacionamentos centrais
•
Onda verde na vias
•
Pedágio urbano
•
Descentralização/Valorização da periferia
•
Prioridade para formas limpas de transporte
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178
89
Pedágio urbano
Londres:
• a partir do fev/2008 caminhões com altas emissões
pagam um pedágio diário de 200 libras (665 R$) para
entrar no centro de Londres
• a partir de jul/2008 este pedágio será extendido para
ônibus e vans
• desde 2003 é cobrado o pedágio para automóveis de 8
libras (27 R$) o que motivou muitas pessoas utilizar o
transporte público
• é prevista uma economia de custos de saúde de 250 mi
libras até o ano de 2012 como conseqüência do pedágio
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Contato
Dr. Andreas Grauer
[email protected]
[email protected]
Fone: 3074-0323, 9968-2893
Legislação, Relatórios e Boletins Qualidade do Ar:
http://www.iap.pr.gov.br/index.php
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