A Resolução dos Problemas de Poluição Atmosférica Gerados pela
Indústria Têxtil através de uma Nova Tecnologia: Precipitação
Electrostática a Húmido (Condensing WESPTM)
A precipitação electrostática a húmido é uma nova tecnologia que se tem afirmado como
uma excelente opção no abatimento de partículas, névoas oleosas sub-micrónicas e
compostos orgânicos voláteis presentes nos fumos provenientes das râmolas e de outros
processos de acabamento térmico têxtil. A eficiência depurativa, testada, é da ordem dos
99,99% para partículas até 0,01 micron, garantindo-se também um fluxo gasoso com
opacidade zero.
António Barreto Archer* e João Rui Machado**
1. Introdução
A indústria têxtil apresenta uma grande diversidade de processos produtivos, que dependem
dos diversos tipos de matérias-primas (algodão, lã e fibras sintéticas) e das etapas presentes
numa determinada unidade industrial, as quais incluem a fiação, a tecelagem, a tinturaria, o
acabamento e a confecção. Na tinturaria e no acabamento surgem muitos dos problemas de
poluição atmosférica, resultantes essencialmente dos processos de acabamento químico e
mecânico. Os materiais utilizados nestes processos incluem óleos de lubrificação,
plasticizadores, pastas de impressão e impermeabilizantes. Todos estes materiais são
essencialmente compostos orgânicos (normalmente à base de hidrocarbonetos). Após o
revestimento, os produtos sofrem processos de cura que passam pela secagem e termofixação.
Em resultado destes processos tem lugar a vaporização das substâncias presentes sob a forma
de compostos orgânicos voláteis de elevado peso molecular. Estes compostos tomam a forma
de um fumo visível e apresentam odores desagradáveis. Este fumo é constituído por
pequeníssimos sólidos ou partículas líquidas de compostos orgânicos voláteis, de diâmetro
inferior a 1 micron.
As partículas presentes no ar são uma constante preocupação para a saúde humana devido à
sua capacidade de penetração em regiões sensíveis do trato respiratório. Enquanto que as
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partículas de maior dimensão se alojam no trato respiratório superior, as partículas de menor
dimensão podem ser profundamente inaladas até aos pulmões, onde são absorvidas pela
corrente sanguínea ou permanecem alojadas por períodos de tempo muito longos. Os
compostos presentes nestas partículas podem também provocar alterações da estrutura celular.
São numerosos os estudos científicos que têm relacionado a presença de partículas no ar com
uma dimensão inferior a 1 micron, com o agravamento de doenças respiratórias e do coração,
tais como a asma, bronquite, enfisema, doenças cardíacas, cancro e morte prematura.
Para além do efeito directo na saúde humana, as partículas presentes no ar reduzem a
fotossíntese realizada pelas plantas, devido à sua deposição na superfície das folhas e
consequente redução da exposição à luz. A acumulação de partículas na superfície das folhas
pode também aumentar a susceptibilidade das plantas a doenças e pragas. O efeito das
partículas também é sentido ao nível da diminuição da visibilidade e a diminuição da
degradação química e física dos materiais, por acção das partículas ácidas.
Devido ao efeito devastador deste tipo de poluentes, na saúde humana e no ambiente, várias
organizações mundiais, entre as quais a EPA (Agência de Protecção Ambiental dos Estados
Unidos da América), têm vindo a desenvolver esforços no sentido de estabelecer padrões para
a detecção e quantificação de partículas de pequenas dimensões, que permitam reduzir o
efeito da poluição atmosférica no ambiente e, consequentemente, na saúde humana. De modo
a fazer face à evolução das exigências legislativas ambientais, torna-se extremamente
importante que as empresas possuam tecnologias fiáveis, que garantam um constante respeito
pela legislação ambiental, ao longo do tempo.
A tecnologia que apresentamos neste artigo, Precipitação Electrostática a Húmido
(Condensing WESPTM), é uma nova tecnologia que se tem afirmado como uma excelente
opção no abatimento de partículas sub-micrónicas, sendo capaz de responder aos constantes
desafios da legislação ambiental. A precipitação electrostática é baseada no fenómeno de
remoção electrostática, ou velocidade de migração, a qual aumenta em função do decréscimo
da dimensão das partículas. A eficiência depurativa, testada, é da ordem dos 99,99% para
partículas até 0,01 micron, garantindo-se também um fluxo gasoso com opacidade zero.
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2. Descrição do Processo
Estas unidades de tratamento são concebidas de forma a aproveitar a humidade do gás
saturado para uma contínua irrigação dos tubos (eléctrodo positivo), eliminando
definitivamente o problema de sujamento das paredes dos tubos e a consequente diminuição
na eficiência depurativa, mesmo estando na presença de substâncias de elevada viscosidade
ou colantes. Isto faz com que a manutenção seja extremamente reduzida. A presença de um
estádio
húmido
preliminar
permite
obter
um
elevado
rendimento
depurativo
independentemente das características de resistividade das partículas presentes no fluxo
gasoso.
2.1 Entrada e arrefecimento do gás
O fluxo gasoso quente é recolhido na parte baixa do electrofiltro, onde é pré-arrefecido
através de um chuveiro de arrefecimento. A entrada faz-se através de uma flange de secção
rectangular, que permite distribuir uniformemente o fluxo gasoso através da unidade de
precipitação.
2.2 Fase de Pré-lavagem do gás
Na zona inferior do electrofiltro, numa fase de lavagem (scrubbing) em leito multicanal, o gás
é ulteriormente arrefecido até à completa saturação e pré-lavado de todas as partículas com
dimensão superior a 2 micron. O leito cria um estrato turbulento de micro-névoa aquosa, que
favorece a transferência de massa dos gases solúveis e das partículas para a fase líquida de
lavagem. A água de lavagem é continuamente recirculada de um pequeno tanque de recolha
inferior.
2.3 Precipitação Electrostática
O gás saturado, uniformemente distribuído por toda a secção do equipamento, atinge os
numerosos tubos-eléctrodo do WESP. No centro de cada um dos tubos está presente um
eléctrodo de ionização que gera um forte campo eléctrico (até cerca de 70.000 Volt). Este
eléctrodo é constituído por uma estrutura metálica rígida com pontas aguçadas ionizantes,
posicionadas ao longo da haste. Deste modo, garante-se um campo eléctrico de força máxima
e uma garantia de elevada resistência da estrutura. As partículas que atravessam o espaço
compreendido entre as pontas aguçadas e as paredes do tubo são interceptadas pelas
moléculas do gás carregadas negativamente, que se movem em direcção às paredes do tubo
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(eléctrodo positivo). As cargas negativas no gás e os aniões dispersos acumulam-se sobre as
partículas inquinantes, que assim ficam saturadas de cargas negativas. O processo é
extremamente favorecido pela presença de gotículas de água dispersas e, portanto, é pouco
influenciado pelas características de resistividade das substâncias inquinantes. As partículas
carregadas negativamente migram para a superfície interna dos tubos-eléctrodo. No sistema
(Condensing WESPTM), desenvolvido pela empresa de engenharia italiana ACTEA, as
paredes dos tubos são arrefecidas externamente por uma camisa de água: a diferença de
temperatura entre o gás e as paredes causa uma condensação da humidade do fluxo gasoso
saturado na superfície interna dos tubos, criando um filme líquido que transporta as partículas
inquinantes para o fundo do electrofiltro. O filme líquido tem uma dupla vantagem: a) protege
as paredes dos tubos do sujamento devido às substâncias inquinantes presentes no fluxo
gasoso; b) encapsula as partículas, evitando que estas retornem ao fluxo gasoso. Não são
necessárias limpezas adicionais. Eventualmente, está previsto um sistema de jacto de água
automático para uma lavagem extraordinária (em média, uma vez por ano).
2.4 Dados Técnicos
O campo eléctrico de ionização varia entre os 30.000 e os 70.000 V, através de um controlo
electrónico que reage em função da resistividade do fluxo gasoso. O pré-scrubber remove as
substâncias solúveis e as partículas de dimensão superior a 2 micron. O sistema de
precipitação electrostática a húmido permite a remoção de partículas e compostos orgânicos
voláteis condensáveis até dimensões tão pequenas como os 0,01 micron. Os isoladores que
separam a parte em tensão da caixa são cerâmicos e posicionados externamente. O
equipamento possui um sistema de recirculação de ar quente para manter o equipamento sem
humidade, garantindo uma longa duração sem necessidade de intervenções de manutenção. O
sistema electrónico de controlo do potencial tem um bloqueio de segurança e um
microprocessador de controlo. As perdas de carga do sistema são extremamente baixas (13
mm de coluna de água através do precipitador electrostático, 25 mm de coluna de água total,
considerando o pré-scrubber), o que reduz a potência do ventilador e o respectivo consumo
energético. Não existem possibilidades de entupimento, porque não existem filtros e os tubos
são de diâmetro muito largo e continuamente limpos pelo líquido de condensação. Não
existem neste tipo de Estação de Tratamento de Efluentes Gasosos partes em movimento, que
requeiram manutenção. Os eléctrodos de emissão são constituídos por barras de 25 mm de
diâmetro e não por fios finos que se poderiam romper.
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3. Campo da Aplicação
A tecnologia que apresentamos neste artigo, Precipitação Electrostática a Húmido
(Condensing WESPTM), é indicada para o tratamento dos fumos provenientes das râmolas na
termofixação de fibras têxteis e de outros processos de acabamento térmico têxtil. Com este
tipo de Estação de Tratamento de Efluentes Gasosos é possível o abatimento das partículas e
névoas oleosas sub-micrónicas, dos compostos orgânicos voláteis e dos odores, com uma
elevada eficiência depurativa (99,99%), assim como a obtenção de um fluxo gasoso com
opacidade zero. A presença de um estádio húmido permite também o abatimento das
substâncias solúveis em água, tais como o amoníaco e os aldeídos, normalmente presentes nas
emissões de râmolas e de outros processos de acabamento térmico têxtil.
4. Conclusão
A poluição atmosférica é um problema que não tem fronteiras. Não pode ser abordado de uma
forma isolada pelos diversos países, mas terão de ser encontradas soluções ao nível global.
Tal como foi referido neste artigo, diversos países têm procurado estratégias concertadas
através de compromissos assumidos, ao nível governamental, no sentido da redução da
poluição atmosférica. Dada a dimensão do problema, a poluição atmosférica tem sido
estudada em todo o mundo com o objectivo de encontrar soluções de prevenção e tratamento,
procurando aprofundar os conhecimentos adquiridos em termos dos efeitos da poluição no
ambiente e na saúde humana. Por tudo isto, a legislação ambiental é cada vez mais rigorosa,
no sentido de proteger as pessoas e o ambiente da exposição aos poluentes atmosféricos.
Neste artigo fizemos uma breve apresentação técnica do tratamento de efluentes gasosos por
precipitação electrostática a húmido (Condensing WESPTM), aplicado aos efluentes gasosos
provenientes dos processos de termofixação e acabamento térmico têxtil. Esta tecnologia
permite atingir uma elevada eficiência depurativa (99,99%) para partículas sub-micrónicas na
forma líquida ou sólida até 0,01 micron, bem como a obtenção de um fluxo gasoso com
opacidade zero. Uma instalação industrial têxtil equipada com este tipo de tecnologia de
tratamento das suas emissões gasosas estará seguramente preparada para cumprir os requisitos
da legislação ambiental presente e enfrentar os constantes desafios que lhe serão colocados no
futuro.
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Eng.º Químico e do Ambiente, FEUP e OE
Advogado
Archer Consulting (Representante da tecnologia Condensing WESP TM da ACTEA em Portugal)
E-mail: [email protected]
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Licenciado em Química, UM
Alquímica (Laboratório de análise de emissões gasosas e ar ambiente)
E-mail: [email protected]
Precipitador Electrostático a Húmido (Condensing WESP TM) para 55.000 Nm3/h, instalado pela ACTEA
na empresa têxtil italiana CARVICO.
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