Módulo 4 Tecnologias para controle ambiental

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1 Módulo 4 Tecnologias para controle ambiental

2 Introdução Para minimizar os impactos ambientais muitas tecnologias de tratamento como filtragem, lavagem, queima etc. vem sendo desenvolvidas e utilizadas pelas organizações. Esses tratamentos normalmente são caros e é necessário a elaboração de análise e projeto além de obras estruturais para a instalação dos equipamentos. As organizações no Brasil em geral estão sempre re-avaliando seus impactos ambientais, porque quando o negócio cresce os impactos crescem e é necessário ampliar as instalações de tratamento. A legislação brasileira sobre o meio ambiente é uma das mais avançadas do mundo e a grande maioria das empresas ainda realiza tratamentos para redução da poluição em função da necessidade de atender a legislação para evitar multas e embargos. Neste curso iremos estudar as tecnologias mais usuais para tratamento de: Poluição do ar; Poluição do solo; Para disposição de resíduos; Poluição das águas.

3 Poluição do ar Poluição do ar: É a modificação da sua composição química, seja pelo desequilíbrio dos seus elementos constitutivos, seja pela presença de elemento químico estranho, que venha causar prejuízo ao equilíbrio do meio ambiente e consequentemente à saúde dos seres vivos. A poluição do ar é classificada em: - poluição pelos detritos industriais; - poluição pelos pesticidas; e, - poluição radioativa. Fontes de poluição do ar são: - fixas (indústrias, hotéis, lavanderias etc.) - móveis (veículos automotores, aviões, navios trens etc.) Fatores que causam a poluição do ar são: - fatores naturais: aqueles que têm causas nas forças da natureza, como tempestades de areia, queimadas provocadas por raios e as atividades vulcânicas. - fatores artificiais: são aqueles causados pela atividade do homem, como a emissão de combustíveis de automóveis, queima de combustíveis fósseis em geral, materiais radioativos, queimadas etc.

4 Poluição do ar Para redução da poluição do ar são utilizados equipamentos para controle de particulados, gases e vapores: 1) Controle de material particulado no ar: Ciclones, Lavadores de Gases, Filtros manga, Precipitadores eletrostáticos. 2) Controle de gases e vapores Lavadores venturi; Flares. Nas próximas transparências iremos conhecer um pouco de cada um destes equipamentos.

5 Poluição do ar Os equipamentos para controle da poluição do ar tem eficiências diferentes portanto cada caso é um caso e o equipamento deve ser escolhido em função das emissões medidas e da legislação a ser atendida. Eficiência de controle em função do diâmetro das partículas (dp): ECP / dp ( m) Câmara Sedimentação > 44 7,5% 22% 43% 80% 90% Ciclone 12% 33% 57% 82% 91% Multiciclone 25% 54% 74% 95% 98% Filtro de Tecido Lavador Média Energia Lavador Venturi Precipitador Eletrostático 99% 100% 100% 100% 100% 80% 90% 98% 100% 100% 95% 99,5% 100% 100% 100% 97% 99% 99,5% 100% 100%

6 Poluição do ar CICLONE: É usado para coletar as partículas de maior tamanho e elevado peso específico, funcionando como pré-coletor, de modo a reduzir a carga de coleta no coletor principal. Definição: "Aparelho destinado à remoção de partículas sólidas de uma corrente gasosa por ação de força centrífuga. Consiste de uma câmara cilíndrica ou cônica na qual a corrente gasosa adentra tangencialmente e sai axialmente" (Braile, 1992). Funcionamento: O Ciclone estabelece um movimento rotatório para o gás, de modo que a força centrífuga aplicada às partículas seja maior que as forças de coesão molecular e da gravidade, fazendo com que as mesmas sejam lançadas de encontro às paredes, retirando-as da massa gasosa em escoamento.

7 Poluição do ar LAVADORES DE GASES (DEPURADORES A ÁGUA): Os Lavadores de Gases são destinados à limpeza de gases via úmida, caracterizados por alta versatilidade e eficiência e baixo consumo de energia. Aplicações: - abatimento de vapores ácidos, básicos, etc.; - controle de odores; - despoluição de tanques de galvanoplastia; - etc. Funcionamento: Uma bomba d'água eleva o líquido de lavagem da piscina ao distribuidor no topo do leito de recheio. O líquido de lavagem desce por gravidade através do recheio, umedecendo-o continuadamente. Os gases poluídos são forçados em contracorrente através deste recheio. Como o meio líquido possui mais afinidade com os poluentes do que com os gases, estes poluentes passam dos gases para o líquido de lavagem. Este líquido, geralmente composto de água e reagente, neutraliza e estabiliza os poluentes.

8 Poluição do ar FILTROS DE MANGA: Consiste no insuflamento das partículas poluentes para o interior do filtro por um plenum central, que promove a decantação de partículas maiores, as partículas menores são retidas nas mangas filtrantes. Princípios de Operação: 1. Ao entrar no filtro, o ar com material particulado sofre uma queda brusca de velocidade. Dessa forma, as partículas de maiores dimensões depositam-se na moega; 2. O ar com material particulado de menor granulometria vai em direção às mangas; 3. O material particulado é retido na superfície externa das mangas à medida que o ar passa através das mesmas; 4. Livre de material particulado, o ar vai em direção ao compartimento de ar filtrado, de onde pode ser exaurido para a atmosfera ou retornado ao processo.

9 Poluição do ar PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS: São geralmente mais econômicos quando comparados a outros sistemas de remoção de pó. Os custos operacionais são reduzidos devido ao baixo consumo de energia, baixa perda de carga, menores custos com peças sobressalentes e mínimas exigências de manutenção. Campos de aplicação: As aplicações típicas para os Precipitadores Eletrostáticos são: Usinas Siderúrgicas, indústria eletrometalúrgica, química e de papel e celulose, caldeiras a carvão ou óleo, caldeira de biomassa, secadores e moinhos de carvão, plantas de produção de cimento, cal e gesso, plantas de geração de energia termoelétricas, incineradores de resíduos e lodos, fornos de fusão de vidros, indústria de fertilizantes, plantas de produtos carboquímicos, plantas de produção de gás etc. Método de operação e design básico: Elétrons são emitidos de eletrodos de descarga (-) carregados com alta voltagem negativa retificada. Esses elétrons migram para os eletrodos de coleta (+). A medida que se acumulam nas partículas de pó presentes no gás, tais partículas ficam carregadas negativamente e o campo elétrico as transporta para os eletrodos de coleta (+) (aterrados) onde são depositados em suas superfícies.

10 Poluição do ar LAVADORES VENTURI Nesses lavadores o fluxo gasoso tem sua velocidade aumentada ao passar através de uma constrição (garganta), onde o líquido é injetado e atomizado pela alta velocidade do gás. Os principais mecanismos de coleta são impactação (mais importante), intercepção e condensação. Em seguida ao venturi um coletor secundário (normalmente um ciclone) é instalado para coletar as partículas (que tiveram seu tamanho aumentado no venturi). As velocidades do gás na garganta (da ordem de a pés/min.) atomizam quantidades de água, que variam entre 3 a 10 galões/1000 pés3, em gotas cujo tamanho médio pode ser estimado na faixa de 50 mm. Perdas de carga entre 10 e 30 pol. de H2O são valores comuns, mas perdas mais elevadas não são raras e correspondem a maiores eficiências de coleta. A condensação é um mecanismo efetivo de coleta em um lavador venturi. Se o gás, na região de baixa pressão (correspondente à garganta do venturi), está completamente saturado (de preferência supersaturado), haverá condensação sobre as partículas na região de mais altas pressões (correspondente ao expansor do venturi). A partícula cresce, sua superfície molhada auxilia a aglomeração, e sua posterior coleta.

11 Poluição do ar FLARE: "Queimador utilizado nas refinarias de petróleo e instalações de GLP para queimar gases residuais" (Braile, 1992). Também utilizado em operações de tratamento térmico, instalações de gás liqüefeito de petróleo etc. para queimar misturas ricas em gases combustíveis. Normalmente queima metano e o transforma em CO2

12 Poluição do ar / Exercício Poluição do ar: indique se é V ou F: 1 ( ) O ciclone provoca movimento helicoidal dos gases 2 ( ) O lavador venturi diminui o tamanho das partículas 3 ( ) O Flare queima CO2 e o transforma em metano 4 ( ) Filtro manga é utilizado para separação de material particulado dos gases 5 ( ) Após o lavador venturi não é necessário mais nenhum equipamento para tratamento de resíduos. 6 ( ) Nos precipitadores eletrostáticos a medida que os eletrons se acumulam nas partículas de pó presentes no gás, tais partículas ficam carregadas negativamente e o campo elétrico as transporta para os eletrodos de coleta (+) (aterrados) onde são depositados em suas superfícies. 7 ( ) Nos lavadores de gases uma bomba d'água abaixa o líquido de lavagem da caixa de água ao distribuidor na base do leito de recheio. O líquido de lavagem sobe através do recheio, umedecendo-o continuadamente. 8 ( ) Para eliminação de partículas são utilizados ciclones, filtros manga, precipitadores eletrostáticos e lavadores de gase; para limpeza de gazes e vapores são utilizados flares e lavadores venturi.

13 Poluição do ar / Resposta do Exercício Poluição do ar: indique se é V ou F: 1 ( V ) O ciclone provoca movimento helicoidal dos gases 2 ( F ) O lavador venturi diminui o tamanho das partículas 3 ( F ) O Flare queima CO2 e o transforma em metano 4 ( V ) Filtro manga é utilizado para separação de material particulado dos gases 5 ( F ) Após o lavador venturi não é necessário mais nenhum equipamento para tratamento de resíduos. 6 ( V ) Nos precipitadores eletrostáticos a medida que os eletrons se acumulam nas partículas de pó presentes no gás, tais partículas ficam carregadas negativamente e o campo elétrico as transporta para os eletrodos de coleta (+) (aterrados) onde são depositados em suas superfícies. 7 ( F ) Nos lavadores de gases uma bomba d'água abaixa o líquido de lavagem da caixa de água ao distribuidor na base do leito de recheio. O líquido de lavagem sobe através do recheio, umedecendo-o continuadamente. 8 ( V ) Para eliminação de partículas são utilizados ciclones, filtros manga, precipitadores eletrostáticos e lavadores de gase; para limpeza de gazes e vapores são utilizados flares e lavadores venturi.

14 Poluição do solo O solo sofre muitos impactos devido a poluição, recebe contaminação dos rios, sofre desmatamento contínuo, é sobrecarregado de resíduos, os quais também contaminam os lençóis freáticos. Para controlar esta situação devemos conscientizar as pessoas a colaborar e: Remediar o desmatamento substituindo as árvores cortadas (buscar espécies naturais da região), Construir aterros sanitários adequados, Tratar resíduos comuns, perigosos e de alta periculosidade, Reciclar,

15 Poluição do solo / Aterros sanitários Os resíduos depositados no solo sem os cuidados geotécnicos de engenharia são fonte de altos impactos negativos no solo e na saúde humana. Quando a destinação do resíduo é feita em locais adequados a técnica de aterramento praticamente não oferece nenhum risco para as águas subterrâneas durante um determinado tempo (pode chegar a 100 anos quando bem construído e dimensionado). Para que o local possa ser classificado como adequado e que a sua operação e manutenção sejam executadas com segurança, devem fazer parte do projeto do aterro sanitário sistemas de: Tratamento dos resíduos a serem dispostos; Tratamento de base (impermeabilização da fundação); Operação (trincheira, rampa ou área); Drenagem de fundação; Cobertura; Drenagem de águas pluviais; Drenagem, coleta e tratamento de líquidos percolados e de gases; Monitoramento; Análise da estabilidade dos maciços de terra e dos resíduos sólidos dispostos; Fechamento final do aterro.

16 Poluição do solo / Aterros sanitários A prática de aterramento de lixo é considerada como um processo de baixo custo, além de apresentar inúmeras vantagens: Disposição do lixo de forma adequada; Capacidade de absorção diária de grande quantidade de resíduos; Condições especiais para a decomposição biológica da matéria orgânica presente no lixo; Limitação da procriação de vetores prejudiciais ao homem; Limitação da ação dos catadores de lixo; Possibilidade de recuperação de áreas degradadas e de baixo valor comercial para fins de lazer e recreação pública; Não requerimento de pessoal operacional altamente qualificado; Aceitação, sem qualquer inconveniente, de todo tipo de lixo.

17 Poluição do solo / Resíduos Tratamento de resíduos Caracterização e classificação (industriais, urbanos e hospitalares) (comuns, perigosos e de alta periculosidade) Armazenamento (por exemplo: radioativo em tambores chumbo), Segregação. Alternativas de disposição final Incineração, Co-processamento, Aterros, Minimização, Reciclagem

18 Poluição do solo / Resíduos Por que reciclar? Tempo de decomposição de materiais pela natureza: Jornais - 2 a 6 semanas Cascas de frutas - 3 meses Embalagens de papel - 3 a 6 meses Fósforos e pontas de cigarros - 2 anos Chicletes - 5 anos Latas de alumínio a 500 anos Isopor anos Sacos e copos plásticos anos

19 Poluição do solo / Resíduos Por que reciclar? Consumo anual de uma pessoa 2 árvores gastas com papel 90 latas de bebidas 5 kg de plásticos 107 garrafas ou frascos de vidros 10 vezes seu próprio peso em refugo doméstico

20 Poluição do solo / Resíduos COLETA SELETIVA VERDE - VIDRO VERMELHO - PLÁSTICO AZUL - PAPEL / PAPELÃO MARROM - ORGÂNICO AMARELO - METAL ROXO - RADIOATIVOS BRANCO - HOSPITLAR LARANJA - PERIGOSOS CINZA NÃO RECICLAVEIS PRETO - MADEIRA

21 Poluição do solo / Resíduos Com o que podemos contribuir: Reduzindo resíduos sólidos e líquidos Nos processos, reduzindo sempre que possível a quantidade de matéria prima a ser utilizada. Direcionando corretamente os resíduos para reciclagem. Fazendo certo da primeira vez

22 Exercícios Indique se é Verdadeiro ou Falso: 1 ( ) Os resíduos gerados por uma empresa e entregues a um sub-contratado para realização da disposição final em aterro não controlado são de responsabilidade apenas do sub-contratado. 2 ( ) Na coleta seletiva vermelho é utilizado para produtos perigosos, amarelo para madeira e azul para vidro. 3 ( ) Latas de alumínio levam 100 anos para serem decompostas pela natureza. 4 ( ) São alternativas de disposição final: incineração, co-processamento, aterros, minimização e reciclagem. 5 ( ) A prática de aterros possibilita a recuperação de áreas degradadas e de baixo valor comercial para fins de lazer e recreação pública. 6 ( ) Deve fazer parte do projeto do aterro: drenagem, coleta e tratamento de líquidos percolados e de gases. 7 ( ) Os resíduos podem ser classificados em comuns, perigosos e de alta periculosidade. 8 ( ) Reduzir a quantidade de matéria prima utilizada é uma forma de contribuição para redução da poluição do solo.

23 Resposta dos exercícios Indique se é Verdadeiro ou Falso: 1 ( F ) Os resíduos gerados por uma empresa e entregues a um sub-contratado para realização da disposição final em aterro não controlado são de responsabilidade apenas do sub-contratado. (o gerador do resíduo sempre será responsável) 2 ( F ) Na coleta seletiva vermelho é utilizado para produtos perigosos, amarelo para madeira e azul para vidro. (vermelho - plástico, amarelo - metal, azul - papelão ) 3 ( F ) Latas de alumínio levam 100 anos para serem decompostas pela natureza. (de 200 a 500 anos) 4 ( V ) São alternativas de disposição final de resíduos: incineração, co-processamento, aterros, minimização e reciclagem. 5 ( V ) A prática de aterros possibilita a recuperação de áreas degradadas e de baixo valor comercial para fins de lazer e recreação pública. 6 ( V ) Deve fazer parte do projeto do aterro: drenagem, coleta e tratamento de líquidos percolados e de gases. 7 ( V ) Os resíduos podem ser classificados em comuns, perigosos e de alta periculosidade. 8 ( V ) Reduzir a quantidade de matéria prima utilizada é uma forma de contribuição para redução da poluição do solo.

24 Fim do Módulo 4