FILTROS DE TECIDO. Filtro de Mangas Tipo Limpeza por Vibração Mecânica. Filtro de Mangas Tipo Jato Pulsante

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1 FILTROS DE TECIDO Gestão da Qualidade do Ar Filtro de Mangas Tipo Limpeza por Vibração Mecânica Filtro de Mangas Tipo Jato Pulsante

2 FILTROS DE TECIDO A filtragem a seco pode ser considerada a forma mais eficaz para retirar partículas de um fluxo gasoso, desde partículas grandes até partículas de tamanho da ordem de Angstron (1 Å = m), especialmente para aplicações que requerem eficiências extremamente altas na coleta de partículas muito pequenas, a um custo moderado (Turner & Mckenna apud Calvert & Englund 1984). Mecanismos de coleta: impactação inercial, difusão e interceptação. Tipos Filtro tipo manga, filtro tipo bolsa ou envelope, filtro tipo cartucho, filtro plano. Tipo usual na indústria para controle de fontes de poluição do ar: Filtro de mangas. O filtro tipo cartucho constituído basicamente de lã de vidro ou material similar, é utilizado especialmente para coleta de névoas, por exemplo na produção de ácido sulfúrico.

3 FILTROS DE TECIDO Princípio de funcionamento Passagem da mistura gasosa que contém as partículas através de um material filtrante, sendo que o gás atravessa os seus poros e as partículas, na sua maioria, ficam retidas na sua superfície, que de tempos em tempos tem que ser retiradas para evitar camada muito espessa, que dificultaria a passagem do gás (aumento da perda da carga). No começo do processo de filtragem, a coleta se inicia com a colisão das partículas contra as fibras do meio filtrante e sua posterior aderência às mesmas. À medida que o processo continua a camada de partículas coletadas vai aumentando tornando-se então o meio de coleta e aumentando a eficiência do processo. Mecanismos de coleta: impactação inercial, difusão e interceptação.

4 FILTROS DE TECIDO Principais Vantagens do Filtro de Mangas apresenta alta eficiência de coleta coleta material a seco e em forma reutilizável perda de carga e custo de operação moderados Principais Desvantagens e Limitações do Filtro de Mangas custo de manutenção médio a alto exige controle de temperatura exige material filtrante ou controles especiais nos casos de possibilidade de condensação de umidade no filtro. exige espaço médio para sua instalação

5 Controle Ambiental do Ar Principais Tipos de Ciclone

6 Controle Ambiental do Ar

7 COLETORES CENTRÍFUGOS (CICLONES) Descrição O fluxo de ar penetra no coletor centrífugo, seja tangencialmente ou radialmente e por ação da força centrífuga as partículas com maior probabilidade de serem coletadas, em geral maiores que 10 µm, são separadas do fluxo, se dirigem à parede do coletor centrífugo e, após perde sua energia, sedimentam pela força da gravidade e são então depositadas na parte inferior do coletor. As partículas não coletadas seguem com o fluxo de ar. Considerando que o mecanismo de coleta principal é a força centrífuga, tanto o aumento da velocidade do gás na entrada do ciclone favorece a coleta, até um certo limite, quanto a redução do diâmetro do ciclone (ciclones mais finos) favorecem o aumento da eficiência do ciclone. Principal mecanismo de coleta: força centrífuga

8 Vantagens, desvantagens e limitações: Vantagens: perda de carga baixa a média (50 a 250 mmca) e custo relativamente baixo Desvantagens/limitações: baixa a média eficiência

9 CÂMARA DE SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL Mecanismo de coleta: força gravitacional Uso: pré-coletor para retirada de partículas grosseiras (maiores que 30 µm.) Vantagens: baixa perda de carga (10 a 25 mmh2o) e custo relativamente baixo, pois é constituída basicamente de chapas e perfis de aço. Desvantagens: baixa eficiência e espaço ocupado

10 Controle Ambiental do Ar CÂMARA DE SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL Esquema de uma Câmara de Sedimentação Gravitacional

11 Controle Ambiental do Ar CÂMARA DE SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL Esquema de uma Câmara de Sedimentação Gravitacional

12 CÂMARA DE SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL Descrição O fluxo de ar penetra na câmara de sedimentação e por ação da força da gravidade as partículas maiores, em geral maiores que 30 µm, são separadas do fluxo e coletadas na parte inferior da câmara. As partículas não coletadas seguem com o fluxo de ar. Para aumentar a eficiência deve-se aumentar o comprimento da câmara. Assim, a obtenção de altas eficiências de coleta fica limitada pelo comprimento que pode ter a câmara na prática. Pode ser muito útil para eliminar material grosseiro que traria problema para funcionamento o equipamento de maior eficiência colocado em série com a câmara.

13 ALGUMAS CARACTERÍSTICAS SÃO UTILIZADOS COMO PRÉ PRÉ- COLETORES EFICIÊNCIA ENTRE 30 e 60% CUSTO BAIXO USO POUCO FREQUENTE NA PRÁTICA PERDA DE CARGA BAIXA

14 Lavadores (SCRUBBERS) Gestão da Qualidade do Ar

15 Controle Ambiental do Ar Mecanismos de coleta, usos, vantagens, desvantagens e limitações Mecanismo de coleta principal: impactação inercial, mas também age a interceptação e a difusão Uso: pré-coletor ou coletor final para ampla faixa de tamanho de partículas Vantagens: Não apresentam restrição quanto à temperatura e umidade dos gases, podem ser utilizados para partículas e alguns gases, podem controlar partículas adesivas, em geral são compactos, podem ser conseguidas altas eficiências de coleta. Desvantagens e limitações: Alto consumo de energia quando se necessita eficiência alta, exigem tratamento de efluentes líquidos, vida útil em geral menor por causa da umidade, necessita água. Necessitam de materiais resistentes à corrosão, no lavador e após o mesmo; formação de pluma visível nos dias frios, pela condensação da umidade; o material coletado está na forma úmida e, em geral, necessita tratamento para sua reutilização; Exemplos: lavadores de spray, lavadores ciclônicos, torres de enchimento, lavadores de impactação, lavador venturi, lavador ejetor.

16 Controle Ambiental do Ar Lavador Venturi Horizontal

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18 Controle de Gases e Vapores

19 CONDENSAÇÃO A condensação converte um gás em líquido e que pode ser realizada por abaixamento de temperatura e/ou aumento da pressão. Para aplicação em poluição do ar a forma usual é de abaixamento da temperatura já que o uso de pressões altas é em geral caro.

20 Exemplos de aplicação condensação: da a) Sistema de condensação para tanques de armazenamento de combustível.

21 ADSORÇÃO Mecanismo e Usos A adsorção é um processo seletivo e bastante apropriado para a remoção de gases e vapores a baixas concentrações. A eliminação de muitos compostos odoríficos, os quais em geral estão presentes em baixas concentrações, pode ser realizada com alta eficiência através da adsorção. O controle de emissões de solventes, em alguns casos a altas concentrações, pode ser também feita através da adsorção com regeneração do material adsorvente e com recuperação do solvente, como é o caso do controle de solventes emitidos pelo sistema de limpeza de roupas a seco, o qual leva significativa vantagem econômica em relação à incineração pela não necessidade de uso de combustível auxiliar.

22 Materiais Adsorventes Os materiais adsorventes utilizados são o carvão ativado, a alumina ativada (óxido de alumínio) e as peneiras moleculares (aluminosilicatos de sódio, potássio e cálcio). O carvão ativado pertence ao grupo dos sólidos não polares e é o material mais utilizado na prática. Ele é produzido pelo aquecimento de sólidos orgânicos (carvão, coco, madeira dura, etc.) a aproximadamente 600 o C, em atmosfera redutora, com posterior passagem de vapor d água, ar ou gás carbônico, a altas temperaturas. Esse adsorvente é um dos mais antigos e é muito utilizado face à sua versatilidade, disponibilidade e custo.

23 INCINERAÇÃO DE GASES E VAPORES Mecanismo Incinerador Térmico Recuperativo A combustão, que é o processo utilizado na incineração, é uma oxidação que transforma os gases e vapores combustíveis, constituídos basicamente de carbono e hidrogênio, em dióxido de carbono e vapor de água, no caso de combustão completa. A incineração também pode ser utilizada para a oxidação de compostos inorgânicos como por exemplo o gás sulfídrico (H 2 S), que é um gás de odor desagradável, transformando-o em dióxido de enxofre e vapor de água. Neste caso temos a transformação de um gás poluente em outro também poluente, porém, dependendo da quantidade de dióxido de enxofre que será formada, é melhor que se tenha este último do que o odor desagradável do gás sulfídrico ou pode-se adicionar um sistema de remoção do dióxido de enxofre formado. A incineração não deve ser utilizada para compostos clorados.

24 Tipos Três tipos básicos de equipamentos são utilizados para a incineração de gases e vapores, quais sejam: - Incinerador de chama direta (incinerador térmico) - Incinerador catalítico - Flare ou tocha (incineração auto-sustentável) (somente para emergência) )

25 Incinerador Térmico (Chama Direta) O incinerador térmico ou de chama direta consiste basicamente em uma câmara de combustão onde os gases ou vapores a serem queimados entram em contato com os gases quentes provenientes da queima de um combustível auxiliar.

26 Incinerador Catalítico O incinerador catalítico consiste basicamente de uma câmara que contém o catalisador, num suporte cerâmico usualmente, que promoverá a oxidação do poluente. A incineração catalítica necessita temperaturas mais baixas quando comparada com a incineração com chama direta, mas na maioria dos casos há necessidade de câmara de pré-aquecimento. O catalisador aumenta a velocidade da reação e, teoricamente, não é modificado pelo processo de combustão. A combustão catalítica ocorre na superfície do catalisador, sem chama. Os elementos que tem sido utilizados como catalisadores são metais e óxidos metálicos da família dos metais nobres, como a platina, o paládio e o rutênio e ligas de metais nobres.

27 ABSORÇÃO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO A absorção é uma transferência de massa (poluentes) da fase gasosa para a fase líquida (absorvente). Para que esta transferência se concretize há que ter um contato íntimo entre a mistura de gases e o líquido. Neste contato íntimo pode ocorrer a dissolução do poluente no líquido (absorção física) ou reação com o líquido (absorção química). Assim, a eficiência de transferência ditará a eficiência do processo e dependerá, entre outros fatores, da solubilidade do poluente no líquido, no caso de absorção física, ou da velocidade da reação entre o poluente e o líquido se for o caso de absorção com reação química.

28 A taxa de transferência na interface gás-líquido vai depender da solubilidade do gás no líquido ou da reatividade, da área disponível para o contato gásdo poluente na fase gasosa e líquido, da concentração na fase líquida e da vazão do gás em relação à vazão do líquido. Assim, o absorvedor deve prover uma boa área de contato bem como deve-se utilizar uma vazão de líquido adequada para o volume de gases a serem tratados.

29 Tipos de Absorvedores Gestão da Qualidade do Ar Os absorvedores usualmente utilizados são as torres de enchimento e de pratos e lavadores de impactação. Na prática qualquer tipo de lavador pode ser utilizado como absorvedor, sendo a eficiência função do projeto. As torres de enchimento promovem um ótimo contato entre o filme líquido e os gases. Os absorvedores são também conhecidos por lavadores de gases. Usos Típicos Os usos típicos da absorção são o controle do dióxido de enxofre (SO 2 ), gás sulfídrico (H 2 S), gás clorídrico (HCl), cloro (Cl 2 ), amônia (NH3), gás fluorídrico (HF). O líquido absorvente mais comum é a água, que é utilizada para HCl, NH 3 e HF. No caso de absorção de dióxido de enxofre são utilizadas substâncias alcalinas, principalmente solução de soda cáustica, suspensão aquosa de carbonato de cálcio ou cal, e solução amoniacal.

30 Os gases e vapores orgânicos também podem ser tratados por absorção mas necessitam de liquido absorvente especial, do tipo orgânico, pois em geral não são solúveis em água. Neste caso o uso da absorção é bastante limitado, requerendo testes específicos.

31 Controle Ambiental do Ar

32 Controle Ambiental do Ar

33 Os Veículos Automotores e a Poluição do Ar Os veículos são atualmente a principal fonte de poluentes para atmosfera, nos grandes centros urbanos. Na América Latina merecem destaque a Poluição do Ar na Cidade do México, cidade de São Paulo, cidade do Rio de Janeiro e Santiago do Chile. A Resolução CONAMA n. 18, de 6 de maio de 1986, instituiu o Programa Nacional de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores (PROCONVE), com limites máximos de emissão para motores e veículos novos. A Resolução CONAMA n. 3, de 28 de julho de 1990, estabeleceu os Padrões Primários e Secundários de Qualidade do Ar e os métodos de referência para aferição da qualidad do ar, bem como os critérios para episódios agudos de poluição do ar.

34 PROCONVE Principal programa de controle das emissões veiculares e responsável por significativa redução do impacto ambiental, notadamente por monóxido de carbono, passa a ter, com os novos limites de emissão, resultados mais modestos. Espera-se ainda ganhos ambientais com o Programa de Controle de Poluição do Ar por Motociclos e Veículos Similares PROMOT.

35 A atual situação das condições de tráfego e poluição na RMSP requer também medidas complementares que considerem: programas de inspeção veicular; fiscalização da emissão de fumaça em veículos diesel; melhoria da qualidade dos combustíveis; planejamento do uso do solo; maior eficiência do sistema viário e transporte público. Dessa forma, a redução dos níveis de poluição do ar não deve se basear, exclusivamente, nas reduções de emissão dos veículos isoladamente, mais numa ação mais complexa e integrada dos diferentes níveis governamentais.

36 Catalisador

37 A CETESB adaptou as metodologias internacionais às necessidades brasileiras e desenvolveu os fundamentos técnicos para combater a poluição gerada pelos veículos automotores, que serviu de base para que o CONAMA criasse o Programa. Todos os novos modelos de veículos e motores nacionais e importados são submetidos obrigatoriamente à homologação quanto à emissão de poluentes.

38 Os laboratórios de emissão veicular executam ensaios de emissão de poluentes de veículos leves (motores de ignição por centelhas), contribuindo no processo da redução da emissão por veículos novos. Os principais ensaios são os seguintes: 1. Ensaio de emissão de escapamento, determinando a emissão de CO, HC, óxidos de nitrogênio (NO x ) e CO Ensaio de emissão de aldeídos, fazendo a determinação através de cromatografia líquida. 3. Ensaio de emissão evaporativa. 4. Ensaio de consumo de combustível.

39 Programa de Controle da Poluição do Ar por Motociclos e Veículos Similares - PROMOT com datas e metas pré estabelecidas.

40 Combustível Em 1979, iniciou-se o Programa Nacional do Álcool - PROALCOOL e a partir de então, ocorreram novas e importantes modificações na composição dos combustíveis utilizados pelos veículos automotores. Neste mesmo ano, foi iniciado o fornecimento da mistura da gasolina com o álcool anidro, com 15% de etanol, chegando-se a 22% nos anos seguintes e, ainda, iniciada a produção de veículos movidos a etanol. A porcentagem de 22% de etanol em volume de gasolina foi adotada pelo CONAMA em 1990, por recomendação do setor energético

41 Agravantes da Poluição Atmosférica Inversão térmica Aquecimento global Chuva ácida Diminuição (depleção) da camada de ozônio

42 AQUECIMENTO GLOBAL GLOBALFenômeno de elevação da temperatura média da Terra, devido ao aumento da concentração de gases estufa (aumento do efeito estufa), principalmente gás carbônico (CO 2 2), pelas atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis em veículos e fábricas. Efeito estufa: é a forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante. A atmosfera é altamente transparente à luz solar, porém cerca de 35% da radiação que recebemos vai ser refletida de novo para o espaço, ficando os outros 65% retidos na Terra. Derretimento das geleiras Elevação dos mares Enchentes e inundações.

43 AQUECIMENTO GLOBAL Mudanças Climáticas Planeta em Perigo. Efeitos do aquecimento da Terra são irreversíveis nos próximos 100 anos Hoje, uma variação fracionária na temperatura é suficiente para desencadear uma séria de eventos climáticos extremos como tempestades, furacões, inundações e secas a 2100 a Terra pode esquentar 3 0 C. E a culpa é do homem de maneira inequívoca Essa seqüência de observações está no novo relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC). Fonte: Jornal Estado de São Paulo, 3 de fevereiro de 2007.

44 CHUVA ÁCIDA A chuva é considerada ácida quando tiver um ph inferior a 5, ocorrendo não apenas sob a forma de chuva, mas também como neve, geada ou neblina. Decorre da queima de combustíveis fósseis, produzindo CO 2, formas oxidadas de carbono, nitrogênio e enxofre. Estes gases combinam-se com a água presente na atmosfera, sob a forma de vapor, transformando-se em ácidos (H 2 CO 3, HNO 3, H 2 SO 4 ). Acidificação do solo, mares e rios danos ao homem, animais e plantas. Ameaça aos patrimônios culturais da humanidade, corrosão das estruturas.