Parecer sobre Sistemas de Tratamento de Exaustão de Gases

Transcrição

1 Parecer sobre Sistemas de Tratamento de Exaustão de Gases 1/11 CLIMAPORTUGAL Av. Duque de Loulé, 22A Linda-a-Velha Abril 2008

2 Índice 1 Resumo Introdução Descrição dos sistemas de depuração de gases Características de Funcionamento dos Sistemas de Depuração de Gases Conclusão Referências /11

3 1 RESUMO Neste parecer o ISQ avalia as características de funcionamento dos sistemas de depuração de gases provenientes de cozinhas industriais - ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2, com base em documentação fornecida pela CLIMAPORTUGAL. Da análise documental dos equipamentos ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2 parece-nos que estes cumprem as características de funcionamento reclamadas pelo fabricante, sendo, por isso, adequados à depuração de fumos, eliminação de odores e retenção de gorduras em cozinhas industriais, sendo capazes de fazer a depuração desses gases até níveis aceitáveis em termos da concentração dos contaminantes geralmente presentes nesses gases. Parece-nos ainda que este equipamento será capaz de permitir, em condições normais de funcionamento, que os gases por ele depurados se encontrem em conformidade com a legislação nacional referente a emissões atmosféricas, ou seja, em conformidade com os valores limites de emissão de aplicação geral, que constam do Anexo IV da Portaria n.º 286/93 de 12 de Março. Note-se, contudo, que esta avaliação é apenas documental, o que não exclui a realização de ensaios de recepção e de eficiência em equipamentos instalados que consideram a verificação da eficiência dos mesmos de acordo com métodos normalizados, assim como a verificação da conformidade das emissões com os valores limite aplicáveis. 3/11

4 2 INTRODUÇÃO Este relatório refere-se a um parecer sobre as características técnicas e funcionais dos equipamentos de depuração de gases de cozinhas industriais ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2. Este parecer é elaborado tendo em consideração a documentação técnica referida ao equipamento, assim como os conhecimentos do Desenvolvimento Sustentável do ISQ, sobre o estado-da-arte, relativo à tecnologia em causa, adquirido através da sua experiência sobre o campo da qualidade do ar. No ponto 3 apresenta-se uma descrição dos equipamentos em análise. No ponto 4 são avaliadas as características de funcionamento dos sistemas de depuração de gases. No ponto 5 são apresentadas as conclusões do estudo. 4/11

5 3 DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS DE DEPURAÇÃO DE GASES A CLIMAPORTUGAL comercializa várias gamas de sistemas completos de depuração de gases, desde uma gama semi-industrial com os equipamentos ARTRONIC C e ARTRONIC CA, até à gama industrial com os equipamentos ARTRONIC P1, ARTRONIC P2, ARTRONIC P1A E ARTRONIC P2A. Estes sistemas de depuração de gases são sistemas de precipitação electrostática que têm como objectivo a filtragem de fumos, eliminação de odores e retenção de gorduras provenientes de cozinhas industriais. São sistemas compactos incluindo numa só unidade pré-filtros, filtros electrostáticos, filtros de carvão activado e um ventilador centrifugo de alto rendimento. Em termos genéricos, estes equipamentos são constituído por três sistemas sequenciais de filtração dos efluentes gasosos: 1) um sistema mecânico para remoção de partículas; 2) um sistema electrostático para a remoção de partículas; 3) um sistema de filtros de carvão activado para remoção de odores e substância orgânicas. Este parecer refere-se às características técnicas e funcionais dos equipamentos ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2. Estes equipamentos são constituídos funcionalmente e em sequência por: a) duas grelhas de aspiração do ar de exaustão. b) dois filtros metálicos construídos em chapa galvanizada, compostos por um quadro com 2 redes de protecção em lamina estirada e por tecido filtrante composto por vários estratos de redes estiradas também em chapa galvanizada. Eficiência: Classe G2 segundo a norma EN779 e EU-2 segundo EUROVENT 4/5. c) dois filtros de superfície quebrada com quadro metálico e meio filtrante de fibra sintética auto extinguível F1-DIN Eficiência: Classe G4 segundo a norma EN779 e EU-4 segundo EUROVENT 4/5. d) dois sistemas de precipitação electrostática constituídos por 2 ionizadores e 2 colectores. e) dois filtros de carvão activado. 5/11

6 f) um ventilador centrifugo de dupla aspiração. g) uma saída de ar depurado. h) um quadro de comando e accionamento de todo o sistema. As características dos sistemas de filtração dos dois equipamentos em análise encontram-se na Tabela I. Tabela 1: Características dos sistemas ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2. Sistema Filtragem Características Dimensões ARTRONIC 5000 P1 ARTRONIC 5000 P2 Mecânica Electrostática Carvão Activado Mecânica Electrostática Carvão Activado Filtro em malha com 25 mm Filtro de fibra com 48 mm Ionizador de 60 mm com colector separado de 225 mm Filtro de carvão activado com 25 mm Filtro em malha com 25 mm Filtro de fibra com 25 mm Ionizador de 60 mm com colector separado de 275 mm Filtro de carvão activado com 25 mm Eficiência (4000m 3 /h) % % 6/11

7 4 CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS DE DEPURAÇÃO DE GASES O sistema mecânico de pré-filtragem possui um primeiro filtro de classe de eficiência G2 segundo a norma EN 779, que permite uma retenção de partículas grosseiras entre 65-80%, e um segundo filtro de classe G4, segundo a mesma norma, que permite uma retenção de partículas grosseiras maior que 90%. O sistema mecânico de pré-filtragem parece adequado à remoção de partículas grosseiras que se encontram contidas em gases de exaustão de cozinhas industriais e semi-industriais. No entanto, a eficiência dos pré-filtros diminui consideravelmente para partículas de granulometria fina. A retenção destas partículas de menor granulometria é feita então por um sistema de filtração electroestática em que o processo de remoção das partículas se encontra de acordo com o princípio geral de funcionamento deste tipo de equipamento, que ocorre em quatro fases: 1) Ionização das partículas em suspensão no ar. O ar passa através de um sistema de eléctrodos construídos com linhas de tungsténio de 0.2 mm de diâmetro e placas de alumínio; 2) Uma vez carregadas, as partículas ao passar num campo electrostático, movem-se até aos eléctrodos onde ficam depositadas; 3) Neutralização da carga no colector; 4) Remoção das partículas recolhidas. O condutor central carregado negativamente causa uma descarga para o colector ligado à terra, carregado positivamente. Às elevadas tensões utilizadas, que são obtidas da corrente de 220 V por meio de um transformador, ocorre uma descarga tipo corona junto ao eléctrodo negativo. O gás junto a este eléctrodo é então ionizado e, como iões negativos, os electrões migram para o eléctrodo colector carregando electricamente, por sua vez, as partículas contidas no gás. O campo eléctrico conduz a partícula ao colector onde esta é depositada. As partículas são posteriormente recolhidas na base do electrofiltro por um sistema mecânico. A eficiência teórica, ou seja, a fracção mássica colectada, de um precipitador electrostático é dada por: 7/11

8 η= 1-e (-2uL/Rv) sendo: u, a velocidade da partícula para o eléctrodo, em geral da ordem de 0.03 a 0.21 m/s L, o comprimento do colector R, o raio do colector, se este for de forma cilíndrica, V, a velocidade global do gás. Sendo a área do colector dada por A = 2 πrl e o caudal volumétrico Q = πvr 2, a equação escreve-se, η= 1-e (-Au/Q) Esta expressão indica que se obtêm altas eficiências para baixos caudais Q, velocidade v elevadas e grandes áreas A do colector. O fabricante utilizou esta expressão e conseguiu demonstrar que o equipamento ARTRONIC ME 5000 P1 (idêntico ao ARTRONIC 5000 P1, excluindo o ventilador) com células colectoras de mm, consegue tratar um caudal de ar de 4000 m 3 /h com uma eficiência de 92%. A curva de eficiência ASHRAE apresentada pelo fabricante mostra que este equipamento apresenta eficiências superiores a 92% para caudais inferiores a 4000 m 3 /h. A curva de eficiência ASHRAE para o equipamento ARTRONIC 5000 P2 apresenta eficiências superiores a 93% para caudais inferiores a 4000 m 3 /h. As eficiências apresentadas pelo fabricante encontram-se dentro da gama de valores típicos de eficiência de precipitadores electroestáticos apresentados na bibliografia (Tabela 2). Tabela 2: Valores típicos de eficiência de precipitadores electroestáticos em função da dimensão de partículas (Gomes, 2001). Gama de tamanhos de Eficiência (%) partículas (µm) Global 97.0% % % % % >44 100% A utilização em série de pré-filtros mecânicos e de um sistema de precipitação electroestática permite, em nossa opinião, a depuração eficaz da grande maioria 8/11

9 das partículas contidas em fumos desta natureza. É previsível que as emissões resultantes do tratamento por este equipamento se encontrem em conformidade com a legislação nacional referente a emissões de partículas mg/nm 3. É claro que esta eficiência depende grandemente não só de uma correcta manutenção do sistema, como também das características das partículas resultantes do processo efectuado a montante do equipamento. Subsiste, contudo, o problema da depuração de compostos orgânicos voláteis, tais como óleos e gorduras, que constituem uma contaminação típica deste tipo de gases e são, geralmente, responsáveis pelo aparecimento de cheiros desagradáveis. Para este fim, o equipamento considera ainda um sistema de filtros de carvão activado, que é uma substância com grande actividade na remoção destes compostos. 9/11

10 5 CONCLUSÃO Da análise documental dos equipamentos de depuração de gases provenientes de cozinhas industriais - ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2 - parece-nos que estes cumprem as características de funcionamento reclamadas pelo fabricante. São, por isso, adequados à depuração de fumos, eliminação de odores e retenção de gorduras em cozinhas industriais, sendo capazes de fazer a depuração desses gases até níveis aceitáveis em termos da concentração dos contaminantes geralmente presentes nesses gases. Parece-nos ainda que este equipamento permitirá, em condições normais de funcionamento - o que implica naturalmente uma boa manutenção e limpeza dos elementos de filtração, conforme referido no catálogo do equipamento - que os gases por ele depurados se encontrem em conformidade com a legislação nacional referente a emissões atmosféricas, ou seja, com os valores limites de emissão de aplicação geral, que constam do Anexo IV da Portaria n.º 286/93 de 12 de Março. A considerar em particular os valores limite de 300 mg/nm 3 para as partículas totais em suspensão e de 50 mg/nm 3 para os compostos orgânicos expressos como carbono total. Note-se, contudo, que esta avaliação é apenas documental, o que não exclui a realização de ensaios de recepção e de eficiência em equipamentos instalados que consideram a verificação da eficiência dos mesmos de acordo com métodos normalizados, assim como a verificação da conformidade das emissões com os valores limite aplicáveis. 10/11

11 6 REFERÊNCIAS - Gomes, J. Poluição Atmosférica Um Manual Universitário, Publindústria, Edições Técnicas, Porto, EN779: EUROVENT 4/5: /11