TRABALHO POLUIÇÃO CALDEIRAS

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UNIVERSIDADE DO ALTO VALE DO RIO DO PEIXE
CURSO DE ENGENHARIA MECANICA
JONATHAN TODESCHINI DA CRUZ
POLUIÇÃO AMBIENTAL GERADA PELAS CALDEIRAS
CAÇADOR
2017
JONATHAN TODESCHINI DA CRUZ
POLUIÇÃO AMBIENTAL GERADA PELAS CALDEIRAS
Trabalho de pesquisa apresentado a disciplina de Caldeiras do curso de Engenharia Mecânica, da Universidade do Alto Vale do Rio do Peixe, sob orientação do professor Everaldo Cesar Castro.
CAÇADOR
2017
1 INTRODUÇÃO
	A queima de combustíveis fósseis é a principal fonte de poluição atmosférica, sendo que, para que ocorra diminuição na quantidade de emissão desses poluentes, as alternativas são os usos das chamadas fontes limpas.
	O ar é utilizado de maneira indiscriminada pela sociedade, pois este recurso apresenta-se livremente disponível e sem exigência de maiores esforços para consegui-lo. Sua utilização vai desde atividades metabólicas do homem, até de animais e plantas.
O resultado desse uso sem precedentes mostra-se na poluição do ar. Esta pode ser definida como a presença ou lançamento de substâncias na atmosfera em concentrações capazes de interferir direta ou indiretamente na saúde, bem estar e segurança do homem. Pode também afetar materiais (danificando através da abrasão, da deposição e remoção, e ataques químicos diretos e indiretos), propriedades da atmosfera (diminuição da visibilidade e da incidência de radiação) e vegetação (diminuição da capacidade de fotossíntese e deposição de contaminantes
no solo).
A poluição atmosférica é um fenômeno decorrente de fatores como o crescimento populacional, industrial e econômico, a concentração populacional e industrial, os hábitos da população e o menor grau de controle desses fatores.
	
2 PESQUISA BIBLIOGRÁFICA
Todas as mudanças nas características físico-químicas ou biológicas do ar, da água ou do solo, que afetam negativamente a saúde, a sobrevivência ou as atividades humanas e de outros organismos vivos, são consideradas poluição.
É válido afirmar que os poluentes do ar se originam principalmente da combustão incompleta de combustíveis fósseis, para fins de transporte, aquecimento e produção industrial.
Os processos industriais respondem pela emissão de material particulado e por vários gases poluentes, tais como, os óxidos de enxofre (SO2), os óxidos de nitrogênio (NO e NO2); gás sulfídrico (H2S); hidrocarbonetos, ácido clorídrico (HCl), entre outros. As fontes móveis de poluição (veículos, aviões, barcos, locomotivas) colaboram para o lançamento de material particulado, monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOX), óxido de enxofre (SO2), hidrocarbonetos e aldeídos.
A poluição atmosférica pode resultar em impactos locais, regionais e globais, tais como: danos à saúde humana, efeitos sobre a flora e a fauna, chuvas ácidas, efeito estufa, destruição da camada de ozônio.
A concentração de um poluente atmosférico, em determinada área receptora, depende do tipo de fonte e da concentração com que foi lançado, bem como das condições de dispersão desse poluente na atmosfera.
A Resolução CONAMA n. 005, de 15/6/1989, que instituiu o Programa Nacional de Controle da Qualidade do Ar (PRONAR), definiu, como limite máximo de emissão, a quantidade de poluentes permissível de ser lançada por fontes poluidoras na atmosfera, sendo que esses limites serão diferenciados em função da classificação de usos pretendidos para as diversas áreas. Os padrões de qualidade do ar foram estabelecidos por meio da Resolução CONAMA n. 003, de 28/6/1990.
A Resolução CONAMA n. 382, de 26/12/2006, estabelece os limites máximos de emissão de poluentes atmosféricos para fontes fixas, ou seja, a quantidade máxima de poluentes permissível de ser lançada para a atmosfera.
2.1 CALDEIRAS E A GERAÇÃO DE VAPOR
Segundo Arruda (1977), uma forma rudimentar de turbina a vapor já existia desde 130 a.C., criada por Heron de Alexandria, a qual viria provocar, séculos mais tarde, uma verdadeira revolução industrial, com a invenção da máquina a vapor.
As caldeiras, hoje, são utilizadas em larga escala em várias etapas de processos industriais que necessitam de calor ou energia de pressão, tais como indústrias de alimentos, frigoríficos e hospitais, sendo também utilizadas em sistemas de cogeração, nos quais se produz vapor para uso em processos produtivos, aproveitando-se o excedente para geração de eletricidade.
As caldeiras podem ser classificadas de acordo com as classes de pressão, o grau de automatização, os tipos de energia empregada e o tipo de troca térmica.
O vapor é gerado pelo calor transferido dos gases quentes da combustão, através das paredes metálicas dos tubos, para a água que os circunda; à medida que os gases fluem através dos tubos, eles são resfriados pela transferência de calor para a água.
Figura 1: Geração vapor caldeira.
Fonte: Internet
A qualidade da água de uma caldeira é condição fundamental de segurança e durabilidade, pois incrustações nas paredes internas dos tubos de vaporização atuam como uma camada isolante, o que aumenta o consumo de combustível e provoca o enfraquecimento desses tubos.
Dentre os combustíveis mais utilizados, destacam-se a lenha, o carvão, o bagaço de cana, o óleo BPF, o óleo diesel, o gás natural e o GLP (gás liquefeito de petróleo). 
Muitas caldeiras antigas sofrem reformas visando o aumento de sua capacidade de geração de vapor e isso na maioria das vezes acarreta em manter o volume da fornalha ou não o aumenta proporcionalmente à nova vazão de gases. Este fato faz aumentar as velocidades internas, e consequentemente o arraste de materiais particulados e não queimados. Caldeiras “repotenciadas”, mesmo otimizadas e equipadas com os ECP utilizados atualmente pelo setor dificilmente conseguirão atender aos padrões de emissão dos novos equipamentos.
2.2 CONTROLE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS
Com o objetivo de preservar a saúde e o bem-estar do homem, tanto para o presente como para o futuro, deve existir um controle da poluição do ar.
Além de preservar as plantas e os animais, também previne das propriedades físicas do meio natural e das interferências ao seu uso normal, desta forma assegurando um desenvolvimento contínuo e a manutenção do meio ambiente.
Controlar a poluição do ar consiste principalmente em reduzir as emissões de poluentes primários para a atmosfera, pois são eles os causadores originais de efeitos adversos e os precursores dos poluentes secundários.
Entre várias formas e estratégias que existem para tal controle, uma das mais empregadas é o gerenciamento da qualidade do ar em comparações com os padrões previamente estabelecidos em normas regulamentadoras. 
Outra estratégia também bastante difundida é o padrão de emissão, onde o valor deste é desenvolvido e promulgado, ou um limite de emissão é determinado caso a caso, representando a melhor prática para o controle de emissões de fontes.
2.3 POLUIÇÃO TÉRMICA DAS AGUÁS
	Ocorre quando são lançadas nos recursos hídricos grandes quantidades de águas aquecidas que foram utilizadas nos processos de caldeiras. As substâncias utilizadas para tratamento destas aguas de caldeiras também são prejudiciais as reservas naturais de aguas tais como lagos e rios. Portanto, deve-se essa passar por processos de tratamento adequado pós uso para descarte no meio ambiente.
Figura 2: Poluição das aguas
Fonte: Internet
A mesma agua, descartada de forma inadequada dentro do ambiente das indústrias também podem ser responsáveis pela contaminação do próprio lençol freático e também de poços contidos dentro da empresa, levando assim perigo grave as pessoas que fazem o uso da agua captada do solo.
	
2.4 LEGISLAÇÃO
	Os padrões de qualidade do ar e os padrões de emissões são estabelecidos através de legislação própria para garantir a qualidade do ar.
Também existem as normas técnicas específicas a respeito da realizaçãodo monitoramento ambiental.
A Resolução nº. 382, de 2006, do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA estabelece os limites máximos de emissão de poluentes atmosféricos para fontes fixas, onde os limites são fixados por poluente e por tipologia de fonte.
A Resolução nº. 054, de 2006, da Secretaria Estadual do Meio Ambiente do Paraná – SEMA define critérios para o Controle da Qualidade do Ar, estabelecendo padrões de emissões para fontes industriais, comerciais e de serviços, também estabelecendo padrões de acondicionamento e metodologias para as medições.
A norma ABNT/NBR 10.700 (julho/1989) trata do planejamento de amostragem em dutos e chaminés de fontes estacionárias.
A norma ABNT/NBR 10.701 (julho/1989) trata sobre a determinação de pontos de amostragem em dutos e chaminés de fontes estacionárias.
2.5 EFEITOS POLUIÇÃO NA SAÚDE HOMEM E NO AMBIENTE
	A poluição atmosférica causa vários efeitos prejudiciais, diretos ou indiretos, sobre a saúde e o bem estar humano, sobre os animais e a vegetação, sobre os materiais e as construções e sobre a atmosfera, solos e os corpos d’água.
Estes efeitos podem modificar uma condição original ou normal e/ou intensificar a incidência de outro efeito, causando um dano.
Os efeitos podem ser classificados como agudos, de caráter temporário e reversível, em função do aumento da concentração de poluentes; e crônicos, de caráter permanente e cumulativo com manifestações a longo prazo.
O impacto da poluição atmosférica sobre o bem-estar humano tem sido a principal motivação para o seu estudo e controle. A poluição atmosférica afeta principalmente os sistemas respiratórios, circulatórios e oftalmológicos, sendo o sistema respiratório a principal via de entrada dos poluentes, alguns dos quais podem alterar as funções dos pulmões.
Nos efeitos respiratórios da poluição do ar por queima de combustíveis fósseis levam-se em consideração os efeitos agudos e os crônicos.
A poluição do ar causa uma resposta inflamatória no aparelho respiratório induzida pela ação de substâncias oxidantes, as quais acarretam aumento da produção da acidez, da viscosidade e da consistência do muco produzido pelas vias aéreas, levando, consequentemente, à diminuição da resposta e/ou eficácia do sistema mucociliar.
Aos efeitos respiratórios agudos se dá ênfase aos casos de mortalidade e admissões hospitalares. De acordo com estudos realizados em alguns países, os efeitos agudos da poluição do ar estão relacionados a diferentes poluentes, afetando principalmente crianças e idosos.
No Brasil, o estudo associou o dióxido de nitrogênio com mortalidade por doenças respiratórias em crianças e o MP10 com a mortalidade em adultos.
Aumentos nas internações por doenças respiratórias crônicas, como doença pulmonar obstrutiva crônica e asma, em idosos, foram associados a variações diárias nas concentrações de dióxido de enxofre e ozônio.
Em relação aos efeitos crônicos da poluição do ar na saúde, um estudo realizado na Suíça, a função pulmonar em adultos foi inversamente associada com elevações nas concentrações de MP10, dióxido de nitrogênio e dióxido de enxofre.
No Canadá e nos EUA foram encontradas em crianças associações significativas entre exposição a partículas finas e redução da função pulmonar com sintomas de bronquite. Também nos EUA, um estudo mostrou que a exposição crônica ao material particulado fino aumenta o risco de doenças cardíacas e respiratórias, inclusive, de câncer de pulmão.
Os efeitos respiratórios da poluição do ar pela queima de biomassa em ambientes internos relacionam a exposição e o desenvolvimento de doença pulmonar crônica em adultos, além de bronquiectasias e fibrose pulmonar, e infecções respiratórias em crianças, provavelmente devido às alterações no mecanismo mucociliar, e à redução do poder de fagocitose dos macrófagos pulmonares.
A queima de biomassa em ambientes abertos também produz poluição atmosférica e causa impacto sobre a saúde de indivíduos expostos. Esta poluição leva a um aumento significativo das internações hospitalares por doenças respiratórias em crianças, adolescentes e idosos, como por exemplo, com casos de asma, bronquite crônica e infecções respiratórias agudas.
Estudos experimentais têm apresentado evidências consistentes sobre os efeitos da poluição do ar, especialmente do material particulado fino, na morbidade e mortalidade por doenças cardiovasculares (cardíacas, arteriais e cerebrovasculares), com relatos de efeitos agudos e efeitos crônicos.
A poluição do ar está associada a fatores que levam a doenças cardiovasculares, como o aumento da viscosidade sanguínea, as alterações da coagulação, a redução da variabilidade da frequência cardíaca (indicador de risco para arritmia e morte súbita), a vasoconstrição e o aumento da pressão arterial.
A poluição atmosférica pode atuar ocasionando abrasão, deposição, remoção, ataque químico direto e indireto, ou corrosão sobre os materiais.
E sobre o ambiente, a poluição do ar afeta a qualidade de vida da população, interferindo nas condições estéticas e prejudicando as atividades normais da comunidade. Acaba por resultar em redução da incidência de luz e deterioração da visibilidade, interferindo na capacidade de fotossíntese das plantas e causando danos à vegetação. Também a deposição de poluentes no solo, por sedimentação, pode alterar as condições do solo. 
CONCLUSÃO
	Com a elaboração deste trabalho de pesquisa entendemos a real atenção que deve ser dada aos processos de geração de vapor por caldeiras dentro das industrias. A importância de profissionais capacitados e responsáveis tecnicamente pelas variáveis deste segmento.
	As caldeiras em diversas empresas são vistas com um mal necessário para a produção, sem receber a atenção necessária para uma combustão eficiente com menores emissões de gases. 
	Vemos também que emissões são variadas de acordo com material combustível utilizado na caldeira e até mesmo o descarte inadequado da agua aquecida e utilizada durante o processo energético.
	
REFERENCIAS