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CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Controle da poluição atmosférica Profº Fernando Periard Gurgel do Amaral CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA MUDANÇA DE CENÁRIO Do “SMOG”de Londres SO2 + umidade + patículas “killer smogs” ou “pea soupers”- década de 50 Para o “moderno” Smog fotoquímico Los Angeles, a partir dos anos 60 Luz solar + COV’s + NOx CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Controle da Poluição do Ar O modo mais fácil de controlar a poluição do ar é eliminar a fonte da mesma. Surpreendentemente, quase sempre essa é a solução mais econômica para o problema da poluição do ar. Desativar um incinerador de lodo e depositar o lodo em um local adequado, específico para tal finalidade, por exemplo, pode ser bem mais econômico do que instalar um equipamento de limpeza de ar para o incinerador. Em outros casos, uma modificação do processo, como a troca do carvão por gás natural em uma usina elétrica, eliminará o problema imediato da poluição do ar. Porém, muitas vezes, o controle é feito por meio de alguma forma de tratamento de ar semelhante ao conceito de tratamento da água. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA A escolha do equipamento de tratamento adequado exige uma combinação das características do poluente com os recursos do aparelho de controle. É importante lembrar que os tamanhos dos poluentes variam em faixas com muitas ordens de magnitude e que, portanto, não se deve esperar que um mesmo aparelho seja eficiente e eficaz para o tratamento de todos os tipos de poluentes. Além disso, os tipos de elementos químicos nas emissões, geralmente, apontam para o uso de alguns aparelhos. Por exemplo, um gás contendo uma alta concentração de SO2 poderia ser limpo com sprays de água, mas o ácido sulfúrico resultante poderia causar sérios problemas de corrosão. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Os diversos aparelhos para controle da poluição do ar são convenientemente divididos em dois tipos, aqueles aplicáveis para o controle de particulados e aqueles para o controle dos poluentes gasosos. Isso decorre, sem dúvida, da diferença dos tamanhos dos poluentes. As moléculas de gás têm diâmetros de cerca de 0,0001 mícron; já os particulados variam com tamanhos a partir de 0,1 mícron. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA É possível intervir para reduzir os riscos da poluição atmosférica através: Planejamento territorial e zoneamento; Eliminação e minimização de poluentes; Concentração dos poluentes na fonte para tratamento antes do lançamento; Diluição e mascaramento dos poluentes; Equipamentos de controle de poluentes. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO DO AR PONTOS CRÍTICOS CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA INVENTÁRIO DAS FONTES DE EMISSÃO MONITORAMENTO (MEDIÇÃO). MODELOS DE ESTIMATIVA DE EMISSÃO. FISCALIZAÇÃO MONITORAMENTO (MEDIÇÃO). CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA A gestão da qualidade do ar e seus planos de emergência tem papel importante no processo de gestão urbana, integrando conjunto de ações que visem à promoção da saúde pública e proteção ambiental. A gestão da qualidade do ar inclui: O PROCESSO DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO AR, O PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO NA FORMULAÇÃO DE POLÍTICAS E TOMADA DE DECISÕES, O DESENVOLVIMENTO DE CONJUNTO DE AÇÕES DE CARÁTER PREVENTIVO E DE MEDIDAS DE CONTROLE DA POLUIÇÃO. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA O processo de avaliação da qualidade do ar pode ser feito por meio da realização de monitoramento da qualidade do ar, inventários de fontes de poluição e medição das fontes de emissão. É necessário que esse monitoramento seja desenvolvido em conjunto com outras ferramentas, como modelagem, medição de emissões, inventários, interpolação e mapeamento. Embora o monitoramento de poluentes tenha um papel importante no processo de gestão urbana, a sua realização isolada para o acompanhamento da qualidade do ar pode ser insuficiente ou impraticável para avaliar e definir por completo o nível de exposição de uma população em uma cidade. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Como qualquer equipamento de medição, a confiabilidade dos valores obtidos depende da sensibilidade e da precisão do equipamento. O intervalo de calibração deve ser respeitado. Além disso, o operador do equipamento deve conhecer o funcionamento do mesmo e ser capaz de perceber quando o instrumento está com problemas. EMISSÕES IMISSÕES CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA MOTIVOS PARA MEDIÇÃO DE EMISSÕES: controle do processo poluidor; controle dos padrões de emissão; controle da eficiência de um equipamento; comparação de métodos diferentes de medição; calcular fatores de emissão; testar a conseqüência causada pela mudança de um processo; e avaliar a formação de poluentes dentro do processo. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA MOTIVOS PARA MEDIÇÃO DE IMISSÕES: calcular a trajetória dos poluentes na atmosfera; estudar a formação e degradação de poluentes; calcular o fluxo dos componentes; determinar a exposição aos poluentes; determinar a instalação de alarmes para determinados poluentes; determinar a deposição de poluentes na flora e na fauna; gerar relatórios sobre a qualidade do ar; e estudar o impacto de novas fontes de emissão. Fonte Emissora Controle Atmosfera Sistema de Controle de Emissões Detector Receptor Vegetação Biota Pessoas Resposta Controle Automático Ação e Controle - Legislativo base regulamentar --- CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Métodos de controle da poluição do ar: (1) MEDIDAS INDIRETAS: Impedir a geração do poluente: • substituição de matérias-primas e reagentes: eliminação da adição de chumbo tetraetila na gasolina, uso de resina sintética ao invés de borracha na fabricação de escovas de pintura, etc. • mudança de processos ou operação: utilização de operações contínuas automáticas, uso de sistemas completamente fechados, condensação e reutilização de vapores (indústria petrolífera), processos úmidos ao invés de secos, etc. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Diminuição da quantidade de poluentes gerados: • operar com os equipamentos dentro da capacidade nominal. • boa operação e manutenção de equipamentos produtivos. • adequado armazenamento de materiais pulverulentos. • mudança de processos, equipamentos e operações. • mudança de combustíveis. Diluição através de chaminés elevadas: os fatores a serem considerados neste caso são relacionados com o processo, a fonte geradora de poluentes e às condições meteorológicas. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Adequada construção (layout) e manutenção dos edifícios industriais: • armazenamento de produtos. • adequada disposição de resíduos sólidos e líquidos. Planejamento territorial: localização seletiva fonte/receptor. (2) MEDIDAS DIRETAS: • Concentração dos poluentes na fonte para tratamento efetivo antes do lançamento na atmosfera. • Retenção do poluente após geração através de equipamentos de controle de poluição do ar (ECP).CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA EQUIPAMENTOS DE CONTROLE DE POLUIÇÃO DO AR (ECP) Classificação Os equipamentos de controle são classificados primeiramente em função do estado físico do poluente a ser considerado. Em seguida a classificação envolve diversos parâmetros como mecanismo de controle, uso ou não de água ou outro líquido, etc. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Equipamentos de controle de material particulado: • Coletores secos. • Coletores mecânicos inerciais e gravitacionais. • Coletores mecânicos centrífugos (ciclones). • Precipitadores dinâmicos secos. • Filtro de tecido (filtro-manga), precipitador eletrostático seco. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Coletores úmidos: • torre de spray (pulverizadores). • lavador ciclônico. • lavador venturi. • lavadores de leito móvel. Equipamentos de controle para gases e vapores: • adsorventes. • absorventes. • incineração de gás com chama direta. • incineradores de gás catalíticos. • tratamento biológico. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA (*) Apêndice – Equipamentos de controle CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Os veículos são, atualmente, a principal fonte de emissão de poluentes atmosféricos, em especial nos grandes centros urbanos. Na América Latina, merecem destaque a poluição do ar na Cidade do México, em São Paulo, no Rio de Janeiro e em Santiago. Na região metropolitana de São Paulo, os veículos contribuem com cerca de 98% da emissão de monóxido de carbono, 97% dos hidrocarbonetos e 96% dos óxidos de nitrogênio, além de serem importantes contribuintes na emissão de dióxido de enxofre e material particulado inalável. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA A poluição causada por veículos é tão significativa que seu uso foi restringido na cidade de São Paulo e em alguns outros municípios limítrofes, por meio da operação denominada rodízio de veículos. Isso também tem ocorrido em outras grandes cidades, como Cidade do México, Santiago, Roma e Paris e em Londres foi adotado em 2003, o sistema de pedágio para circulação de carros no centro da cidade. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Com base em experiências e estudos em âmbito nacional e internacional sobre a questão da poluição atmosférica, deu-se origem à Resolução nº18/86, do Conama, estabelecendo o PROCONVE – Programa de Controle de Poluição do Ar por Veículos Automotores em nível nacional. O efeito do PROCONVE na redução das emissões médias de poluentes dos veículos é um fator importante no controle da qualidade do ar. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Veículos pesados (movidos a óleo diesel): maiores contribuintes para emissão de partículas inaláveis – MP10 e fumaça – e óxidos de nitrogênio; Veículos leves (movidos a gasolina e álcool): maiores contribuintes para a emissão de CO, hidrocarbonetos, NOx e aldeídos. PROCONVE exige que os veículos e motores novos atendam a limites máximos de emissão, em ensaios padronizados e com combustíveis de referência. Os fabricantes de veículos vêm cumprindo as exigências legais, o que resultou na obtenção de redução média de mais de 94% na emissão de poluentes dos veículos leves novos de 2005, em relação ao início do programa (1993). CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA PROMOT (Programa de Controle da Poluição do Ar por Motociclos e Veículos Similares). A Resolução do CONAMA n.º 342/03 estabelece novos limites para a emissão de motociclos e derivados de três rodas a partir de 01/01/2005 para os novos lançamentos, e a partir de 01/01/2006 para todos os modelos. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA INCINERAÇÃO A incineração é um processo de queima dos resíduos sólidos urbanos e industriais. A incineração de resíduos perigosos e não perigosos pode ocasionar emissões de substâncias poluentes para a atmosfera, a água e o solo com efeitos nocivos na saúde humana. Os valores limite das emissões para a atmosfera estão indicados em diretivas europeias, e dizem respeito a metais pesados, dioxinas e furanos, monóxido de carbono, poeiras, carbono orgânico total, cloreto de hidrogénio, fluoreto de hidrogénio, dióxido de enxofre e os óxidos de azoto. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA A co-incineração consiste na queima de resíduos em fornos industriais conjuntamente com os combustíveis tradicionais. Os resíduos são utilizados como fonte de energia, em vez do combustível normalmente usado no forno. Os fornos utilizados trabalham a elevadas temperaturas e estão associados a indústrias vidreiras, siderúrgicas e cimenteiras. Em alguns países europeus, o processo de co- incineração está associado a cimenteiras, tirando partido dos fornos a altas temperaturas para queima dos resíduos e produção simultânea de cimento. O processo é mais econômico do que em incineradoras exclusivas para a queima de resíduos, no entanto, existem riscos para a saúde pública devido à liberação de gases mais voláteis que não ficam retidos nos filtros de mangas. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Vantagens da incineração: • A incineração do lixo pode reduzir em até 90% a quantidade de resíduos em um lixão ou aterro sanitário. Assim, esses locais ganham em área operacional; • Este processo evita que grande parte dos resíduos seja descartada intencionalmente ou acidentalmente em áreas verdes, galerias pluviais e em mananciais; • Ao incinerar o lixo, todas as substâncias consideradas de risco (como lixo hospitalar) são eliminadas. Assim, o risco de contaminação é reduzido consideravelmente; • Por meio da incineração do lixo, é possível obter energia calorífica que, por sua vez, pode ser convertida em energia elétrica. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Desvantagens da incineração: • Para que seja feita com segurança e eficiência, é preciso investir tempo e recursos no treinamento de profissionais; • O processo libera gases e substâncias tóxicas que podem causar poluição atmosférica e gerar graves impactos; • Para evitar que grandes quantidades de substâncias tóxicas sejam liberadas no meio, o lixo deve passar por tratamento específico antes da incineração — maior investimento; • Os equipamentos utilizados sofrem muito desgaste devido aos produtos químicos utilizados e substâncias liberadas durante o trabalho. Por isso, é preciso contar com um planejamento de revisões preventivas e corretivas, o que exige um investimento considerável. CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Sistema de Gestão da Poluição Atmosférica Fonte Emissões de Poluentes Primários (Aantropogênicos, Biogênicos, Geogênicos) - (COV´s, NOx, SO2, PM 10, 2.5, Tóxicos) Dispersão & Transporte Transformações Químicas & Físicas Ar Ambiente Poluentes Secundários (O3, Ácidos, PM 10,2.5, Tóxicos) Depuração Espécies de Longo Tempo de Residência (CFC, CH4, N2O) Transporte Estratosfera Destruição O3, química estratosférica Deposição Úmida & Seca Impactos nos Receptores (População, Biota, Vegetação, Sistemas Aquáticos, Visibilidade, Materiais, Patrimônio Histórico etc) Modelos Bolha, Pluma, Qualidade do Ar, Transporte de Larga Escala, Climatológico Global Efeitos: Saúde, Meio Ambiente Monitoramento Exposição Gestão do Risco Ambiental Avaliação Científica do Impacto Ambiental Gestão e Controle da Poluição do Ar Fonte: Pitts & Pitts, 2000, The Atmospheric Air Pollution System CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
