Filtração Adequada Protege O Meio Ambiente De Gases Tóxicos
Por Suzana Sakai
Edição Nº 92 - Maio/Junho de 2018 - Ano 17
Processo reduz a níveis aceitáveis a emissão de poluentes
Perigo no ar! Diversos processos industriais da atualidade geram gases tóxicos que, sem o tratamento adequado, representam um grande risco para o meio ambiente e para a saúde da população. A captação destes poluentes na fonte de emissão e seu tratamento são procedimentos importantes para evitar contaminação do ambiente externo e de trabalho. Dependendo do tipo de gás contaminante, podem ocorrer tragédias de grandes proporções, como foi o caso do desastre de Bhopal na Índia, onde milhares de pessoas foram mortas e outras tantas contaminadas por vazamento de gás tóxico.
A boa notícia é que a conscientização da necessidade de filtração dos gases industriais está cada vez mais presente nos processos fabris. "As exigências ambientais crescentes da legislação e das normas internas das próprias empresas, implicam cada vez mais no tratamento dos resíduos dos processos de produção. Muitos destes processos geram como efluentes gases tóxicos que demandam tratamento. Os filtros de gases têm exatamente a função de atender a estas demandas de tratamento na indústria, protegendo o ambiente da poluição gerada em alguns processos fabris" - explica José Mauricio Sampaio, gerente geral da Nederman do Brasil.
O ar comprimido é o gás mais utilizado na indústria e o não tratamento dele por meio de filtros, impacta no incremento das intervenções (manutenções) dos equipamentos pneumáticos e na própria vida útil dos mesmos. "Em outras situações, nas quais o ar comprimido é utilizado diretamente no processo, temos o agravante da perda de qualidade do produto final resultando em retrabalho nos mesmos ou até seu descarte" – ressalta o especialista da Parker, Carlos Leone. Em relação aos poluentes, existem quatro tipos mais frequentes na indústria. São as poeiras, os particulados os sólidos, os gases e as névoas. Para cada um destes poluentes, existe uma técnica de filtragem mais indicada. "No caso dos gases, as principais técnicas de filtragem são: adsorção, absorção, neutralização e incineração. Cada uma destas técnicas utiliza um tipo específico de equipamento de filtragem" – afirma José Mauricio.
Filtros de gases
Os filtros de gases servem para eliminar ou reduzir a níveis aceitáveis a emissão do poluente para o ambiente externo, embora sistemas de exaustão com descarga direta possam ser utilizados em alguns casos, dependendo da concentração dos gases. Os diferentes tipos de filtros de gases baseiam-se em princípios físicos específicos.
Os filtros de adsorção constituem-se normalmente em massa de carvão ativado, na qual o fluxo de gás transita, permitindo a retenção do gás poluente pelo meio filtrante. "As principais limitações desta técnica de filtragem são a dificuldade de monitoramento do estado de saturação dos filtros e a relativamente baixa vida útil" – indica José Mauricio.
Os filtros que utilizam o princípio de filtração por adsorção, destinam-se à remoção de vapores de hidrocarbonetos (óleo) e odores do fluxo gasoso e são utilizados em situações que exigem uma filtração mais rigorosa. "Entretanto são filtros muito sensíveis a contaminantes sólidos e água, e por isto devem ser obrigatoriamente precedidos de um filtro coalescente. Isso evita que o material adsorvedor (dessecante) sofra deterioração prematura por óleo ou água na forma líquida" – esclarece o especialista da Parker.
Por sua vez, os filtros coalescentes possuem capacidade de retenção de partículas sólidas na faixa de 1 a 0,01 micron e a função de coalescer (agrupamento de líquidos ou aerossóis de água e óleo) para posterior eliminação pelo sistema de drenagem do filtro. "Na característica de coalescência a faixa varia de 0,5 até 0,01 mg/m³. Podem ser instalados desde a geração do ar comprimido e também nos pontos de uso. Linhas com tecnologia de ponta, exemplo Oil-X da Parker domnick hunter podem, devido ao alto desempenho e durabilidade, suprimir a necessidade de instalação de pré-filtro de partículas" – indica Carlos.
Como o próprio nome já sugere, o filtro de partículas é um filtro destinado à remoção de partículas sólidas, instalado antes do filtro coalescente, a fim de retirar contaminantes mais grosseiros. Normalmente apresentam meio filtrante em celulose ou poliéster. "Possuem capacidade de retenção na faixa de 3 a 40 micra sendo largamente utilizado em sistemas de preparação do ar comprimido. Conseguem evitar que partículas, provenientes de tubulações em processo de corrosão, sejam arrastadas para os equipamentos pneumáticos. Líquidos em geral também podem ser eliminados pelo processo de centrifugação característicos destes filtros. Sua instalação é indicada o mais próximo possível do ponto de utilização do ar comprimido" – afirma o especialista da Parker.
Os filtros de absorção são normalmente os chamados "lavadores de gases". Este tipo de filtro é muito utilizado na indústria e baseia-se na técnica de absorção dos gases pela água, com ou sem aditivos, aspergida de diferentes formas. "Normalmente esta técnica exige o tratamento posterior da água numa ETA (Estação de Tratamento de Água), o que constitui uma limitação importante do processo" – ressalta o gerente geral da Nederman do Brasil.
Já os filtros de neutralização, por sua vez, são bem menos utilizados na indústria. Baseiam-se na técnica de injeção de substâncias neutralizadoras no fluxo do poluente, reduzindo sua concentração. Trata-se de um processo que exige alto investimento inicial, custo operacional elevado e constante monitoramento.
Os incineradores tem uso bastante restrito, já que não eliminam totalmente a descarga de gases no ambiente.
Para um real tratamento do ar comprimido, é preciso identificar qual ou quais sistemas são aplicados para um perfeito resultado. "Muitas vezes nos deparamos com sistema corretos, porém instalados em pontos incorretos comprometendo o resultado final. Para isso a participação dos consultores técnicos dos fabricantes no processo aliado a real necessidade do tratamento se torna indispensável" – orienta Carlos.
Normas
Não existem normas específicas para construção ou aplicação de filtros de gases. "O que se exige é que a boa prática de engenharia seja aplicada na concepção e instalação destes equipamentos, que devem ser realizadas por empresas especializadas" – ressalta José Mauricio.
No entanto, normas brasileiras regulamentadoras (NR’s) e exigências definidas pelos órgãos de controle ambiental nacional e local, estabelecem ações e critérios a serem aplicados no tratamento de poluentes gasosos que atinjam a atmosfera externa ou o ambiente de trabalho. "Entre as normas que podemos destacar estão a NR-9 (PPRA) e a NR-15 (Anexo 11)" – indica o gerente geral da Nederman do Brasil.
Já para nortear a qualidade dos sistemas de tratamento do ar comprimido existem duas importantes normas que regulam o setor: a ISO 8573.1 e a ISO 12.500.
O conjunto de normas internacionais ISO 8573 é a principal referência em relação à qualidade do ar comprimido. Ele especifica a pureza do ar comprimido necessário para um determinado ponto em um sistema de ar comprimido. Essa norma é composta por nove partes, sendo a primeira dedicada à especificação dos requisitos de qualidade do ar comprimido utilizado em aplicações gerais. "Ela o categoriza em classes de acordo com a concentração, no caso de partículas de sólidos e óleo, e de acordo com a temperatura de condensação, no caso da água. Já as partes 2 a 9 definem os métodos de teste para cada conjunto de contaminantes" – explica Carlos.
A série ISO 12500 foi criada especificamente para avaliar equipamentos de purificação, complementando a série ISO 8573. Atualmente, a norma consiste em quatro partes, que determinam os padrões de avaliação de filtros coalescentes, adsorventes, particulados e equipamentos para remoção de água, respectivamente. "Sempre orientamos nossos clientes para estarem atentos aos produtos ofertados. Exigir certificação dos produtos em atendimento às normas é um grande passo e traz tranquilidade aos produtos adquiridos. O atendimento das normas necessariamente permite certificação através de 3ª parte (órgão independente) atestando o comprimento dos requisitos mínimos das normas" – destaca o especialista da Parker.
Mercado
A conscientização da necessidade de filtração dos gases industriais cada vez mais está presente nos processos fabris. O conceito de que ar e gases comprimido é uma energia limpa e não se faz necessário cuidados especiais para sua utilização vem sendo derrubado pela própria evolução tecnológica de equipamentos e processos exigindo assim alto grau de pureza dos gases utilizados.
O uso de sistemas de filtração tornou-se comum nas indústrias e são utilizados nas mais diversas aplicações. "Entretanto, falta ainda uma maior conscientização quanto a análise de eficiência energética. A cultura de preço tem grande impacto quando da escolha dos filtros e de seus elementos de reposição. Avaliar o processo como um todo, que vai desde a identificação da necessidade, aquisição do filtro e tempo de reposição dos elementos filtrantes tem sido o grande desafio para a mudança desta cultura. Evidente que outros fatores devem ser avaliados dentre os quais se destacam a confiabilidade do produto adquirido quanto ao que se destina e principalmente o impacto na redução de pressão (perda de carga) quando da passagem pelos filtros. Esta análise nos leva a custos operacionais muitas vezes não avaliados e com grande representatividade no processo" – analisa Carlos.
Na esteira da contração da atividade e dos investimentos industriais dos últimos anos, o mercado de sistemas de exaustão e filtragem também se mostra retraído, uma vez que as indústrias estão revendo seus planos de investimento e tomando decisões mais criteriosas e lentas.
Em relação as novidades e tecnologias, há uma tendência já de longa data de aperfeiçoamento dos meios filtrantes, das técnicas construtivas e de redução do consumo de energia. "Para o futuro vislumbra-se a adoção cada vez maior da automação com a utilização, por exemplo, da IoI (Internet das coisas) e atendimento das exigências da indústria 4.0"- afirma José Mauricio.
Contato das empresas
Nederman do Brasil: www.nederman.com.br
Parker: www.parker.com.br