Controle Dos Compostos Orgânicos Voláteis Em Cabines De Pintura Para Veículos Leves
Por Me. João Carlos Mucciacito, An
Edição Nº 47 - Novembro/Dezembro de 2010 - Ano 9
O aumento da preocupação com a conservação e a melhoria da qualidade do ambiente e com a proteção da saúde e segurança ocupacional, têm direcionado e incentivado indústrias automotivas a voltarem suas atenções aos impactos ambientais...
Várias montadoras utilizam equipamentos e peças especiais para sistemas de cabine de pintura, já que o controle de compostos orgânicos voláteis é de grande interesse no combate à poluição atmosférica.
Segundo a classificação do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), assuntos referentes a temas e preocupações ambientais iniciaram-se na década de 70, com a Conferência de Estocolmo e o primeiro encontro sobre a Mudança Climática, em Genebra, que incluiu o controle de vários poluentes, como os Compostos Orgânicos Voláteis.
Processos industriais que empregam solventes orgânicos estão sujeitos a gerar emissões para a atmosfera que podem conter compostos nocivos à saúde (passíveis de ocasionar alterações mutagênicas e carcinogênicas) e ao meio ambiente (formação de poluentes secundários, como o ozônio, gerado pela reação dos Compostos Orgânicos Voláteis - COV’s), conforme é demonstrado no gráfico abaixo.
Compostos orgânicos voláteis, representados pela sigla COV, são todos os compostos que possuem carbono na composição e temperatura de ebulição entre 50 e 260ºC. Os COV’s são um dos grupos mais poluentes do ar, em sua maioria emitida pelas perdas evaporativas de processos industriais devido à alta pressão de vapor sob condições normais, como na fabricação de tintas, solventes, vernizes, colas e processos de pintura utilizando a secagem como etapa final deste processo.
Pessoas em ambientes fechados correm mais riscos, pois a exposição ao poluente é maior. A Agência Ambiental dos Estados Unidos (EPA) calcula que a exposição a esses poluentes é de 2 a 5 vezes maior em ambientes fechados do que em local ao ar livre.
Já amplamente difundido no mercado externo devido sua alta eficiência, o OTRH tem aplicabilidade em diversos processos industriais, incluindo estufas de secagem de cabines de pinturas.
Muitas indústrias automobilísticas utilizam tintas à base de solventes orgânicos na pintura de seus veículos, onde a aplicação do OTRH para tratamento de fluxo de ar contendo poluentes atmosféricos (COV e outros), chega a eficiências maiores que 95%.
Oxidadores termais regenerativos são ideais para abatimento em processos com alta concentração de COV’s e podem ser aplicados em diversas quantidades de volumes de exaustão.
Esse tipo de equipamento pode ser ajustado para minimizar o uso de combustíveis primários, isto é, consegue usar câmaras cerâmicas trocadoras de calor em movimentos cíclicos, para alternadamente recuperar calor dos gases exauridos de alta temperatura, para então pré-aquecer o ar processado de entrada.
A destruição de COV’s é obtida através do aquecimento do fluxo de ar até 815°C ou mais, mantendo a temperatura enquanto houver passagem de gás pela câmara de retenção, isto garante que a oxidação completa seja alcançada.
Com OTRH, a eficiência de destruição é aumentada pela efetividade dos trocadores de calor de entrada dos gases poluentes a serem oxidados e pelo uso de um sistema purgador para prevenir a emissão de contaminantes não oxidados no ciclo de troca, conjuntamente com o sistema purgador, existe um conjunto com válvulas de baixa vazão.
O sistema purgador negativo remove o ar contaminado no fundo das câmaras, limpando-as e permitindo uma elevada eficiência destrutiva, bem como o aumento da eficiência do sistema.
A eficiência termal e de destruição são mantidas para qualquer fluxo de ar.
O OTRH é parte indispensável para desenvolvimento de qualquer programa para mitigar as emissões atmosféricas, oriundas de processo de pintura à base de solventes orgânicos, que tem como objetivo estabelecer condições e métodos de análise para a quantificação de:
• Compostos orgânicos voláteis (COV);
• Óxidos de nitrogênio (NOx);
• Análise dos gases de combustão: CO, CO2 O2 e excesso de ar.
Pelo seu desenho simples e robusto, esse modelo permite médio investimento no custo operacional. Seu sistema de vaso único purifica fluxos de ar exauridos de 30 até 900 m³/min. Vários vasos são usados paralelamente quando existirem maiores fluxos de ar a serem manuseados.
O trocador de calor regenerativo no vaso consiste em uma câmara estática revestida de cerâmica. Toda a câmara é dividida em segmentos individuais.
De modo alternado, parte serve como estágio de resfriamento, enquanto as outras são aquecidas paulatinamente. O ar após tratamento é enviado para chaminé, após passar para o ciclo de aquecimento e posteriormente para o de resfriamento.
• Temperatura de incineração= 800°C;
• Tempo de permanência ou residência dos gases a serem incinerados= 0,5 seg.
O fluxo de ar entra na coluna, onde é pré-aquecido a 750°C aproximadamente, posteriormente o ar segue na parte interna da câmara de combustão (acima de 750°C), onde os gases são queimados e as substâncias odoríferas são removidas, em seguida, vão para fora da câmara através de outra coluna, onde o calor gerado é transferido para a câmara de cerâmica alojadas nesta coluna, daí o nome de – Oxidador Térmico Regenerativo.
O fluxo de ar entra agora pela outra coluna, onde usa o calor regenerado da câmara de cerâmica, através de combustão para queimar os gases, remover os odores e depois transferir o calor da combustão para outra câmara de cerâmica na coluna 2.
Para implantação de equipamentos técnicos no controle da fonte de poluição do ar encontrados no mercado, deve-se realizar uma análise em relação ao custo benefício do produto empregado na empresa, pois é relevante perceber que em seu gerenciamento de controle da poluição, irá aperfeiçoar o uso dos recursos naturais, econômicos, e melhorar o ambiente de trabalho, além de minimizar os impactos ambientais, buscando a melhor tecnologia disponível no mercado em seu segmento e com um custo compatível.
Para investimento, o Oxidador Térmico Regenerativo (OTR) é o equipamento ideal para abatimento em processos com alta concentração de COV, cuja eficiência termal é de 95%, o investimento é em torno de R$ 10 milhões.
No valor informado são considerados: custo do projeto contratado, custo na implantação (materiais, construção civil, estrutura necessária, custo de instalação e montagem), custos de operação e manutenção (mão de obra para operar e realizar a manutenção dos sistemas), eletricidade, custos de peças de reposição, custo administrativo, encargos sociais e taxa de amortização do equipamento.
Este equipamento reduz significativamente a quantidade de COV’s lançados na atmosfera provenientes do processo de pintura de veículos, possuindo um investimento grandioso, mas se comparado com os benefícios alcançados tanto na questão ambiental, quanto na melhoria da eficiência na produção da empresa, o OTR é o melhor equipamento encontrado para cumprir os padrões exigidos pelos órgãos ambientais.
, professor no Centro Universitário Fundação Santo André, Faculdade de Engenharia Eng. Celso Daniel, colegiado de Engenharia Ambiental e-mail: joaocarlos@fsa.br; Ana O. T. Bertoldo: aninhathb@hotmail.com; Bianca A. de Carvalho: bia_aguilera@hotmail.com; Leonardo C. da Silva: leonardocamilo@rocketmail.com; Pâmela S. Fiorentini: pamela.fiorentini@yahoo.com.br; Rafael C. dos Santos: rafael_paraguai7@hotmail.com. |