5 métodos eficazes para controlar a poluição do ar (explicado com diagrama)

Alguns dos métodos eficazes para controlar a poluição do ar são os seguintes: (a) Métodos de correção da fonte (b) Equipamento de controle da poluição (c) Difusão de poluentes no ar (d) Vegetação (e) Zoneamento.

(a) Métodos de correção da fonte:

Indústrias fazem uma contribuição importante para causar poluição do ar. A formação de poluentes pode ser evitada e sua emissão pode ser minimizada na própria fonte.

Ao investigar cuidadosamente os estágios iniciais de projeto e desenvolvimento em processos industriais, por exemplo, os métodos que têm potencial mínimo de poluição do ar podem ser selecionados para realizar o controle da poluição do ar na própria fonte.

Esses métodos de correção de fonte são:

i) Substituição de matérias-primas:

Se o uso de uma determinada matéria-prima resultar em poluição do ar, ela deve ser substituída por outra matéria-prima mais pura, que reduz a formação de poluentes. Portanto,

a) O combustível com baixo teor de enxofre e com menor potencial poluente pode ser utilizado como alternativa aos combustíveis com alto teor de enxofre; e

(b) O gás liquefeito de petróleo (GPL) ou gás natural liquefeito (GNL), relativamente mais refinado, pode ser utilizado em vez dos combustíveis tradicionais contaminantes, como o carvão.

(ii) Modificação de processo:

O processo existente pode ser alterado usando técnicas modificadas para controlar a emissão na fonte. Por exemplo,

(a) Se o carvão é lavado antes da pulverização, então as emissões de cinzas volantes são consideravelmente reduzidas.

(b) Se a entrada de ar do forno de caldeira for ajustada, o excesso de emissões de cinzas volantes nas usinas elétricas pode ser reduzido.

(iii) Modificação de Equipamentos Existentes:

A poluição do ar pode ser consideravelmente minimizada, fazendo modificações adequadas no equipamento existente:

a) Por exemplo, o fumo, o monóxido de carbono e os fumos podem ser reduzidos se os fornos de lareira abertos forem substituídos por fornos a oxigénio básicos controlados ou fornos eléctricos.

(b) Nas refinarias de petróleo, a perda de vapores de hidrocarbonetos dos tanques de armazenamento devido à evaporação, mudanças de temperatura ou deslocamento durante o enchimento, etc., pode ser reduzida projetando-se os tanques de armazenamento com coberturas de teto flutuantes.

(iv) Manutenção de Equipamentos:

Uma quantidade considerável de poluição é causada devido à má manutenção do equipamento, que inclui o vazamento em torno de dutos, tubulações, válvulas e bombas, etc. A emissão de poluentes devido a negligência pode ser minimizada por um exame de rotina das vedações e gaxetas.

b) Equipamento de controlo da poluição:

Às vezes, o controle da poluição na fonte não é possível, evitando a emissão de poluentes. Em seguida, torna-se necessário instalar equipamentos de controle de poluição para remover os poluentes gasosos da corrente de gás principal.

Os poluentes estão presentes em alta concentração na fonte e à medida que sua distância da fonte aumenta, eles se diluem ao se difundirem com o ar ambiente.

Equipamentos de controle de poluição são geralmente classificados em dois tipos:

(a) Dispositivos de controle para contaminantes particulados.

b) Dispositivos de controlo para contaminantes gasosos.

No presente livro apenas os dispositivos de controle para contaminantes particulados são tratados.

Dispositivos de Controle para Contaminantes Particulados:

(1) Câmara de captura gravitacional:

Para remoção de partículas excedendo 50 µm em tamanho de fluxos de gás poluído, câmaras de sedimentação gravitacionais (Fig. 5.1) são colocadas em uso.

Este dispositivo consiste em enormes câmaras retangulares. O fluxo de gás poluído com partículas é permitido entrar a partir de uma extremidade. A velocidade horizontal da corrente de gás é mantida baixa (inferior a 0, 3 m / s) para dar tempo suficiente para as partículas se assentarem por gravidade.

As partículas com maior densidade obedecem à lei de Stoke e se fixam no fundo da câmara de onde são removidas. As várias prateleiras ou bandejas horizontais melhoram a eficiência da coleta ao encurtar o caminho de sedimentação das partículas.

(2) separadores de ciclone (ciclone de fluxo reverso):

Em vez de força gravitacional, a força centrífuga é utilizada por separadores de ciclone, para separar o material particulado do gás poluído. A força centrífuga, várias vezes maior que a força gravitacional, pode ser gerada por uma corrente de gás girando e essa qualidade torna os separadores de ciclone mais eficientes na remoção de partículas muito menores do que as que podem ser removidas por câmaras de sedimentação gravitacionais.

Um simples separador de ciclone (Fig. 5.2) consiste em um cilindro com uma base cônica. Uma entrada tangencial que descarrega perto do topo e uma saída para descarregar as partículas está presente na base do cone.

Mecanismo de ação:

O gás carregado de poeira entra tangencialmente, recebe um movimento rotativo e gera uma força centrífuga devido à qual as partículas são lançadas para as paredes do ciclone conforme o gás espirala para cima dentro do cone (isto é, o fluxo reverte para formar um vórtice interno que sai através da saída ). As partículas escorrem pelas paredes do cone e são descarregadas da tomada.

(3) Filtros de Tecido (Filtros de Baghouse):

Em um sistema de filtro de tecido, uma corrente do gás poluído é feita para passar através de um tecido que filtra o poluente particulado e permite que o gás transparente passe através dele. O material particulado é deixado sob a forma de uma fina camada de poeira no interior da bolsa. Este tapete de poeira atua como um meio filtrante para posterior remoção de partículas, aumentando a eficiência do filtro para peneirar mais partículas submicrônicas (0, 5 µm).

Um filtro típico (Fig. 5.3) é um saco tubular que é fechado na extremidade superior e tem uma tremonha conectada na extremidade inferior para coletar as partículas quando elas são desalojadas do tecido. Muitos desses sacos são pendurados em um saco. Para uma filtração eficiente e uma vida mais longa, os sacos de filtro devem ser limpos ocasionalmente por um agitador mecânico para evitar que demasiadas camadas de partículas se acumulem nas superfícies internas do saco.

(4) Precipitadores Eletrostáticos:

O precipitador eletrostático (Fig. 5.4) funciona segundo o princípio da precipitação eletrostática, isto é, partículas eletricamente carregadas presentes no gás poluído são separadas da corrente de gás sob a influência do campo elétrico.

Um típico precipitador de fio e tubo consiste em:

(a) Uma superfície coletora carregada positivamente (aterrada).

(b) Um fio de eletrodo de descarga de alta voltagem (50 KV).

(d) Um peso na parte inferior do fio do eletrodo para manter o fio na posição.

Mecanismo de ação:

O gás poluído entra pelo fundo, flui para cima (ou seja, entre o fio de alta tensão e a superfície de coleta aterrada). A alta voltagem no fio ioniza o gás. Os íons negativos migram para a superfície aterrada e também passam sua carga negativa para as partículas de poeira. Então, essas partículas de poeira carregadas negativamente são eletrostaticamente direcionadas para a superfície do coletor positivamente carregada, onde finalmente são depositadas.

A superfície de coleta é batida ou vibrada para remover periodicamente as partículas de poeira coletadas de modo que a espessura da camada de poeira depositada não exceda 6 mm, caso contrário, a atração elétrica enfraquece e a eficiência do precipitador eletrostático é reduzida.

Como a precipitação eletrostática tem 99% de eficiência e pode ser operada em altas temperaturas (600 ° C) e pressão com menor consumo de energia, portanto, é econômica e simples de operar em comparação com outros dispositivos.

(5) Coletores Molhados (Purificadores):

Em coletores úmidos ou purificadores, os contaminantes particulados são removidos da corrente de gás poluído, incorporando as partículas em gotículas de líquido.

Lavadores úmidos comuns são:

(i) Torre de Pulverização

ii) lavador Venturi

(iii) Scrubber Cyclone

(i) torre de pulverização:

A água é introduzida em uma torre de pulverização (Fig. 5.5) por meio de um bocal de pulverização (ou seja, há fluxo descendente de água). À medida que o gás poluído flui para cima, as partículas (tamanho excedendo 10 µm) presentes colidem com as gotículas de água sendo pulverizadas para baixo a partir dos bicos de pulverização. Sob a influência da força gravitacional, as gotículas de líquido contendo as partículas se depositam no fundo da torre de pulverização.

ii) lavador Venturi:

Partículas submicrométricas (tamanho 0, 5 a 5 µn) associadas a fumaça e vapores são removidas de forma muito eficaz pelos purificadores de gases Venturi altamente eficientes. Como mostrado na Fig. 5.6, um Lavador de Venturi tem uma seção de garganta em forma de Venturi. O gás poluído passa para baixo através da garganta na velocidade de 60 a 180 m / s.

Um fluxo de água grossa é injetado para cima na garganta, onde é atomizado (isto é, quebra a água em gotas) devido ao impacto da alta velocidade do gás. As gotículas de líquido colidem com as partículas no fluxo de gás poluído.

As partículas são arrastadas nas gotas e caem para serem removidas mais tarde. Purificadores de Venturi também podem remover contaminantes gasosos solúveis. Devido à atomização da água, há um contato adequado entre o líquido e o gás, aumentando a eficiência do lavador Venturi (seu custo de energia é alto por causa da alta velocidade do gás de entrada).

Para separar as gotículas que transportam as partículas do fluxo de gás, esta mistura de gás-líquido no lavador de Venturi é então direcionada para um dispositivo de separação, tal como um separador de ciclone.

(iii) Lavador Ciclone:

A câmara de ciclone seca pode ser convertida em um lavador de ciclone úmido através da inserção de bicos de pulverização de alta pressão em vários locais dentro da câmara seca (Fig. 5.7).

Os bicos de pulverização de alta pressão geram um jato fino que intercepta as pequenas partículas no gás poluído. A força centrífuga lança essas partículas em direção à parede, de onde elas são drenadas para baixo até o fundo do purificador.

c) Difusão de poluentes no ar:

A diluição dos contaminantes na atmosfera é outra abordagem para o controle da poluição do ar. Se a fonte de poluição libera apenas uma pequena quantidade dos contaminantes, a poluição não é perceptível, pois esses poluentes se difundem facilmente na atmosfera, mas se a quantidade de contaminantes do ar está além da capacidade limitada do ambiente de absorver os contaminantes, a poluição é causada.

No entanto, a diluição dos contaminantes na atmosfera pode ser conseguida através do uso de pilhas altas que penetram nas camadas superiores da atmosfera e dispersam os contaminantes de modo que a poluição ao nível do solo é bastante reduzida. A altura das pilhas geralmente é mantida de 2 a 2 _1/2 vezes a altura das estruturas próximas.

Diluição de poluentes no ar depende da temperatura atmosférica, velocidade e direção do vento. A desvantagem do método é que é uma medida de contato de curto prazo que, na realidade, traz efeitos altamente indesejáveis de longo alcance.

Isto é assim porque a diluição apenas dilui os contaminantes para níveis nos quais os seus efeitos nocivos são menos perceptíveis perto da sua fonte original, ao passo que a uma distância considerável da fonte estes contaminantes eventualmente descem de uma forma ou de outra.

d) Vegetação:

As plantas contribuem para controlar a poluição do ar, utilizando dióxido de carbono e liberando oxigênio no processo de fotossíntese. Isso purifica o ar (remoção de poluentes gasosos - CO ₂ ) para a respiração de homens e animais.

Poluentes gasosos como o monóxido de carbono são fixados por algumas plantas, nomeadamente Coleus Blumeri, Ficus variegata e Phascolus Vulgaris. Espécies de Pinus, Quercus, Pyrus, Juniperus e Vitis despoluem o ar metabolizando óxidos de nitrogênio. Muitas árvores devem ser plantadas especialmente em torno das áreas declaradas como áreas de alto risco de poluição.

e) Zoneamento:

Esse método de controle da poluição do ar pode ser adotado nos estágios de planejamento da cidade. O zoneamento defende a reserva de áreas separadas para as indústrias, de modo que estejam longe das áreas residenciais. As indústrias pesadas não devem estar localizadas muito próximas umas das outras.

Novas indústrias, na medida do possível, devem ser estabelecidas longe das cidades maiores (isso também manterá um controle sobre o aumento da concentração da população urbana apenas em algumas cidades maiores) e as decisões de localização das grandes indústrias devem ser guiadas pelo planejamento regional. A propriedade industrial de Bangalore é dividida em três zonas: indústrias leves, médias e grandes. Em Bangalore e Delhi, grandes indústrias não são permitidas.