Resumo P2 EMA

7/23/2019 Resumo P2 EMA

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EMA-P2 Claudinei

1. Poluio atmosfrica

A atmosfera primordial era redutora e composta basicamente por CO2, N2 e H2O. Com o surgimento dafotossntese a libera!o de o"ig#nio le$ou a forma!o de uma atmosfera o"idante.

Eventos:%ec&'( com a escasse) da madeira iniciou-se o uso do car$!o, em seguida no s*culo &'((( o ar +esta$a muito contaminado sendo uma combina!o de fuligem e di"ido de en"ofre resultantes da ueima docar$!o, al*m de $apores de am/nia, cloretos de 0idrog#nio e $apores de merc1rio de outras ati$idades

industriais. Nos*culo &(& surgiram as locomoti$as e a partir de ent!o foram registrados di$ersos e$entos demorte e contamina!o , principalmente por MP e %O2.

Regies da atmosfera: e cima para bai"o tem-se a termosfera onde ocorre rpido aumento datemperatura e a fotoioni)a!o em sua camada inferior, seguida da mesosfera ue * a regi!o mais fria daatmosfera, abai"o desta est a estratosfera onde ocorre absor!o de raios 3' pelo O2 e O4, sendo esta umacamada inerte em ra)!o de seu gradiente positi$o de temperatura fa)endo com ue esta se misturelentamente e de$ido ao fato do ar ser mais rarefeito os impactos dos poluentes acabam se agra$ando. 5ogoabai"o desta est a troposfera ue concentra cerca de 678 da massa da atmosfera e tem decr*scimo detemperatura com a altitude, nesta regi!o 0 turbul#ncia ele$ada de$ido ao deseuilbrio das ta"as deresfriamento e auecimento. Normalmente a temperatura diminui com a altitude fa)endo com ue o ar

uente suba e o ar frio desa de modo a promo$er a dispers!o dos poluentes, em alguns casos 0 o aumentoda temperatura com a altitude impedindo a ocorr#ncia deste fen/meno de modo a con9nar os poluentes nac0amada in$ers!o t*rmica.

Radiao solar:e$ido a presena de compostos ue absor$em radia!o apenas a radia!o com lambdaacima de 2:7nm atinge a terra, e o ;u"o de radia!o em fun!o do comprimento de onda * o maisimportante para a umica da atmosfera. A radia!o ultra$ioleta capa) de gerar a fotlise da gua, pore"emplo, * di$idida em 4 fai"as distintas< 3'A-4=>-?77, 3'@- 267-4=> e 3'C-277-267.

A uantidade de radia!o depende da absor!o e espal0amento da lu) ue entra na atmosfera,fen/menos estes ue dependem das esp*cies presentes na atmosfera tipo e concentra!oB, da re;e"!o porparte da superfcie, da presena de nu$ense do comprimento de onda da radia!o e camin0o percorrido pela

lu), este ue depende do ngulo de entrada da radia!o ue, por sua $e), depende do 0orrio do dia,latitude e dia do ano, sendo denominado por ngulo de )#nite. Este ngulo * de9nido em rela!o a $ertical,sendo igual a )ero ao meio-dia e :7D no por do sol, uanto maior o ngulo, maior a distncia percorrida emenor a radia!o ue efeti$amente c0ega superfcie.

Qumica dos radicais livres:Os processos de o"ida!o de NO e CO' en$ol$em reaFes com os radicaisOH e HO2, sendo o OH a esp*cie reati$a mais importante da troposfera mesmo em concentraFes na fai"ade 7-=ppt pois estes atuam como catalisadores do processo de o"ida!o dos poluentes.

Estratosfera7-277 micra, rendimento igual ao dos coletores gra$itacionais,funciona como pr*-coletor.

!oletores centrfugos 8!iclones9: Mo$imento rotatrio do gs com a!o da fora centrfuga sobre aspartculas fa) com ue estas se encamin0em para a parede e depositem por gra$idade. Os ciclones m1ltiploss!o baterias de ciclones usados uando as $elocidades s!o bai"as, para partculas maiores de > micra e tem:>8 de e9ci#ncia. %!o usados como pr*-coletores de material particulado $isando redu)ir a carga do PE. Remas $antagens de bai"o custo, simplicidade de pro+eto, constru!o e manuten!o, consomem pouca pot#nciae podem ser usados para gases em temperaturas ele$adas. es$antagens< n!o ret*m satisfatoriamente as


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partculas peuenas, desgastam-se facilmente com poeira de alta dure)a e ele$ada $elocidade e entopem sea poeira for pega+osa, 0igroscpica e em grande concentra!o.

Precipitador eletrosttico: O gs entra no precipitador tra)endo o mp ue passa pelos eletrodos dedescarga de alta $oltagem ue gera ons negati$os neste gs, este gs carregado atua nas partculastornando-as negati$as e fa)endo com ue se+am atradas pelos eletrodos de polaridade oposta placascoletorasB, aderindo nestas. No PE e"istem batedores ue tem a fun!o de desgrudar o mp para coleta.Partes< fonte de alta $oltagem para ioni)a!o, cmara de ioni)a!o, coleta de mp e in$lucro, podendo esteeuipamento ser de alta $oltagem em um estgio ou m*dia $oltagem em dois estgios. 'antagnes< E9ci#ncia

::-::,:8 ue depende do taman0o, campo, resisti$idade do mp, R, composi!o do mp e distribui!o detaman0o, pode ser 1mido ou seco, recebe grandes $a)Fes, temperaturas at* V77D, usado em pr*-tratamentos e indicado para substncias to"icas abai"o de =gm4. es$antagens< alto in$estimento, n!oresponde bem a $ariaFes na entrada, risco de e"plosFes e acidentes, produ) o)/nio, e"ige mdoespeciali)ada e ocupa muito espao para ter e9ci#ncia ele$ada.

!oletores -midos e lavadores:

5a$ador de ar con$encional micra.

-ratamento de gases e vapores< ases e $apores em solu!o auosa e"igem tratamento diferenciadoem rela!o n*$oas, poeiras e particulados, $ia absor!o, adsor!o, condensa!o ou incinera!o.

Absor!o< A absor!o pode ocorrer com ou sem rea!o, inicialmente 0 difus!o do poluente gasoso para asuperfcie do luido, seguida da transfer#ncia interfacial do gs para o luido e difus!o ou rea!o dopoluente no luido. e$e-se empregar um luido no ual o gs se+a sol1$el, em geral, emprega-se gua.Euipamentos< Rorre de borrifo< %ol$ente de$e ser pouco $oltil, peuena to"icidade, alta estabilidadeumica bai"o custo e facilidade de compra, la$adores cicl/nicos de spraQ, torres de enc0imento, torres depratos-bande+as em s*rie ou pratos dotados de furos sobre os uais s!o dispostos copos in$ertidos ue

permitem ue o gs ascendente borbul0e numa peuena camada de sol$ente ue * lanado pela partesuperior da torre, la$adores $enturQ- sistema emprega $enturis para a forma!o de $cuo e arraste do arpela gua para o interior do corpo e"austor, opera com mp in;am$eis e e"plosi$os, fcil constru!o einstala!o, recebe gases uentes, capa) de neutrali)ar cidos e bases, era muito e;uente luido, problemasde corros!o e em bai"as temperaturas, gera lodo se ti$er mp. A e9ci#ncia * de :>-::8 para gasesinorgnicos, V7-::8 para orgnicos $olteis e >7-:>8 para mp. epende de parmetros comodisponibilidade de sol$ente adeuado, e9ci#ncia dese+ada, concentra!o do poluente e custo do tratamentodo e;uente gerado.

Adsor!o< %ubstncias slidas ue possuem alta rea super9cial e ue por possurem a9nidade umica oupor interaFes super9ciais intermoleculares s!o capa)es de atrair e manter presas mol*culas gasosas e de

fumaas, n!o ocorrem reaFes umicas com o material 9"ador, s!o e"emplos o car$!o $egetal, aluminaati$ada, slica-gel, bau"ita, terras diatomceas, etc. \uanto as caractersticas tem-se ue este * um processoe"ot*rmico sendo necessrio remo$er calor para aumentar a e9ci#ncia, ue as isotermas de adsor!o $ariammuito de acordo com o gs e ue os leitos podem ser 9"os ou ;uidi)ados. 3m dos problemas * a di9culdadede dessor!o e destina!o 9nal deste. O car$!o $egetal pode ser usado na fabrica!o e tintas e sol$entes,alimentos, produtos umicos e farmac#uticos, desengra"amento com sol$entes, e"tra!o de sol$entes,limpe)a de tecidos seco, pintura, etc. Para saber se $ale a pena dessor$er de$e-se considerar o custo datroca, o processo de dessor!o en$ol$e o aumento de temperatura ou diminui!o da press!o, ou pode serfeito por uimissor!o, os gases dissol$idos podem ser ueimados formando um e;uente gasoso ouremo$idos com $apor formando um e;uente luido.

3ncinerador cataltico: A 9nalidade do catalisador no incinerador cataltico * aumentar a ta"a decombust!o ue en$ol$e uma s*rie de fen/menos fsicos como a difus!o das mol*culas de reagente atra$*sde um 9lme ;uido estagnado ue en$ol$e o catalisador, adsor!o dos reagentes no catalisador, adsor!o dosprodutos de combust!o e difus!o destes para o ;u"o gasoso, ocorrendo tamb*m a o"ida!o dos reagentes.


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lare: Euipamentos colocados no ponto de emiss!o dos poluentes para promo$er a ueima destes emespao aberto, utili)ado uando os poluentes est!o em concentraFes pr"imas ou abai"o do limite inferiorde in;amabilidade.

-;ioltrao: Iorma mais comum de tratamento biolgico, usa bio9ltros ue consistem em um recipientede material orgnico po$oado por microorganismos, os gases ao atra$essar este material sofrem a a!o dosmicroorganismos sendo degradados.

(.


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intensidade de radia!o solar, c*u com nebulosidade c1mulo con$ecti$o, gradiente superadiabtico, $entoentre fraco e moderado e temperatura ele$ada. As condiFes de neutralidade s!o $ento forte e moderado,c*u nublado, forte mistura mecnica, aus#ncia de resfriamento ou auecimento e per9l adiabtico datemperatura.

Condicionalmente inst$el< %e o gradiente est entre a adiabtica saturada e a adiabtica seca.

Questes e respostas

1.5 4ue so poluentes primrios e secundrios

Poluentes primrios s!o aueles emitidos diretamente pelas fontes de emiss!o. E"s< %O", NO", CO', CO,mp[ Poluentes secundrios s!o aueles formados na atmosfera atra$*s de reaFes umicas entre poluentesprimrios e constituintes naturais da atmosfera. E"< O4, PAN, formaldedo, cido ntrico.

2. !ite efeitos e impactos gerados pelos poluentes atmosfricos

Nas propriedades atmosf*ricas tem-se comprometimento da $isibilidade, forma!o de neblina, redu!o do;u"o solar e altera!o das temperaturas, $entos e mar*s[ nos materiais tem-se abras!o, deposi!o, ataueumico direto ou indireto e corros!o eletroumica[ na $egeta!o ocorre a!o 9tot"ica por respira!o$egetal ou por absor!o dos poluentes pela rai) com destrui!o de cloroplastos e uebra da fotossntese[nosseres 0umanos os efeitos s!o cr/nicos e agudos, cumulati$os, dependem dos poluentes presentes e do efeito

sin*rgico destes afetando a ualidade de $ida, por 9m, tem-se a deposi!o 1mida ue consiste basicamenteem c0u$as cidas ue ocorrem durante o dia%O2GOHHO%O2H2%O?NO2GOHHNO4NO4GH2OHNO4B, e no sereno cido ue ocorre a noiteaus#ncia de OHB NOGKHHNO4GK NO4GNO2 N2O> GH2OHNO4B.

$. ,# e"emplos de fontes antropog#nicas "as e m/veis e %iog#nicas 4ue poluem o ar

Antropog#nicas< Ii"as c0amin*s, caldeiras, armane)amento, transporte, fugiti$as, dom*sticas, ueimadas,decomposi!o de li"oB, M$eis $eicular e a$ia!oB.

@iog#nicas< Algas marin0as, emissFes terrestres do solo e $egeta!o, ueima espontnea da biomassa,$ulcFes, ati$idade microbiana de decomposi!o.

&. E"pli4ue o 4ue inverso trmica e como pode ocorrer

Processo naturalmente pro$ocado pelo encontro de massas de ar com temperaturas, umidade e press!oatmosf*rica diferente. Em situaFes normais pro$oca neblina, cerra!o e geada, o fen/meno natural *denominado IO e o arti9cial gerado pela polui!o do ar * denominado %MO. Neste processo uma camadade ar frio e"pulsa uma camada de ar mais uente para altitudes mais ele$adas impedindo a dispers!o dospoluentes mais pr"imos da superfcie.

(. 5 4ue efeito estufa e como ocorre

Processo ue ocorre uando uma parte da radia!o infra$ermel0a emitida pela superf^ciie terrestre *

absor$ida por determinados gases presentes na atmosfera, fa)endo com ue o calor 9ue retido. Este efeito* fundamental para a manuten!o da $ida 0umana, entretanto a libera!o de poluentes com capacidadeele$ada de reten!o desta radia!o podecomprometer o euilbrio energ*tico do planeta gerando oauecimento global.


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>. 3mport7ncia do o?=nio na estratosfera

Atua como um 9ltro para a radia!o solar absor$endo a radia!o 3' noci$a aos seres umadosabsor!o de:78 3'@,=78 3'A, =778 3'CB.

@. A 4uantidade de radiao 4ue incide so%re a terra depende de 4uais fatores

A uantidade de radia!o depende da absor!o e espal0amento da lu) ue entra na atmosfera, fen/menosestes ue dependem das esp*cies presentes na atmosfera tipo e concentra!oB, da re;e"!o por parte dasuperfcie, da presena de nu$ense do comprimento de onda da radia!o e camin0o percorrido pela lu)

depende do ngulo de entrada da radia!oB, uanto maior a distncia percorrida ,menor a radia!o ueefeti$amente c0ega superfcie.

B. ,ena e e"pli4ue o 4ue o 7ngulo de ?#nite. Este depende de 4uais fatoresC

O ngulo de )#nite * o ngulo de incid#ncia de radia!o solar em rela!o $ertical ue depende do 0orriodo dia, latitude e dia do ano, sendo igual a )ero ao meio-dia e :7D no por do sol, uando maior o ngulo,maior a distncia percorrida e menor a radia!o ue efeti$amente c0ega a superfcie.

1D. Quais os 'orrios de maior intensidade do u"o solarC

Este $alor * m"imo ao meio dia, uando o ngulo de )#nite * igual a )ero.

11. !omo formado o radical 5F na estratosfera e na troposfera

Estratosfera< Iorma a partir de reaFes do o"ig#nio com mol*culas de gua ou metanoD>BK org7nicos

volteisIiltro manga ;ai"o

consumo depot#ncia

6o pode rece%er gases emtemperaturas muito elevadas

;ai"ocusto

B$BBK

PE Altoconsumo deenergia

6o responde %em 0 variaesna alimentaoG risco dee"ploses e acidentes como?=nioG mdo especiali?ada eespao disponvel

Altocusto deinstalao

BBBBGBK

2$. !ite & procedimentos industriais 4ue devem ser utili?ados para monitoramento e controlede gases na ind-stria.

(denti9car os poluentes presentes, bem como uais s!o legislados e uais n!o o s!o, reali)ar amostragemdas correntes liberadas, uanti9car os poluentes presentes e reali)ar anlise estatstica dos dados coletados.


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2&. Escreva os poluentes legislados e no legislados e a diculdade de monitorar os nolegislados.

5egislados< O)/nio, NO", %O2, CO, PR%, MP=, MP2,>, HCNM

N!o legislados< Aldedos, cetonas, cidos carbo"licos, alcois, HCalifticos, Hcaromticos, HCpolicclicos,metais e microbiolgicos.

i9culdade em monitorar os n!o-legislados se d pela aus#ncia de euipamentos comerciais, medidasdescontnuas, alto custo, t*cnicas trabal0osas e necessidade de pessoal uali9cado.

2(. Quais os e4uipamentos usados para monitorar 5$G 6o"G +52G !5G F!6)G P+G Pm1G Pm2G(.

No",O4uimiluminesc#ncia, %O2 ;uoresc#ncia, COinfra$ermel0o, HCNM-cromatogra9a, PR%, PM=7 ePM2,>gra$imetria.

2 CO'B.

A RO-==_ amostra estes compostos ue t#m grande potencial de gerar o)/nio na atmosfera e afetar asa1de 0umana de$ido a seus produtos de fotlise, s!o os compostos ue atuam como maior fonte de radicais

li$res, a amostragem * feita por um frasco la$ador sendo por $ia 1mida ou de cartuc0os contendo resinas noprocesso de $ia seca, em ambos os processos utili)am-se compostos espec9cos para rea!o e 9"a!o destescompostos, uso de NPH[ para a anlise dos compostos coletados utili)a-se HP5C com detetor 3''is e A,os padrFes cromatogr9cos s!o 0idra)onas correspondes aos diferentes aldedos e ser$em para a constru!odas cur$as de calibra!o para posterior uanti9ca!o dos poluentes.

A RO-2, a amostragem * feita em um tubo de car$!o ati$o de leito duplo e a anlise reali)ada por C-(.

A RO-=?A e RO-=> reali)a amostragens utili)ando um canister ue s!o bul0Fes de ao ino"id$eleletricamente polidos e pre$iamente limpos em ciclos de alto $cuo e umidi9cados uente. Este de$e sertransportado para o local de amostragem, identi9cado, acoplado ao cromatgrafo ue en$ia a amostra paraum loop criog#nico, reali)a a dessor!o para a coluna, separa e identi9ca ou CO$s e os uanti9ca atra$*s de

cur$as de calibra!o pre$iamente elaboradas. Em rela!o a amostragem tem-se ue a instantnea * maisrpida por*m d um $alor instantneo do $alor dos CO's ue pode estar fora da m*dia para cima ou parabai"o, + a amostragem contnua * mais lenta mas gera um $alor m*dio de concentra!o ue descre$emel0or o ambiente de anlise.

2>. Principais iniciativas polticas para mudanas climticas

Assinatura de acordos internacionais de redu!o e regulamenta!o de emissFes, programa de controle deemissFes $eiculares procon$eB, programas de incenti$o por meio de subsdeos de combust$eis alternati$oscomo o etanol, obrigatoriedade da adi!o do etanol gasolina e do biodiesel ao diesel,legisla!o do CONAMAue delimita os limites das emissFes atmosf*ricas.

2@. Resoluo n-mero $ do !56A)A esta%elece padres de 4ualidade do ar primrios esecundriosG o 4ue signica cada padroC6M5 E6F5 65+ )EN+ +H3,E+ A+ !HA++E+ E 5+PA,ROE+

Os padrFes primrio de ualidade do ar s!o as concentraFes de poluentes ue ultrapassadas poder!oafetar a sa1de da popula!o. ` os padrFes secundrios de ualidade s!o as concentraFes de poluentesabai"o das uais se pre$# o mnimo efeito ad$erso sobre o bem estar da popula!o. %endo assim, ao seatingir o padr!o secundrio + * considerado algum efeito negati$o sobre a popula!o de$endo serimplementadas medidas de controle e monitoramento, a seguir ao atingir o padr!o primrio de$e-seconsiderar medidas mais drsticas como a redu!o da produ!o, modi9ca!o do processo etc.

2B. Quais so os motores de com%usto interna automotivosC !ite aspectos de ignioGcomposioG emisso de gases e medidas de controle.

Ionte Combust$el Caractersticas domotor

EmissFes Medidas de controle

Motor C?-C=2, principal HC Kela!o combar Co, HC s!o 3so de lcool ao


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gasolinaU cicloOtto

* o isooctano, contemo"igenados em menoruantidade e pode tercompostos de en"ofree nitrogenio

cte e perto do $aloresteuiom*trico.Compress!o V-=7.

(gni!o por fascael*trica

altasNO" e %O" s!o

bai"as

in$*s de c0umbo paraaumento daoctanagem, regulagemdo motor

Motora diesel

HC alifticos C:-C26,policclicos aromticose deri$ados aluilicos,alto teor en"ofre.

Kela!o arcom$aria muito sendogeralmente umamistura pobre. Kel

compress!o =W-27.(gni!o espontneaao se misturar comaruente

CO e HC bai"asNO", %O" e MP

altas

Adi!o de biodieselao diesel redu)indo aemiss!o decontaminantes. Estudo

de modi9caFes domotor,desen$ol$imento decatalisadores e 9ltros.

Motores alcool

Llcool anidro Atua como agentede aumento deoctanagem ndadicionado gasolina, atuandocomo antidetonante.

Emite menosCO, HC e %o".

Emite mais NO"e aldedos

Medidas de controle em comum< PKOCON'E U Programa de controle de emissFes $eiculares ue determinaos padrFes de emiss!o eu de$em ser seguidos pelas montadoras e pelas $istorias. Os gan0os do controle dasemissFes se perde com o aumento da frota e com a calibra!o e manuten!o inadeuada dos $eculos.Iatores ue afetam as emissFes< rela!o arcombust$el, sincroni)a!o da fasca, geometria da cmara decombust!o, $elocidade do motor e tipo de combust$el, Modi9caFes no motor e na opera!o rela!oarcombust$el, dincroni)a!o da igni!o, regulagem e manuten!o, reformula!o do combust$el,tratamento dos gases de escapeB.

$D. Reaes do catalisador dos veculos a gasolina e por4ue o lcool emite menos !5G F!G +5" e65"C

KeaFes do catalisador< Controle empregando con$ersores catalticos ue atuam apenas nos HC gerandoCO e t#m como base de metais nobres Pt, Pd, K0 ou "idos metlicos, oi podem ser reali)ados em tr#s $iasue o"idam HC e CO e redu)em NO". Os problemas ue podem aparecer s!o o en$enenamento docatalisador, bai"a resist#ncia a ciclos t*rmicos e necessidade de altas temperaturas para funcionamento 477-:77DC.

2CO GO2 2CO2 2C2H? GVO2 ?CO2 G WH2O 2NO2 G?CON2G2CO2 2C2H? G=?NO ?CO2G WH2O GVN2

O lcool emite menos poluentes NO", %O" e HC pois consiste em apenas lcool etlico e peueno teor denitrogenados e sulfurados em rela!o aos demais combust$eis con$encionais, al*m disso o CO2 liberado *parcialmente retido no processo de culti$o da cana o ue au"iliar a redu)ir, no balano, as emissFes de CO2

deste combust$el. Entretanto cabe ressaltar ue os motores s!o regulados para a ueima de gasolina + ueo mercado internacional n!o utili)a etanol, isso fa) com ue se+a lanado no ar mais mon"ido de carbono,0idrocarbonetos e "idos de 0idrog#nio.

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