Parecer do ISQ sobre Sistemas de Tratamento de Exaustão de Gases
Índice
1 Resumo
2 Introdução
3 Descrição dos sistemas de depuração de gases
4 Características de Funcionamento dos Sistemas de Depuração de Gases
5 Conclusão
6 Referências
1 RESUMO
Neste parecer o ISQ avalia as características de funcionamento dos sistemas de depuração de gases provenientes de cozinhas industriais – ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2, com base em documentação fornecida pela CLIMAPORTUGAL.
“Da análise documental dos equipamentos ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2 parece-nos que estes cumprem as características de funcionamento reclamadas pelo fabricante, sendo, por isso, adequados à depuração de fumos, eliminação de odores e retenção de gorduras em cozinhas industriais, sendo capazes de fazer a depuração desses gases até níveis aceitáveis em termos da concentração dos contaminantes geralmente presentes nesses gases.
Parece-nos ainda que este equipamento será capaz de permitir, em condições normais de funcionamento, que os gases por ele depurados se encontrem em conformidade com a legislação nacional referente a emissões atmosféricas, ou seja, em conformidade com os valores limites de emissão de aplicação geral, que constam do Anexo IV da Portaria n.º 286/93 de 12 de Março.”
(Texto Integral)
2 INTRODUÇÃO
Este relatório refere-se a um parecer sobre as características técnicas e funcionais dos equipamentos de depuração de gases de cozinhas industriais ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2.
Este parecer é elaborado tendo em consideração a documentação técnica referida ao equipamento, assim como os conhecimentos do Desenvolvimento Sustentável do ISQ, sobre o estado-da-arte, relativo à tecnologia em causa, adquirido através da sua experiência sobre o campo da qualidade do ar.
No ponto 3 apresenta-se uma descrição dos equipamentos em análise.
No ponto 4 são avaliadas as características de funcionamento dos sistemas de depuração de gases.
No ponto 5 são apresentadas as conclusões do estudo.
3 DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS DE DEPURAÇÃO DE GASES
A CLIMAPORTUGAL comercializa várias gamas de sistemas completos de depuração de gases, desde uma gama semi-industrial com os equipamentos ARTRONIC C e ARTRONIC CA, até à gama industrial com os equipamentos ARTRONIC P1, ARTRONIC P2, ARTRONIC P1A E ARTRONIC P2A.
Estes sistemas de depuração de gases são sistemas de precipitação electrostática que têm como objectivo a filtragem de fumos, eliminação de odores e retenção de gorduras provenientes de cozinhas industriais. São sistemas compactos incluindo numa só unidade pré-filtros, filtros electrostáticos, filtros de carvão
activado e um ventilador centrifugo de alto rendimento.
Em termos genéricos, estes equipamentos são constituído por três sistemas sequenciais de filtração dos efluentes gasosos:
1) um sistema mecânico para remoção de partículas;
2) um sistema electrostático para a remoção de partículas;
3) um sistema de filtros de carvão activado para remoção de odores e substância orgânicas.
Este parecer refere-se às características técnicas e funcionais dos equipamentos ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2.
Estes equipamentos são constituídos funcionalmente e em sequência por:
a) duas grelhas de aspiração do ar de exaustão.
b) dois filtros metálicos construídos em chapa galvanizada, compostos por um quadro com 2 redes de protecção em lamina estirada e por tecido filtrante composto por vários estratos de redes estiradas também em chapa galvanizada. Eficiência: Classe G2 segundo a norma EN779 e EU-2 segundo EUROVENT 4/5.
c) dois filtros de superfície quebrada com quadro metálico e meio filtrante de fibra sintética auto extinguível F1-DIN 53438. Eficiência: Classe G4 segundo a norma EN779 e EU-4 segundo EUROVENT 4/5.
d) dois sistemas de precipitação electrostática constituídos por 2 ionizadores e 2 colectores.
e) dois filtros de carvão activado.
f) um ventilador centrifugo de dupla aspiração.
g) uma saída de ar depurado.
h) um quadro de comando e accionamento de todo o sistema.
As características dos sistemas de filtração dos dois equipamentos em análise encontram-se na Tabela I.
Tabela 1: Características dos sistemas ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2.
4 CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS DE DEPURAÇÃO DE GASES
O sistema mecânico de pré-filtragem possui um primeiro filtro de classe de eficiência G2 segundo a norma EN 779, que permite uma retenção de partículas grosseiras entre 65-80%, e um segundo filtro de classe G4, segundo a mesma norma, que permite uma retenção de partículas grosseiras maior que 90%.
O sistema mecânico de pré-filtragem parece adequado à remoção de partículas grosseiras que se encontram contidas em gases de exaustão de cozinhas industriais e semi-industriais. No entanto, a eficiência dos pré-filtros diminui consideravelmente para partículas de granulometria fina.
A retenção destas partículas de menor granulometria é feita então por um sistema de filtração electroestática em que o processo de remoção das partículas se encontra de acordo com o princípio geral de funcionamento deste tipo de equipamento, que ocorre em quatro fases:
1) Ionização das partículas em suspensão no ar. O ar passa através de um sistema de eléctrodos construídos com linhas de tungsténio de 0.2 mm de diâmetro e placas de alumínio;
2) Uma vez carregadas, as partículas ao passar num campo electrostático, movem-se até aos eléctrodos onde ficam depositadas;
3) Neutralização da carga no colector;
4) Remoção das partículas recolhidas.
O condutor central carregado negativamente causa uma descarga para o colector ligado à terra, carregado positivamente. Às elevadas tensões utilizadas, que são obtidas da corrente de 220 V por meio de um transformador, ocorre uma descarga tipo “corona” junto ao eléctrodo negativo. O gás junto a este eléctrodo é então ionizado e, como iões negativos, os electrões migram para o eléctrodo colector carregando electricamente, por sua vez, as partículas contidas no gás. O campo eléctrico conduz a partícula ao colector onde esta é depositada. As partículas são posteriormente recolhidas na base do electrofiltro por um sistema mecânico.
A eficiência teórica, ou seja, a fracção mássica colectada, de um precipitador electrostático é dada por:
h= 1-e(-2uL/Rv)
sendo:
u, a velocidade da partícula para o eléctrodo, em geral da ordem de 0.03 a 0.21 m/s
L, o comprimento do colector
R, o raio do colector, se este for de forma cilíndrica,
V, a velocidade global do gás.
Sendo a área do colector dada por A = 2 pRL e o caudal volumétrico Q = pvR2, a
equação escreve-se, h= 1-e(-Au/Q)
Esta expressão indica que se obtêm altas eficiências para baixos caudais Q, velocidade v elevadas e grandes áreas A do colector.
O fabricante utilizou esta expressão e conseguiu demonstrar que o equipamento ARTRONIC ME 5000 P1 (idêntico ao ARTRONIC 5000 P1, excluindo o ventilador) com células colectoras de 475´490´220 mm, consegue tratar um caudal de ar de 4000 m3/h com uma eficiência de 92%. A curva de eficiência ASHRAE apresentada pelo fabricante mostra que este equipamento apresenta eficiências superiores a 92% para caudais inferiores a 4000 m3/h.
A curva de eficiência ASHRAE para o equipamento ARTRONIC 5000 P2 apresenta eficiências superiores a 93% para caudais inferiores a 4000 m3/h. As eficiências apresentadas pelo fabricante encontram-se dentro da gama de valores típicos de eficiência de precipitadores electroestáticos apresentados na
bibliografia (Tabela 2).
Tabela 2: Valores típicos de eficiência de precipitadores electroestáticos em função da dimensão de partículas (Gomes, 2001).
A utilização em série de pré-filtros mecânicos e de um sistema de precipitação electroestática permite, em nossa opinião, a depuração eficaz da grande maioria das partículas contidas em fumos desta natureza. É previsível que as emissões resultantes do tratamento por este equipamento se encontrem em conformidade com a legislação nacional referente a emissões de partículas – 300 mg/Nm3.
É claro que esta eficiência depende grandemente não só de uma correcta manutenção do sistema, como também das características das partículas resultantes do processo efectuado a montante do equipamento.
Subsiste, contudo, o problema da depuração de compostos orgânicos voláteis, tais como óleos e gorduras, que constituem uma contaminação típica deste tipo de gases e são, geralmente, responsáveis pelo aparecimento de cheiros desagradáveis.
Para este fim, o equipamento considera ainda um sistema de filtros de carvão activado, que é uma substância com grande actividade na remoção destes compostos.
5 CONCLUSÃO
Da análise documental dos equipamentos de depuração de gases provenientes de cozinhas industriais – ARTRONIC 5000 P1 e ARTRONIC 5000 P2 – parece-nos que estes cumprem as características de funcionamento reclamadas pelo fabricante. São, por isso, adequados à depuração de fumos, eliminação de odores e retenção de gorduras em cozinhas industriais, sendo capazes de fazer a depuração desses gases até níveis aceitáveis em termos da concentração dos contaminantes geralmente presentes nesses gases.
Parece-nos ainda que este equipamento permitirá, em condições normais de funcionamento – o que implica naturalmente uma boa manutenção e limpeza dos elementos de filtração, conforme referido no catálogo do equipamento – que os gases por ele depurados se encontrem em conformidade com a legislação nacional referente a emissões atmosféricas, ou seja, com os valores limites de emissão de aplicação geral, que constam do Anexo IV da Portaria n.º 286/93 de 12 de Março. A considerar em particular os valores limite de 300 mg/Nm3 para as partículas totais em suspensão e de 50 mg/Nm3 para os compostos orgânicos expressos como carbono total.
Note-se, contudo, que esta avaliação é apenas documental, o que não exclui a realização de ensaios de recepção e de eficiência em equipamentos instalados que consideram a verificação da eficiência dos mesmos de acordo com métodos normalizados, assim como a verificação da conformidade das emissões com os valores limite aplicáveis.
6 REFERÊNCIAS
– Gomes, J. “Poluição Atmosférica – Um Manual Universitário”, Publindústria, Edições Técnicas, Porto, 2001.
– EN779: 2002.
– EUROVENT 4/5: 1992.
