Emissões Atmosféricas

Unidade

Emissões Atmosféricas

A Aires executa, com garantia de qualidade, o serviço de determinação da taxa de emissão de poluentes atmosféricos por meio dos seguintes métodos propostos pela US EPA:

Amostragens isocinéticas para determinação da taxa de emissão de poluentes atmosféricos pelos métodos propostos pela US EPA
Dióxido de enxofreMethod 6 - Determination of sulfur dioxide emissions from stationary sources: aplicável à medição de emissões de dióxido de enxofre (SO2) em fontes estacionárias. Utilizando trem de amostragem, a parcela de SO2  extraída é medida por titulação com bário-torina.

Method 8 - Determination of sulfuric acid and sulfur dioxide Emissions from stationary sources: aplicável à determinação de emissões de H2SO4 (incluindo H2SO4 e SO3) e SO2 em fontes estacionárias. Utilizando trem de amostragem, as parcelas de H2SO4  e SO2  são extraídas isocineticamente, separadas em recipientes contendo as diferentes soluções (H2SO4/SO3  e SO2) e medidas pelo método de titulação com bário-torina.

Óxidos de nitrogênio

Method 7 - Determination of nitrogen oxide emissions from stationary sources: aplicável à determinação das emissões de óxido de nitrogênio (NOx) em fontes estacionárias. Utilizando trem de amostragem, as parcelas de NO e NO2   são medidas colorimetricamente utilizando o procedimento de ácido fenoldissulfónico (PDS).

Method 7E - Determination of nitrogen oxides emissions from stationary sources (instrumental analyzer procedure): aplicável à determinação das emissões de óxido de nitrogênio (NOx) em fontes estacionárias. Uma amostra do gás efluente é continuamente amostrada e transportada para o analisador para medir a concentração de NO, NO2 e NOx de forma simultânea ou separada. CTM 022 - Determination of nitric oxide, nitrogen dioxide and NOx emissions from stationary combustion sources by electrochemical analyzer. Aplicável à determinação das emissões de óxido de nitrogênio (NOx) em fontes estacionárias. Uma amostra do gás efluente é amostrada e transportada para o analisador eletroquímico para medir a concentração de NO, NO2 e NOx.

Material Particulado

Method 5 - Determination of particulate matter emissions from stationary sources: aplicável à determinação das emissões de material particulado (MP) em fontes estacionárias. Utilizando trem de amostragem, as parcelas de gás são extraídas isocineticamente da fonte e coletados em um filtro, onde se mede o MP por gravimetria após a remoção de água não combinada.

Method 17 - Determination of Particulate Matter Emissions From Stationary Sources: aplicável à determinação das emissões de material particulado em fontes estacionárias. Utilizando trem de amostragem, as parcelas de gás  são extraídas isocineticamente da fonte e coletados em um filtro, onde se mede o MP por gravimetria após a remoção de água não combinada. Por meio do uso de um impactador de cascata, é possível a obtenção de várias frações de material particulado.

Method 201 A - Determination of PM10 e PM2,5 emissions from stationary sources (constant sampling rate procedure): aplicável à determinação de emissões de material particulado filtrável em fontes estacionárias à uma taxa de amostragem constante. Utilizando trem de amostragem, as parcelas de gás são extraídas, as partículas  distibuídas  de acordo com seus diâmetros aerodinâmicos e medidas por gravimetria após remoção de umidade.

Method 202 - Dry impinger method for determining condensable particulate emissions from stationary sources:  aplicável à medição de emissões de partículas filtráveis e condensáveis (orgânicas e inorgânicas) ​em fontes estacionárias. Utilizando trem de amostragem, as parcelas de gás são extraídas isocinéticamente. O material filtrável é coletado e medido gravimetricamente. As partículas condensáveis são extraídas por impingers secos e medidas gravimetricamente. Diante da formação de diversos compostos resultantes de combinações químicas ocorrentes na atmosfera, a Aires utiliza o Method 202 de trem de amostragem, que permite a quantificação da concentração de poluentes primários emitidos pela fonte, como também de poluentes secundários (formados por combinações na atmosfera). Possibilitando, dessa forma, uma avaliação precisa da verdadeira contribuição das fontes de emissão.

Compostos orgânicos voláteis

Method 18 - Measurement of gaseous organic compound emissions by gas chromatography: aplicável à determinação das emissões de compostos orgânicos gasosos emitidos em fontes industriais. Os principais componentes orgânicos de uma mistura gasosa são separados por cromatografia gasosa (GC) e quantificados individualmente por ionização de chama, fotoionização, captura de elétrons ou outros princípios de detecção apropriados.

Method 21  - Determination of Volatile Organic Compound Leaks: aplicável à determinação de vazamentos de compostos orgânicos voláteis (COV’s) de equipamentos. Um instrumento portátil é utilizado para detectar vazamentos de COV’s de fontes individuais, como válvulas, flanges, bombas e compressores.

Compostos reduzidos de enxofre

Method 16 - Semicontinuous Determination of Sulfur Emissions From Stationary Sources: Aplicável à determinação de emissões de compostos reduzidos de enxofre (TRS) em fontes estacionárias. Uma amostra de gás é extraída da fonte e uma alíquota é analisada para sulfeto de hidrogênio (H2S), metilmercaptano (CH4S), dimetilsulfureto (C2H6S) e dissulfureto de dimetilo (C2H6S2) por cromatografia gasosa (CG) e detecção fotométrica (FPD).

Method 16A - Determination of total reduced sulfur emissions from stationary sources (impinger technique): aplicável à determinação de emissões de compostos reduzidos de enxofre (TRS) e enxofre reduzido (RS) em fontes estacionárias. Utilizando trem de amostragem, uma amostra de gás é extraída da fonte, a parcela de SO2 é removida usando uma solução tampão de citrato e os compostos de TRS são oxidados termicamente a SO2, coletados em peróxido de hidrogênio como sulfato e analisados por titulação de bárito-torina descrita no Method  6.

Method 16C - Determination of total reduced sulfur emissions from stationary sources: aplicado à determinação de emissões de compostos reduzidos de enxofre (TRS) em fontes estacionárias. Uma amostra de gás é coletada usando um analisador instrumental contínuo. O SO2 é removido da amostra por meio de uma solução tampão de citrato. Os compostos TRS são então oxidados termicamente para SO2 e determinado como SO2 por um analisador instrumental.

Hidrocarbonetos Totais

Method 18 - Measurement of gaseous organic compound emissions by gas chromatography: aplicável à determinação de emissões de  compostos orgânicos gasosos em fontes industriais. Utilizando trem de amostragem, os principais componentes orgânicos de uma mistura gasosa são separados por cromatografia gasosa (CG) e quantificados individualmente por ionização de chama, fotoionização, captura de elétrons ou outros princípios de detecção apropriados.

Method 25 - Determination of total gaseous nonmethane organic emissions as carbon. Aplicável à determinação de emissões de  compostos orgânicos voláteis (VOC’s) medidos como compostos orgânicos totais não-metânicos (TGNMO) e reportados como carbono. Utilizando trem de amostragem, uma amostra de emissão é extraída da fonte a uma taxa constante. O conteúdo orgânico é medido por cromatografia gasosa e os compostos  orgânicos não-metânicos são oxidados a CO2, reduzidos a CH4 e medidos por um FID (detector por ionização de chama).

Method 25A - Determination of total gaseous organic concentration using a flame ionization analyzer:  aplicável à determinação de emissões de compostos orgânicos provenientes de vapores constituídos principalmente de hidrocarbonetos aromáticos. Uma amostra de gás é extraída da fonte através de uma linha de amostra aquecida e filtro de fibra de vidro e encaminhada para um analisador de ionização de chama. A concentração é expressa em termos de propano (ou outro gás de calibração) ou em termos de carbono.

Metais

Method 29 - Determination of metals emissions from stationary sources: aplicável à determinação de emissões de metais em fontes estacionárias. Por meio do método de trem de amostragem, uma parcela de gás é extraída isocineticamente da fonte e encaminhada a uma solução aquosa ácida de peróxido de hidrogênio e permanganato de potássio (para Hg). As amostras são digeridas e as frações são analisadas por espectrometria de absorção atômica de vapor frio para Hg e por espectrometria de emissão de plasma de argônio indutivamente acoplada ou espectroscopia de absorção para Sb, As, Ba, Be, Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Mn, Ni, P, Ag, Tl e Zn.

Dioxinas e Furanos Method 23 - Determination of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans from stationary sources: aplicável à determinação de emissões dibenzo-pdioxinas policloradas (PCDD's) e dibenzofuranos policlorados (PCDFs) de fontes estacionárias. Uma amostra é extraída isocineticamente em um filtro de fibra de vidro e em uma coluna de material adsorvente.  O PCDD e o PCDF são extraídos da amostra, separados por cromatografia gasosa de alta resolução e medidos em por espectrometria de massa.

Monóxido de Carbono

Method 10 - Determination of carbon monoxide emissions from stationary sources (instrumental analyzer procedure): aplicável à determinação de emissões de monóxido de carbono (CO) em fontes estacionárias por meio de um analisador instrumental contínuo. O gás efluente é continuamente amostrado e transportado ao analisador para medição da concentração de CO.

Method 10B - Determination of carbon monoxide emissions from stationary sources: aplicável à medição das emissões de CO em fontes estacionárias. Uma amostra de gás e extraída, o CO é separado por cromatografia gasosa (GC) e cataliticamente reduzido a metano (CH4), que será determinado por um FID (detector por ionização de chama).
Programa de Detecção e Reparos de Vazamentos - LDAR (Method 21 US EPA)
Como solução para a detecção de vazamentos e reparos em fontes de emissão, a Aires realiza o LDAR, programa desenvolvido conforme Method 21 da US EPA para eliminar as emissões fugitivas de processos. Os pequenos vazamentos de componentes podem representar perdas significativas quando são contabilizados todos os constituintes de uma planta industrial. Por meio de boas práticas de detecção e reparos de vazamentos, é possível reduzir a perda de produto, o que se traduz em ganho econômico. Outras vantagens correspondem à redução da exposição ocupacional de colaboradores a gases perigosos, risco de explosões e possibilidade de multas e sanções decorrentes de inspeções dos órgãos públicos responsáveis. No LDAR, um instrumento portátil é usado para detectar vazamentos de compostos orgânicos voláteis (COVs) de fontes individuais seguindo uma série de protocolos para execução e garantia da confiabilidade dos dados gerados no monitoramento. As principais etapas de um programa LDAR estão apresentadas no fluxograma abaixo.



Para a execução do LDAR, a Aires utiliza equipamentos capazes de realizar a detecção pelas metodologias de detecção PID (detector por fotoionização) e FID (detector por ionização de chama). Por meio do FID, torna-se possível análises de ampla faixa dinâmica e linear, alta sensibilidade a vapores de hidrocarbonetos (incluindo metano), estabilidade e repetição de respostas, baixa interferência de níveis ambientais de CO, CO2 e vapor de água. Devido à sua menor faixa dinâmica (0-2000 ppm), o PID não é indicado para altas concentrações de vapores. Contudo, apresenta como vantagens a capacidade de medir gases inorgânicos, operação simples, não necessidade de gases de suporte e detector não destrutivo permite que a amostra seja recuperada.

Teste de performance em sistemas de monitoramento contínuo de emissões atmosféricas - CEMS
Estabelecer procedimentos Garantia da Qualidade (QA) e Controle da Qualidade (QC) de dados é fundamental para atender aos critérios de qualidade de dados do projeto e fornecer uma base para uma boa tomada de decisão. A Aires executa testes de performance em sistemas de monitoramento contínuo de emissões atmosféricas (CEMS) seguindo as diretrizes  da US EPA contidas no documento Standards of performance for new stationary sources da (40 CFR 60. Appendix A to Part 60). Um CEMS deve operar de forma ininterrupta para manter o monitoramento durante 24 horas/dia, com disponibilidade superior a 95%. É utilizado para monitorar de forma confiável a concentração de gases, vapores e partículas emitidas em fontes fixas industriais, de forma a atender três objetivos básicos: satisfazer as exigências da legislação, documentar as evidências de emissão e otimizar a operação da planta. Com procedimentos de garantia de qualidade usados ​​para avaliar a eficácia dos QC e QA dos dados produzidos, o CEMS assegura que os dados de emissões atmosféricas sejam fidedignos e que qualquer falha que possa comprometer a sua qualidade seja identificada rapidamente e sanada.



Relative Accuracy Test Audit (RATA): A Aires elabora o teste RATA para determinar a acurácia relativa do CEMS em relação aos métodos de referência para testes de fontes fixas. O RATA é conduzido por meio do estabelecido em cada especificação de performance (Performance Specification) de acordo com o poluente de interesse pelo menos uma vez ao ano. A diferença relativa entre os valores do método de referência e os valores médios medidos no CEMS é utilizada para se definir a acurácia do CEMS. Calibration Drift (CD): O teste CD consiste em realizar verificações programadas, de forma automática, da resposta dos analisadores quando fornecidas concentrações conhecidas (cilindros de gases certificados) para os parâmetros monitorados (span e zero) uma vez ao dia a cada 24 horas. Os valores são registrados em um sistema de aquisição de dados (data acquisition and handling system - DAHS). A verificação pode ser realizada em diferentes pontos do range de medição do CEMS: range baixo (0 a 20%) e range alto  (50 a 100%). Cylinder Gas Audits (CGA) : O teste CGA corresponde às auditorias trimestrais dos cilindros de gases para demonstrar a linearidade do sistema. O teste consiste em injeções de gases em triplicatas, de modo não consecutivo, cobrindo três pontos do range de medição do analisador i) zero, ii) 20 a 30% e iii) 50 a 60% do span. Os gases de referência padrão devem ser certificados pelo National Bureau of Standards (NBS) padrão gasoso.
Sistema de detecção de emissões visíveis - Seen Air
Atualmente, a detecção de emissões atmosféricas visíveis é realizada por um sistema de vídeomonitoramento que necessita de um operador para avaliar as filmagens e identificar os momentos com emissões anômalas. Contudo, o critério para classificação é inexistente. Solucionando essa problemática, a Aires adota uma metodologia moderna e inovadora, o Seen Air, para projetos de monitoramento contínuo das emissões visíveis de poluentes atmosféricos.



Com a implantação do sistema Seen Air, o cliente tem como benefícios a detecção de emissões visíveis de forma automática, a classificação das emissões com base em parâmetros bem definidos, a redução no tempo de resposta quanto às ocorrências de emissões visíveis e a eliminação da necessidade de um operador full time. As informações coletadas pelas câmeras, como a data, hora, duração da ocorrência, classificação da intensidade da emissão com base no espalhamento vertical e horizontal da pluma e sua tonalidade são registradas e disponibilizadas em tempo real. A partir da classificação, alertas são enviados para o desenvolvimento de ações corretivas. Observações contínuas de eventos possibilitarão a gestão e possíveis reajustes nos processos do empreendimento visando a redução ou eliminação de emissões.

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