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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Estudo computacional do impacto ambiental de emisses do processo Kraft na qualidade do ar
Ttulo [EN]: Computational study of the environmental impact of emissions from the Kraft process in air quality
Autor(es): Joelma Ribeiro Melo
Palavras-chave [PT]:

Emisses industriais. Processo Kraft. Aermod. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Industrial emissions. Kraft Process. Aermod. Brazil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Marcelino Luiz Gimenes [Orientador] - UEM
Ed Pinheiro Lima - UEM
Ana Cludia Ueda - UTFPr
Osvaldo Vieira - FATEB
Resumo:
Resumo: A produo de celulose Kraft est associada emisso de poluentes que podem causar danos ao ambiente, ao patrimnio e a sade humana. A qualidade do ar diretamente influenciada pela distribuio e intensidade da emisso de poluentes; e a verificao do nvel da concentrao dos poluentes na atmosfera deve ser realizada por monitoramento do poluente. No entanto, a maioria das cidades brasileiras no apresenta redes de monitoramento da qualidade do ar. Na ausncia de monitoramento e indisponibilidade de dados de medidas da concentrao dos poluentes possvel estimar a concentrao do poluente com modelos matemticos, por meio da simulao do transporte dos poluentes na atmosfera. O objetivo foi determinar a concentrao dos poluentes atmosfricos, utilizando o modelo de disperso atmosfrica Aermod para a simulao da disperso dos poluentes material particulado (MP), compostos reduzidos de enxofre (TRS), xidos de enxofre (SOx), xidos de nitrognio (NOx) e monxido de carbono (CO), emitidos a partir de oito fontes fixas do processo Kraft de produo de celulose. A metodologia aplicada para a execuo da simulao consiste em: delimitao e caracterizao da rea de estudo; caracterizao fsica e operacional das fontes emissoras; obteno de caractersticas topogrficas da regio; e parmetros meteorolgicos que caracterizam as condies climticas da regio, gerados pelo modelo meteorolgico MM5. As simulaes mostram que o centro da cidade localizado na regio sudoeste da regio de estudo, com predominncia de fluxos de ventos, foi atingido pela pluma do poluente. Entretanto as reas mais impactadas esto a noroeste e sudeste das fontes, para a maioria dos casos. As maiores mdias anuais de concentraes situaram-se nas proximidades da indstria, na regio sudeste, em relao s fontes emissoras. Para mdias horria e diria, as maiores concentraes ocorrem prximas s fontes emissoras e em cotas topogrficas elevadas em relao fonte de emisso. As concentraes mximas estimadas pelo modelo com mdias horrias, dirias e anuais foram respectivamente: 55,69 ?g/m, 12,74 ?g/m e 2,06 ?g/m para o MP; 2,59 ?g/m, 0,27 ?g/m e 0,06 ?g/m para o TRS; 3,45 ?g/m, 0,47 ?g/m e 0,09 ?g/m para o SOx; 189,36 ?g/m, 34,88 ?g/m e 5,83 ?g/m para o NOx; e 30,44 ?g/m, 13,26 ?g/m (8 horas), 5,63 ?g/m e 0,96 ?g/m para o CO. As concentraes mximas estimadas pelo modelo para os poluentes mantiveram-se inferiores s concentraes estabelecidas pela Resoluo Conama n 003/1990 e padres da USEPA, particularmente para o poluente TRS. As concentraes observadas para partculas totais em suspenso (PTS) e partculas de at 10 ?m (MP10) foram representadas razoavelmente bem, verificando-se uma subestimao dos valores previstos aos observados na estao de monitoramento. Dessa forma, o modelo pode ser utilizado de maneira qualitativa indicando locais adequados de medidas da concentrao de poluentes em uma rede de monitoramento da qualidade do ar. Verificou-se, com base na literatura, que as mximas concentraes estimadas pelo modelo para os poluentes na regio de estudo esto abaixo de um valor significativo que pudesse causar algum efeito a sade da populao.

Abstract: The Kraft pulp production is associated with the emission of harmful air pollutants that can have impact in the environment, on property and on human health. The air quality is directly influenced by the distribution and intensity of emissions and verifying the levels of pollutants in the atmosphere can be performed by monitoring the pollutants. However most Brazilian cities do not present air quality monitoring networks and those that have air quality monitoring are the state?s capitals. In the absence of pollutants monitoring and unavailability of data of pollutants concentrations, it is possible to estimate them by means of mathematical models which simulate the transport of pollutants into the atmosphere. The aim of this study was to quantify and evaluate air pollutants dispersion, using Aermod atmospheric model, by simulating the dispersion of pollutants: particular matter (PM), total reduced sulphur (TRS), sulphur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide (CO), emitted from eight stationary sources of the Kraft process for pulp production. The methodology applied for the simulation experiments consists of: delineation and characterization of the study area; operational and physical characterization of emission sources; obtaining topographical features of the region. Meteorological parameters that characterize the climate conditions of the region, also necessary form simulations, were obtained by meteorological model MM5. The simulations showed the city center located in southwest of the study region, having predominant wind flows, was affected by the pollutant plume. However the most impacted areas were at the northwest and the southeast of the emission sources for the majority of cases. The highest annual averages concentrations were nearby industry, at the southeast region, in relation to the emission sources. For hourly and daily averages concentrations, the highest values occur near the emission sources in locals where the topographic coordinates were elevated. Peak concentrations estimated by the model for hourly, daily and annual averages were respectively: 55.69 ?g/m, 12.74 ?g/m and 2.06 ?g/m for PM; 2.59 ?g/m, 0.27 ?g/m and 0.06 ?g/m for TRS; 3.45 ?g/m, 0.47 ?g/m and 0.09 ?g/m for SOx; 189.36 ?g/m, 34.88 ?g/m and 5.83 ?g/m for NOx; and 30.44 ?g/m, 13.26 ?g/m (8 h), 5.63 ?g/m and 0.96 ?g/m for CO. Maximum concentrations estimated by the model for the pollutants were below the concentrations limits established by Conama Resolution 003/1990 and by USEPA standards for TRS pollutant. The observed concentrations of total suspended particulate matter (TSP) and particular matter (PM10) were represented fairly well, verifying a slightly underestimation of predicted values in comparison to those observed in air monitoring station. Therefore, the dispersion model can be used in a qualitative manner to indicate adequate local to measure the concentration of pollutants in an air quality monitoring network. It was found from literature that the maximum concentrations estimated for pollutants in the study area are below a significant value that could have harmful effect on human health.
Data da defesa: 13/02/2014
Cdigo: vtls000222800
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2014
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz Gimenes
Co-Orientador: Prof. Dr. Ed Pinheiro Lima
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Joelma Ribeiro de Melo.pdf
Tamanho: 3252 Kb (3330272 bytes)
Criado: 13-07-2016 10:46
Atualizado: 13-07-2016 11:01
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