Como é que extrai eficazmente os COV dos solventes?

Os Compostos Orgânicos Voláteis (COV ) englobam milhares de substâncias químicas contidas nos produtos, acessórios e equipamentos presentes nos postos de trabalho de uma unidade industrial. Entre os produtos utilizados ou fabricados pela indústria, os solventes, em particular, emitem vapores e aerossóis constituídos por COV.

Puros ou incluídos em fórmulas de produtos, estes solventes são utilizados em diversos processos industriais e em operações de manutenção, limpeza e conservação. Impregnam os resíduos resultantes e contaminam os acessórios e equipamentos utilizados.

De facto, qualquer utilização de solventes polui o ar ambiente através da emissão de COV. Os solventes têm frequentemente efeitos tóxicos e inflamam-se facilmente. Por conseguinte, a saúde e a segurança dos trabalhadores e do ambiente estão em risco, com consequências económicas e jurídicas.

Para evitar estes riscos, os regulamentos exigem valores-limite para a concentração de COVs no ar. Uma forma de cumprir este requisito é garantir que a atmosfera contaminada por vapores de solventes é eficazmente extraída e depois tratada com equipamento de filtragem especializado.

Categorias de solventes

Faz uma distinção entre :

• Solventes orgânicos que emitem compostos orgânicos voláteis.
• Soluções aquosas ácidas ou básicas. Emitem vapores ácidos ou básicos e COV (ácidos orgânicos).
• Detergentes que emitem vapores ácidos ou básicos e COV se contiverem solubilizantes (álcoois, éteres de glicol, etc.), perfumes, corantes, etc.
• Soluções microbiológicas aquosas que emitem aerossóis biológicos

Os riscos dos solventes e o seu impacto

Os solventes apresentam riscos para a saúde humana, incêndio e explosão (risco ATEX) e para o ambiente.

Riscos para a saúde associados aos solventes e aos seus vapores

Quando os seres humanos entram em contacto com os solventes e os seus vapores, estão expostos a :

• riscos tóxicos (nomeadamente solventes orgânicos),
• riscos de corrosividade (soluções aquosas ácidas e básicas),
• riscos biológicos (soluções aquosas microbiológicas).

Os alcances são feitos por :

• pulmonar (penetração por inalação de vapores ou aerossóis),
• dérmico (contacto com o solvente),
• digestivo (alimentos ou bebidas contaminados por solventes através das mãos, por exemplo).

Outros órgãos também podem ser afectados: coração, cérebro, fígado, rins, etc. Os efeitos podem variar de sintomas ligeiros e reversíveis (dores de cabeça, náuseas, irritação, etc.) a sintomas ou doenças graves (perda de consciência, cirrose, cancro, mutação celular, problemas de reprodução, etc.).

O grau de efeito depende de

• a toxicidade das substâncias químicas presentes no solvente,
• a via de penetração no corpo humano,
• a dose recebida pelo trabalhador em cada exposição,
• a frequência de exposição ao solvente,
• o esforço físico realizado pelo trabalhador no momento daexposição por inalação, a sua reação biológica à exposição ligada ao seu património genético, o estado de saúde do trabalhador exposto, o seu ambiente e o seu estilo de vida…

A maioria das intoxicações é causada pela inalação de vapores ou aerossóis de solventes. Uma temperatura elevada do solvente ou da sala, uma grande superfície de evaporação do solvente e uma corrente de ar favorecem a penetração pela via pulmonar.

Risco de segurança dos solventes e dos seus vapores.

A maioria dos solventes orgânicos inflama-se. Se não forem diretamente explosivos, as suas condições de utilização podem conduzir a uma atmosfera explosiva (ATEX). O risco de segurança depende das caraterísticas físico-químicas de cada solvente: ponto de inflamação, temperatura de auto-ignição, intervalo de explosividade, densidade do vapor; e das fontes de ignição dos vapores do solvente: chama, superfície quente, eletricidade estática, etc. Os incêndios e as explosões produzem efeitos físicos e químicos nos trabalhadores e na população local, nos edifícios e noambiente natural de uma instalação industrial e das suas imediações.

Risco ambiental devido a solventes e vapores.

A emissão de vapores de solventes e a descarga de solventes líquidos causam uma poluição direta do ar, da água e do solo. Mas há também uma poluição indireta destes 3 compartimentos ecológicos através de

• e a precipitação atmosférica,
• evaporação dos solventes absorvidos no solo e na água,
• a decomposição dos solventes em substâncias mais perigosas
• a absorção de solventes pelos organismos vivos e a sua bioacumulação.

A poluição por solventes afecta diretamente o homem, a fauna e a flora. As descargas de uma instalação industrial resultam indiretamente na presença de solventes na água potável, nas plantas e nos peixes.

Que regulamentos afectam a utilização de solventes?

Código do Trabalho francês para prevenir riscos relacionados com solventes no local de trabalho

A utilização de solventes diz respeito a muitos aspectos do Código do Trabalho francês, nomeadamente aos artigos relativos à saúde e à segurança no trabalho. O Código do Trabalho abrange as obrigações da entidade patronal em matéria de

• captar as emissões do local de trabalho, nomeadamente vapores e aerossóis
• Evita o risco de incêndio e de explosão (risco ATEX) quando utilizas solventes,
• a conformidade do equipamento no local de trabalho que utiliza ou processa solventes ou os seus vapores,
• prevenir os riscos químicos, CMR e biológicos dos compostos químicos presentes nos solventes…

Código do Ambiente para os efeitos das emissões de COV dos solventes

O Código do Ambiente francês trata da prevenção da poluição causada por descargas de rotina (difusas e canalizadas) ou acidentais de solventes no ambiente. Estabelece valores-limite de emissão (VLE) para o ambiente para cada COV derivado de solventes. Se o consumo de solventes exceder um determinado limiar, determinado em função da atividade, a empresa fica sujeita à regulamentação das Instalações Classificadas para a Proteção do Ambiente (ICPE). O Código do Ambiente regula igualmente o tratamento dos resíduos associados à utilização de solventes.

O Código de Saúde Pública para os efeitos das emissões de solventes no público em geral

O Código de Saúde Pública trata do impacto na saúde do público em geral da utilização e emissão de solventes, em particular durante actividades não classificadas como ICPE, na água potável, nas águas residuais, etc.

O Código da Segurança Social para as doenças profissionais ligadas à utilização de solventes

O Código da Segurança Social abrange a utilização de solventes susceptíveis de provocar doenças profissionais e as contribuições daí decorrentes. Define as obrigações de informação da entidade patronal aos diferentes organismos de segurança social (seguro de doença, caixas de pensões, etc.).

Regulamentação ADR para a logística de solventes em instalações industriais

O Acordo Europeu relativo ao Transporte Internacional de Mercadorias Perigosas por Estrada (ADR) considera os solventes em mais do que um aspeto: a compatibilidade das embalagens de solventes para o transporte (da lata à cisterna) e as condições específicas de manuseamento dos solventes durante a descarga e a carga nas instalações industriais.

As diferentes técnicas de extração de vapores ou aerossóis de solventes.

A redução da exposição por inalação das pessoas que trabalham na instalação industrial exige a captura de COV e de aerossóis de solventes para limpar oar ambiente. A captura na fonte deve ser favorecida para reduzir ao máximo as emissões de solventes por posto de trabalho. Os COV residuais são captados por extração geral da atmosfera nas instalações, combinada com ventilação compensatória.

Critérios para a escolha de uma técnica de captação de fumos de solventes

A escolha da técnica de captura depende de :

• restrições de processo,
• da tarefa do operador,
• a área de superfície e a taxa de evaporação do COV, e a densidade do ar do COV emitido.

Para capturar eficazmente os fumos, aponta para :

• a proximidade máxima do dispositivo em relação à fonte de emissão,
• encapsulamento total da zona de emissão e distribuição uniforme do fluxo de aspiração,
• uma velocidade de aspiração que permita que tanto os COV como os aerossóis deles derivados sejam arrastados para o fluxo de ar.

A localização do sensor e a consideração do movimento natural dos fumos (dependendo da densidade do vapor):

• impede que a zona de inalação do operador atravesse a zona de emissão de solventes,
• evita perturbações provocadas por correntes de ar, desconforto térmico e ultrapassagem dos níveis de ruído regulamentares.

A dimensão do aparelho de registo deve respeitar as restrições espaciais:

• da estação de trabalho,
• atividade,
• operações de manutenção.

No caso de emanações que apresentem um risco ATEX, odispositivo de recolha deve cumprir os critérios de zonagem ATEX.

Que sistema de exaustão local devo escolher para COVs emitidos por solventes?

Os fabricantes dispõem de uma série de sistemas de aspiração localizada. A análise dos requisitos de aspiração e os critérios de seleção acima mencionados orientarão a tua decisão.

Braços de aspiração giratórios e articulados ou braços de laboratório para vapores de solventes

Escolhidos pela sua flexibilidade de posicionamento no espaço, respondem ao problema da captura de COV de baixa toxicidade quando se trabalha com restrições de espaço e com emissões de COV baixas ou médias. O seu objetivo é conseguir :

• Posicionamento optimizado do fluxo de aspiração num volume limitado tanto pelo posto de trabalho como pela área de implantação das instalações vizinhas.
• Proximidade máxima do sensor em relação à fonte de emissão para uma área de recolha óptima.
• Adaptabilidade à progressão do trabalho em peças de um determinado tamanho ou às mudanças de posição do trabalhador durante a operação. No entanto, os braços de aspiração são adequados para trabalhos que não exigem que a boca de aspiração seja mudada com demasiada frequência.

O posicionamento flexível dos braços de aspiração permite ter facilmente em conta a densidade do vapor emitido. Para tal, o fluxo de aspiração é posicionado de acordo com o comportamento de dispersão ou concentração do COV na atmosfera ambiente.

Os braços de aspiração e os braços de laboratório têm a vantagem de serem menos intrusivos para o operador. No entanto, são mais sensíveis à turbulência do ar provocada por correntes de ar na zona de trabalho ou por movimentos próximos do braço de aspiração. Caudal de aspiração

Exaustores industriais móveis para extração de COV

Quanto mais COVs a operação emitir, maior deverá ser o exaustor. Adaptando-se ao braço de extração articulado e ajustável, uma campânula de extração retangular oferece uma grande superfície de extração . Isto significa que pode lidar com emissões de COV mais elevadas, tendo em conta as restrições espaciais da operação e do seu ambiente. A campânula de captação induz um fluxo de sucção mais amplo, aproximando-se o mais possível da fonte de emissões de COV. Permite uma maior área de superfície de emissão de COV do que anteriormente.

Tampa de extração para fechar a zona de emissão de COV

As capotas de extração e captura de COV são utilizadas em configuraçõesde instalação de postos de trabalho estáticos ou em máquinas industriais. São concebidas para encerrar a fonte de COV e impedir qualquer dispersão fora do dispositivo de aspiração. Dependendo do contexto da operação, a tampa pode ou não ter uma abertura. O tamanho da abertura influencia a velocidade de aspiração do fluxo de ar carregado de COV.

Placas de sucção para criar um fluxo laminar para captar os COV

Um backsplash de sucção de COV tem uma parede vertical que funciona como porta de sucção. Fica posicionado atrás ou ao lado da fonte de COV. A altura da parede vertical é coberta por uma escada de ranhuras de extração horizontais dimensionadas de acordo com o comprimento do espaço de trabalho. O objetivo do painel traseiro de aspiração é criar uma barreira física entre o operador e a zona de emissão de COV. Para isso, aspira horizontalmente a sucção de toda a área de trabalho. Como resultado, a sucção é distribuída uniformemente por toda a parede vertical, tanto em termos de altura como de comprimento.

O fluxo de ar homogéneo afasta-se do operador em direção à parede de aspiração; a fonte de emissões de COV está localizada no percurso do fluxo. O painel traseiro de aspiração pode ser utilizado para aspirar áreas de trabalho mais longas do que as mesas de aspiração. É adequado para operações em objectos volumosos, ou se as operações envolverem movimentos verticais ou horizontais da fonte de emissão (por exemplo: vários pontos de operação num objeto volumoso). Capta os COV cuja densidade é próxima da do ar. Estes COV misturam-se facilmente com o ar, difundindo-se nas três dimensões do volume de trabalho. Ao deslocar todo o volume de trabalho atmosférico num fluxo laminar, o backsplash de aspiração contraria o comportamento deste tipo de COV.

Mesa de aspiração para captar COVs semi-voláteis

Uma mesa de aspiração tem a forma de uma superfície de trabalho que, consoante a finalidade da tarefa, tem uma ranhura de aspiração horizontal no fundo ou ranhuras de aspiração ao longo da superfície da mesa. O objetivo é produzir um fluxo de sucção que seja distribuído uniformemente por toda a superfície de trabalho. O objetivo é também gerar um fluxo descendente que direccione os COVs para a superfície de trabalho. O fluxo carregado de COV é então direcionado para um sistema de filtragem centralizado ou localizado. Neste último caso, a mesa de aspiração é móvel e pode geralmente libertar o ar filtrado para a oficina.

As mesas de sucção são adequadas para trabalhos que requerem uma área de trabalho limitada. A sua utilização depende, portanto, da dimensão dos elementos a trabalhar e do espaço necessário para os gestos operacionais. São adequadas para operações que exijam alterações frequentes da posição espacial da fonte de emissão (manipulação de pequenos objectos emissores, por exemplo). Além disso, como são colocadas sob a fonte de emissão, são adequadas para captar COV mais pesados que o ar (COV semi-voláteis).

Campânula de extração modular para COVs altamente voláteis

Dispositivo de extração de fumos de solventes, colocado por cima do posto de trabalho, a hotte é utilizada principalmente para captar COV altamente voláteis ou emitidos por um processo que gera um fluxo ascendente de ar quente. O fluxo de ar, que se desloca de cima para baixo, não deve atravessar a zona de inalação do operador. Este dispositivo de recolha é utilizado em complemento de outros sistemas de recolha, ou se outros sistemas de recolha localizados não puderem ser aplicados na situação de trabalho. A campânula de extração é sensível às correntes de ar, que podem ser compensadas pela instalação de grelhas verticais flexíveis. Isto melhora o desempenho da extração. Se for necessário extrair COV CMR (cancerígenos, mutagénicos, tóxicos para a reprodução) ou outros produtos tóxicos, a entidade patronal terá de escolher outro método de extração.

Anel de Pouyes ou dispositivo anular para a captação de COVs durante as operações que utilizam aberturas circulares.

Os líquidos que emitem COV, como os solventes, são sujeitos a transferências e manuseamento que aumentam as emissões de COV. Muitas operações são efectuadas no âmbito de uma abertura circular. Por exemplo: decantação, enchimento, amostragem, mistura em tanques, tambores, reactores, etc. Estas operações, que aumentam as emissões de COV, podem também gerar um risco ATEX. O objetivo é rodear o mais possível a fonte de emissões representada pela abertura em forma de disco.

Por isso, o dispositivo de captação anular é constituído por uma ranhura de aspiração periférica. Extrai os COVs em toda a superfície da abertura. Uma tampa semicircular, ou mais, aberta do lado em que o trabalhador está a trabalhar para facilitar a operação, evita a dispersão dos vapores no local. A velocidade de aspiração garante que os COV não atingem a zona de inalação do operador.

Dispositivos de aspiração integrados nas tampas para fumos de solventes.

Utiliza-se para tanques de imersão e fontes de desengorduramento com grandes superfícies emissoras de COV. Este dispositivo também é utilizado para contentores de lixo ou caixotesque emitem COV e odores.

Uma abertura na tampa permite a passagem do ar de aspiração e mantém um vácuo interno quando a tampa está fechada. Quando a tampa é aberta, o caudal de aspiração aumenta para manter a eficiência dacaptação de fumos.

Conclusão

Os COV emitidos pelos solventes representam riscos para a saúde e a segurança dos trabalhadores e para o ambiente. A multiplicidade dos contextos de emissão e a diversidade dos efeitos geram regulamentações estabelecidas por vários códigos legais. Estes obrigam os empregadores a tomar medidas colectivas de prevenção, incluindo a aspiração do ar poluído pelos COV provenientes dos solventes. Existe uma grande variedade de técnicas de extração. As caraterísticas e o contexto das emissões de COV orientarão a escolha do equipamento. O conselho de um perito na matéria facilitará a decisão.