Que processos melhoram a qualidade do ar através da eliminação de COVs?

Existem duas famílias de processos de tratamento de COV para a extração de COV do ar ambiente:

• Processos de recuperação

Os processos de recuperação visam capturar os COV para reutilização. Incluem a adsorção com dessorção, a absorção, a condensação e a separação por membranas.

• Processo de destruição

Os processos destrutivos baseiam-se na oxidação dos COV (catalítica, térmica), nos tratamentos biológicos, na adsorção sem dessorção, etc.

Adsorção

As moléculas de COV ligam-se a um material sólido com uma grande área de superfície específica através da ação das forças de Van der Waals. Há uma variedade de materiais adsorventes: carvão ativado, zeólito, sílica gel, alumina activada e resina. O carvão ativado é o mais utilizado. Possui uma grande superfície específica (800 a 2000 m²/g) e apresenta-se sob a forma de pó, grão ou tecido. Quando o carvão ativado está saturado, ou o material é trocado e tratado como resíduo (pó), ou é regenerado, recuperando os COV através da dessorção. Isto implica a redução da pressão total (dessorção em vácuo) ouo aumento da temperatura(vapor, ar ou gases neutros quentes). Os COVs são então reciclados na produção.

A absorção ou depuração de gases baseia-se no contacto entre o ar que contém os COV e um solvente líquido. Os COV solúveis passam para o líquido. Utiliza água para COVs solúveis em água. Para os COV pouco solúveis,o óleo de silicone substitui a água. Estas duas técnicas não são muito utilizadas porque a água não é muito eficaz e o óleo é bastante caro.

Condensação

Isto envolve a transformação do COV gasoso num líquido, baixando a temperatura para -40°C para a condensação mecânica (utilizando um compressor e um permutador de calor) e para – 180°C para a condensação criogénica (utilizando azoto líquido). O líquido é então separado do ar para recuperação. Esta técnica é utilizada para o ar poluído com uma elevada concentração de COV, que têm um ponto de ebulição de pelo menos 40°C. A condensação é adequada para fluxos de ar poluído inferiores a 1000^m3/h.

Separação por membranas

O ar poluído com COVs passa através de uma membrana semipermeável, retendo os COVs à medida que passa. O caudal tratado pela separação por membrana é inferior a 100^m3/h. A eficiência da separação depende da estrutura da membrana, do seu limiar de corte e das condições de funcionamento da filtração. A técnica é dispendiosa e sensível às variações dos caudais e das concentrações.

Oxidação térmica

Os COVs precisam de ser queimados a pelo menos 750° para serem transformados em_CO2 e água. É necessária uma concentração de COV superior a ^10g/m3 para equilibrar o consumo de energia e de calor de combustão. Caso contrário, o processo torna-se muito intensivo em termos energéticos. Quando o COV é halogenado ou sulfurado, existe o risco de se formarem subprodutos tóxicos, exigindo um tratamento de neutralização adicional.

Oxidação catalítica

Adiciona um catalisador de metais preciosos ou de óxidos metálicos à técnica anterior. Este oxida os COV a temperaturas entre 250° e 400°. O objetivo é reduzir o consumo de energia associado à oxidação. No entanto, certos elementos (metais pesados, fósforo, _SO2) contribuem para o envenenamento do catalisador e para a sua desativação.

Tratamentos microbiológicos

Os micróbios são utilizados aerobicamente para decompor os COV em_CO2 e água. A cultura microbiana é fixada ou dispersa numa fase líquida móvel ou estacionária. Existem biofiltros, biopercoladores e bioesfregadores.

Biofiltro

As bactérias fixam-se a um suporte orgânico (turfa, madeira, etc.) através do qual passa o fluxo de ar poluído por COV. Para manter a atividade biológica, as bactérias são ocasionalmente pulverizadas com água e nutrientes adicionais.

Biopercolador

As bactérias fixam-se a um suporte sólido, mineral ou constituído por enchimentos. Forma um biofilme, que pode ter vários milímetros de espessura. A rega contínua distribui a água e os suplementos nutricionais. Isto cria uma película líquida à volta do biofilme, na qual o oxigénio e os COV são absorvidos e depois transferidos para o biofilme.

Biolaveur

Os COV são absorvidos numa torre de lavagem por pulverização, sendo depois biodegradados num tanque de ativação que contém biomassa em suspensão. Os biotrituradores, que utilizam uma emulsão óleo/água, podem tratar compostos pouco solúveis em água ou tóxicos para os microrganismos.

Escolha do tratamento

Depende da natureza dos COV a tratar, da sua concentração mínima, máxima e média no ar poluído e das suas condições físicas (temperatura, humidade relativa, presença de poeiras ou outros poluentes, etc.).

No caso de um processo que emita um ou dois COV a tratar, e se a reutilização do(s) COV se revelar rentável, pode optar-se por uma técnica de recuperação, desde que haja uma concentração de COV e um caudal adequado de ar poluído.

Com 3 ou mais COVs, é melhor optares por uma técnica destrutiva.

É de salientar que mais de 30% dos fabricantes optam por um tratamento à base de carvão ativado. permitindo uma vasta gama de caudais para aplicações destrutivas e recuperativas. Elimina também o incómodo do odor.