MEDIÇÃO E MODELAGEM MATEMÁTICA DE GASES ODORÍFEROS EM UMA PLANTA DE GELATINA E COLÁGENO
O objetivo do estudo foi identificar e quantificar as fontes de odor em todo o processo produtivo de uma fábrica de gelatina e colágeno, localizada no interior do Paraná, Brasil. Paralelamente foi empregado um modelo matemático de dispersão de gases odoríferos para identificar o raio de abrangência e a frequência de valores perceptíveis de odor no entorno da empresa e, desta forma, propor melhorias nos sistemas de controle ou instalação de novos sistemas. Os gases NH3 (amônia) e H2S/CH4S (sulfeto de hidrogênio/metilmercaptana) foram medidos durante 7 dias consecutivos no entorno das fontes de emissão e em todo o processo produtivo da empresa. O monitoramento foi realizado na chegada dos caminhões com a matéria prima utilizada (couros de bovinos), no carregamento das moegas, galpão de armazenamento e na estação de tratamento de efluente (ETE). Foram utilizados sensores eletroquímicos automáticos e de medição contínua, da marca Cairpol, que possuem bateria interna e capacidade de armazenamento de dados a cada minuto e fornecem medições em ppb (parte por bilhão). Durante o monitoramento foi instalado um anemômetro para registrar os dados de direção e velocidade do vento a cada 5 minutos, com o intuito de correlacionar com as medições dos gases. Após identificação e quantificação das fontes de odor foi feita a implementação do modelo matemático de dispersão atmosférica AERMOD, da AMS/USEPA. O modelo matemático requer como dados de entrada: dados meteorológicos, topográficos e uso do solo da região de estudo, além de dados da taxa de emissão dos gases das fontes de emissão. As taxas de emissão de fontes não pontuais foram estimadas empregando um método de modelagem reversa. Os resultados das medições dos gases mostraram que as maiores fontes de emissão estão concentradas na moega, barracões de armazenamento, estação de tratamento de efluentes industriais e na saída do biofiltro utilizado para tratar os gases de um dos barracões de armazenamento. A simulação matemática mostrou que em condições desfavoráveis à dispersão de poluentes é possível sentir odor de H2S/CH4S em um raio aproximado de 5 km da empresa. Para o NH3 este raio é de 1,5 km para todas as pessoas com sensibilidade odorífera média. Foi criado um cenário hipotético considerando uma redução de 80% de emissão dos gases no biofiltro, processo e armazenamento e de 50% para ETE, baseado nas proposições feitas para ajuste e implementação de novos sistemas de controle. Este cenário futuro indicou uma diminuição do raio de percepção de NH3 para aproximadamente 200 metros da empresa e de 4 km para H2S/CH4S, nas piores condições de dispersão de gases para o período simulado.
MEDIÇÃO E MODELAGEM MATEMÁTICA DE GASES ODORÍFEROS EM UMA PLANTA DE GELATINA E COLÁGENO
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DOI: 10.22533/at.ed.45121190117
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Palavras-chave: odor, monitoramento de odor, modelagem matemática atmosférica, sensores de odor
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Keywords: odour, odour monitoring, mathematical air dispersion modeling, odour sensors
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Abstract:
The objective of this study was to identify and quantify odor sources throughout the production process of a gelatine and collagen factory located in the interior of Paraná State, Brazil. At the same time, an atmospheric dispersion model was used to identify the radius of coverage and the frequency of perceived values of odor around the company and, thus, propose improvements of control systems or installation of new systems. The NH3 (ammonia) and H2S/CH4S gases (hydrogen sulphide/methyl mercaptan) were measured during 7 consecutive days around emission sources and throughout the company's production process. Thus, the monitoring was performed on the arrival of the trucks with the used raw material (bovine hides), loading of storage hopper, storage shed and effluent treatment station. Electrochemical, automatic and continuous measurement Cairpol’s sensors were used. This equipment records the measurements in ppb (part per billion) every minute and stores them in an internal data logger. During the monitoring period, an anemometer was installed to record wind direction and wind speed data every 5 minutes to correlate with gas measurements. After identification and quantification of odors sources the atmospheric dispersion mathematical model AMS/USEPA AERMOD was implemented. The model requires the following input data: meteorological, topographic, soil use of the study region and gases emission rate for emission sources. The emission rates of non-point sources were estimated using a reversed modeling method. The results of gases measurement showed that the largest sources of emissions are concentrated in the storage hopper, storage sheds, industrial effluent treatment plant and the biofilter outlet used to treat the gases from one of the storage sheds. The mathematical simulation showed that under unfavorable conditions for pollutants dispersion, it is possible to smell H2S/CH4S within a radius of approximately 5 km from the company. For the NH3 this radius is 1.5 km for all people with average sensitivity to odors. A hypothetical scenario was created considering a reduction of 80% in the emission of the gases from the biofilter, process and storage and of 50% from the treatment plant, based on the propositions made for adjustment and implementation of new control systems. This future scenario indicated a decrease in the NH3 perception radius to approximately 200 meters from the company and 4 km for H2S/CH4S in the worst conditions of gases dispersion for the simulated period.
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Número de páginas: 3
- ANGELO BREDA
- JULIANA PILATO RODRIGUES
- MARCIO BARREIRO GONÇALVES
- ANTONIO AUGUSTO RODRIGUES
- RAFAEL GEHA SERTA
