ÁREA: Ambiental
TÍTULO: INFLUÊNCIA DO RELEVO E DAS EDIFICAÇÕES NO CÁLCULO DE DISPERSÃO DE PLUMAS ATMOSFÉRICAS EM UM COMPLEXO INDUSTRIAL
AUTORES: VIDAL C. M. C (UERJ) ; CORRÊA S. M. (UERJ)
RESUMO: A poluição do ar causada pela emissão de chaminés pode resultar em problemas que atigem/afetam desde os arredores até a quilômetros de distância. Para estimar os impactos da emissão dos poluentes e a aplicabilidade de medidas de controle, é preciso o uso do cálculo de dispersão de plumas atmosféricas, que pode prever com que concentrações os poluentes emitidos por uma chaminé irão atingir o nível do solo e em que localidade será atingida a concentração máxima, assim como as suas vizinhanças. Os resultados, indicaram pouca influência do relevo e das edificações nas concentrações que atingem o solo e uma relativa influência na forma da pluma, onde se observa a formação de uma pluma secundária oposta à pluma principal, quando se considera o terreno plano.
PALAVRAS CHAVES: modelo gaussiano, cálculo de dispersão de plumas, influência de relevo e edificações.
INTRODUÇÃO: Diversas empresas fazem uso de chaminés para o transporte de poluentes do interior das instalações para a atmosfera, com ou sem tratamento dos gases. Entretanto, a variedade de processos e locais de trabalho conduz ao uso de diferentes chaminés com características próprias como altura, diâmetro, temperatura de lançamento, taxa de emissão de poluentes, posição na área industrial, além dos fatores meteorológicos e topográficos. As agências ambientais exigem dois tipos de procedimentos das empresas antes de tomar alguma decisão sobre a necessidade de se implantar medidas de controle ou de monitoramento contínuo. O primeiro procedimento é a amostragem das chaminés para o levantamento dos parâmetros físicos e químicos dos poluentes emitidos e o segundo é um cálculo de dispersão de plumas atmosféricas. Neste trabalho faz-se a avaliação dos efeitos das edificações e do terreno sobre o cálculo de dispersão de plumas atmosféricas, ou seja, decidir sobre quais simplificações podem ser feitas e quais detalhamentos não podem ser desprezados.
MATERIAL E MÉTODOS: Os dados de entrada para o processamento do modelo foram cedidos pelas Indústrias Nucleares do Brasil (INB), localizada em Resende, sul do Estado do Rio de Janeiro, onde se encontra a Fábrica de Combustível Nuclear (FCN). De acordo com a (EPA 1995), o modelo de dispersão ISC3 (Industrial Source Complex) é um modelo de pluma Gaussiana de estado estacionário que pode ser utilizado na avaliação de concentrações de poluentes e/ou nos fluxos de deposição a partir de uma grande variedade de fontes associadas a uma fonte industrial complexa. O levantamento topográfico em torno da INB cujo raio foi de 1,7 Km, utilizou-se à base de cartas topográficas digitais terrestre de alta resolução da Missão SRTM - Shuttle Radar Topography Mission - SRTM (U.S. Geological Survey, 2007). Os dados das edificações (altura, comprimento e largura) e das chaminés (diâmetro, altura, taxa de emissão, velocidade e temperatura de saída dos gases) foram disponibilizado pela INB através dos desenhos de projeto de suas fábricas e relatório de amostragem das chaminés. Uma foto aérea georeferenciada foi utilizada como forma de ilustrar o caminho percorrido pela pluma e o reconhecimento dos pontos de concentração na região de interesse. Foi pré-processado um arquivo meteorológico para uso no ISC3 com base em dados da estação meteorológica da INB, coletados em 2006.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com o objetivo de simular concentrações de particulados totais em suspensão, levando em consideração dados de relevo e edificações no processamento do cálculo de dispersão de plumas em um tempo de exposição de 24 horas, foram processadas no ISC3 as médias aritméticas das concentrações horárias deste período com diferentes cenários apresentados nas nas figuras 1, 2, 3 e 4:
Tabela 1 – Concentração máxima de particulados totais em suspensão, média de 24 horas
No processamento do ISC3, diferentes cenários podem ser verificado na tabela 1, a concentração máxima de particulados totais em suspensão, média de 24 horas. Para todos os cenários, foram determinados no processamento os seguintes parâmetros: a classe de estabilidade igual a 5, velocidade do vento igual a 3,09 m.s-1, temperatura ambiente igual a 272 K, altura da camada de mistura rural igual a 1535 m e urbana igual a 1323 m no dia 01/10/2006, às 0 (zero) horas.
CONCLUSÕES: A importância deste estudo é informar à INB sobre a influência do relevo e das edificações na dispersão de plumas atmosféricas, no sentido de avaliar suas técnicas e estratégias de controle de emissões, presumir liberações acidentais e avaliar as áreas de risco. Como pode ser avaliado nos resultados apresentados na tabela 1, a concentração máxima que atinge o solo não possui relevância, com desvios de menos de 2% para os quatro casos estudados. A maior diferença observada é na forma da pluma (figura 2 e 4), onde a ausência de relevo conduz a uma pluma secundária na região oposta à principal.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRAGA, B. et al. Introdução à Engenharia Ambiental. São Paulo: Prentice Hall, 2002.
EPA. User’s Guide for the Industrial Source Complex (ISC3) Dispersion Models, Volume I – User Instructions. EPA-454/B-95-003a. U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, NC. , 1995.
EPA. User’s Guide for the Industrial Source Complex (ISC3) Dispersion Models, Volume II - Description of Model Algorithms. EPA-454/B-95-003b. U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, NC. , 1995.
MENEZES, P. S. F. de. Validação do modelo matemático ISC3 de dispersão atmosférica a partir das emissões de dióxido de enxofre de uma refinaria. Salvador, 2006. p.175 Dissertação (Mestrado em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no Processo Produtivo. Ênfase em Produção Limpa) – Universidade Federal da Bahia. Escola Politécnica.
MORAES, M. R. Implementação de um sistema de modelos para a qualidade do ar. Florianópolis, 2001. p.109 Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina.
