sexta-feira, 6 de novembro de 2009

Controle de Poeira – Pensando Por Todos os Ângulos .



Se emissões passageiras de partículas poluentes são consideradas significantes, uma instalação pode se deparar com mais severidade nos requisitos regulatórios, condições mais rígidas para licenças ambientais e um relacionamento insatisfatório com a comunidade, que poderá provocar um impacto na continuidade da operação na instalação.

São diversos os métodos para reduzir a emissão. Variam entre soluções de engenharia como fechar a origem instalando depuradores úmidos ou secos e lavadores de correias transportadoras, e métodos tradicionais de supressão de poeira usando cilindros e tanques de água. Está, no entanto cada vez mais aparente que os métodos de redução de poeira sendo usados são insuficientes para a redução de emissão de partículas poluentes a um nível que seja admissível tanto pela comunidade como pelos reguladores.

1. Geração de Poeira
As atividades de mineração, o manuseio, o processamento e o transporte do minério geram poeira através do vento ou pelo próprio movimento físico do minério através de processos mecânicos.
A quantidade de substâncias poluentes geradas pelo vento também depende das propriedades da superfície do material. Isso inclui se o material tem crosta, a quantidade de partículas não corrosíveis e a dimensão de distribuição do material.
Processos Mecânicos que geram e possivelmente liberam substâncias poluentes incluem a pulverização (britamento, peneiramento e moagem), movimentação do material (pontos de transferência, empilhamento, reaproveitamento e carregamento de embarcação), limpeza por jateamento e movimentação veicular em superfícies não impermeabilizadas ou empoeiradas. A quantidade de substâncias poluentes geradas por esses processos depende menos da velocidade do vento do que da erosão do vento, mas depende mais ainda das propriedades da umidade do material sendo transferido, da dimensão de distribuição da partícula do material, da queda de altitude e das medidas do controle de poeira e controle local de emissão nas origens.
Há uma diversidade de métodos disponível para medir e caracterizar as tendências de geração de poeira de vários minérios durante os processos de manipulação.

2. Caracterização da Emissão
A caracterização da emissão é um dos pontos críticos no controle de poeira; não podemos administrar aquilo que não conhecemos. Entender os processos que levam a emissão de poeira é essencial a qualquer instalação que procura reduzir emissão e os impactos a ela relacionados.
As possíveis características da emissão de um minério podem ser determinadas antes da mineração e do processamento, utilizando bons testes de laboratório. O ideal é que os resultados sejam usados para determinar a tanto possibilidade de emissão mecânica como também a gerada pelo vento.
Para uma instalação já em funcionamento, aconselha-se tomar medidas do campo para complementar o teste de laboratório e obter uma compreensão completa das origens e causas das emissões.

2.1. Teste de Laboratório
O teste de laboratório pode ser usado para determinar as características da emissão de um minério e auxiliar na determinação de possíveis emissões antes de iniciar a manipulação do material, permitindo assim que sejam incorporadas as estratégias apropriadas de redução de poeira durante a fase inicial de projeto reduzindo assim a necessidade de reajustar os equipamentos de redução de poeira.

2.1.1. Teste de Tambor Giratório
O teste de tambor giratório pode determinar a extinção de poeira da umidade (EPU) de cada tipo de minério e sua relação com a poeira / umidade. Isso ajuda determinar as possíveis emissões de cada tipo de minério durante os processos de manipulação do material por uma variedade de teores de umidade.

2.1.2. Teste Durham Cone
Esse teste auxilia na determinação da concentração de umidade de onde questões do fluxo do manuseio se tornam aparentes e definirão o limite superior da faixa da umidade (Padrões Austrália 2002).

2.1.3. Teste do Túnel de Vento
Para melhor entender a potência da erosão do vento em vários produtos é aconselhável conduzir o teste do Túnel de Vento. Este teste vai determinar a velocidade mínima do vento nos quais vários minérios se tornam um problema e permitir várias estratégias de controle a serem incorporadas para reduzir ou eliminar esse tipo de emissão.

2.1.4. Dimensão de Partícula
Este teste envolve a peneiração do produto e a determinação da porcentagem de material que é classificado como ‘muito fino’ (ou abaixo de mais ou menos 15 micros). Partículas menores que essas têm dois problemas:
• Aumento da área de superfície, criando problemas para alcançar a concentração correta da umidade
• Susceptibilidade à erosão do vento, principalmente durante empilhamento e carregamento de embarcação

2.2. Medição de Campo
Essa técnica envolve a exposição de uma penugem da poeira na direção do vento da origem para gerar perfis de poeira. Isso, juntamente com a medida de velocidade do vento, distância da direção do vento e estabilidade atmosférica, podem ser usados para estimular a taxa de emissão de poeira particularmente para aquela origem.
Para entendermos com clareza as emissões de cada origem, transeções das penugens de poeira são conduzidas por uma variedade de velocidade de vento e, se necessário, tipos de produtos. Uma equação empírica que representa a linha de melhor ajuste (extraída do teste do local) é determinada e usada para representar as emissões para cada produto da estação de transferência.

Se a taxa de emissão varia com a umidade do minério, isso pode ser incorporado na equação.
Quando todas as origens de uma instalação tiverem sido caracterizadas, as equações extraídas podem então ser usadas para determinar a taxa da emissão para cada origem para todas as horas do ano. As origens de uma instalação podem incluir, mas não se limitam a:
• carro basculantes;
• condutores;
• estações de transferência;
• britamento / peneiramento;
• empilhamento / reaproveitamento;
• operações de carregamento de embarcação;
• poeira soprada pelo vento vindas de áreas expostas e pilhas de estoque; e
• poeira gerada pelas rodas em estradas.

3. Modelo de Dispersão Atmosférica
Modelos de dispersão atmosférica se aplicados corretamente, podem ser de grande valor no auxilio a redução de emissões.

4. Redução de Emissão
Para usar eficientemente um modelo de dispersão para reduzir a emissão, a informação obtida tanto dos campos como do teste de laboratório deverá ser integrada; isso vai assegurar que o modelo de dispersão reflete precisamente as origens de emissão da instalação. As estratégias de redução mais apropriadas e de custo mais efetivo focadas para origens de maior emissão serão então identificadas e implantadas.
Há vários modelos de dispersão que podem ser usados para prever os níveis de concentração do solo vindos da uma instalação e sua operação. A escolha do modelo depende da complexidade do terreno ao redor da instalação, a disponibilidade de dados meteorológicos e os tipos de origens dentro da instalação.

Seja qual for o modelo usado, a metodologia básica é a mesma. O modelo será executado usando a taxa de emissão calculada para todas as origens dentro da instalação e as concentrações previstas do nível do solo são determinadas para receptores aplicáveis, como residência ou locais de significância. Idealmente, o modelo é validado contra o monitoramento de dados para determinar a precisão das concentrações previstas. Este processo de validação requer um mínimo de um ano de monitoramento da informação e é preferível que o monitoramento da informação seja de pelo menos dois locais de monitoramento. Seria ideal que o primeiro monitor estivesse localizado num receptor sensível enquanto o segundo deve ser um monitor de segundo plano bem distante da instalação. Esta localização é essencial para determinar a concentração de poeira nesse segundo plano dentro da área e ajudará determinar a concentração de poeira atribuível à instalação.

Uma vez que o modelo tenha sido validado e haja confiança suficiente de que a taxa de emissão calculada reflita precisamente o que ocorre na instalação, deve-se então dar início ao próximo estágio do modelo. Deve ser determinada agora a contribuição individual de cada origem de emissão para as concentrações de poeira no receptor sensível.

Tendo identificado os contribuintes significativos de geração de poeira no receptor de interesse, o próximo passo seria focar nas medidas almejadas de controle. Isso acontece ao determinar por que cada uma dessas origens está empoeirada enquanto se considera estratégias de redução de poeira para garantir que os mecanismos de redução mais convenientes serão implantados.

Ao examinar a estratégia de redução de cada origem, é imperativo que se determine o custo da implantação de tal estratégia para ter a certeza de que a instalação receberá a redução mais adequada.

5. Modelo em Tempo Real
O modelo de dispersão validado e usado simultaneamente com informações do processo operacional e com informação meteorológica em tempo real possibilita que a instalação monitore suas emissões e determine seus impactos em tempo real. Usando o modelo em tempo real, a instalação pode monitorar a taxa de emissão de várias origens para determinar qual processo resulta em maior emissão podendo então agir em direção à correção antes que se torne um problema.

6. Modelo Previsível
Apesar do modelo de tempo real poder ser incorporado na estratégia de redução de poeira para uma instalação, é ainda um método reativo. Tais métodos sempre precisarão a pronta atenção de funcionários para iniciar os controles escolhidos, e como os alarmes serão apenas ativados diante de certas condições, a estratégia de redução iniciada pode estar a ‘um passinho atrás’.

É melhor saber com 24-48 horas de antecedência se a as condições meteorológicas e operacionais esperadas levam a instalação a ter um problema no receptor.
Para uso total dessa capacidade de previsão, os resultados do modelo devem ser analisados por outro programa que refere o plano de controle de poeira da instalação. Isso garante que não apenas os resultados do modelo são interpretados com atenção às várias estratégias de redução de uma instalação, mas também que os funcionários adequados serão notificados. A notificação inclui qual ação será necessária e para que horas, evitando a ocorrência de altas emissões.

7. Conculsão

O primeiro passo crítico para reduzir emissão de poeira em qualquer instalação ou operação é a caracterização da emissão; não se pode administrar o que desconhece. Isso pode ser alcançado por testes de laboratório e medição de campo.

Incorporando os resultados de laboratório e medidas de campo a um modelo de dispersão atmosférica, facilita em determinar qual origem da instalação está impactando em vários receptores sensíveis. As estratégias de redução mais eficientes e de custo mais efetivos para os maiores emissores serão então identificadas e implantadas.

Os modelos de dispersão atmosférica devem ser usados como parte do plano de ccontrole de poeira atual da instalação. Podem ser usados no formato tempo-real para monitorar altas emissões e condições meteorológicas adversas para possibilitar ações corretivas, ou no formato a prever o que permitirá a instalação a determinar seus possíveis impactos com 24-48 horas de antecedência. O formato de previsão pode ajudar muito reduzir a emissão de poeira a um nível aceitável.

Jon Harper apresentou recentemente um documento de título “Dust Management – Thinking Outside the Square” (Controle de Poeira – Pensando por todos os ângulos) na Minério de Ferro Conferência, em Perth, Austrália. Caso tenha interesse em receber o documento completo, favor entrar em contato com Maria Whaley, Gerente de Capacitação de Marketing, Mineração e Metais pelo e-mail mwhaley@skm.com.au

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