Dinâmica das poeiras no ar: origens, dispersão, desafios
A EOLIOS realiza o estudo CFD da captação das poeiras e das areias: auditoria ao local, deteção das fontes, estudo de impacto e dimensionamento dos sistemas de aspiração.
Diagnosticar
- Auditoria ao local & deteção das fontes
- Estudo de impacto
- Melhorar a higiene do trabalho
Captar
- Dimensionamento das aspirações
- Garantir a eficácia de captação
- Otimizar as redes de condutas
Calcular
- Extração das poeiras & fumos
- Captação das poeiras finas (clínquer)
- Cálculos de perdas de carga
Origens naturais e humanas
As poeiras são partículas do ar com um diâmetro inferior a 1 000 mícrones. Distinguem-se duas origens: natural (vento que desloca limo e areia, pólenes, erosão eólica, esporos, salpicos de cloreto de sódio…) e resultante da atividade humana (indústria, aquecimento, transporte, agricultura…). As poeiras finas, com um diâmetro inferior a 1 mícron, são assimiláveis a emanações, aerossóis e fumos: a sua pequena dimensão torna-as difíceis de filtrar e de controlar.
Fatores de dispersão e impacto ambiental
A tendência das poeiras para permanecerem em suspensão depende das propriedades intrínsecas dos materiais, composição (aluvionar, eruptiva, calcária), teor de humidade (natureza hidrofóbica ou hidrofílica), condições meteorológicas, e da forma das partículas. As características dominantes são, portanto, a natureza e a dimensão, expressa pela granulometria.
Efeitos das poeiras finas na saúde e no ambiente
O controlo das poeiras finas é uma problemática recorrente na indústria: a poeira pode danificar os produtos, prejudicar a qualidade e originar custos ou atrasos.
O impacto na saúde depende da natureza: as poeiras minerais (aço, betão) são mais nocivas do que as orgânicas, pois alteram as vias respiratórias e o sistema cardiovascular ao penetrarem nos pulmões e depois na circulação sanguínea. O pessoal exposto diariamente está mais sujeito a problemas respiratórios, irritações e doenças graves (cancro do pulmão). No plano ambiental, as poeiras poluem os solos, os planos de água e a vegetação, com consequências nefastas para os ecossistemas.
Para limitar as partículas finas, as regulamentações fixam valores limite: PM10 (< 10 µm) em 40 µg/m³ de média anual, PM2.5 (< 2,5 µm) em 25 µg/m³ ao ano.
De onde provêm as poeiras finas?
As poeiras finas surgem em numerosos setores industriais:
- Madeira: serragem, lixagem, aplainamento, corte;
- Metalurgia: rebarbagem, polimento, corte a laser, soldadura, fundição;
- Química: mistura, moagem, peneiração, secagem, pulverização;
- Papel & artes gráficas: corte, moagem, pulverização de tinta;
- Alimentar: moagem, amassadura, cozedura, trituração, embalagem;
- Construção: demolição, perfuração, lixagem, corte, britagem;
- Mineira: extração, britagem, moagem, peneiração.
Estas poeiras podem conter carvão, quartzo, chumbo, madeira, ferro, alumínio, cobre, zinco, níquel… Quanto mais importante for a produção, maior a quantidade de poeiras emitidas, daí a necessidade de medidas de controlo e de prevenção adaptadas. A estas fontes industriais junta-se um ruído de fundo de aerossóis naturais (erosão) e de poeiras de combustão ou de circulação.
Fatores que influenciam a dispersão
- Granulometria: quanto menor o diâmetro, mais tempo a partícula permanece em suspensão;
- Forma: uma partícula plana cai mais lentamente do que uma partícula esférica (o diâmetro aeráulico governa a velocidade de queda);
- Propriedades do produto: quanto mais seco, mais se difunde no ar;
- Condições meteorológicas: vento, secura e precipitação desempenham um papel determinante.
As condições mais desfavoráveis: terreno plano, ausência de vegetação, higrometria e precipitação fracas, vento forte.
Simulação CFD das poeiras finas & soluções EOLIOS
Simulação CFD das poeiras finas
A simulação CFD estuda a aeráulica com precisão para traçar as poeiras no ar, a sua difusão no espaço e as suas interações com as estruturas e os sistemas. Realizamos estudos de dimensionamento à escala da fábrica ou de um sistema, comparando variantes de conceção para uma captação ótima. A simulação modela o comportamento do ar e das partículas para prever a sua distribuição e determina os tempos necessários para limitar a difusão, minimizando os riscos para o pessoal e para a produção.
Soluções propostas pela EOLIOS
A EOLIOS fornece soluções sobre o conjunto dos processos estudados, tendo em conta todos os sistemas que os compõem, uma análise em grande escala tornada possível pela CFD. Realizamos estudos internos (edifícios, fábricas) e externos (cidade, aglomeração, porto…), ou dirigidos a um processo. As nossas campanhas de medição no local quantificam as emissões e determinam a qualidade do ar, antes de um dimensionamento multicritério dos sistemas de captação.
Especialidade: auditoria ao fumo & análise da qualidade do ar