Documentos de referência

Atividade

Emissões resultantes do armazenamento (EFS)

Armazenagem e manuseamento de matérias-primas e de produtos

Princípios gerais de monitorização (MON)

Monitorização das emissões

Indústrias de tratamento de resíduos (WT)

Tratamento de resíduos

Eficiência energética (ENE)

Eficiência energética em geral

Efeitos económicos e conflitos ambientais (ECM)

Determinação dos custos e benefícios da implementação de MTD, visando a proteção do ambiente como um todo

Termo/expressão utilizado/a

Definição

Nova instalação

Uma instalação construída no local após a publicação das presentes conclusões MTD ou uma reconstrução total de uma instalação sobre as fundações existentes no local após a publicação das presentes conclusões MTD.

Instalação existente

Uma instalação que não seja uma nova instalação.

Remodelação importante

Uma remodelação da instalação/forno que implique uma alteração substancial dos requisitos do forno ou da tecnologia, ou a substituição do forno

«Utilização de resíduos como matéria-prima e/ou combustível»

A expressão abrange a utilização de:

Designação utilizada

Definição

Cimentos brancos

Cimentos abrangidos pelo seguinte código PRODCOM 2007: 26.51.12.10 – Cimentos Portland brancos

Cimentos especiais

Cimentos especiais abrangidos pelos seguintes códigos PRODCOM 2007:

Cal dolomítica ou cal dolomítica calcinada

Uma mistura de óxidos de cálcio e de magnésio obtida através da descarbonatação da dolomite (CaCO3.MgCO3), com um teor residual de CO2 superior a 0,25% e uma densidade aparente do produto comercial muito inferior a 3,05 g/cm3. O teor de MgO livre situa-se, normalmente, entre 25% e 40%.

Cal dolomítica sinterizada

Uma mistura de óxidos de cálcio e de magnésio exclusivamente utilizada na produção de tijolos refratários e outros produtos refratários, com uma densidade aparente mínima de 3,05 g/cm3.

Designação utilizada

Definição

NOx, expressos como NO2

A soma de óxido de azoto (NO) e dióxido de azoto (NO2), expresso como NO2

SOx, expressos como SO2

A soma de dióxido de enxofre (SO2) e trióxido de enxofre (SO3), expresso como SO2

Cloreto de hidrogénio, expresso como HCl

Todos os cloretos gasosos, expressos como HCl

Fluoreto de hidrogénio, expresso como HF

Todos os fluoretos gasosos, expressos como HF

ASK

Annular shaft kiln

DBM

Magnesite calcinada a fundo (dead burned magnesia)

I-TEQ

Equivalente tóxico internacional

LRK

Forno rotativo longo

MFSK

Forno vertical de alimentação mista

OK

Outros fornos

No caso da indústria da cal, incluem:

OSK

Outros fornos de cuba (que não os fornos ASK e fornos verticais de alimentação mista (MFSK))

PCDD

Dibenzeno-p-dioxinas policloradas

PCDF

Dibenzofuranos policlorados

PFRK

Forno regenerativo de corrente paralela

PRK

Forno rotativo com pré-aquecedor

Atividades

Condições de referência

Atividades associadas ao forno

Indústria de produção de cimento

10% de oxigénio em volume

Indústria de produção de cal (2)

11% de oxigénio em volume

Indústria de produção de óxido de magnésio (processo por via seca) (3)

10% de oxigénio em volume

Atividades não associadas ao forno

Todos os processos

Sem correção de oxigénio

Instalações de hidratação de cal

Emissões tal e qual

(sem correção de oxigénio e gás seco)

Valor médio diário

Valor médio num período de 24 horas, medido através da monitorização em contínuo das emissões

Valor médio ao longo do período de amostragem

Valor médio de medições pontuais (periódicas) de, pelo menos, 30 minutos cada, salvo indicação em contrário

Técnica

a

Selecionar uma localização adequada para as operações ruidosas

b

Encerrar as operações/unidades ruidosas

c

Recorrer ao isolamento das vibrações das operações/unidades

d

Utilizar revestimentos internos e externos com materiais que absorvam impactos

e

Utilizar edifícios insonorizados para confinar as operações ruidosas que envolvam equipamentos de transformação de materiais

f

Utilizar paredes e/ou barreiras naturais para proteção contra o ruído

g

Colocar silenciadores nas chaminés de exaustão

h

Isolar as condutas e sopradores situados em edifícios insonorizados

i

Manter fechadas as portas e janelas de áreas cobertas

j

Isolar acusticamente os edifícios onde existam equipamentos ruidosos

k

Isolar acusticamente as aberturas nas paredes, por exemplo, mediante a instalação de uma eclusa no ponto de entrada de um transportador de tela

l

Instalar absorvedores de ruído nas saídas de ar, por exemplo, na saída de gases limpos das unidades de despoeiramento

m

Reduzir os caudais nas condutas

n

Usar isolamento acústico nas condutas

o

Utilizar um arranjo que dissocie as fontes de ruído dos componentes potencialmente ressonantes, por exemplo, os compressores das condutas

p

Utilizar silenciadores nos ventiladores dos filtros

q

Utilizar módulos insonorizados para os equipamentos (por exemplo, compressores)

r

Utilizar protetores de borracha no equipamento de moagem (evitando o contacto de metal com metal)

s

Construir edifícios ou plantar árvores e arbustos entre a zona protegida e a atividade ruidosa

Técnica

a

Otimizar o controlo do processo, incluindo o recurso a sistemas informatizados de controlo automático

b

Utilizar sistemas gravimétricos modernos de alimentação de combustíveis sólidos

Técnica

Aplicabilidade

a

Medições em contínuo dos parâmetros dos processos suscetíveis de demonstrar a estabilidade dos mesmos, como a temperatura, o teor de O2, a pressão e o caudal

Geralmente aplicável

b

Monitorização e estabilização de parâmetros críticos dos processos, a saber, mistura de matérias-primas e alimentação de combustível homogéneos, dosagem regular e excesso de oxigénio

Geralmente aplicável

c

Medição em contínuo das emissões de NH3 quando é praticada a redução não catalítica seletiva (RNCS-SNCR)

Geralmente aplicável

d

Medição em contínuo das emissões de partículas, NOx, SOx e CO

Aplicável a processos associados ao forno

e

Medições periódicas das emissões de PCDD/F e metais

f

Medições em contínuo ou periódicas das emissões de HCl, HF e COT

g

Medições em contínuo ou periódicas de partículas

Aplicável a atividades não associadas ao forno

Para pequenas fontes (<10 000 Nm3/h) resultantes de operações geradoras de poeiras, com exceção dos processos de arrefecimento e dos principais processos de moagem, a frequência das medições ou das verificações do desempenho deve ser baseada num sistema de gestão da manutenção

Processo

Unidade

Níveis de consumo de energia associados às MTD (4)

Processo por via seca com pré-aquecimento de ciclones e pré-calcinador

MJ/tonelada de clínquer

2 900 – 3 300 (5)  (6)

Técnica

Aplicabilidade

a

Utilizar sistemas de cozedura melhorados e otimizados e processo regular e estável, próximo dos parâmetros de processo dos parâmetros de processo definidos, mediante:

Geralmente aplicável. Relativamente aos fornos existentes, a aplicabilidade do pré-aquecimento e da pré-calcinação depende da configuração do sistema de cozedura

b

Recuperar o calor excedente dos fornos, em especial das zonas de arrefecimento. Nomeadamente, o calor excedente dos fornos proveniente da zona de arrefecimento (ar quente) ou do pré-aquecedor pode ser utilizado para a secagem de matérias-primas

Geralmente aplicável na indústria de produção de cimento

A recuperação do calor excedente da zona de arrefecimento é aplicável quando são utilizados arrefecedores de grelha

Pode ser obtida uma eficiência de recuperação limitada em arrefecedores rotativos

c

Utilizar o número de etapas do pré-aquecedor de ciclones adequado às características e propriedades das matérias-primas e combustíveis utilizados

Etapas de pré-aquecimento com ciclones são aplicáveis a novas instalações e a remodelações importantes

d

Utilizar combustíveis com características que tenham um impacto positivo no consumo de energia térmica

A técnica geralmente aplicável nos fornos, em função da disponibilidade de combustível, dependendo, nos fornos existentes, da viabilidade técnica de injetar o combustível no forno

e

Aquando da substituição de combustíveis convencionais por combustíveis alternativos, utilizar sistemas de cozedura otimizados e adequados para a queima de resíduos

Geralmente aplicável para todos os tipos de fornos

f

Minimizar os caudais de bypass

Geralmente aplicável na indústria de produção de cimento

Técnica

a

Utilizar sistemas de gestão de energia elétrica

b

Utilizar equipamentos de moagem e outros equipamentos elétricos com elevada eficiência energética

c

Utilizar sistemas de monitorização melhorados

d

Reduzir as entradas de ar falso para o sistema

e

Otimizar o controlo dos processos

Técnica

a

Utilizar sistemas de garantia da qualidade para assegurar as características dos resíduos e analisar quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como matéria-prima e/ou combustível no forno, no que respeita a:

b

Controlar o número de parâmetros relevantes, no respeitante a quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como matéria-prima e/ou combustível no forno, nomeadamente cloro, metais relevantes (por exemplo, cádmio, mercúrio, tálio), enxofre e teor de halogéneos total.

c

Aplicar sistemas de garantia da qualidade a cada carga de resíduos

Técnica

a

Utilizar pontos adequados, em termos de temperatura e tempo de residência, para alimentar os resíduos ao forno em função das características e do funcionamento do forno

b

Alimentar os resíduos que contenham componentes orgânicos passíveis de volatilização antes da zona de calcinação nas zonas do sistema do sistema de cozedura com temperatura adequadamente elevada

c

Assegurar que os gases resultantes da coincineração dos resíduos atinjam, de forma controlada e homogénea, mesmo nas condições menos favoráveis, uma temperatura de 850 °C durante 2 segundos

d

Aumentar a temperatura para 1 100 °C, no caso da coincineração de resíduos perigosos com teor de substâncias orgânicas halogenadas, expresso em cloro, superior a 1%

e

Alimentar os resíduos de forma contínua e uniforme

f

Retardar ou suspender a coincineração de resíduos nas operações de arranque e/ou paragem, se não for possível obter as temperaturas e os tempos de residência adequados, referidos nos pontos a–d acima mencionados

Técnica

Aplicabilidade

a

Utilizar uma configuração simples e linear para a instalação

Aplicável unicamente a novas instalações

b

Isolar/circunscrever as operações que geram partículas, tais como a moagem, a crivagem e a mistura

Geralmente aplicável

c

Cobrir transportadores e elevadores, construídos como sistemas fechados, caso seja provável a emissão difusa de poeiras libertadas de material pulverulento

d

Reduzir as fugas de ar e os pontos de derrame

e

Utilizar dispositivos e sistemas de controlo automáticos

f

Assegurar operações isentas de falhas

g

Assegurar a manutenção adequada e completa da instalação, com recurso a sistemas de aspiração móveis e/ou centrais

h

Aspirar e captar partículas em filtros de mangas:

i

Utilizar armazéns fechados, com sistemas de manuseamento automático:

j

Nos processos de expedição e carregamento, utilizar mangas de enchimento flexíveis, dotadas de um sistema de extração de partículas orientado para a plataforma de carga do camião

Técnica

a

Cobrir as zonas de armazenagem a granel ou as pilhas de materiais, ou isolá-las com telas, muros ou uma vedação composta por vegetação vertical (barreiras artificiais ou naturais para proteger do vento as pilhas de materiais a céu aberto)

b

Proteger do vento as pilhas de materiais a céu aberto:

c

Utilizar aspersores de água e supressores químicos de partículas:

d

Assegurar a pavimentação, o humedecimento dos acessos e a limpeza:

e

Assegurar a humidificação das pilhas de materiais:

f

Sempre que não seja possível prevenir emissões difusas de partículas nos pontos de carga e descarga dos locais de armazenagem, ajustar a altura e descarga à altura da pilha, automaticamente, se possível, ou reduzir a velocidade de descarga

Técnica (7)

Aplicabilidade

a

Eletrofiltros

Aplicável a todos os sistemas de fornos

b

Filtros de mangas

c

Filtros híbridos

Técnica (8)

Aplicabilidade

a

Eletrofiltros

Geralmente aplicável a arrefecedores de clínquer e a moinhos de cimento

b

Filtros de mangas

Geralmente aplicável a arrefecedores e a moinhos

c

Filtros híbridos

Aplicáveis a arrefecedores de clínquer e a moinhos de cimento

Técnica (9)

Aplicabilidade

a

Técnicas primárias

Aplicável a todos os tipos de fornos utilizados no fabrico de cimento. O grau de aplicabilidade pode ser limitado pelos requisitos de qualidade dos produtos e pelo potencial impacto na estabilidade dos processos

Aplicável a todos os fornos rotativos, quer no forno principal quer no pré-calcinador

Geralmente aplicável a fornos rotativos longos

Geralmente aplicável a fornos rotativos, dependendo dos requisitos de qualidade do produto final

Geralmente aplicável a todos os fornos

b

Combustão por etapas (combustíveis convencionais ou alternativos), também em conjugação com um pré-calcinador, e utilização de uma mistura de combustíveis otimizada

De um modo geral, apenas pode ser aplicada em fornos equipados com pré-calcinador. São necessárias alterações substanciais das instalações em sistemas de pré-aquecedor de ciclones, sem pré-calcinador.

Em fornos sem pré-calcinador, a queima de combustíveis de elevado volume unitário pode ter um efeito positivo na redução dos NOx, que depende da capacidade de criar uma atmosfera redutora controlada e de controlar as emissões de CO inerentes

c

Redução não catalítica seletiva (SNCR)

Em princípio, aplicável a fornos rotativos. As zonas de injeção variam em função do tipo de processos de forno. Em fornos longos por via húmida e por via seca, pode ser difícil obter a temperatura e o tempo de retenção necessários. Ver igualmente MTD 20.

d

Redução catalítica seletiva (SCR)

A aplicabilidade é função do desenvolvimento de catalisadores e processos adequados para a indústria do cimento

Tipo de forno

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(valor médio diário)

Fornos com pré-aquecedores

mg/Nm3

<200 – 450 (10)  (11)

Fornos Lepol e fornos rotativos longos

mg/Nm3

400 – 800 (12)

Técnica

a

Obter uma eficiência de redução dos NOx adequada e suficiente, mantendo a estabilidade do processo.

b

Utilizar uma boa distribuição estequiométrica da amónia, a fim de obter a máxima eficiência na redução dos NOx e de reduzir o escape adicional de NH3.

c

Manter o escape adicional de NH3 (resultante da amónia que não reagiu) nos efluentes gasosos a níveis tão baixos quanto possível, tendo em conta a correlação entre a eficiência da redução de NOx e o escape adicional de NH3.

Parâmetro

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(valor médio diário)

Escape adicional de NH3

mg/Nm3

<30 – 50 (13)

Técnica (14)

Aplicabilidade

a

Adição de absorventes

Em princípio, a adição de absorventes é aplicável a todos os sistemas de fornos, embora seja utilizada principalmente em pré-aquecedores de ciclones. A adição de cal à alimentação do forno reduz a qualidade dos grânulos/nódulos e ocasiona problemas de escoamento nos fornos Lepol. No que respeita aos fornos com pré-aquecedor, verificou-se que a injeção direta de cal apagada nos efluentes gasosos é menos eficaz do que a adição de cal apagada à alimentação do forno

b

Lavagem dos gases por via húmida

Aplicável a todos os tipos de fornos com níveis de SO2 adequados (suficientes) à produção do gesso

Parâmetro

Unidade

Valores de emissão associados às MTD (15)  (16)

(valor médio diário)

SOx, expressos como SO2

mg/Nm3

<50 – 400

Técnica

a

Gerir os disparos por CO, a fim de reduzir o período de paragem dos eletrofiltros

b

Medir contínua e automaticamente o CO, com recurso a equipamento de monitorização situado perto da fonte de CO e com um tempo de resposta curto

Técnica

a

Utilizar matérias-primas e combustíveis com baixo teor de cloro

b

Limitar o teor de cloro de quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como matéria-prima e/ou combustível no forno

Técnica

a

Utilizar matérias-primas e combustíveis com baixo teor de flúor

b

Limitar o teor de flúor de quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como matéria-prima e/ou combustível no forno

Técnica

Aplicabilidade

a

Selecionar e controlar rigorosamente os materiais introduzidos no forno (matérias-primas), ou seja, cloro, cobre e compostos orgânicos voláteis

Geralmente aplicável

b

Selecionar e controlar rigorosamente os materiais introduzidos no forno (combustíveis), ou seja, cloro e cobre

Geralmente aplicável

c

Limitar/evitar a utilização de resíduos que contenham matérias orgânicas cloradas

Geralmente aplicável

d

Evitar a utilização de combustíveis com um elevado teor de halogéneos (por exemplo, cloro) na queima secundária

Geralmente aplicável

e

Arrefecer rapidamente os efluentes gasosos dos fornos para temperaturas inferiores a 200 °C e minimizar o tempo de residência dos efluentes gasosos e a quantidade de oxigénio em zonas com temperaturas compreendidas entre os 300 e os 450 °C

Aplicável em fornos longos que utilizam os processos por via húmida e por via seca sem pré-aquecimento. Esta característica já se encontra disponível nos fornos modernos com pré-aquecedor e pré-calcinador

f

Suspender a coincineração de resíduos nas operações de arranque e/ou paragem

Geralmente aplicável

Técnica

a

Selecionar materiais com baixo teor de metais relevantes e limitar o teor de metais relevantes nos materiais, em especial de mercúrio

b

Utilizar um sistema de garantia da qualidade para assegurar as características dos resíduos utilizados

c

Utilizar técnicas eficazes de remoção de partículas, enunciadas nas MTD 17

Metal

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(valor médio ao longo do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

Hg

mg/Nm3

<0,05 (18)

Σ (Cd, Tl)

mg/Nm3

<0,05 (17)

Σ (As, Sb, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V)

mg/Nm3

<0,5 (17)

Técnica

Aplicabilidade

a

Reutilizar, sempre que possível, as partículas recolhidas no processo

Geralmente aplicável, subordinada à composição química das partículas

b

Utilizar, sempre que possível, estas partículas noutros produtos comerciais

O controlo da utilização das partículas noutros produtos comerciais pode não depender do operador

Técnica

a

Otimização do controlo dos processos, nomeadamente através de sistemas informatizados de controlo automático

b

Utilização de sistemas gravimétricos modernos de alimentação de combustível sólido e/ou de medidores do fluxo de gases

Técnica

Aplicabilidade

a

Medições em contínuo dos parâmetros dos processos suscetíveis de demonstrar a sua estabilidade, como a temperatura, o teor de O2, a pressão, o caudal e as emissões de monóxido de carbono

Aplicável a atividades associadas ao forno

b

Monitorização e estabilização de parâmetros críticos do processo, a saber, alimentação de combustível, dosagem normal e excesso de oxigénio

c

Medições em contínuo ou periódicas das emissões de partículas, NOx, SOx e CO, bem como das emissões de NH3 quando é aplicada a SNCR

Aplicável a atividades associadas ao forno

d

Medições em contínuo ou periódicas das emissões de HCl e HF, em caso de coincineração de resíduos

Aplicável a atividades associadas ao forno

e

Medições em contínuo ou periódicas das emissões de carbono orgânico total, ou medições em contínuo em caso de coincineração de resíduos

Aplicável a atividades associadas ao forno

f

Medições periódicas das emissões de dibenzodioxinas/dibenzofuranos policlorados (PCDD/F) e de metais

Aplicável a atividades associadas ao forno

g

Medições em contínuo ou periódicas das emissões de partículas

Aplicável a atividades associadas ao forno

Para pequenas fontes (<10 000 Nm3/h), a frequência das medições ou das verificações do desempenho deve ser baseada num sistema de gestão da manutenção

Técnica

Descrição

Aplicabilidade

a

Utilizar fornos melhorados e otimizados e parâmetros de processo regulares e estáveis, próximos dos parâmetros de processo definidos:

A manutenção dos parâmetros de controlo dos fornos próximos dos valores ótimos reduz todos os parâmetros de consumo, graças, nomeadamente, à redução do número de paragens e de perturbações.

A utilização de pedra com granulometria otimizada está dependente da disponibilidade de matérias-primas.

A técnica a.II é aplicável unicamente a fornos rotativos longos (LRK)

b

Utilizar combustíveis com características que tenham um impacto positivo no consumo de energia térmica

As características dos combustíveis utilizados, como um poder calorífico elevado e um baixo teor de humidade, podem ter um impacto positivo no consumo específico de energia térmica.

A aplicabilidade depende da possibilidade técnica de alimentar o forno com o combustível escolhido e da disponibilidade de combustíveis adequados (nomeadamente com um poder calorífico elevado e um baixo teor de humidade), que pode ser influenciada pelas políticas energéticas dos Estados-Membros

c

Limitação do ar de em excesso

A redução do ar em excesso utilizado na combustão tem um impacto direto no consumo de combustível uma vez que, quanto maior for a percentagem de ar maior a quantidade de energia térmica necessária para aquecer o volume de ar em excesso.

A limitação do ar em excesso apenas tem impacto no consumo de energia térmica nos fornos rotativos longos (LRK) e nos fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK).

Esta técnica pode conduzir ao aumento das emissões de carbono orgânico total (TOC) e de monóxido de carbono (CO).

Aplicável aos fornos rotativos longos (LRK) e aos fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK), dentro dos limites de um potencial sobreaquecimento de algumas zonas do forno, com a consequente deterioração do tempo de vida do refratário

Tipo de forno

Consumo de energia térmica (19)

GJ/tonelada produto

Fornos rotativos longos (LRK)

6,0 – 9,2

Fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK)

5,1 – 7,8

Fornos regenerativos de corrente paralela (PFRK)

3,2 – 4,2

Fornos de cuba anulares (ASK)

3,3 – 4,9

Fornos de cuba de alimentação mista (MFSK)

3,4 – 4,7

Outros fornos (OK)

3,5 – 7,0

Técnica

a

Utilizar sistemas de gestão do consumo de energia

b

Utilizar calcário com granulometria otimizada

c

Utilizar equipamentos de moagem e outros equipamentos elétricos com elevada eficiência energética

Técnica

Aplicabilidade

a

Extrair e triturar o calcário tendo em conta a sua utilização específica (qualidade, granulometria)

Geralmente aplicável na indústria de produção de cal; contudo, o tratamento da pedra depende da qualidade do calcário

b

Selecionar fornos que utilizem técnicas otimizadas que permitam o seu funcionamento com calcário de diferentes granulometrias, de modo a permitir a máxima utilização do calcário extraído

Aplicável a novas instalações e a remodelações importantes dos fornos

Em princípio, os fornos verticais apenas queimam fragmentos grosseiros de calcário. Os fornos regenerativos de corrente paralela (PFRK) e/ou os fornos rotativos podem funcionar com grãos de calcário de menor dimensão

Técnica

a

Utilizar sistemas de garantia da qualidade para assegurar e controlar as características dos resíduos e analisar quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como combustíveis no forno, no que respeita a:

b

Controlar a quantidade de parâmetros relevantes em quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como combustíveis, nomeadamente o teor de halogéneos totais, metais (por exemplo, crómio, chumbo, cádmio, mercúrio e tálio totais) e enxofre

Técnica

a

Utilizar queimadores adequados ao tipo de resíduos, em função das características e do funcionamento do forno

b

Assegurar que os gases resultantes da incineração dos resíduos atinjam, de forma controlada e homogénea, mesmo nas condições menos favoráveis, uma temperatura de 850 °C durante 2 segundos

c

Aumentar a temperatura para 1 100 °C, no caso da coincineração de resíduos perigosos com teor de substâncias orgânicas halogenadas, expresso em cloro, superior a 1%

d

Alimentar os resíduos de forma contínua e constante

e

Retardar ou suspender a coincineração de resíduos durante as operações de arranque e/ou paragem, se não for possível obter temperaturas e tempos de residência adequados, referidos nos pontos b) e c) supra.

Técnica

a

Isolar/circunscrever as operações que geram partículas, como a moagem, a crivagem e a mistura

b

Utilizar transportadores e elevadores cobertos, construídos como sistemas fechados, se for provável a emissão de partículas a partir de materiais pulverulentos

c

Utilizar silos de armazenagem com capacidade adequada, indicadores de nível com interruptores de corte e com filtros para tratar o ar onde estão suspensas poeiras libertadas durante as operações de enchimento

d

Para sistemas de transporte pneumático pode ser adequado um processo de circulação

e

Manusear os materiais em sistemas fechados mantidos sob pressão negativa e tratar o ar aspirado com um filtro de mangas antes de ser libertado para a atmosfera

f

Reduzir as fugas de ar e os pontos de derrame

g

Assegurar a manutenção adequada e integral da instalação

h

Utilizar dispositivos e sistemas de controlo automáticos

i

Assegurar operações contínuas, isentas de falhas

j

Nos processos de expedição e carregamento, utilizar mangas de enchimento flexíveis, dotadas de um sistema de extração de partículas junto da plataforma de carga do camião

Técnica

a

Isolar os locais de armazenagem com telas, muros ou uma vedação composta por vegetação vertical (barreiras artificiais ou naturais para proteger do vento as pilhas de materiais a céu aberto)

b

Utilizar silos e zonas de armazenagem de matérias-primas fechadas e completamente automatizadas. Estes tipos de armazenagem estão equipados com um ou diversos filtros de mangas, a fim de prevenir a formação difusa de partículas durante as operações de carga e descarga

c

Reduzir as emissões difusas de partículas em pilhas de materiais mediante uma humidificação suficiente dos pontos de carga e descarga das pilhas e a utilização de transportadores de telas com alturas ajustáveis. Quando forem utilizadas medidas/técnicas de humidificação ou aspersão, o solo pode ser impermeabilizado e a água excedente pode ser recolhida e, se necessário, tratada e utilizada em ciclos fechados

d

Sempre que não seja possível evitar emissões difusas de partículas nos pontos de carga e descarga dos locais de armazenagem, ajustar a altura de descarga à altura da pilha, automaticamente se possível, ou reduzir a velocidade de descarga

e

Manter os locais húmidos, em especial as zonas secas, com recurso a dispositivos de aspersão, e limpos com veículos-vassouras

f

Utilizar sistemas a vácuo durante as operações de remoção. Os novos edifícios podem facilmente ser dotados de tubagens de aspiração central, enquanto os sistemas de aspiração móvel e as ligações flexíveis são mais adequados para edifícios existentes

g

Reduzir a ocorrência de emissões difusas de partículas em zonas utilizadas por camiões, mediante a pavimentação dessas zonas, sempre que possível, e a manutenção da sua superfície tão limpa quanto possível. O humedecimento dos acessos pode reduzir as emissões difusas de partículas, em especial com tempo seco. Podem ser utilizadas boas práticas de limpeza, para limitar ao máximo as emissões difusas de partículas

Técnica (20)  (21)

Aplicabilidade

a

Utilizar filtros de mangas

Geralmente aplicável em instalações de moagem e trituração, bem como nos processos secundários da indústria de produção de cal, no transporte de materiais, e nas instalações de armazenagem e de carga. A aplicabilidade dos filtros de mangas nas instalações de hidratação da cal pode ser limitada pelo elevado grau de humidade e baixa temperatura dos efluentes gasosos

b

Utilizar sistemas de tratamento por via húmida

Aplicável principalmente em instalações de hidratação da cal

Técnica

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(valor médio diário ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

Filtros de mangas

mg/Nm3

<10

Sistema de tratamento por via húmida

mg/Nm3

<10 – 20

Técnica (22)

Aplicabilidade

a

Eletrofiltros

Aplicável a todos os sistemas de fornos

b

Filtros de mangas

Aplicável a todos os sistemas de fornos

c

Separador de partículas por via húmida

Aplicável a todos os sistemas de fornos

d

Separador centrífugo /ciclone

Os separadores centrífugos apenas são adequados como pré-separadores, podendo ser utilizados para pré-tratar os efluentes gasosos de todos os sistemas de fornos

Técnica

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(média diária ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

Filtros de mangas

mg/Nm3

<10

Eletrofiltros ou outros filtros

mg/Nm3

<20 (23)

Técnica

Aplicabilidade

a

Seleção e controlo cuidadosos de todas as substâncias introduzidas no forno

Geralmente aplicável

b

Reduzir os precursores de poluentes nos combustíveis e, se possível, nas matérias-primas, mediante:

Geralmente aplicável na indústria de produção da cal, em função da disponibilidade local de matérias-primas e combustíveis, do tipo de forno utilizado, da qualidade pretendida para o produto e da possibilidade técnica de alimentar o forno escolhido com os combustíveis selecionados

c

Utilizar técnicas de otimização dos processos que assegurem uma absorção eficaz do dióxido de enxofre (por exemplo, um bom contacto entre os gases do forno e a cal viva)

Aplicável a todas as instalações de produção de cal

Normalmente, não é possível assegurar a completa automatização do processo, devido a variáveis incontroláveis, nomeadamente a qualidade do calcário

Técnica

Aplicabilidade

a

Técnicas primárias

Geralmente aplicável na indústria de produção da cal, em função da disponibilidade de combustíveis, que pode ser afetada pela política energética dos Estados-Membros, e da possibilidade técnica de alimentar o forno escolhido com o tipo de combustível selecionado

A otimização e o controlo dos processos podem ser praticados no fabrico de cal, mas dependem da qualidade pretendida para o produto final

Os queimadores de baixo NOx podem ser utilizados com fornos rotativos e com fornos de cuba anulares, caso seja utilizada uma proporção elevada de ar primário. Os fornos regenerativos de corrente paralela (PFRK) e outros fornos de cuba têm uma combustão sem chama, pelo que os queimadores de baixo NOx não podem ser utilizados neste tipo de fornos

Não aplicável a fornos de cuba.

Aplicável apenas a fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK), exceto quando é produzida cal viva. A aplicabilidade pode ser limitada por condicionantes impostas pelo tipo produto final, devido ao possível sobreaquecimento em algumas zonas do forno e à consequente deterioração do revestimento do refratário.

b

SNCR (24)

Aplicável a fornos rotativos Lepol. Ver igualmente MTD 46.

Tipo de forno

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(média diária ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora], expressa em NO2)

Fornos regenerativos de corrente paralela (PFRK), fornos de cuba anulares (ASK), fornos de cuba de alimentação mista MFSK) e outros fornos de cuba (OSK)

mg/Nm3

100 – 350 (25)  (27)

Fornos rotativos longos(LRK) e fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK)

mg/Nm3

<200 – 500 (25)  (26)

Técnica

a

Obter uma redução adequada e suficiente sem pôr em risco a estabilidade do processo

b

Utilizar uma boa razão estequiométrica e uma boa distribuição da amónia, a fim de obter a máxima eficiência na redução dos NOx e do escape adicional de NH3

c

Manter o escape adicional de NH3 (resultante da amónia que não reagiu) a níveis tão baixos quanto possível, tendo em conta a correlação entre a eficiência da redução de NOx e o escape adicional de NH3

Técnica

Aplicabilidade

a

Otimizar os processos para assegurar uma absorção eficaz de dióxido de enxofre (por exemplo, um bom contacto entre os gases do forno e a cal viva)

A otimização do controlo dos processos é aplicável a todas as instalações de produção de cal.

b

Selecionar combustíveis com baixo teor de enxofre

Geralmente aplicável, em função da disponibilidade de combustíveis, em especial para fornos rotativos longos, devido às elevadas emissões de SOx

c

Utilizar técnicas de adição de absorventes (por exemplo, adição de absorventes, tratamento por via seca dos efluentes gasosos com um filtro, tratamento por via húmida ou injeção de carvão ativado) (28)

As técnicas de adição de absorventes são, em princípio, aplicáveis na indústria de produção de cal; no entanto, estas técnicas ainda não tinham sido utilizadas no setor da cal em 2007. Especialmente no caso dos fornos de cal rotativos, é necessária investigação adicional para avaliar a sua aplicabilidade

Tipo de forno

Unidade

Valores de emissão associados às MTD (29)  (30)

(valor médio diário ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora], expressos em SO2)

Fornos regenerativos de corrente paralela (PFRK), fornos de cuba anulares (ASK), fornos de cuba de alimentação mista (MFSK), outros fornos de cuba (OSK) e fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK)

mg/Nm3

<50 – 200

Fornos rotativos longos (LRK)

mg/Nm3

<50 – 400

Técnica

Aplicabilidade

a

Selecionar matérias-primas com baixo teor de matéria orgânica

Geralmente aplicável na indústria de produção de cal, dentro dos condicionalismos impostos pela disponibilidade local e composição das matérias-primas, pelo tipo de forno utilizado e pela qualidade do produto final

b

Utilizar técnicas de otimização dos processos para obter uma combustão estável e completa

Aplicável a todas as instalações de produção de cal.

Normalmente, não é possível assegurar a completa automatização do processo, devido a variáveis incontroláveis, nomeadamente a qualidade do calcário

Tipo de forno

Unidade

Valores de emissão associados às MTD (31)  (32)

(valor médio diário ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

Fornos regenerativos de corrente paralela (PFRK), outros fornos de cuba (OSK), fornos rotativos longos (LRK) e fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK)

mg/Nm3

<500

Técnica

a

Gerir os disparos por CO, a fim de reduzir o período de paragem dos eletrofiltros

b

Medir contínua e automaticamente o CO, com recurso a equipamento de monitorização situado perto da fonte de CO e com um tempo de resposta curto

Técnica

a

Aplicar técnicas primárias gerais e monitorização (ver igualmente MTD 30 e 31, ponto 1.3.1, e MTD 32, ponto 1.3.2)

b

Evitar alimentar os fornos com matérias-primas com um teor elevado de compostos orgânicos voláteis (exceto para a produção de cal hidráulica)

Tipo de forno

Unidade

Valores de emissão associados às MTD (33)

(média diária ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

Fornos rotativos longos (LRK) e fornos rotativos com pré-aquecedor (PRK)

mg/Nm3

<10

Fornos de cuba anulares (ASK), fornos de cuba de alimentação mista (MFSK) (34) e fornos regenerativos de corrente paralela (PFRK) (34)

mg/Nm3

<30

Técnica

a

Utilizar combustíveis convencionais, com baixo teor de cloro e de flúor

b

Limitar o teor de cloro e de flúor em quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como combustível num forno de cal

Emissões

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(média diária ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

HCl

mg/Nm3

<10

HF

mg/Nm3

<1

Técnica

a

Selecionar combustíveis com baixo teor de cloro

b

Limitar a entrada de cobre através do combustível

c

Minimizar o tempo de residência dos efluentes gasosos e o teor de oxigénio em zonas com temperaturas compreendidas entre 300 e 450 °C

Técnica

a

Selecionar combustíveis com baixo teor de metais

b

Utilizar um sistema de garantia da qualidade para assegurar as características dos resíduos utilizados como combustíveis

c

Limitar o teor de metais relevantes, em especial de mercúrio, nos materiais

d

Utilizar uma ou uma combinação de técnicas de remoção de partículas, enunciadas nas MTD 43

Metal

Unidade

Valor de emissão associado às MTD

(média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

Hg

mg/Nm3

<0,05

Σ (Cd, Tl)

mg/Nm3

<0,05

Σ (As, Sb, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V)

mg/Nm3

<0,5

Técnica

Aplicabilidade

a

Reutilizar as poeiras e outras partículas recolhidas nos processos (por exemplo, areias, gravilha)

Geralmente aplicável, se exequível

b

Utilizar partículas, cal viva e cal hidratada fora de especificações noutros produtos comerciais

Geralmente aplicável em determinados tipos de produtos comerciais, sempre que possível

Técnica

Aplicabilidade

a

Medições em contínuo dos parâmetros do processo suscetíveis de demonstrar a estabilidade do mesmo, como a temperatura, o teor de O2, a pressão e o caudal

Geralmente aplicável a processos associados ao forno

b

Monitorização e estabilização de parâmetros críticos do processo, a saber, alimentação em matérias-primas e combustível, dosagem normal e oxigénio em excesso

c

Medições em contínuo ou periódicas das emissões de partículas, NOx, SOx e CO

Geralmente aplicável a processos associados ao forno

d

Medições em contínuo ou periódicas de emissões de partículas

Aplicável a processos não associados ao forno.

Para pequenas fontes (<10 000 Nm3/h), a frequência das medições ou das verificações do desempenho deve ser baseada num sistema de gestão da manutenção

Técnica

Descrição

Aplicabilidade

a

Utilizar sistemas de forno melhorados e otimizados e um processo de forno regular e estável, mediante:

A recuperação de calor a partir dos efluentes gasosos mediante o aquecimento preliminar da magnesite pode ser utilizada para reduzir o consumo de energia dos combustíveis. O calor recuperado do forno pode ser utilizado para secar combustíveis, matérias-primas e alguns materiais de embalagem

A otimização do controlo dos processos é aplicável a todos os tipos de fornos utilizados na indústria de produção de óxido de magnésio.

b

Utilizar combustíveis com características que tenham um impacto positivo no consumo de energia térmica

As características dos combustíveis, como um valor calorífico elevado e um baixo teor de humidade, têm um impacto positivo no consumo de energia térmica

Geralmente aplicável, em função da disponibilidade de combustíveis, do tipo de forno utilizado, da qualidade pretendida para o produto e da possibilidade técnica de injetar os combustíveis selecionados no forno

c

Limitar o ar em excesso

O oxigénio em excesso para obter produtos com a qualidade pretendida e uma combustão ótima é, normalmente, de cerca de 1-3%

Geralmente aplicável

Técnica

a

Utilizar sistemas de gestão do consumo de energia elétrica

b

Utilizar equipamentos de moagem e outros equipamentos elétricos com elevada eficiência energética

Técnica

a

Utilizar uma configuração simples e linear para a instalação

b

Utilizar boas práticas de limpeza para os edifícios e os acessos, e assegurar a manutenção adequada e completa da instalação

c

Humidificar as pilhas de matérias-primas

d

Isolar/circunscrever as operações que geram partículas, tais como a moagem e a crivagem

e

Utilizar transportadores e elevadores cobertos, construídos como sistemas fechados, se existir a probabilidade de materiais pulverulentos gerarem emissões de partículas

f

Utilizar silos de armazenagem com capacidade adequada e equipá-los com filtros para tratar o ar onde estão suspensas as poeiras libertadas durante as operações de enchimento

g

Em determinados casos, para sistemas de transporte pneumático pode ser adequado um processo de circulação

h

Reduzir as fugas de ar e os pontos de derrame

i

Utilizar dispositivos e sistemas de controlo automáticos

k

Assegurar operações contínuas e isentas de falhas

Técnica (36)

Aplicabilidade

a

Filtros de mangas

Geralmente aplicável em todas as unidades de produção de óxido de magnésio, especialmente em processos que geram partículas, tais como a crivagem, a trituração e a moagem

b

Separadores centrífugos/ciclones

Devido ao limitado grau de separação dependente do sistema, os ciclones são utilizados, principalmente, como separadores preliminares de partículas de maior dimensão e efluentes gasosos

c

Separador de partículas por via húmida

Geralmente aplicável

Técnica (37)

Aplicabilidade

a

Eletrofiltros

Os eletrofiltros são aplicáveis, principalmente, em fornos rotativos. Podem ser utilizados com temperaturas dos efluentes gasosos desde o ponto de orvalho e até 370-400 °C

b

Filtros de mangas

Os filtros de mangas para remoção de partículas dos efluentes gasosos podem, em princípio, ser utilizados em todas as unidades do processo de produção do óxido de magnésio. Podem ser utilizados com temperaturas dos efluentes gasosos desde o ponto de orvalho e até 280 °C.

Na produção de magnésia calcinada com álcalis e de magnésia sinterizada/calcinada a fundo (dead burned magnesia), devido às elevadas temperaturas, à natureza corrosiva e ao elevado volume dos efluentes gasosos resultantes dos processos associados ao forno, têm de ser utilizados filtros de mangas especiais, com material de filtragem resistente a altas temperaturas. Contudo, a experiência desta indústria que produz magnésia sinterizada a fundo (dead burned magnesia) demonstra que não existe qualquer equipamento adequado para efluentes gasosos da produção de magnésia a temperaturas de aproximadamente 400 °C

c

Separadores centrífugos/ciclones

Devido ao limitado grau de separação dependente do sistema, os ciclones são utilizados, principalmente, como separadores preliminares de partículas de maior dimensão e efluentes gasosos

d

Separadores de partículas por via húmida

Geralmente aplicável

Técnica

Aplicabilidade

a

Selecionar e controlar rigorosamente todas as substâncias introduzidas no forno a fim de reduzir os precursores de poluentes, nomeadamente:

Geralmente aplicável, em função da disponibilidade local de matérias-primas e combustíveis, do tipo de forno utilizado, da qualidade pretendida para o produto e da possibilidade técnica de alimentar os combustíveis selecionados no forno escolhido

Embora possam ser considerados combustíveis na indústria de produção de magnésia, os resíduos ainda não tinham sido utilizados como tal nesta indústria em 2007

b

Utilizar medidas/técnicas de otimização dos processos que assegurem operações de forno regulares e estáveis, próximas do nível de ar estequiométrico

A otimização do controlo dos processos é aplicável a todos os tipos de fornos utilizados na indústria de produção de magnésia. Pode, contudo, ser necessário um sistema de controlo dos processos altamente sofisticado

Técnica

Aplicabilidade

a

Seleção adequada do combustível, a par de um teor limitado de azoto no combustível

Geralmente aplicável, em função da disponibilidade de combustíveis

b

Otimização de processos e técnica melhorada de aquecimento dos fornos

Geralmente aplicável na indústria de produção de magnésia

Técnica

Descrição

a

Selecionar matérias-primas com baixo teor de matéria orgânica

Uma parte das emissões de CO é resultante da matéria orgânica proveniente das matérias-primas, pelo que a seleção de matérias-primas com baixo teor de matéria orgânica é suscetível de reduzir as emissões de CO

b

Otimizar o controlo dos processos

Para reduzir as emissões de CO, é fundamental uma combustão completa e correta. O fluxo de ar proveniente do arrefecedor e o ar primário, bem como a tiragem do ventilador da chaminé, podem ser controlados, a fim de manter o nível de oxigénio entre 1 (sinterização) e 1,5% (alcalinização) durante a combustão. Uma mudança da proporção de ar e de combustível pode reduzir as emissões de CO. Além disso, as emissões de CO podem ser reduzidas mediante a alteração da profundidade do queimador

c

Alimentar os combustíveis de forma controlada, constante e contínua

A alimentação controlada de combustível inclui, nomeadamente:

Técnica

a

Gerir os disparos por CO, a fim de reduzir o período de paragem dos eletrofiltros

b

Medir contínua e automaticamente o CO, com recurso a equipamento de monitorização situado perto da fonte de CO, e com tempo de resposta curto

Técnica

Aplicabilidade

a

Utilizar técnicas de otimização dos processos

Geralmente aplicável

b

Selecionar combustíveis com baixo teor de enxofre

Geralmente aplicável em função da disponibilidade de combustíveis com baixo teor de enxofre, que pode ser afetada pela política energética dos Estados-Membros. A seleção do combustível é igualmente função da qualidade do produto final, das possibilidades técnicas e de considerações de ordem económica

c

Utilizar uma técnica de adição de absorventes por via seca (adição de absorventes no caudal de efluentes gasosos, como MgO reativo, cal hidratada, carvão ativado, etc.) em conjunção com um filtro (38)

Geralmente aplicável

d

Utilizar um sistema de tratamento por via húmida (38)

A aplicabilidade pode ser limitada em zonas secas, devido ao grande volume de água necessário e à necessidade de tratamento de águas residuais, bem como ao impacto ambiental conexo

Parâmetro

Unidade

Valores de emissão associados às MTD (39)  (40)

(média diária ou média do período de amostragem [medições pontuais durante, pelo menos, meia hora])

SOX, expresso como SO2

mg/Nm3

<50 – 400 (41)

Técnica

a

Selecionar resíduos adequados aos processos e aos queimadores

b

Utilizar sistemas de garantia da qualidade para assegurar e controlar as características dos resíduos e analisar quaisquer resíduos que se pretenda utilizar, no que respeita a:

c

Controlar o número de parâmetros relevantes em relação a quaisquer resíduos que se pretenda utilizar como combustível, nomeadamente o teor de halogéneos totais, metais (por exemplo, crómio, chumbo, cádmio, mercúrio e tálio totais) e enxofre

Técnica

Descrição

a

Eletrofiltros

Os eletrofiltros geram um campo eletrostático no percurso das partículas em suspensão no fluxo de ar. As partículas são carregadas com carga negativa e migram para placas que têm carga positiva. Estas placas de recolha são batidas ou vibradas periodicamente para soltar as partículas, que caem para as tremonhas de recolha que se encontram por baixo. É importante que os ciclos de batimento dos eletrofiltros sejam otimizados, de modo a minimizar as condições de reintrodução de partículas nos efluentes gasosos, conduzindo à visibilidade do penacho na chaminé.

Os eletrofiltros são caracterizados pela sua capacidade de funcionar com altas temperaturas (até aproximadamente 400 °C) e elevada humidade. A principal desvantagem desta técnica consiste na redução da sua eficiência se se formarem capas isolantes e agarramentos de material que podem ser resultantes de níveis elevados de cloro e enxofre presentes. Para o bom desempenho global dos eletrofiltros, é importante evitar disparos por CO.

Embora não existam quaisquer restrições técnicas à sua aplicabilidade nos diferentes processos da indústria de produção de cimento, os eletrofiltros raramente são utilizados para remover partículas nas moagens de cimento, devido aos custos de investimento e à reduzida eficiência (emissões relativamente elevadas) durante as operações de arranque e paragem.

b

Filtros de mangas

Os filtros de mangas são sistemas de despoeiramento eficientes. O princípio básico do funcionamento do filtro de mangas consiste na utilização de uma membrana de tecido permeável aos gases, mas que retém as partículas. Basicamente, o meio filtrante é disposto geometricamente. Numa primeira fase, as partículas são depositadas nas fibras superficiais e no interior do tecido, mas, à medida que a camada de material na superfície aumenta, as próprias partículas acabam por se tornar o principal meio filtrante. Os efluentes gasosos podem circular do interior da manga para o exterior ou vice-versa. A resistência à circulação dos gases aumenta à medidaque a espessura da camada de partículas depositadas à superfície da manga também aumenta. Assim, é necessário limpar regularmente o meio filtrante para controlar a perda de carga dos gases no filtro. O filtro de mangas deve ter múltiplos compartimentos suscetíveis de serem isolados individualmente em caso de rutura das mangas, que devem ser suficientemente numerosos para manter um desempenho adequado no caso de um compartimento isolado para manutenção. Cada compartimento deve estar equipado com «detetores de mangas rotas», que assinalem a necessidade de manutenção quando tal ocorre. As mangas filtrantes encontram-se disponíveis numa série diversos tecidos, de fibras naturais ou outras. As mangas de tecidos sintéticos modernos podem funcionar a temperaturas elevadas, até 280 °C.

O desempenho dos filtros de mangas é influenciado, principalmente, por diversos parâmetros, como a compatibilidade do meio filtrante com as características dos efluentes gasosos e das partículas, a adequação das características em termos de resistência térmica, física e química, nomeadamente à hidrólise, aos ácidos, ao álcalis, à oxidação e à temperatura dos processos. A humidade e a temperatura dos efluentes gasosos deve ser tida em conta na seleção da técnica.

c

Filtros híbridos

Os filtros híbridos são uma combinação de eletrofiltros e filtros de mangas no mesmo dispositivo. De um modo geral, resultam da conversão de eletrofiltros existentes, permitindo reutilizar parcialmente equipamento inicial.

Técnica

Descrição

a

Medidas/técnicas primárias

A adição de água ao combustível ou diretamente à chama através de diferentes métodos de injeção, como a injeção de um fluido (líquido) ou dois fluidos (líquido e ar comprimido ou sólidos), ou a utilização de resíduos líquidos/sólidos com elevado teor de água, reduz a temperatura e aumenta a concentração de radicais hidroxilos, o que pode ter um efeito positivo na redução de NOx na zona de cozedura.

Embora as características dos queimadores de baixo NOx (queima indireta) variem nos pormenores, no essencial injetam combustível e ar no forno através de tubos concêntricos. A proporção de ar primário é reduzida para 6-10% da necessária para a combustão estequiométrica (em regra, 10-15% nos queimadores tradicionais). É injetado ar axial com elevado momento no anel exterior. O carvão pode ser introduzido pelo tubo central ou pelo anel intermédio. Um terceiro anel é utilizado para o ar radial, sendo a turbulência induzida por aletas situadas na saída do tubo do queimador ou antes do mesmo. A vantagem deste queimador consiste na ignição muito precoce, especialmente dos componentes voláteis do combustível, numa atmosfera pobre em oxigénio, o que tende a reduzir a formação de NOx.

A utilização de queimadores de baixo NOx nem sempre ocasiona a redução das emissões de NOx. A regulação dos queimadores tem ser otimizada.

Em fornos longos que utilizam processos por via húmida e via seca, a criação de uma zona de redução mediante a queima de combustível de elevado volume unitário pode reduzir as emissões de NOx. Dado que os fornos longos não atingem temperaturas da ordem dos 900-1 000 °C, podem ser instalados sistemas de queima Mid-kiln firing que permitam utilizar combustíveis alternativos que não possam ser utilizados no queimador principal (por exemplo, pneus).

A velocidade de queima dos combustíveis pode ser crítica. Se for demasiado lenta, podem ocorrer na zona de queima condições redutoras suscetíveis de afetar seriamente a qualidade do produto. Se for demasiado elevada, a secção onde estão instaladas as correntes metálicas do forno pode sobreaquecer podendo queimá-las. Temperaturas inferiores a 1 100 °C impedem a utilização de resíduos perigosos com um teor de cloro superior a 1%.

A adição de mineralizadores, como o flúor, à matéria-prima constitui uma técnica para ajustar a qualidade do clínquer e permitir a redução da temperatura na zona de cozedura. Se a temperatura de combustão for reduzida, a formação de NOx é igualmente reduzida.

A otimização do processo, como a otimização e o aumento de regularidade da operação do forno e das condições de queima, a otimização do controlo de operação do forno e/ou a homogeneização da alimentação do combustível, pode ser utilizada para reduzir as emissões de NOx. Foram aplicadas medidas/técnicas gerais de otimização primárias, como medidas/técnicas de controlo dos processos, uma melhor técnica de queima indireta, a ligação com o arrefecedor, uma seleção de combustíveis otimizada e a otimização dos níveis de oxigénio.

b

Combustão por etapas (combustíveis convencionais ou alternativos), nomeadamente em conjugação com um pré-calcinador, e a utilização de uma mistura de combustíveis otimizada

A combustão por etapas é utilizada em fornos de cimento dotados de um pré-calcinador especificamente concebido para o efeito. A primeira etapa de combustão tem lugar no forno rotativo, em condições ótimas para a cozedura do clínquer. A segunda etapa de combustão recorre a um queimador, à entrada do forno, que produz uma atmosfera redutora que decompõe uma parte dos óxidos de azoto gerados na zona de cozedura. A elevada temperatura desta zona é particularmente favorável à reação que reconverte os NOx em azoto elementar. Na terceira etapa de combustão, o combustível é introduzido no calcinador juntamente com uma quantidade de ar terciário, produzindo, também aí, uma atmosfera redutora. Este sistema reduz a geração de NOx com origem no combustível e diminui a quantidade de NOx que sai do forno. Na quarta e última etapa de combustão, o ar terciário remanescente é introduzido no sistema como ar de acabamento para a combustão remanescente.

c

SNCR

A redução não catalítica seletiva (SNCR) implica a injeção de água amoniacal (até 25% de NH3), componentes precursores do amoníaco ou uma solução de ureia nos gases de combustão, a fim de reduzir o NO a N2. A reação é otimizada numa gama de temperaturas entre 830 e 1 050 °C, devendo ser previsto um tempo de retenção suficiente para os agentes injetados reagirem com o NO.

d

SCR

A redução catalítica seletiva (SCR) reduz o NO e o NO2 a N2 com a ajuda de NH3 e de um catalisador, a uma temperatura compreendida entre 300 e 400 °C. Esta técnica é amplamente utilizada para a redução dos NOx noutras indústrias (centrais térmicas a carvão, incineradores de resíduos). Na indústria do cimento, são considerados, basicamente, dois sistemas: uma configuração para baixa concentração de partículas, localizada entre a unidade de despoeiramento e a chaminé, e uma configuração para elevada concentração de partículas, instalada entre o pré-aquecedor e a unidade de despoeiramento. Os sistemas de baixa concentração de partículas requerem o reaquecimento dos efluentes gasosos após despoeiramento, o que é suscetível de ocasionar custos de energia adicionais e perdas de carga adicionais. Os sistemas de elevada concentração de partículas são considerados preferíveis por razões de ordem técnica e económica. Estes sistemas não requerem reaquecimento, uma vez que a temperatura dos efluentes gasosos à saída do pré-aquecedor é geralmente adequada para a operação de SCR.

Técnica

Descrição

a

Adição de absorventes

Os absorventes são adicionados às matérias-primas (por exemplo, cal hidratada) ou injetados no fluxo de gases (por exemplo, cal hidratada ou apagada (Ca(OH)2), cal viva (CaO), cinzas volantes ativadas com elevado teor de CaO ou bicarbonato de sódio (NaHCO3)).

A cal hidratada pode ser introduzida no moinho em simultâneo com a matéria-prima ou adicionada diretamente à alimentação do forno. A adição de cal hidratada oferece a vantagem do aditivo rico em cálcio formar produtos de reação suscetíveis de serem diretamente incorporados no processo de cozedura do clínquer.

A injeção de absorventes no fluxo de gases pode ser aplicada de forma seca ou húmida (lavagem por via semi-seca). Os absorventes são injetados no percurso dos efluentes gasosos a temperaturas próximas do ponto de orvalho da água, criando condições mais favoráveis para a captura de SO2. Nos sistemas de fornos esta temperatura é geralmente atingida na zona que se situa entre o moinho e o filtro de despoeiramento.

b

Sistema de tratamento por via húmida

O sistema de lavagem de gases por via húmida é a técnica mais frequentemente utilizada para a dessulfuração de efluentes gasosos em centrais térmicas a carvão. Nos processos de fabrico de cimento, a lavagem por via húmida para reduzir as emissões de SO2 constitui uma técnica estabelecida. A lavagem por via húmida baseia-se na seguinte reação química:

Os SO2 são absorvidos por um líquido/suspensão, que é aspergido numa torre de aspersão. O absorvente mais utilizado é o carbonato de cálcio. De entre todos os métodos de dessulfuração de efluentes gasosos, os sistemas de lavagem de gases por via húmida são os que oferecem a máxima eficiência de remoção para gases ácidos solúveis, com o mínimo excesso relativo à quantidade estequiométrica e a mais baixa taxa de produção de resíduos sólidos. A técnica requer uma certa quantidade de água, com a consequente necessidade de tratamento das águas residuais.

Técnica

Descrição

a

Eletrofiltros

No ponto 1.5.1 é apresentada uma descrição geral dos eletrofiltros.

Os eletrofiltros podem ser utilizados com temperaturas superiores ao ponto de orvalho e até 400 °C. Podem ainda ser utilizados eletrofiltros a temperaturas próximas ou inferiores ao ponto de orvalho, mas próximas deste. Os fornos rotativos sem pré-aquecedores e os fornos rotativos com pré-aquecedores estão equipados com eletrofiltros devido ao grande volume dos fluxos e às relativamente elevadas cargas de partículas, Se utilizados em conjugação com uma torre de extinção, podem proporcionar excelentes resultados.

b

Filtros de mangas

No ponto 1.5.1 é apresentada uma descrição dos filtros de mangas.

Os filtros de mangas são adequados para fornos e instalações de moagem e trituração de cal viva, bem como de calcário, instalações de hidratação da cal, transporte de materiais e instalações de armazenagem e de carga. Com frequência, é útil a sua conjugação com pré-filtros de ciclones. A utilização de filtros de mangas é limitada pelas condições dos efluentes gasosos, como temperatura, humidade, carga de partículas e composição química. Existem vários tipos de tecidos capazes de resistir ao desgaste mecânico, térmico e químico, que se verifica em consequência dessas condições.

c

Tratamento de partículas por via húmida

Os lavadores de gases por via húmida, eliminam as partículas dos fluxos de saída de gases através da colocação dos fluxos em contacto com um líquido de tratamento (normalmente água), de modo a que as partículas sejam retidas no líquido e possam ser eliminadas. Existem diversos tipos de tratamentos por via húmida que podem ser utilizados para remoção de partículas. Os principais tipos que têm sido utilizados em fornos de cal são os tratamentos por via húmida de cascata/multi-estádio, os tratamentos por via húmida dinâmicos e os tratamentos por via húmida venturi. A maior parte dos tratamentos por via húmida utilizados em fornos de cal são tratamentos por via húmida de cascata/multi-estádio.

Os tratamentos por via húmida são escolhidos quando as temperaturas dos efluentes gasosos são próximas ou inferiores ao ponto de orvalho. Podem igualmente ser escolhidos quando o espaço é limitado. Os tratamentos por via húmida são por vezes utilizados com gases a temperaturas mais elevadas; nesse caso, a água arrefece os gases e reduz o seu volume.

d

Separador centrífugo /ciclone

Num separador centrífugo/ciclone, as partículas a eliminar dos fluxos de saída de gases são empurradas para a parede exterior da unidade por ação centrífuga, sendo em seguida eliminados através de uma abertura no fundo da unidade. A força centrífuga pode ser obtida mediante a orientação do fluxo de gases num movimento de espiral descendente através de um recipiente cilíndrico (separadores de ciclone) ou de um impulsor rotativo instalado na unidade (separadores centrífugos mecânicos). No entanto, estes separadores apenas são adequados como pré-separadores, devido à sua limitada eficiência de remoção de partículas, servindo para atenuar a carga de partículas a remover pelos eletrofiltros e pelos filtros de mangas, e para reduzir os problemas de abrasão.

Técnica

Descrição

a

Características do queimador (queimadores de baixo NOx)

Os queimadores de baixo NOx são úteis para reduzir a temperatura da chama, reduzindo, dessa forma, os NOx formados termicamente e, até certo ponto, os NOx provenientes do combustível. A redução dos NOx é obtida mediante o fornecimento de ar para baixar a temperatura da chama ou o funcionamento pulsado dos queimadores. Os queimadores de baixo NOx são concebidos para reduzir a parte de ar primário, com a consequente redução de formação de NOx, enquanto os queimadores multicanal comuns funcionam com uma proporção de ar primário de 10 a 18% do ar de combustão total. Com uma proporção elevada de ar primário, a chama é curta e intensa, devido à mistura precoce de ar secundário quente com o combustível. Desta forma, as temperaturas da chama são mais elevadas, ocorrendo a formação de grandes quantidades de NOx, o que pode ser evitado com a utilização de queimadores de baixo NOx.

b

Distribuição de ar (air staging)

Se se reduzir o fornecimento de oxigénio nas zonas de reação primária, cria-se uma zona de redução. As elevadas temperaturas desta zona são particularmente favoráveis à reação que reconverte os NOx em azoto elementar. Em zonas em que a combustão ocorre posteriormente, o fornecimento de ar e de oxigénio é aumentado para oxidar os gases formados. É necessária uma mistura efetiva de ar/gases na zona de aquecimento para assegurar que o CO e os NOx são mantidos a níveis baixos.

Em 2007, esta técnica ainda não havia sido utilizada no setor da cal.

c

SNCR

Os óxidos de azoto (NO e NO2) dos efluentes gasosos são removidos por redução não catalítica seletiva e convertidos em azoto e água, mediante a injeção no forno de um agente redutor que reage com os óxidos de azoto. Em regra, o agente redutor utilizado é amoníaco ou ureia. A reação ocorre a temperaturas situadas entre 850 e 1 020 °C, idealmente entre 900 e 920 °C.

Técnica

Descrição

a

Técnica de adição de absorventes

A técnica consiste na adição de um absorvente em forma seca diretamente no forno (por alimentação ou injeção) ou em forma seca ou húmida (por exemplo, cal hidratada ou bicarbonato de sódio) nos efluentes gasosos, a fim de eliminar as emissões de SOx. Quando o absorvente é injetado nos efluentes gasosos, deve ser previsto, entre o ponto de injeção e o coletor de partículas (filtro de mangas ou eletrofiltro), um tempo de residência suficiente para assegurar uma absorção eficiente.

No caso dos fornos rotativos, as técnicas de absorção podem incluir:

Medida/técnica

Descrição

a

Eletrofiltros

No ponto 1.5.1 é apresentada uma descrição geral dos eletrofiltros.

b

Filtros de mangas

No ponto 1.5.1 é apresentada uma descrição geral dos filtros de mangas.

Os filtros de mangas asseguram uma elevada retenção de partículas, em regra de 98%-99%, consoante a dimensão das partículas. Esta técnica é a mais eficiente em termos de recolha de partículas, comparativamente com outras medidas técnicas de redução de partículas aplicadas na indústria de produção de magnésia. Contudo, devido às elevadas temperaturas dos efluentes gasosos dos fornos, é necessário utilizar materiais de filtragem especiais, resistentes a temperaturas elevadas.

No caso da produção de magnésia calcinada a fundo (dead burned magnesia), são utilizados materiais de filtragem resistentes a temperaturas que podem atingir 250 °C, nomeadamente material de filtragem PTFE (Teflon). Este material de filtragem oferece uma boa resistência a ácidos e álcalis e apresenta bastante menos problemas de corrosão.

c

Ciclones (separadores centrífugos)

O ponto 1.6.1. apresenta uma descrição geral dos ciclones. Constituem um equipamento robusto e funcionam com uma vasta gama de temperaturas e baixos requisitos energéticos. Devido ao limitado grau de separação dependente do sistema, os ciclones são utilizados, principalmente, como separadores preliminares de partículas de maior dimensão dos efluentes gasosos.

d

Sistemas de lavagem de gases por via húmida

O ponto 1.6.1. apresenta uma descrição geral dos sistemas de lavagem de gases por via húmida.

Os sistemas de lavagem de gases por via húmida podem ser divididos em vários tipos, de acordo com as suas características e princípios de funcionamento, entre os quais o tipo venturi. Este tipo de lavador de gases por via húmida tem uma série de aplicações na indústria de produção de magnésia, nomeadamente quando os gases passam pelo interior da secção mais estreita do tubo venturi, o «pescoço de venturi», e chegam a atingir velocidades entre 60 e 120 m/s. Os fluidos de tratamento introduzidos no «pescoço» do tubo venturi difundem-se em gotas muito finas que se misturam intensamente com os gases. As partículas separadas nas gotas tornam-se mais pesadas e podem ser facilmente retiradas com recurso a um separador de gotas instalado no separador de partículas por via húmida venturi.

Técnica

Descrição

a

Técnica de adição de absorventes

A técnica consiste na injeção de um absorvente em forma seca ou húmida (tratamento por via semi-seca) nos efluentes gasosos, a fim de remover as emissões de SOx. Um tempo de residência suficiente dos efluentes gasosos entre o ponto de injeção e o coletor de partículas é muito importante para obter uma absorção altamente eficiente. O MgO reativo pode ser utilizado como um absorvente eficiente do SO2 na indústria de produção da magnésia. Embora seja menos eficiente do que outros absorventes, a utilização de MgO reativo tem uma dupla vantagem, na medida em que reduz os custos de investimento e não contamina as partículas do filtro com outras substâncias, permitindo que estas sejam reutilizadas em substituição de matérias-primas na produção de magnésia ou utilizadas como fertilizantes (sulfato de magnésio), minimizando a geração de resíduos.

b

Sistema de tratamento por via húmida

Com a técnica de tratamento por via húmida, os SOx são absorvidos por um líquido/suspensão, que é aspergido, em contracorrente, sobre os efluentes gasosos numa torre de aspersão. A técnica requer entre 5 e 12 m3 de água por tonelada de produto, com a consequente necessidade de prever o tratamento de águas residuais.