Estudo computacional das emissões e dispersões atmosféricas do processo Kraft de produção de celulose: avaliação da qualidade do ar / Computacional study of the atmospheric emissions and dispersions from Kraft pulp production: air pollution assessment

RESUMO: A produção de celulose Kraft está associada à emissão de poluentes que causam danos ao ambiente, ao patrimônio e à saúde humana. O objetivo do trabalho consiste em estimar a concentração dos poluentes atmosféricos em um raio de 10 km em torno de uma grande fonte emissora, comparar as concentrações simuladas com normas nacionais e com limites específicos com algum efeito a saúde, além de avaliar o comportamento dos poluentes por análise dos mapas de dispersão. As concentrações foram estimadas pelo modelo de dispersão atmosférica Aermod para o ano de 2012. As concentrações máximas estimadas pelo modelo foram: 11,62 µg.m-3 (24 h) e 2,06 µg.m-3 (1 ano) para o material particulado inalável; 2,59 µg.m-3 (1 h) e 0,27 µg.m-3 (24 h) para os compostos reduzidos de enxofre; 0,47 µg.m-3 (24 h) e 0,09 µg.m-3 (1 ano) para o óxido de enxofre; 189,36 µg.m-3 (1 h) e 5,83 µg.m-3 (1 ano) para o óxido de nitrogênio; 13,26 µg.m-3 (8 h) e 5,63 µg.m-3 (24 h) para o monóxido de carbono. Não houve violação dos valores estabelecidos na Resolução CONAMA n° 003/1990, da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (1979) e dos valores que causam algum efeito a saúde.

ABSTRACT: The Kraft pulp production is associated with the emission of harmful air pollutants that cause impacts in the environment, property and human health. This study aimed to quantify the concentration of air pollutants in a radius of 10 km around a large emission source, to compare simulated concentrations according to the national standards and the specific limits with some health effect, as well as to evaluate the behaviour of pollutants by analysis of dispersion maps. The pollutant concentrations were estimated by the use of Aermod atmospheric dipersion model for the year 2012. Peak concentrations estimated by the model were: 11.62 µg.m-3 (24 h) and 2.06 µg.m-3 (1 year) for respirable particulate matter; 2.59 µg.m-3 (1 h) and 0.27 µg.m3 (24 h) for reduced sulfur compounds; 0.47 µg.m-3 (24 h) and 0.09 µg.m-3 (1 year) for sulfur oxides; 189.36 µg.m-3 (1 h) and 5.83 µg.m-3 (1 year) for nitrogen oxide; 13.26 µg.m-3 (8 h) and 5.63 µg.m-3 (24 h) for carbon monoxide. There was no violation in the amounts established by the CONAMA Resolution n° 003/1990, United State Environmental Protection Agency (1979) and the values which can cause some health effect.

Simulação das emissões atmosféricas sobre o município de Araucária com uso do modelo AERMOD / Simulation of atmospheric emissions over Araucaria municipality using the AERMOD model

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o uso de um modelo computacional de dispersão de poluentes em meio atmosférico, modelo AERMOD, na modelagem da dispersão das emissões atmosféricas produzidas pelas principais indústrias do município de Araucária. Os dados estimados de emissões de poluentes na atmosfera referem-se às fontes estacionárias da refinaria Presidente Getúlio Vargas (REPAR) e das principais indústrias que compõem o distrito industrial de Araucária. Não foram utilizados dados das fontes móveis por representarem uma pequena parcela da carga total de poluentes. Inicialmente, o modelo AERMOD foi avaliado pela comparação entre concentrações simuladas e concentrações observadas de óxidos de nitrogênio (NOx), óxidos de enxofre (SOx) monóxido de carbono (CO) e materiais particulados (MP) na estação de amostragem de qualidade do ar existente na REPAR. Realizou-se uma análise de sensibilidade do modelo AERMOD em diferentes cenários de emissões, procurando avaliar a influência da variação dos parâmetros de entrada do modelo sobre as concentrações simuladas para a estação REPAR e para a região central do município de Araucária.

The present paper aims to evaluate the use of the air quality model AERMOD to simulate the dispersion of atmospheric emissions produced by the main industries located in the Araucária municipality area. Pollutant emissions were estimated for both stationary sources in the President Getúlio Vargas Refinery (REPAR) and stationary sources in the main industries located at the industrial district of Araucária municipality. As the pollutant emissions from mobile sources are small in comparison to stationary sources, the simulations were performed using only emissions from the stationary sources. Initially, the AERMOD model was evaluated by comparing simulated concentrations and observed concentrations from the air quality station located inside the REPAR. The observed data concerns the following pollutants: nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), carbon monoxide (CO) and particulate matter (MP). A sensitivity analysis was performed to evaluate the influence of input data variations on the simulated concentrations for two air quality stations located at REPAR and downtown Araucária.