Apostila Petrobras - Aspectos Ambientais

Aspectos Ambientais de uma Refinaria e Respectivas Formas de Controle

CURSO DE FORMAÇÃO DE OPERADORES DE REFINARIA ASPECTOS AMBIENTAIS DE UMA REFINARIA E RESPECTIVAS FORMAS DE CONTROLE

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ASPECTOS AMBIENTAIS DE UMA REFINARIA E RESPECTIVAS FORMAS DE CONTROLE ELOISIA B. A. P. COELHO

Equipe Petrobras Petrobras / Abastecimento UN´s: Repar, Regap, Replan, Refap, RPBC, Recap, SIX, Revap

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CURITIBA 2002


333.72 C672

Coelho, Eloisia B. A. P. Curso de formação de operadores de refinaria: aspectos ambientais de uma refinaria e respectivas formas de controle / Eloisia B. A. P. Coelho. – Curitiba : PETROBRAS : UnicenP, 2002. 46 p. : il. color. ; 30 cm. Financiado pelas UN: REPAR, REGAP, REPLAN, REFAP, RPBC, RECAP, SIX, REVAP.

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1. Meio ambiente. 2. Refinaria. 3. Resíduos. 4. Controle. I. Título.


Apresentação É com grande prazer que a equipe da Petrobras recebe você. Para continuarmos buscando excelência em resultados, diferenciação em serviços e competência tecnológica, precisamos de você e de seu perfil empreendedor. Este projeto foi realizado pela parceria estabelecida entre o Centro Universitário Positivo (UnicenP) e a Petrobras, representada pela UN-Repar, buscando a construção dos materiais pedagógicos que auxiliarão os Cursos de Formação de Operadores de Refinaria. Estes materiais – módulos didáticos, slides de apresentação, planos de aula, gabaritos de atividades – procuram integrar os saberes técnico-práticos dos operadores com as teorias; desta forma não podem ser tomados como algo pronto e definitivo, mas sim, como um processo contínuo e permanente de aprimoramento, caracterizado pela flexibilidade exigida pelo porte e diversidade das unidades da Petrobras. Contamos, portanto, com a sua disposição para buscar outras fontes, colocar questões aos instrutores e à turma, enfim, aprofundar seu conhecimento, capacitando-se para sua nova profissão na Petrobras. Nome: Cidade: Estado: Unidade: Escreva uma frase para acompanhá-lo durante todo o módulo.

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Sumário 1 ASPECTOS AMBIENTAIS DE UMA REFINARIA DE PETRÓLEO, FORMAS DE CONTROLE E ATUAÇÃO DO OPERADOR .................................................................... 7 1.1 Introdução ..................................................................................................................... 7 1.2 Evolução dos conceitos sobre proteção ambiental........................................................ 7 1.3 O Planeta Terra e seus Recursos Ambientais (Naturais) .............................................. 8 1.4 Poluição Ambiental..................................................................................................... 13 1.4.1 Poluição química .............................................................................................. 13 1.4.2 Poluição Térmica ............................................................................................. 14 1.4.3 Poluição Radiativa ........................................................................................... 14 1.4.4 Poluição Sonora ............................................................................................... 15 1.4.5 Poluição Biológica ........................................................................................... 15 1.5 Legislação Ambiental ................................................................................................. 15 1.6 Monitoramento Ambiental .......................................................................................... 18 1.7 Efluentes Atmosféricos ............................................................................................... 18 1.7.1 Sistema de Contaminação do ar ......................................................................... 18 1.7.2 Contaminantes Atmosféricos ........................................................................... 19 1.7.3 Aspectos atmosféricos da contaminação do ar ................................................ 20 1.7.4 Os efeitos da contaminação do ar .................................................................... 22 1.8 Efluentes Hídricos....................................................................................................... 24 1.8.1 Principais fontes de poluição hídrica em uma refinaria ................................... 24 1.8.2 Principais contaminantes encontrados nos efluentes hídricos de uma refinaria ............................................................................................... 25 1.8.3 Segregação de efluentes hídricos ..................................................................... 26 1.8.4 Tratamentos Localizados ................................................................................. 26 1.8.5 Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos – ETEH ................................... 27 1.8.6 Tratamentos Secundários/Terciários ................................................................ 29 1.9 Resíduos Sólidos ......................................................................................................... 32 1.9.1 Introdução ........................................................................................................ 32 1.9.2 Resíduos Sólidos .............................................................................................. 33 1.9.3 Gerenciamento de resíduos sólidos .................................................................. 33 1.9.4 Alternativas de Disposição .............................................................................. 34 1.10 Atuação do Operador .................................................................................................. 40 6


Aspectos Ambientais de uma Refinaria de Petróleo, Formas de Controle e Atuação do Operador 1.1 Introdução O homem, hoje, mais do que nunca, deve estar atento às alterações por ele provocadas no meio ambiente. Deve preocupar-se efetivamente, quando constatar qualquer rompimento, do equilíbrio, com a natureza, perseguindo, então, soluções criativas e exeqüíveis. Assim é necessário ter sempre em mente que toda ação inteligente deve ser pensada e planejada antes de ser praticada. Toda atividade humana deve, portanto, buscar, como finalidade, o bem estar da comunidade, e, desta forma, torna-se óbvio que o conhecimento minucioso do ambiente em que vivemos constitui matéria de relevante interesse. Surge, então, à necessidade do respeito e culto à Ecologia, que deve ser posta entre as primeiras áreas no ramo das ciências. A Ecologia estuda, entre outros assuntos, a estrutura e o desenvolvimento das comunidades em suas relações com o meio ambiente e sua conseqüente adaptação a ele. Estuda, ainda, os aspectos a partir dos quais os processos tecnológicos ou os sistemas de organização social interagem com as condições de vida do homem. A experiência constatou que a capacidade do homem em prever as conseqüências de um empreendimento em relação ao meio ambiente, até há pouco tempo, era muito limitada. Algumas vezes, esta preocupação era relegada a um plano secundário. Como conseqüência, o avanço tecnológico, sem preocupação ecológica provocou, muito freqüentemente, a alteração dos elementos naturais, atingindo, por vezes, situações irreversíveis, aniquilandose bens essenciais à preservação da espécie. A sociedade, estruturada sobre o conceito de que os valores econômicos predominavam sobre todos os demais, começa a se modificar pela própria conscientização do homem, no sentido de que toda alteração do meio ambiente deve sempre concorrer para a melhoria das condições de vida presente e das gerações futuras.

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Torna-se assim imperiosa, a qualquer custo, a manutenção do equilíbrio entre o homem e a natureza, como condição única de preservação e melhoria da qualidade de vida. Para tanto, deve-se agir de forma ordenada, visando controlar ou eliminar os agentes modificadores do meio ambiente. Esta filosofia de ação traduz a convicção de que a atividade industrial, bem equacionada, não é incompatível com a preservação do meio ambiente. A indústria será uma contribuição à qualidade de vida do homem, desde que orientada para tal. Tendo em vista as presentes considerações, é primordial que o homem exercite seus conhecimentos técnicos imensos para aplicá-los em benefício de sua própria sobrevivência, pois como a natureza não é uma fonte inesgotável de riquezas, deve ser preservada permanentemente.

1.2 Evolução dos conceitos sobre proteção ambiental No período pós-guerra, a maior preocupação era a retomada do crescimento econômico, a reconstrução dos países que sofreram grandes perdas e o suprimento de toda uma demanda reprimida de consumo da população economicamente ativa dos Estados Unidos. A consciência ecológica era ainda incipiente, priorizava-se a construção de novas indústrias. Os aspectos ambientais podem ser dividos em quatro fases distintas. O primeiro movimento na formação de uma consciência ambiental foi a preocupação sobre os recursos hídricos e o saneamento básico. Este estágio foi denominado de conscientização. Somente nos anos 70, com o aumento significativo de indústrias poluidoras do ar e da água e com contaminações acidentais, o mun- 7 do começou a se preocupar com os efeitos danosos da poluição. A Conferência de Estocolmo (1972) tratou, basicamente, do controle da poluição do


ar e da água. Nesta época, surgiram, também, os primeiros organismos oficiais de controle da poluição. Já no final da década, verificou-se que, apenas com o controle da poluição, os impactos ambientais não conseguiriam ser evitados. Na década de 80, iniciou-se a fase de planejamento ambiental, pois somente o controle da poluição gerada não era mais aceito como alternativa tecnicamente viável e acreditavase que, com um planejamento adequado, os impactos poderiam ser minimizados. Esta década foi marcada por grandes desastres ecológicos como o acidente da Union Carbide (em 84, na Índia), a explosão nuclear em Chénobil (em 86), o grande derramamento de óleo provocado pelo navio Exxon Valdez (no Alasca, em 89) e pela identificação da degradação da camada de ozônio. O CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente) passou a exigir o EIA (Estudo de Impacto Ambiental), como instrumento obrigatório para o licenciamento ambiental de atividades poluidoras ou modificadoras do meio ambiente, em 1986. A indústria ainda adotava, em sua maioria, uma postura reativa em todo o mundo. Começaram a surgir as ONG`s (Organizações Não Governamentais) e os partidos verdes, que levantaram a bandeira ecológica e demonstraram ao mundo que somente o planejamento ambiental também não era suficiente para se prevenir impactos ambientais danosos à humanidade. Os anos 90 trouxeram a globalização da economia e, por conseguinte, dos conceitos de gestão (por exemplo, a adoção mundial da série ISO 9000) e também a globalização dos conceitos relativos ao meio ambiente uma vez que, os aspectos ambientais podem ser globais e não apenas locais. Iniciou-se a fase do chamado gerenciamento ambiental, ou seja, da consideração da satisfação da parte interessada da sociedade, como integrante da gestão empresarial. A conferência do Rio de Janeiro (ECO 92) trouxe o compromisso com o desenvolvimento sustentável, o tratado da Biodiversidade e o acordo para a eliminação gradual dos CFC`s. Posteriormente, foi editada a primeira norma sobre gestão ambiental, a BS-7750, de origem britânica. Em 1993, surgiu o Sistema Europeu de 8 Ecogestão e Auditorias (EMAS – Environment Management Audit Scheme) e, finalmente, em 1996, foram aprovadas no Rio de Janeiro as normas ISO 14000, representando o consenso mundial sobre gestão ambiental.

Nos dias atuais, não se admite mais que uma empresa seja administrada sem que a questão ambiental seja considerada. Quanto maior o potencial poluidor ou extrativista das atividades da organização, maior ênfase deve ser dada à questão ambiental. O mundo vive hoje grandes problemas ambientais, que precisam ser revertidos ou contidos: – Degradação da camada de ozônio; – Efeito estufa (devido a CO2, CH4 e NOx); – Perda da biodiversidade (flora e fauna); – Poluição do ar (CO, SO2, NOx); – Poluição das águas (superficiais e subterrâneas); – Disposição inadequada de resíduos tóxicos e nucleares; – Esgotamento de recursos naturais (combustíveis fósseis, água, florestas); – Lixo urbano; – Aumento do consumo de energia. Como elementos formadores de grupos de pressão para resolução dos problemas podem ser citados: – Clientes (já se preocupam com o potencial de danos dos produtos ao meio ambiente); – Investidores (desejam saber onde estão aplicando seus recursos); – Agentes financeiros (exigem avaliação ambiental para liberar recursos); – Seguradoras; – Público em geral (cada vez mais consciente); – Leis e Regulamentos (cada vez mais restritivos); – ONG`s (Organizações não governamentais).

1.3 O Planeta Terra e seus Recursos Ambientais (Naturais) De uma forma geral, o Planeta Terra pode ser dividido nas seguintes partes: núcleo (interno e externo), biosfera, litosfera, hidrosfera e atmosfera. Crosta consiste nos continentes e nas bacias oceânicas Manto superior Manto inferior Núcleo externo líquido

Núcleo interno


Admite-se que o núcleo do planeta é constituído de uma esfera de material sólido, muito denso e muito quente, possivelmente uma liga metálica formada por níquel (Ni) e ferro (Fe). Seu centro está a 6.350 km de profundidade (no centro do planeta) e tem raio de cerca de 1.225 km. Nesta região, é impossível a existência de qualquer vida conhecida atualmente. Saindo um pouco do centro, encontrase o núcleo externo, material líquido constituído de ferro (Fe) e Sulfeto de ferro II (FeS), ainda muito denso e quente. Esta região tem uma espessura de aproximadamente 2.260 km. No núcleo externo, também não há possibilidade de existir vida de acordo com o que se conhece até o presente. A massa total do núcleo (interno e externo) é estimada em 1,94 x 1024 kg, o que corresponde a cerca de 32,4% da massa do planeta. Indo em direção à superfície da terra, encontra-se o manto, cuja espessura corresponde a cerca de 2.875 km. É constituído, principalmente, de silicatos de ferro e magnésio, mas apresenta também pequena quantidade de silicatos de cálcio, de alumínio e de sódio. A massa do manto é estimada em 4 x 1024 kg, o correspondente a 67,2% da massa do planeta. Também não existe vida no manto terrestre, pois não há água e a temperatura ainda é elevada. A crosta terrestre é uma fina camada de no máximo 90 km de espessura, que apresenta grande variedade de materiais. Sua massa é estimada em 2,4 x 1022 kg, ou seja, 0,4% de toda a massa do planeta. A crosta terrestre, ou litosfera, é constituída de rochas, minerais, matérias fossilizados e, na parte mais superficial, o solo, formado da mistura de minerais, materiais orgânicos, tendo como característica a existência de vida. Muitas vezes, os minerais e matérias fossilizados podem ser encontrados na formação de jazidas em quantidades suficientes para serem extraídos a custos economicamente viáveis, e, nesse caso, são chamados minérios. São exemplos de jazidas: – Jazidas de carvão mineral – Também conhecido como hulha, o carvão mineral é um dos produtos de fossilização da madeira. Sólido, preto, opaco, inflamável, seu constituinte principal é o carbono. As jazidas de carvão distribuemse por todo o planeta e têm diferentes usos, como a siderurgia e a geração de energia; – Jazidas de Petróleo – Em algumas regiões do planeta e a diferentes profundidades,

concentra-se em porosidades de certas rochas um líquido viscoso, quase negro: o petróleo. No passado, possuia pouca utilidade, era usado para iluminação e impermeabilização de alguns materiais. Sem ele, o mundo, hoje, quase pararia de funcionar: praticamente, depende dele toda frota mundial de veículos, assim como grande parte das indústrias. Há várias hipóteses sobre como o petróleo se formou. As mais aceitas sugerem que tenha se formado, em um processo muito lento (centenas de milhares de anos), a partir da decomposição de diversos organismos mortos, associada a continuas mudanças do ambiente terrestre. Por isso, não se pode esperar, em curto prazo , a reposição das jazidas que hoje vêm sendo exploradas com rapidez muito maior do que aquela com que os processos geológicos naturais conseguem repor. O petróleo é constituído, principalmente, por hidrocarbonetos, que podem ser representados por CxHy. Alguns exemplos de tais substâncias são o Butano (C4H10), um dos constituintes do gás liqüefeito de petróleo (GLP) e o isocotano (C8H18), um dos constituintes da gasolina automotiva. É pelo fato de serem constituídos por compostos de carbono e hidrogênio, que os componentes do petróleo são bons combustíveis; – Jazidas de Minerais de Ferro – Estas jazidas são constituídas de rochas que contêm teores elevados de minerais de ferro, como a hematita (Fe2O3) e a magnetita (Fe3O4). Misturados a estes minerais, há outros constituintes das rochas, como, por exemplo, silicatos diversos, sílica e alumínio. O ferro, tem grande importância industrial, pois além de seu uso em diversos equipamentos pesados, é matéria-prima para a produção de vários tipos de aço; – Jazidas de Ouro – O ouro é um elemento químico elementar, isto é, encontra-se na natureza sob forma não combinada com outros elementos químicos. Na verdade, não é encontrado totalmente puro, mas sim misturado, em várias pro- 9 porções, com prata, ferro, cobre, chumbo e zinco. Em estado puro, o ouro é um sólido amarelo, resistente à corrosão atmosférica e insolúvel em água;


Jazidas de Argila – Componente de granulação mais fina do solo, a argila é formada por uma mistura heterogênea de muitos materiais em proporções variáveis. Seus principais componentes são misturas de diversos silicatos e óxidos (de alumínio, magnésio, zinco, cálcio, potássio). Pode apresentar-se nas cores cinza, preta, vermelha, rosa, amarela, marrom, verde e branca. Utilizada para a produção de tijolos, telhas, ladrilhos, pisos cerâmicos e porcelanas. A hidrosfera é constituída pelas águas do planeta que podem ser subterrâneas e superficiais. Partindo-se do núcleo em direção a superfície, antes de chegar a esta, são encontradas (águas subterrâneas), formando os lençóis freáticos e preenchendo os poros de rochas que dão origem aos aqüíferos subterrâneos. Dos lençóis e aqüíferos subterrâneos, as águas podem caminhar e chegar à superfície (águas superficiais), se encontrarem falhas, poros ou fraturas em rochas (fontes) ou sendo captadas artificialmente através de poços. Chegando à superfície terrestre, as águas ocupam três quartos desta e formam os oceanos, mares, rios, lagos e geleiras. As águas dos oceanos e mares são salgadas, geralmente transparentes e, às vezes, com odor peculiar (maresia). As águas de rios e lagos são chamadas de “águas doces”, ou seja, possuem baixa salinidade, que se define como a massa de sais dissolvidos por quilograma de água. As geleiras existentes nos pólos e nos picos das montanhas são formadas por água em estado sólido, praticamente pura, pois apresentam quantidades muito pequenas de sais. Tal como a litosfera, a hidrosfera também é fonte importante de materiais para a sobrevivência humana, dentre os quais o principal é a própria água potável, obtida das águas doces. Outros compostos importantes também são extraídos da hidrosfera, como, por exemplo, o sal marinho. A maior parte da superfície do planeta, cerca de 71%, é coberta de água. Cerca de 97% desta água está nos oceanos e não pode ser prontamente utilizada pelos seres humanos para consumo. Apenas 0,0092% da água do planeta faz parte de 10 lagos, e 0,0001%, dos rios. A água em nosso planeta age de forma marcante, transportando substâncias, atuando na constituição de paisagens, na formação de diversos materiais e também sofrendo transformações.

Uma maneira de compreender o papel desta substância na natureza é por meio do ciclo da água, ou ciclo hidrológico. As transformações que ocorrem em maior escala no ciclo hidrológico são: a evaporação, a condensação, o congelamento e a fusão.

Precipitação

Condensação

Enxuradas Vegetação Solo

Infiltração Rios

Oceanos Descarga

A água muda de forma, isto é, passa de um estado de agregação para outro, e ocupa não apenas a hidrosfera, mas também a litosfera, a biosfera e a atmosfera. É importante ressaltar a diferença entre o processo de condensação e o de precipitação. A água na atmosfera provém da evaporação das superfícies líquidas, do solo e da vegetação. Quando o ar úmido sobe para as camadas mais altas da atmosfera, onde a temperatura é mais baixa, a água se condensa na forma de gotículas. As nuvens são grandes aglomerados dessas partículas líquidas em suspensão. A precipitação ocorre quando gotículas de água em suspensão (névoa) começam a se juntar umas com as outras, dando origem a gotas maiores que caem na forma de chuva. As chuvas são o resultado da evaporação de uma grande quantidade de água e de sua posterior condensação e precipitação. A água que chega ao solo pode se infiltrar ou correr pela superfície, atingindo rios, lagos ou diretamente os oceanos, que são, em qualquer caso, o destino final de toda a água de chuva, seja pelo subsolo ou pelos rios. As principais transformações químicas na natureza envolvendo a água são: fotossíntese, na qual a água é reagente, e a respiração, em que ela é sintetizada. A superfície terrestre está envolvida por uma camada gasosa, sem contornos definidos, mas que se estende por vários quilômetros de altitude: a atmosfera. O ar que respiramos é um fluido, geralmente sem cheiro, incolor e compressível. É essencial à vida da superfície terrestre, onde se encontram diversos seres vivos, entre eles,


aqueles de formas microscópicas. Na troposfera (região mais baixa da atmosfera, que chega a cerca de 18 km de altitude), a atmosfera é formada por misturas de gases: nitrogênio (N2), constituinte mais abundante, oxigênio (O2), argônio (Ar), neônio (Ne), hélio (He), criptônio (Kr), xenônio (Xe), gás carbônico (CO2), além de quantidades variáveis de água (H2O), a umidade do ar. Dependendo da região, podem ser encontradas também partículas sólidas (poeira), gotículas de materiais líquidos como a água, formando a neblina, por exemplo; e gases como o dióxido de enxofre (SO2), dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), metano (CH4) e muitos outros. Com o aumento da altitude, o ar vai ficando cada vez mais rarefeito, pois diminui a quantidade total dos gases componentes. Entretanto a quantidade de certos gases aumenta. Na estratosfera (região seguinte à troposfera), a quantidade de ozônio, por exemplo, aumenta muito em relação à que existe na superfície. Com o aumento da altitude, a homogeneidade aumenta, pois deixam de existir as partículas sólidas e líquidas. Torna-se mistura de uma só fase, a gasosa, enquanto que, na troposfera, o sistema é trifásico, com sólidos, como a poeira, líquidos, como as nuvens e gases constituintes do ar. O ar atmosférico também é fonte de materiais para a utilização humana, entre os quais o oxigênio, o nitrogênio e os gases nobres. O oxigênio está presente no ar em concentrações da ordem de 20% em volume. O oxigênio combina-se com a grande maioria dos elementos químicos conhecidos, formando óxidos, e é o elemento mais abundante do planeta – está presente na hidrosfera, litosfera e atmosfera. Nas condições ambientais, é parcialmente solúvel em água, o suficiente para manter toda a vida aquática aeróbica, ou seja, que depende de oxigênio. O oxigênio puro tem grande importância na siderurgia (fabricação de aço). Na medicina (uso hospitalar) e em processos de soldas, como o realizado com os maçaricos oxi-acetileno. O nitrogênio é o componente mais abundante no ar atmosférico. Nas condições do ambiente, é relativamente pouco reativo quando comparado com o oxigênio. Essa é uma característica importante para a vida no planeta, pois se sua interação com o oxigênio, nessas condições, resultasse em transformação química, não existiria oxigênio na atmosfera. Em temperaturas mais altas, tais transformações ocorrem

mais facilmente, e essa é a principal razão da queima de combustíveis em veículos emitir óxidos de nitrogênio, poluentes do ar. O nitrogênio atmosférico é essencial à vida, pois é fonte de compostos nitrogenados indispensáveis a todos os seres vivos. Por interação com a eletricidade, proveniente dos raios durante chuvas, esse gás, água e oxigênio transformam-se em amônia e óxidos de nitrogênio, que por sua vez, arrastados pela água das chuvas e interagindo com os componentes do solo, originam compostos como nitratos e sais de amônio, todos indispensáveis para que os vegetais possam produzir aminoácidos e proteínas e conseqüentemente, os animais possam dispor dessas substâncias, por meio da cadeia alimentar. Com o crescimento populacional humano, a quantidade de compostos nitrogenados obtidos por esse processo natural tornou-se insuficiente, e sua produção industrial passou a ser necessária para utilização como fertilizantes na agricultura. O nitrogênio, quando puro, no estado líquido, é amplamente utilizado em processos criogênicos, ou seja, resfriamento a baixíssimas temperaturas. Os gases nobres, hélio, neônio, argônio, xenônio, criptônio e radônio são assim chamados porque se acreditava que eram elementos químicos inertes. Hoje, tal visão não mais é aceita. Todos os gases nobres existem na atmosfera em baixas concentrações. Na superfície terrestre, há várias formas de vida na litosfera, na hidrosfera e na atmosfera. Estas três regiões do planeta estão intimamente relacionadas entre si, constituindo a biosfera, a região em que há vida. Aceita-se hoje que, entre as condições planetárias básicas para que possa existir vida , seja essencial: – presença de água, no estado líquido, em quantidade suficiente; – energia solar em quantidade adequada, fornecendo luz e calor; – ocorrência de interações e transformações entre materiais sólidos, líquidos e gasosos. Tais condições são essenciais para que os seres vivos possam se desenvolver e se reproduzir, utilizando, transformando e produzindo grande número e variedade de materiais dos quais dependem para sobreviver. Em seguida, alguns desses materiais serão exemplificados: 11 – Carboidratos: Os vegetais produzem, a partir da fotossíntese, os chamados carboidratos ou hidratos de carbono: açúcares, amido e celulose. Têm como


função fornecer parte da energia para a sobrevivência dos seres vivos, ou seja, função energética; – Óleos e gorduras: Têm como função armazenar energia para os organismos vegetais e animais; – Proteínas: As proteínas, misturas de composição variável, compõem um grupo de substâncias de fundamental importância na constituição da matéria viva. As proteínas, nos seres vivos, apresentam diversas funções, dentre as quais pode-se ressaltar: estruturação de tecidos e recuperação de lesões, atuação como catalizadores das relações biológicas (enzimas), funções hormonais, ação como anticorpos e composição sangüínea. São polímeros (substâncias formadas por muitos monômeros) resultantes da união de aminoácidos. De acordo com a visão sistêmica, a teia da vida consiste em redes dentro de redes. A tendência é de arranjar cada elo dentro do outro, de forma hierárquica, de modo que os sistemas menores estejam dentro dos maiores, conforme abaixo: Macromoléculas – Células – Tecidos – Órgãos – Sistemas – Indivíduos – Populações – Comunidades – Ecossistema – Biosfera. Na verdade, não há “acima” ou “abaixo”, somente redes alinhadas dentro de outras redes. As redes de seres vivos têm a capacidade de manter-se em equilíbrio, desde uma célula até a biosfera. Toda comunidade tem a capacidade de auto-regulação dinâmica, isto é, deve manter seu estado de equilíbrio e recuperá-lo logo, se houver alguma perturbação no seu

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habitat. Contudo, o homem pode provocar alterações drásticas a ponto de afetar essa capacidade de equilíbrio. Para a ecologia, é muito importante ver a natureza como uma rede. Desequilíbrios ambientais localizados podem afetar todo o equilíbrio da rede. É interessante lembrar que, de acordo com a hipótese de Gaia, a própria terra comportase como um ser vivo e faz parte desta rede. Em uma comunidade, é a diversidade de seres vivos que fornece indicações do equilíbrio em que ela se encontra. Porém, para atingir esse estágio de maior equilíbrio, chamado de comunidade clímax, ela passa por estágios sucessivos. Quando atinge o último, é possível afirmar que esta passou a estável, compatível com as condições da região, mantendo a diversidade biológica, conservando o mesmo tipo e número de espécies. Quanto maior o número de espécies, maior diversidade tem a comunidade. O termo biodiversidade começou a ser usado, na metade dos anos 80, pelos naturalistas que estavam preocupados com a rápida destruição dos ambientes naturais e, conseqüentemente, das espécies que neles viviam. A biodiversidade ou diversidade biológica tem sido, então, relacionada somente ao número de espécies de um local. Os recursos biológicos são os próprios organismos ou mesmo elementos deles que tenham valor para a humanidade. Daí a importância que essa biodiversidade tem, sendo uma delas, o fornecimento de matéria prima para a fabricação de medicamentos. A biodiversidade regula o equilíbrio da natureza e o ciclo hidrológico, portanto contribui para a fertilidade e proteção dos solos, absorvendo e decompondo diversos poluentes orgânicos e minerais.


A população mundial está crescendo aproximadamente 1,8% ao ano. Isto significa que são introduzidas na população mundial 96 milhões de pessoas a cada ano. Entretanto, em relação às espécies de outros seres vivos, o panorama é de desaparecimento de 8 a 28 mil espécies por ano. Para satisfazer suas necessidades, o ser humano baseia-se em propriedades para extrair, purificar, misturar e/ou sintetizar materiais utilizando recursos do mundo físico. Com estes procedimentos, obtém, a cada dia, maior variedade e quantidade de materiais. Para isso, interfere no mundo físico, extraindo cada vez mais recursos naturais. Os alimentos de origem vegetal podem ser obtidos sazonalmente, entretanto, a produção é limitada por zonas de superfície terrestre onde há condições apropriadas (basicamente tipo de solo, água, energia, clima adequado). Alimentos de origem animal, para serem obtidos, também dependem de condições apropriadas (espaço, alimento, água) para criação dos animais. Ambos são considerados recursos naturais renováveis. Minerais e combustíveis fósseis são considerados recursos naturais não renováveis, pois o planeta os contêm em quantidades fixas e, como vêm sendo extraídos e consumidos pelos seres humanos de forma ininterrupta ao longo dos anos, seus estoques, conseqüentemente, estão diminuindo, o que pode, no futuro próximo, exaurí-los, caso o consumo continue nos níveis atuais.

1.4 Poluição Ambiental Há dois tipos de perturbações no ambiente: as naturais e as decorrentes de atividades humanas : antrópica. As naturais, ou acontecem no decorrer do tempo geológico, ou resultam de cataclismos como vulcanismo, furacões, enchentes e terremotos, tais perturbações podem até ser previstas, mas não são controláveis. Já as perturbações decorrentes de atividades humanas podem ser previstas e controladas. O ser humano depende de materiais para a sua sobrevivência, utilizando-os conforme as propriedades que apresentam, para isso, interfere no ambiente basicamente de duas formas: extraindo certos materiais (renováveis ou não) e lançando outros. Dessa interferência podem decorrer problemas quanto à escassez de recursos naturais, caso a extração seja predatória e de poluição, se o lançamento de materiais no ambiente for feito sem controle.

Esse controle adquire cada vez mais importância quando se pretende garantir um ambiente de qualidade para as futuras gerações. Nesse sentido, há necessidade de ações individuais, coletivas e governamentais, que envolvam diferentes interesses econômicos, políticos e sociais. Considerando-se a conceituação genérica de poluição como a introdução de agentes perturbadores ou modificadores nos quatro ambientes (atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera), têm-se, basicamente, os seguintes tipos de poluição: – poluição química – introdução de agentes químicos; – poluição térmica – aumento excessivo de temperatura do ambiente; – poluição radiativa – introdução de agentes radiativos; – poluição sonora – aumento excessivo de ruído no ambiente; – poluição biológica – aumento excessivo de carga orgânica e nutrientes, e introdução de agentes patogênicos.

1.4.1 Poluição química Serão considerados, a seguir, dois exemplos de atividades do ser humano que acarretaram e vêm acarretando perturbações sérias no meio ambiente: uso do praguicida DDT (Diclodifenilcloroetano) e a produção de energia por combustão. Com estes exemplos, podese ter uma idéia da extensão dos problemas ligados à introdução de agentes químicos no ambiente.

A combustão O fenômeno da combustão, normalmente incompleta, que se dá nas fontes emissoras pode ser representado por: Combustível + ar Óxidos de Carbono + Dióxido de Enxofre + Óxidos de Nitrogênio + Água + Fuligem + Hidrocarbonetos + Energia Térmica

Entre os óxidos de carbono, o CO2 (Dióxido de Carbono), também conhecido como gás carbônico, vai para a atmosfera. Parte é absorvida pela hidrosfera, biosfera e litosfera, 13 onde participa, por exemplo, do processo de fotossíntese e da formação de carbonato de cálcio, constituinte dos calcários e da carapaça de certos seres vivos. Parte permanece na


atmosfera. Embora tenha baixa toxicidade, apresenta perigo potencial para os seres vivos, pois está relacionado ao aumento da temperatura média da atmosfera terrestre. Isto ocorre porque o aumento de sua concentração intensifica o chamado “efeito estufa”. O efeito estufa é um fenômeno natural; sem ele as condições de vida no planeta Terra seriam difíceis, pois é um dos principais responsáveis pela manutenção da temperatura terrestre em níveis apropriados à vida. O problema é decorrente da intensificação de tal efeito, provocada pelo aumento da concentração do gás carbônico na atmosfera e não da existência dele. O monóxido de carbono também vai para a atmosfera, onde pode permanecer por alguns dias. Entretanto é muito tóxico por ser facilmente absorvido pela hemoglobina do sangue, prejudicando no organismo humano sua função de transportar oxigênio a todas as células. O dióxido de enxofre (SO2), gás irritante aos seres vivos vai para a atmosfera, interage com o oxigênio e com a água e pode gerar ácido sulfúrico, um dos responsáveis pela chuva ácida. O ácido sulfúrico é um poluente secundário. O dióxido de nitrogênio (NO2) também vai para a atmosfera e nela chega a permanecer por cerca de 150 anos. Seus principais sorvedouros são suas interações com outras espécies químicas presentes na atmosfera, gerando poluentes secundários como o ácido nítrico, outro dos responsáveis pela chuva ácida. A fuligem (fumaça negra) é formada por partículas sólidas de carbono e é um dos principais constituintes da poeira, chamada de material particulado (MP). Permanece por algum tempo no ar e seus principais sorvedouros são o solo e os seres vivos. Um dos principais problemas das grandes metrópoles, decorrente da queima de combustíveis, é a dificuldade de dispersão dos poluentes em certos períodos do ano, principalmente no outono e inverno. Isto porque, nesta época, são freqüentes os eventos conhecidos como inversões térmicas. A inversão térmica é um fenômeno natural em que, nas proximidades da superfície terrestre, o ar fica mais frio do que em altitudes mais elevadas, o que dificulta sua circulação. Em outras palavras, o ar frio não 14 sobe por ser mais denso que o ar quente.

O praguicida DDT O DDT foi considerado, durante muito tempo, como muito eficaz para combater o

mosquito da malária, piolhos e pragas agrícolas. Entretanto, o uso indiscriminado mostrou que ele pode, por seu baixo potencial de degradação, permanecer muitos anos no solo bem como ser acumulado nos tecidos gordurosos dos seres vivos, pois apresenta solubilidade em meios apolares, como gordura. Como este praguicida não tem especificidade (não é absorvido apenas por determinados seres vivos), também contribui para matar vários membros da cadeia alimentar e causar danos a quase toda a cadeia. O solo, a água e os seres vivos são alguns dos sorvedouros para o praguicida. A toxicidade aguda pode ocorrer pela inalação, pela absorção pela pele ou pela ingestão de sementes ou vegetais. A toxicidade também por ser crônica, ou seja, pode provir da adsorção continuada de pequenas quantidades do praguicida, que se vão acumulando nos organismos.

1.4.2 Poluição Térmica A chamada poluição térmica decorre da elevação da temperatura de um ambiente acima dos níveis considerados normais, de forma que acarretam perturbações nesse ambiente. Hoje estão bem estudados os efeitos em ambientes aquáticos próximos a usinas geradoras de eletricidade – termelétricas e nucleares. Tais usinas retiram água destes ambientes e devolvem aquecida. A operação de tais usinas acarreta diferentes tipos de perturbações, que podem afetar a flora e a fauna. Algumas dessas perturbações são mecânicas, provocadas pela própria movimentação das águas nas proximidades das usinas. O arraste de sedimentos, por exemplo, torna as águas turvas e, conseqüentemente, dificulta a fotossíntese e a alimentação dos seres vivos. Essa movimentação também faz com que voltem, às águas, os poluentes que, anteriormente, estavam sedimentados no fundo do ambiente aquático. Outro tipo de perturbação é que a água fica aquecida e, com isso, parte dos gases nela dissolvidos, como oxigênio e gás carbônico, escapa para o ar, comprometendo os processos de respiração e fotossíntese.

1.4.3 Poluição Radiativa Há diversos materiais, naturais ou sintetizados pelo ser humano, que são radiativos, isto é emitem radiações. As radiações conhecidas como alfa, beta e gama têm várias características , como por exemplo, o poder de penetração


em diferentes tecidos vivos e objetos. Fala-se em poluição radiativa quando atividades humanas ou acidentes, delas decorrentes, introduzem materiais radiativos no ambiente, e provocam um aumento nos índices de radiação. Estas atividades estão relacionadas à extração e processamento de materiais radiativos; produção, armazenamento e transporte de combustível nuclear, produção, uso e testes de armas nucleares, operação de reatores nucleares; e uso de materiais radiativos na medicina, na indústria e na pesquisa. Os efeitos da radiação nos organismos vivos são, entre outros, mutações genéticas, câncer, necroses e alterações de metabolismo. Conforme a intensidade e a natureza da radiação, ela pode ser fatal.

1.4.4 Poluição Sonora O som é um fenômeno físico ondulatório periódico, resultante de variações da pressão em meio elástico que se sucedem com regularidade. Pode ser representado por uma série de compressões e rarefações do meio em que se propaga, a partir da fonte sonora. Não há deslocamento permanente de moléculas, ou seja, não há transferência de matéria, apenas de energia. Ruído é “qualquer sensação sonora indesejável”. Há quem considere o ruído como “um som indesejável que invade o ambiente e ameaça nossa saúde, produtividade, conforto e bem estar”. A ação perturbadora do som depende de suas características, como intensidade/duração, bem como da sensibilidade auditiva, um parâmetro variável de pessoa para pessoa. O trânsito é o grande causador do ruído na vida das grandes cidades. As características dos veículos barulhentos são o escapamento furado ou enferrujado, as alterações no silencioso ou no cano de descarga, as alterações no motor e os maus hábitos ao dirigir, como acelerações e freadas bruscas e o uso excessivo de buzina. A partida e a chegada de aviões a jato são acompanhadas de ruídos de grande intensidade, que perturbam, sobremaneira, os moradores das imediações. O ruído gerado pelas indústrias também pode atingir as comunidades vizinhas e precisa ser controlado. Normalmente, é feito o enclausuramento das grandes máquinas. A Resolução CONAMA Nº 001, de 08 de março de 1990 estabelece os padrões para controle de ruído.

1.4.5 Poluição Biológica Devido à precariedade da rede de esgotos sanitários em nosso país, grandes volumes de água contaminada com fezes humanas, restos de alimentos e detergentes são diariamente despejados sem tratamento em córregos, rios e mares, atingindo as formas de vida nesses ecossistemas aquáticos, além de comprometer seriamente a saúde humana. Os esgotos domésticos provocam três tipos de contaminação das águas: – contaminação por bactérias: principalmente por coliformes presentes nas fezes humanas, responsáveis pela grande incidência de diarréias e infecções. Porcentagem considerável da mortalidade infantil no país é atribuída a doenças transmitidas através de água contaminada; – contaminação por substâncias orgânicas recalcitrantes, ou de difícil degradação. Como exemplo, pode-se citar, os detergentes sulfônicos, cuja ação tóxica não é muito acentuada, mas os efeitos secundários são graves. Destroem as células dos microorganismos aquáticos, o que impede a oxidação microbiológica dos materiais biodegradáveis contidos nos esgotos. Reduzem, também, a taxa de absorção de oxigênio, diminuindo a velocidade de autodepuração dos rios; – eutrofização de lagos e lagoas, devido ao excesso de nutrientes, com crescimento excessivo de espécies não desejáveis em detrimento de outras espécies (desequilíbrio do ecossistema).

1.5 Legislação Ambiental No Brasil, a legislação ambiental teve início em 1934, através de dois decretos, um aprovando o Código Florestal e o outro relativo ao Código da água. Relacionam-se, abaixo, os principais marcos da evolução da legislação ambiental brasileira. – 1973 – Criação, no âmbito do Ministério do Interior, da Secretaria Especial do Meio Ambiente – SEMA. – 1981 – Política Nacional do Meio 15 Ambiente, Constituição do Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA), Criação do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA).


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– 1985 – Criação do Ministério do Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente. – 1988 – A Constituição Federal aborda a questão do Meio Ambiente, o controle da poluição e a disposição final de resíduos sólidos, de maneira abrangente definindo: Art. 225 – Todos têm o direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações. Parágrafo 1 – Para assegurar a efetividade desse direito, incumbe ao Poder Público: V– controlar a produção, a comercialização e o emprego de técnicas, métodos e substâncias que comportem risco para a vida, a qualidade de vida e o meio ambiente. – 1989 – Extinção da SEMA e criação do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), vinculado ao Ministério do Interior, criação do Fundo Nacional do Meio Ambiente (FNMA). – 1990 – Criação da SEMAM/PR (Secretaria do Meio Ambiente da Presidência da República). – 1992 – Transformação da SEMAM/ PR em Ministério do Meio Ambiente (MMA). – 1993 – Criação, mediante transformação, do Ministério do Meio Ambiente e da Amazônia Legal. – 1997 – Instituição da Política Nacional de Recursos Hídricos e criação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, criação do Conselho Nacional de Recursos Hídricos. – 1998 – Lei nº 9.605, de 12 de fevereiro – Dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, e dá outras providências. Medida Provisória nº 1.710, de 07 de agosto Acrescenta dispositivo à Lei nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998, que dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente.

– 1999 – Transformação do Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia Legal em Ministério do Meio Ambiente. Integram a estrutura básica do Ministério do Meio Ambiente, o Conselho Nacional do Meio Ambiente, o Conselho Nacional da Amazônia Legal, o Conselho Nacional de Recursos Hídricos, o Comitê do Fundo Nacional do Meio Ambiente, o Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro e até cinco Secretarias. Constitui área de competência do Ministério do Meio Ambiente, a política nacional do meio ambiente e dos recursos hídricos; política de preservação, conservação e utilização sustentável de ecossistemas, e biodiversidade de florestas; proposição de estratégias, mecanismos e instrumentos econômicos e sociais para a melhoria da qualidade ambiental e do uso sustentável dos recursos naturais; políticas para integração do meio ambiente e produção; políticas e programas ambientais para a Amazônia Legal; e zoneamento ecológico-econômico. – 2000 – Criação da Agência Nacional de Águas (ANA), entidade federal de implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e de coordenação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Conforme pode ser verificado, a política nacional do Meio Ambiente está estabelecida legalmente desde 1981. O Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA) é constituído pelos órgãos e entidades da União, dos Estados, do Distrito Federal, dos Municípios e pelas Fundações instituídas pelo Poder Público, responsáveis pela proteção e melhoria da qualidade ambiental. O SISNAMA apresenta a seguinte composição: Conselho do Governo: Representado pelos Ministros de Estado. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA): 25 membros dos ministérios. O presidente é o Ministro de Meio Ambiente. É o órgão consultivo e deliberativo do SISNAMA e tem, através de resoluções, estabelecido normas e padrões ambientais, destacando-se a classificação das águas doces, salobras e salinas do território nacional, padrões de qualidade do ar, padrões de emissões atmosféricas; o Programa Nacional de Controle da Qualidade


do Ar (PRONAR), os critérios básicos e as diretrizes gerais para uso e implementação da Avaliação do Impacto Ambiental e o Programa de Controle da Poluição por veículos Automotores (PROCONVE). Órgão Central: Ministério do Meio Ambiente. Órgão Executor: Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis – IBAMA. Órgãos Seccionais: Órgãos Ambientais Estaduais. Órgãos Locais: Órgãos ambientais Municipais. A Política Nacional do Meio Ambiente tem por objetivo a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no País, condições ao desenvolvimento sócio-econômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana, atendidos os seguintes princípios: – Equilíbrio ecológico; racionalização do uso do solo, do subsolo, da água e do ar; planejamento e fiscalização do uso dos recursos ambientais; proteção dos ecossistemas; controle e zoneamento das atividades potencial ou efetivamente poluidoras; acompanhamento do estado da qualidade ambiental; recuperação de áreas degradadas; proteção de áreas ameaçadas de degradação e educação ambiental em todos os níveis de ensino. Tem como objetivos: a compatibilização do desenvolvimento econômico social, com a preservação da qualidade do meio ambiente e do equilíbrio ecológico; subsidiar a atuação institucional para o cumprimento das prescrições constitucionais relativas ao princípio de que a defesa e preservação do Meio Ambiente cabem ao poder público e à sociedade civil; assessorar as ações governamentais para a priorização de programas e projetos; promover a captação de recursos internos e externos; financiar atividades pioneiras no desenvolvimento de pesquisas. Em relação à Lei Federal Nº 9.605, de fevereiro de 1998, denominada “Lei dos Crimes Ambientais”, tomando como base a indústria, é importante ressaltar os seguintes itens: – esta lei trata das sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente;

– quem, de qualquer forma, concorre para a prática dos crimes previstos nesta Lei, incide nas penas a estes cominadas, na medida da sua culpabilidade, bem como o diretor, o administrador, o membro de conselho e de órgão técnico, o auditor, o gerente, o preposto ou mandatário de pessoa jurídica, que, sabendo da conduta criminosa de outrem, deixar de impedir a sua prática, quando podia agir para evitá-la;. – as pessoas jurídicas serão responsabilizadas administrativa, civil e penalmente, conforme o disposto nesta Lei, nos casos em que a infração seja cometida por decisão de seu representante legal ou contratual, ou de seu órgão colegiado, no interesse ou benefício da sua entidade; – a responsabilidade das pessoas jurídicas não exclui a das pessoas físicas, autoras, co-autoras ou partícipes do mesmo fato; – Penalidades. Causar poluição de qualquer natureza, em níveis tais, que resultem ou possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoquem a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora (Pena – reclusão, de um a quatro anos, e multa). Tomar uma área, urbana ou rural, imprópria para a ocupação humana. Causar poluição atmosférica que provoque a retirada, ainda que momentânea, dos habitantes das áreas afetadas, ou que cause danos diretos à saúde da população. Causar poluição hídrica que torne necessária a interrupção do abastecimento público de água de uma comunidade. Dificultar ou impedir o uso público das praias. Lançar resíduos sólidos, líquidos ou gasosos, ou detritos, óleos ou substâncias oleosas, em desacordo com as exigências estabelecidas em leis ou regulamentos (Pena – reclusão, de um a cinco anos). Incorre nas mesmas penas previstas no parágrafo anterior quem deixar de adotar, quando assim o exigir a autoridade competente, medidas de precaução em caso de risco de 17 dano ambiental grave ou irreversível. Produzir, processar, embalar, importar, exportar, comercializar, fornecer, transportar, armazenar, guardar, ter em depósito ou usar produto ou substância tóxica, perigosa ou nociva


à saúde humana ou ao meio ambiente, em desacordo com as exigências estabelecidas em leis ou nos seus regulamentos (pena – reclusão, de um a quatro anos, e multa). Nas mesmas penas, incorre quem abandona os produtos ou substâncias referidos, ou os utiliza em desacordo com as normas de segurança. Se o produto ou a substância for nuclear ou radioativa, a pena é aumentada de um sexto a um terço. Construir, reformar, ampliar, instalar ou fazer funcionar, em qualquer parte do território nacional, estabelecimentos, obras ou serviços potencialmente poluidores, sem licença ou autorização dos órgãos ambientais competentes, ou contrariando as normas legais e regulamentares pertinentes (pena – detenção, de um a seis meses ou multa, ou ambas as penas cumulativamente). É importante ressaltar que os órgãos de controle ambiental estadual possuem legislação ambiental própria baseada nas leis federais. A legislação ambiental estadual pode ser igual ou mais restritiva que a federal, nunca mais permissiva. Com o processo de descentralização do controle ambiental, alguns municípios também possuem legislação própria e seguem a mesma hierarquia, ou seja, federal, estadual, municipal.

1.6 Monitoramento Ambiental O monitoramento ambiental está relacionado com os aspectos ambientais significativos e com o atendimento à legislação ambiental vigente. São realizadas análises de laboratório para verificar se os aspectos ambientais estão controlados e se os padrões estabelecidos pela legislação estão sendo atendidos. O monitoramento também pode ser realizado por analisadores contínuos. Em uma refinaria, de uma forma geral, são realizados os seguintes monitoramentos: – efluentes hídricos gerados nas unidades de processo; – entrada e saída das unidades de tratamento de efluentes hídricos específicos; – entrada e saída das diversas etapas da Estação de Tratamento de Efluente 18 Hídrico – ETEH; – qualidade do efluente final; – qualidade da água do corpo receptor; – qualidade das águas subterrâneas;

– gases de combustão dos equipamentos de combustão; – condições operacionais dos equipamentos de combustão; – qualidade do combustível e da matéria-prima; – qualidade do ar; – caracterização de resíduos sólidos. Em relação à qualidade do efluente final e do corpo receptor, são realizadas além das análises físico-químicas, análises biológicas e de toxicidade crônica. Dependendo do tipo de indústria, pode ser necessário o monitoramento ambiental das coberturas vegetais e da fauna.

1.7 Efluentes Atmosféricos 1.7.1 Sistema de Contaminação do ar A contaminação do ar pode ser definida como qualquer condição atmosférica em que certas substâncias alcancem concentração suficientemente elevada, acima do nível normal, aceita pela legislação, produzindo efeitos no homem, em animais, na vegetação e materiais. Por substância, entende-se qualquer elemento ou composto químico capaz de permanecer ou ser arrastado pelo ar. Estas podem existir na atmosfera em forma de gases, de gotas líquidas ou de partículas sólidas. A contaminação do ar pode ser representada como um sistema integrado de 3 componentes básicos: Fontes de Emissão Contaminantes

Atmosfera

Receptores Mistura ou Transformação Química

Existe uma certa dificuldade de se demonstrar claramente a relação entre os níveis de emissão e as concentrações atmosféricas, e entre as concentrações atmosféricas e os efeitos desfavoráveis (principalmente à saúde humana) dos contaminantes do ar. O estudo das fontes de emissão, tais como motores de combustão e queima de óleo em fornos e caldeiras, requer conhecimento tanto do funcionamento da máquina, quanto da engenharia de projeto destes equipamentos. Entender o comportamento físico e químico dos contaminantes na atmosfera exige conhecimentos de meteorologia, mecânica de fluidos, química, e física de aerossóis. Por último, a evolução dos efeitos dos contaminantes nas pessoas, nos animais e nas plantas requer noções de fisiologia, bioquímica, medicina e patologia vegetal.


A contaminação do ar é um problema mundial, e os contaminantes chegam a dispersar em toda a atmosfera. A origem da contaminação do ar é a fonte de emissão. As fontes de emissão mais importantes são: – os veículos; – a incineração de resíduos; – consumo de combustíveis industriais; – os processos industriais. Entre os controle típicos de fonte, encontram-se os equipamentos de lavagem de gases, a substituição de combustíveis por outro que cause menor contaminação, assim como modificações do próprio processo. Os contaminantes são emitidos para a atmosfera, que serve como meio de transporte, diluição e transformação física e química. A melhor maneira de se combater a poluição do ar, é impedir que os contaminantes cheguem à atmosfera.

1.7.2 Contaminantes Atmosféricos Existe uma variedade tão grande das substâncias capazes de permanecerem no ar, que fica difícil estabelecer uma classificação ordenada. Entretanto, os contaminantes atmosféricos podem ser divididos em dois grandes grupos: – contaminantes primários: procedentes diretamente das fontes de emissão. – contaminantes secundários: originados por interação química entre os contaminantes primários e os componentes normais da atmosfera.

Principais produtores de CFC Principal emissão de carbono pelo desflorestamento tropical Emissões relativas de carbono pela queima de combustíveis fósseis

As substâncias consideradas, normalmente, como contaminantes atmosféricos, podem ser classificadas conforme tabela a seguir:

Tipo Compostos de Enxofre

Contaminantes Contaminantes Fontes de Primários Secundários emissão artificial SO2, SO3

Compostos de Nitrogênio

NO

Compostos de Carbono

Compostos Cl – C3

Óxidos de Carbono

CO, CO2

Compostos de Halogênios

HF, HCI

H2SO4

Queima de Combustíveis que contenham enxofre

Queima de combustíveis e procesNO2 sos em altas temperaturas Queima de comAldeídos, bustíveis, uso de cetonas, ácidos solventes Queima de — combustíveis —

Industrias metalúrgica

Como representação dos óxidos de nitrogênio, NO e NO2, é comum utilizar a fórmula abreviada NOx. Do mesmo modo, emprega-se a fórmula SOx para designar os óxidos de enxofre SO2 e SO3. Tanto o CO (monóxido de carbono) quanto o CO2 (dióxido de carbono) são provenientes da combustão de produtos de carbono, especificamente de sua combustão incompleta e completa, respectivamente. Não se considera o CO2 como um contaminante, entretanto, a concentração de CO2 tem aumentado progressivamente, e seu possível efeito na meteorologia tem se transformado em um tema de inquietude. Alguns compostos de halogênios, tais como HF (ácido fluorídrico) e HCl (ácido clorídrico), originam-se em certas operações industriais, entre elas, as metalúrgicas. Os compostos de fluor são perigosos e irritantes para as pessoas, animais e plantas, mesmo quando presentes em concentrações muito baixas. Por partículas, entende-se qualquer substância, com exceção da água pura, presente na atmosfera em estado sólido ou líquido, cujo tamanho é microscópio. Utilizam-se vários termos em relação às partículas no ar. Os contaminantes secundários resultam das reações químicas na atmosfera. Vários tipos de reações podem ocorrer: reações térmicas em fase gasosa, reações fotoquímicas em fase gasosa, reações térmicas em fase líquida. As reações térmicas em fase gasosa provêm da colisão de duas moléculas com níveis de energia apropriados e constituem o tipo 19 normal de reações químicas. As reações fotoquímicas implicam na dissociação e na excitação de uma molécula após absorção de certa radiação. As reações de fase líquida, geralmente de natureza iônica,


podem ser catalisadas pelas substâncias presentes no líquido. A tabela a seguir mostra as diferenças de concentração típicas entre o ar limpo e o ar contaminado para os principais contaminantes atmosféricos. Comparação dos níveis de concentração entre o ar limpo e o ar contaminado Componentes Ar limpo Ar contaminado SO2 0,001 – 0,01 ppm 0,02 – 2 ppm CO 310 – 330 ppm 350 – 700 ppm 1 ppm 5 – 200 ppm CO2 NO 0,001 – 0,01 ppm 0,01 – 0,5 ppm Hidrocarbonetos 1 ppm 1 – 20 ppm Partículas 10 – 20ug/m³ 70 – 700ug/m³

1.7. 3 Aspectos atmosféricos da contaminação do ar Logo que são introduzidos na atmosfera, os contaminantes são submetidos ao processo de dispersão. Simultaneamente, seu transporte pelo vento e a formação de uma mistura turbulenta dão origem a uma série de reações químicas que transformam os contaminantes primários em secundários. Os aspectos atmosféricos da contaminação do ar podem ser divididos de acordo com os seguintes tópicos: – a química do ar; – a meteorologia; – o transporte e a dispersão dos contaminantes. A química do ar compreende o estudo dos processos de transformação exercidos sobre os contaminantes atmosféricos. A duração destes processos pode variar desde alguns segundos até várias semanas. A meteorologia é o estudo da dinâmica, em particular, em relação à quantidade de movimento e de energia. As escalas meteorológicas de movimento podem classificar-se da seguinte forma: Macroescala: fenômenos que ocorrem sobre milhares de quilômetros, tais como as zonas de alta e baixa pressão, situadas sobre os oceanos e os continentes. Mesoescala: fenômenos que ocorrem sobre centenas de quilômetros, tais como as brisas entre a terra e o mar, os ventos entre as montanhas e vales e as frentes migratórias de baixa e alta pressão. 20 Microescala: fenômenos que ocorrem sobre distâncias inferiores a 10 quilômetros, tais como a dispersão da fumaça de uma chaminé. Cada uma destas escalas de movimento desempenha um papel na contaminação do ar.

Os efeitos micrometeorológicos ocorrem em questão de minutos e horas. Os mesometeorológicos em horas ou dias e os macrometeorológicos em dias ou várias semanas. Prever o transporte e a dispersão dos contaminantes requer conhecimento dos efeitos dos ventos e da turbulência sobre o movimento das partículas ou moléculas de gás na atmosfera.

Fundamentos de meteorologia A energia expendida nos processos atmosféricos é derivada originalmente do sol. Esta transferência de energia do sol para a terra é feita por radiação do calor através das ondas eletromagnéticas. Uma parte desta radiação é refletida pelo topo das nuvens e pelas superfícies do solo e água da terra. A terra irradia energia em proporção à sua temperatura. Devido a essa temperatura, a emissão corresponde à região infravermelho do espectro. O dióxido de carbono (CO2), é um dos gases de maior importância, presentes na atmosfera, pois é invisível à radiação solar, mas absorve a maior parte da radiação infravermelho emitida pela terra, onde a energia calorífica é conservada. Este CO 2 , presente na atmosfera, é reciclado através dos oceanos e plantas, mas o desmatamento indiscriminado e a queima de cada vez mais combustíveis fosseis está aumentando em muito as concentrações de CO2 na atmosfera. Sol CO2 da queima de combustivel

O2

Fotossíntese

CO2 da respiração

Respiração CO2 Fitóplancton

Matéria orgânica morta e decompositora

Ca

Sedimentos

lcá

rio

Carvão mineral e petróleo

Luz solar Gases do efeito estufa 20% são absorvidos pela atmosfera

22% são refletidos pela atmosfera

17% escapam para a atmosfera 49% são absorvidos pela superfície

9% são refletidos pela superfície ou poeira e neblina

Radiação infravermelha

Radiação infravermelha emitida por nuvens e gotas 83% são seguros e reemitidos


Para manter o balanço de calor da atmosfera, existe a constante transferência de calor entre o Equador e os Pólos. Esta força de balanço térmico é a principal causa do movimento atmosférico na terra. A porção da terra próxima ao Equador age como uma fonte de calor e, nos Pólos, como um absorvedor. Associados a esta circulação principal, existem os movimentos do ar provocados pela existência do gradiente de pressão. Existe uma força que empurra o ar das pressões mais altas (frio) para a mais baixa. O vento nada mais é do que o ar em movimento. Na camada inferior da atmosfera, estendendo da superfície até 2 km, a distribuição de temperatura varia consideravelmente, dependendo das características da superfície. Esta região, denominada baixa troposfera, é a de maior interesse na meteorologia da poluição do ar, uma vez que dentro dessa camada é onde ocorrem os fenômenos que interferem na dispersão das poluentes atmosféricos. Na troposfera (0 a 18 km de altitude), existe uma variação de temperatura com a altitude, mas, na baixa troposfera, esta taxa de variação não é observada e inversões de temperatura podem ocorrer. Altitude

Algumas importantes espécies químicas

Regiões da atmosfera

⇑ sfera Termo

111 km

Densidade do ar

Veículos de vôo Temperaturas médias

+

NO+, O2 , O +

100°C 93 km Ionosfera 74 km

Meso

sfera

O3

55 km 37 km 18 km Nível do mar

NO+, O

+ 2

to Estra

sfera

s Tropo

N 2, O2, fera CO H2O 2,

–1°C –35°C –55°C 10°C

Uma vez que a atmosfera tem a tendência de aumentar ou diminuir os movimentos de ar através dos processos atmosféricos, seus efeitos na poluição do ar são extremamente importantes. A estabilidade atmosférica é altamente dependente da distribuição vertical da temperatura em função da altitude. Devido ao decréscimo de pressão com a altura, um volume de ar elevado a uma altitude maior, encontrará a pressão decrescida, expandirá, e devido a esta expansão, resfriará. Se esta expansão se der sem perda ou ganho de calor, a troca é adiabática. Similarmente, um volume de ar forçado para baixo encontrará pressões altas, contrairá e aquecerá. A curva que fornece a taxa de aquecimento ou resfriamento é chamada curva adiabática seca, e não deve ser confundida com a variação da temperatura com a altura num determinado momento, que é chamada de curva ambiente (real). A curva adiabática é função, principalmente, da temperatura do ar e da superfície, sobre a qual ele está se movendo, e a troca de calor entre os dois. Se a temperatura decresce mais rapidamente com a altura do que a adiabática seca, o ar é instável, se decresce mais lentamente é estável e se a variação permanece igual a curva adiabática seca, a atmosfera está em equilíbrio estável (neutro). A velocidade do vento é responsável pela diluição dos poluentes, ou seja, a concentração de poluentes no ar é inversamente propor21 cional à velocidade do vento. Devido à rugosidade do solo, a velocidade do vento varia com a altura, é menor na superfície e cresce à medida que se afasta do solo.


A dispersão vertical de poluentes do ar está relacionada diretamente, às variações da temperatura com a altura, que condiciona o grau de estabilidade atmosférica e por sua vez, a concentração e dispersão dos poluentes através dos movimentos verticais das camadas de ar. Maior decréscimo de temperatura com a altura implica em melhor dispersão e menor decréscimo em pior dispersão. O caso extremo é a inversão de temperatura, que confina os poluentes numa camada próxima ao solo, aumentando em muito a concentração. As plumas, emitidas por uma chaminé, tomam diferentes formas segundo a variação vertical de temperatura, quando comparada com a curva adiabática seca. Um dos principais objetivos da meteorologia, aplicada à contaminação do ar, é a previsão da dispersão dos contaminantes. Esta dispersão depende dos seguintes fatores: natureza física dos contaminantes (gás, partícula), velocidade e dispersão dos ventos, estabilidade atmosférica, nível de turbulência, condições de emissão (velocidade de saída), temperatura.

1.7.4 Os efeitos da contaminação do ar Existe evidência real de que a contaminação do ar afeta a saúde das pessoas e dos animais, provoca danos à vegetação, deteriora os materiais, afeta o clima, reduz a visibilidade e a radiação solar. Alguns destes efeitos são mensuráveis, tais como os danos causados aos materiais e a redução de visibilidade, entretanto a maioria deles é difícil de medir, como os danos causados à saúde humana e aos animais.

Efeitos da contaminação do ar sobre as propriedades atmosféricas Os contaminantes do ar podem afetar as propriedades atmosféricas das seguintes formas: – redução da visibilidade; – formação de neblina; – redução da radiação solar; – alteração das temperaturas e distribuição dos ventos. Talvez o efeito mais visível da contaminação do ar sobre as propriedades da atmosfera seja a redução da visibilidade que acompanha, freqüentemente, o ar contaminado. A re22 dução de visibilidade é esteticamente desagradável, assim como pode levar à situação de perigo. A visibilidade é reduzida devido aos efeitos produzidos pelas moléculas gasosas e as

partículas sobre a radiação visível: a absorção e a dispersão da luz. A dispersão da luz é a causa principal da falta de visibilidade.

Efeitos da contaminação do ar sobre os materiais Os contaminantes atmosféricos podem afetar os materiais de forma a deteriorar sua composição química. As partículas ácidas ou alcalinas, em particular as que contêm enxofre, corroem os materiais.

Efeitos da contaminação do ar sobre a vegetação Os contaminantes conhecidos como fitotóxicos (substâncias nocivas para a vegetação) são o dióxido de enxofre e o etileno. O cloro, o cloreto de hidrogênio, o amoníaco e o mercúrio são menos tóxicos. Em geral, os contaminantes gasosos penetram na planta, junto com o ar, durante o processo normal de respiração da planta, destruindo a clorofila e interrompendo a fotossíntese. Os danos podem variar desde uma redução na velocidade de crescimento até a morte da planta. Os sintomas aparecem nas folhas e, em muitos casos, é possível conhecer os contaminantes por meio dos sintomas específicos.

Efeitos da contaminação do ar sobre a saúde humana Considerem-se os mecanismos pelos quais os contaminantes podem afetar o corpo humano. Os contaminantes penetram no corpo humano através do sistema respiratório. O sistema respiratório divide-se em sistema respiratório superior (cavidade nasal e traquéia) e sistema inferior (bronquíolos e pulmões). Na entrada dos pulmões, a traquéia divide-se em, duas árvores de brônquios, formados por uma série de ramificações de diâmetro cada vez mais reduzido. A árvore bronquial completa consta de mais de 20 bifurcações terminadas nos bronquíolos, cujo diâmetro aproximado é de 0,05cm. Nas extremidades dos bronquíolos, encontra-se um grande número de diminutas cavidades chamadas alvéolos. É através das membranas alveolares que o oxigênio do ar contido nas cavidades difunde-se aos vasos capilares do pulmão, enquanto o dióxido de carbono difunde-se em sentido contrário. Apesar dos alvéolos terem um diâmetro aproximado de apenas 0,02 cm, apresentam uma superfície total para transferência de gás de aproximadamente 50 m², devido ao número de alvéolos existentes.


Certos contaminantes afetam a resistência dos pulmões.O sistema respiratório tem vários níveis de defesa contra a invasão de corpos estranhos. As partículas grandes são filtradas pelos pêlos do nariz e são retiradas pela mucosa que cobre a cavidade nasal e a traquéia. A maioria das partículas são eficazmente eliminadas pelo sistema respiratório superior. As partículas menores atravessam, geralmente, o sistema respiratório superior e não são retidas. Dentre essas, algumas partículas muito pequenas depositam-se nas paredes dos brônquios ou podem penetrar profundamente no pulmão. No caso dos gases, a proporção absorvida nas vias respiratórias superiores e a que chega às últimas cavidades dos pulmões é determinada pela Lei de solubilidade. Por exemplo, o SO2 é muito solúvel, como conseqüência, será prontamente absorvido pelas vias respiratórias, causando um aumento da resistência destas vias, estimulando a secreção de mucosidade. Por outro lado, o CO (monóxido de carbono) e o NO2 (dióxido de nitrogênio) são relativamente insolúveis e podem penetrar profundamente no pulmão. É importante notar que um mesmo efeito pode ser provocado por mais de um contaminante. Tanto o dióxido de enxofre, quanto o formaldeído, por exemplo, produzem irritação e uma maior resistência das vias do sistema respiratório superior, e tanto o monóxido de carbono, quanto o dióxido de nitrogênio impedem o transporte de oxigênio pela hemoglobina. No caso da presença simultânea de vários contaminantes, os efeitos observados podem ser atribuídos à ação combinada de mais de um contaminante. Um bom exemplo deste fato é o caso do SO2 (dióxido de enxofre) e as partículas. Os efeitos sobre a saúde são muito mais graves quando ambos estão presentes do que quando existe apenas um deles. Uma possível explicação deste efeito relaciona-se com o fato do SO2 ser absorvido por partículas muito pequenas, que são capazes de alcançar zonas mais profundas dos pulmões.

Monóxido de carbono (CO) O monóxido de carbono afeta a capacidade do sangue de transportar o oxigênio. Durante o funcionamento normal, as moléculas de hemoglobina, contidas nos glóbulos vermelhos do sangue, transportam o oxigênio para ser trocado por dióxido de carbono nos vasos

capilares que unem as artérias com as veias. O monóxido de carbono é relativamente insolúvel e chega facilmente aos alvéolos, junto com o oxigênio. O monóxido de carbono difundese através das paredes alveolares e compete com o oxigênio pela ligação com qualquer um dos quatro átomos de ferro da molécula de hemoglobina. A afinidade do átomo de ferro pelo CO é, aproximadamente, 210 vezes maior que pelo oxigênio, o que confere ao CO uma considerável vantagem nesta competição. Quando uma molécula de hemoglobina adquire uma molécula de CO, se converte em Carboxihemoglobina (COHb). A presença de carboxihemoglobina diminui a capacidade total do sangue de levar oxigênio às células. Os sintomas de envenenamento por CO dependem da quantidade de COHb e do tempo de exposição. A formação de COHb é um processo reversível, com vida média de duas a quatro horas, após exposição a baixas concentrações. Níveis relativamente baixos de COHb podem afetar a habilidade para estimar intervalos de tempo e reduzir a sensibilidade visual.

Óxidos de enxofre O dióxido de enxofre (SO2) é altamente solúvel e, como conseqüência, é absorvido nos condutos úmidos do sistema respiratório superior. Exposição a níveis de SO2 da ordem de 1 ppm produz a constrição das vias respiratórias. Níveis mais elevados de SO2 estão associados com níveis elevados de partículas, favorecendo o aumento de problemas respiratórios.

Óxidos de nitrogênio O dióxido de nitrogênio (NO2) transforma-se nos pulmões em nitrosoaminas, algumas delas cancerígenas. O NO2 pode passar para o sangue, formando um composto chamado metahemoglobina. Sabe-se que o dióxido de nitrogênio irrita os alvéolos, produzindo sintomas parecidos aos do enfisema, após exposição prolongada a concentrações da ordem de 1 ppm.

Gás sulfídrico O gás sulfídrico é incolor, inflamável e extremamente tóxico. A toxidade do H2S é igual a do HCN e seis vezes a do CO. Exposição à alta concentração de H2S pode 23 causar a morte em pouco tempo. O sulfeto de hidrogênio tem um odor distinto e desagradável (semelhante ao do ovo podre). Em baixas concentrações, pode ser sentido, entretanto altas concentrações paralisam os nervos aliáticos.


A concentração usualmente permitida para 8 horas de exposição é 20 ppm, e a relação entre toxidade e concentração pode ser observada a seguir:

Fadiga após várias horas de exposição Concentração limite para uma hora de exposição Condições graves após 30 minutos

Concentração de H2S (ppm) 70 – 150 170 – 300 400 – 700

Morte em 30 minutos

Acima de 600

Toxidade

Sabe-se que em determinadas zonas, a concentração de certos contaminantes atmosféricos tem alcançado níveis excessivamente altos durante várias horas ou vários dias. Por mais terríveis que sejam os resultados de um episódio ocasional de contaminação atmosférica, deve haver uma intensa preocupação também com os efeitos produzidos sobre a população que vive em atmosfera contaminada. Uma das tarefas mais difíceis é a obtenção de uma relação quantitativa da exposição à contaminação atmosférica e seus efeitos ContaminantesFontes Fornos Caldeiras Regeneradores Incineradores Flare Tanques de armazenamento Separadores água /óleo Unidade de Flotação Lagoas de aeração * queima incompleta

SO2 X X X X X

sobre a saúde. A dificuldade consiste em separar o efeito produzido pela contaminação atmosférica na saúde e aqueles causados por hábitos pessoais tais como: fumar, regimes alimentares, fatores hereditários. As enfermidades do sistema respiratório estão, geralmente, relacionadas com a contaminação do ar. O sistema respiratório reage de maneira distinta aos contaminantes atmosféricos, tais como bronquite, bronquite crônica e enfisema. A bronquite é uma enfermidade, caracterizada por inflamação da árvore bronquial, acompanhada de um aumento da produção de mucosidade e tosse, dificultando o funcionamento das vias respiratórias. O enfisema pulmonar é uma doença em que ocorre a destruição dos alvéolos de forma progressiva. Os principais contaminantes do ar atmosférico em uma refinaria são: dióxido de enxofre, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, material particulado e hidrocarbonetos. As principais fontes de poluição atmosférica são:

NOx X X X

CO * X X X

X

X

Ações para redução da emissão atmosférica: – Controle do combustível e matéria-prima; – Controle das variáveis operacionais: temperatura e viscosidade do combustível, relação combustível/vapor, pressão do combustível; – Instalação de sistemas de controle: Lavadores de gás, Precipitadores Eletrostáticos, Ciclones externos, selagem de tetos flutuantes, recuperação de gases em tanques de armazenamento, cobertura de separadores de água e óleo e flotadores.

Material Particulado Hidrocarbonetos X X X X X X X X X

– – –

–

1.8 Efluentes Hídricos 1.8.1 Principais fontes de poluição hídrica em 24 uma refinaria – Vasos de topo das fracionadoras das Unidades de Destilação Atmosférica e a Vácuo, de Craqueamento Catalítico, de Coqueamento Retardado e de Hi-

– –

drodessulfurização. Estas águas são altamente contaminadas com amônia, sulfeto, cianeto e fenóis; Dessalgadoras de Petróleo: A salmoura pode conter borras oleosas, óleo, amônia, sulfetos e fenóis; Tanques de petróleo, derivados e resíduos: A água de drenagem pode conter borras oleosas, óleo, amônia, sulfetos; Equipamentos das unidades de processo: A drenagem para liberação de equipamentos pode conter óleos, borras oleosas, águas contaminadas; Unidades de tratamento de produtos (gasolina, GLP e gás combustível): Soda gasta contaminada com fenóis e mercaptans, DEA (dietanolamina); Amostradores: Hidrocarbonetos; Sistemas de Refrigeração: Purga do sistema contém fosfato e zinco (o fosfato pode ser aproveitado como nutriente nos sistemas de tratamento biológico);


– Caldeiras: Purga do sistema contém fosfato (o fosfato pode ser aproveitado como nutriente nos sistemas de tratamento biológico); – Laboratório: A drenagem contém hidrocarbonetos e produtos químicos diversos.

1.8.2 Principais contaminantes encontrados nos efluentes hídricos de uma refinaria A tabela seguinte apresenta os principais contaminantes de efluentes hídricos de refinaria, sua origem e efeitos. Contaminante

Origem

Efeitos

– tóxicos; – todos os estágios de processamento; Óleos e Graxas – perda de óleo aceitável para o efluente hídrico: – inibem os processos biológicos. 0,1 a 0,4%.

Fenóis

Mercaptans

Sulfetos

– unidades de processo que trabalham com tempe- – mal gosto (50 a 100 ppb); – mal cheiro (50 a 100 ppb); raturas altas e possuem fonte de oxigênio. – tóxicos; – Concentrações acima de 5 ppm são prejudiciais aos peixes; – Concentrações acima de 1000 ppm alteram o crescimento de ratos. – petróleo; – unidades de processamento; – substituição de um hidrogênio dos hidrocarbonetos pelo radical SH.

– – – –

– – petróleo; – podem estar presentes na forma de sal devido à subs– tituição do hidrogênio por um radical positivo. – –

tóxicos; mal cheiro; reagem imediatamente com o oxigênio; correntes contendo altas concentrações se descartadas em canaletas de drenagem emanam gases deste composto que são prejudiciais à saúde humana. o gás sulfídrico (H2S) é tóxico, corrosivo e causa sérios problemas de odor e sabor; letal aos peixes em concentração acima de 1 ppm; demanda imediata de oxigênio que irá diminuir o oxigênio dissolvido nos cursos de água; correntes contendo altas concentrações, se descartadas em canaletas de drenagem, emanam gases deste composto prejudiciais à saúde humana, podendo ser letais.

Cianetos

– unidades de processo que trabalham com tempe- – em condições de pH baixo, liberam gás cianídrico (HCN), altamente tóxico; não deve, por isso, ser descartado em canaletas de drenagem raturas altas a partir do nitrogênio orgânico. (pode ser letal).

Chumbo

– petróleo; – acumulativo; – etilação da gasolina (processo eliminado em todas – toxidez aguda: queimaduras na boca, sede intensa, inflamação do traas refinarias). to gastrintestinal, ocasionando diarréias e vômitos; – toxidez crônica: náuseas, vômitos, dores abdominais diversas, paralisia, confusão mental, distúrbios visuais, anemias e convulsões;

Mercúrio

– petróleo.

Cromo

– água de refrigeração (controle de corrosão). – Não é mais utilizado nas refinarias.

– Cancerígeno quando na valência +6.

– água de refrigeração (controle de corrosão).

Zinco

Amônia

– essencial e benéfico para o metabolismo humano, pois a atividade da insulina e de diversos compostos enzimáticos depende da sua presença; – a deficiência nos animais conduz ao atraso do crescimento; – o teor é limitado na água devido ao sabor. – unidades de processo que trabalham com tempe- – nutriente básico; raturas elevadas, que rompem as moléculas do – favorece o crescimento de algas em detrimento de outras espécies, composto nitrogenado e fazem com que o nitrogê- provocando a eutrofização dos corpos d'água; nio orgânico ligue-se ao hidrogênio. – aderem à guelra dos peixes; – tóxica aos peixes, quando na forma não ionizada; – correntes contendo altas concentrações, se descartadas em canaletas de drenagem, emanam gases deste composto que são prejudiciais à saúde humana, podendo ser letal. – água de refrigeração e água de caldeira.

– nutriente básico; Fosfatos – eutrofização dos corpos d'água. – sistemas de tratamento biológico do efluente – alterações sangüíneas nas crianças (até três meses de idade). A Nitrito e Nitrato hemoglobina alterada não transporta adequadamente o oxigênio, o hídrico (nitrificação). que provoca a asfixia.

25


1.8.3 Segregação de efluentes hídricos Nas refinarias, os efluentes hídricos gerados devem ser segregados em sistemas distintos, já que sua mistura tende a dificultar os tratamentos. Esta segregação visa à minimização de investimentos, devido à facilidade que pode propiciar ao tratamento final. Normalmente, existem cinco sistemas de coleta, conforme descrito a seguir: – Sistema de Efluentes de Processo – recebe os efluentes hídricos que tiveram contato com produtos (por exemplo: lavagem de trocadores de calor, drenagem de bombas, drenos de torres); – Sistema de Efluentes Contaminados – recebe efluentes hídricos que podem ou não estar contaminados por produtos (por exemplo: água de chuva nos parques de armazenamento, tubovias, drenagem de tanques); – Sistema de Esgoto Sanitário – recebe águas de banheiro, cozinhas, etc; – Sistema de Soda Gasta – recebe efluentes hídricos oriundos do tratamento cáustico de produtos, bem como águas de lavagem do mesmo processo; – Sistema de Águas Ácidas – coleta condensados de topo de torres de fracionamento. De forma geral, pode-se dizer que todas as correntes originadas dentro dos limites de uma indústria devem sofrer tratamento. Entretanto, o tratamento depende não só do volume da corrente mas também de sua qualidade. Após separar as correntes em conjuntos semelhantes, deve-se estudá-las de forma a identificar os produtos nelas contidos e estabelecer os tipos de tratamento a serem empregados. Existe para determinadas correntes, a necessidade de tratamentos especiais dados a cada uma no próprio lugar onde ela aparece. Estes tratamentos são chamados de tratamentos “in loco” ou “in situ” e são empregados para águas contendo produtos demasiadamente tóxicos ou em concentrações elevadas. Os sistemas de coleta são direcionados para a Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos – ETEH. Nesta estação, estão incluídas as fases de tratamento primário, secundário e ter26 ciário. É bom observar que nem todas as indústrias necessitam dos mesmos tratamentos. Assim, as ETEH diferem nos seus componentes, não só pelos fatos alinhados acima (vazão e qualidade), mas também pela profundidade a

que se terá que levar o tratamento. Outro ponto que cabe salientar é o fato de que, na maioria das vezes, a legislação local acaba por determinar a profundidade do tratamento, já que este será função dos níveis de poluentes possíveis de serem lançados nos corpos receptores. Os tratamentos primários têm como finalidade retirar os compostos em suspensão, tais como sólidos, óleos e graxas. Os tratamentos secundários removem, principalmente, compostos dissolvidos. Existem diversas formas de tratamento secundário, os métodos biológicos aeróbicos são os mais econômicos atualmente. Os processos terciários, também chamados de polimento, são especialmente dedicados a remover poluentes específicos. Os despejos industriais de refinarias possuem compostos instáveis, isto é, que, ao serem expostos ao ambiente, participam de reações químicas e transformam-se em produtos estáveis. Como exemplo, podem ser citados os compostos orgânicos, que ao serem oxidados, formam, ao final do processo, CO2 e H2O. No tratamento biológico, a oxidação é feita por microrganismos que consomem os poluentes como nutrientes, obtendo de sua metabolização a energia necessária para sobreviver e reproduzir. Alguns produtos são de metabolização difícil, como o óleo. A maioria dos microrganismos não faz sua assimilação, conseguindo, algumas vezes, uma transformação parcial, que converte o óleo para compostos orgânicos oxigenados e possibilita, assim, sua total degradação por outros organismos. Um outro ponto de importância refere-se à qualidade nutritiva dos efluentes hídricos. Para o desenvolvimento de qualquer organismo vivo, são necessários três nutrientes básicos – nitrogênio, fósforo e potássio – ao lado de nutrientes secundários e micro-nutrientes. Nos efluentes hídricos de uma refinaria, já existe, normalmente, o nitrogênio e até o potássio, então é necessária apenas a adição de fósforo.

1.8.4 Tratamentos Localizados Os tratamentos “in loco”, aplicáveis a uma refinaria de petróleo, serão descritos a seguir.

Unidade de Tratamento de Soda Gasta Este tratamento possui duas etapas: oxidação e neutralização.


A etapa de oxidação tem por finalidade oxidar NaSH (sulfeto ácido de sódio) e Na2S (sulfeto de sódio). Esta oxidação é feita através da adição de ar. A torre de oxidação é composta de quatro seções, cada qual provida de distribuidores, destinados a promover a mistura de solução de soda gasta com ar. O gás residual é incinerado e a soda tratada é enviada para a etapa de neutralização. Nesta etapa, a soda gasta é misturada com um ácido forte. O ácido normalmente usado é o ácido sulfúrico (H2SO4). O pH é ajustado para valores próximos de 7,0. Após a neutralização, a corrente é encaminhada para a ETEH.

Unidade de Tratamento de Águas Ácidas A finalidade da unidade de Tratamento de Águas Ácidas é remover o sulfeto de hidrogênio (H2S), amônia (NH3) e o ácido cianídrico (HCN). Água ácida (sour water) é um nome genérico, não muito adequado, devido ao pH, normalmente acima de 7,0. O pH freqüentemente alcalino, deve-se à presença de amônia. O processo utilizado para reduzir o teor de contaminantes dos condensados de vapor d'água das torres fracionadoras, a fim de permitir sua reutilização nas unidades de refino, ou seu descarte na rede de coleta, consiste em submeter a carga de águas ácidas a um sistema de aquecimento e de retificação ou esgotamento, com vapor d'água. A injeção de vapor d'água na torre retificadora tem duplo efeito, o de fornecer o calor necessário à vaporização dos contaminantes e o de reduzir a pressão parcial dos mesmos. O gás residual formado é queimado nos fornos e a água retificada é utilizada no processo de dessalgação, para lavagem do petróleo e daí descartada para a ETEH. O arraste de hidrocarbonetos representa o maior problema para operação desta unidade, pois irá aumentar a pressão na retificadora, e reduzir, conseqüentemente, a eficiência de esgotamento. Temperatura e a pressão são variáveis importantes no processo de retificação. A redução na pressão ou a elevação na temperatura aumentará a eficiência de remoção dos contaminantes da carga.

1.8.5 Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos – ETEH Todas as correntes poluídas, depois de coletadas em sistemas característicos e separados, são enviadas à Estação de Tratamento

de Efluentes Hídricos, onde são submetidas aos tratamentos finais necessários à remoção dos poluentes, de modo a enquadrá-las nos padrões de qualidade definidos e pré-estabelecidos. Os tratamentos são divididos em primários, secundários e terciários ou de polimento. A equalização dos efluentes tem como objetivo minimizar ou controlar as variações de vazão e as concentrações dos poluentes, de modo que se atinjam as condições ótimas para os processos de tratamento subseqüentes e haja melhoras na eficiência dos tratamentos primários, secundários e terciários. A equalização é geralmente obtida através do armazenamento das águas residuais num tanque de grandes dimensões, a partir do qual o efluente é bombeado para a linha de tratamento.

Tratamentos Primários Sua finalidade é remover, por meios puramente mecânicos, todas as substâncias que possam dificultar os tratamentos secundários e terciários. As substâncias mais importantes aqui removidas são os óleos, graxas e os sólidos. A primeira etapa neste tratamento é a remoção de sólidos grosseiros, através de gradeamento. Depois do gradeamento, a água é enviada ao separador de água e óleo. Os separadores de água e óleo removem o óleo livre e os sólidos em suspensão. Não removem o óleo emulsionado. Essa remoção evita mais emulsionamento, uma vez que a água deverá sofrer agitação durante seu processamento nos tratamentos secundários. Separadores de Água e Óleo Os principais tipos são o API e o de Placas Paralelas. Os modelos mais antigos eram do tipo API. Atualmente, é empregado o tipo placas, já que ele pode ser adaptado facilmente a caixas de tipo API já existentes, através de pequenas transformações, que permitem o aumento de sua capacidade. Separadores tipo API Seu princípio de funcionamento reside na separação natural do óleo por diferença de densidades, ao se utilizar uma caixa com fluxo perfeitamente laminar. O óleo, por ser mais leve do que a água, vai para a superfície, en- 27 quanto que os sólidos vão para o fundo por serem mais densos. O processo é contínuo e lembra o empregado no clarificador convencional. O óleo é coletado por um tubo flauta


(tubo ranhurado que trabalha no nível do óleo). O separador de água e óleo é, na verdade, um separador de água, óleo e sólidos. Os sólidos retirados são mais finos do que os removidos no gradeamento. Um raspador é montado sobre uma ponte rolante que passeia entre os extremos do separador. Em um sentido, a ponte raspa o óleo da superfície e, no outro, raspa os sólidos do fundo. O óleo é coletado num poço e mandado para tratamento, já que é econômico seu aproveitamento. Os sólidos são coletados numa caixa própria nos extremos do separador e dispostos, geralmente, em Landfarming. Na entrada do separador, existe um cilindro rotativo para retirada do óleo que já está sobrenadante. Há uma faca, sempre em contato com o cilindro, que raspa o óleo deste para o poço de óleo. O cilindro é feito de material que possui a propriedade de reter facilmente, porém retém pouquíssima água (20% água, 80% de óleo, aproximadamente). O separador do tipo API é mais barato, menos eficiente, necessita de área de instalação muito grande, apresenta necessidade de vários células para facilitar manutenção, sem prejudicar o funcionamento de toda a unidade. Separador de Placas Paralelas O funcionamento é diferente do tipo API. Seu principal constituinte é um recheio de placas planas ou corrugadas, colocadas e fixadas em um canal formado por um septo existente num tanque, onde a água também escoa em regime laminar. O óleo, por possuir menor densidade do que a água, cola nas superfícies dos canalículos e forma uma camada cada vez mais grossa. Devido ao empuxo, sobe até a superfície livre do líquido em forma de grandes gotas. Com os sólidos, ocorre justamente o contrário, isto é, formam grandes camadas nas superfícies inferiores dos canalículos, escorregam para baixo e depositam sobre o fundo do tanque. A coleta do óleo também é feita por tubo flauta. O equipamento em si é muito mais simples que o API moderno, por não possuir partes móveis. É muito compacto e possui grande capacidade se comparado com o tipo API. A seguir, são citados algumas vantagens: Este separador, é mais eficiente, muito 28 embora tenha alto custo inicial, apresenta fácil manutenção de suas placas. Esta pode ser feita externamente ao separador, o que afeta pouquíssimo seu funcionamento normal por parar uma pequena parte do separador.

O tipo API, funcionando bem, proporciona 40 ppm ou menos de óleo na saída e mal operado resulta em 150 ppm. No tipo placas, admite-se 20 ppm ou menos quando funcionando bem. Normalmente, precisa-se maior segurança quanto ao teor de óleo presente no despejo. Essa segurança é proporcionada pelo uso de flotadores na cadeia de tratamento, após os separadores de água e óleo.

Flotadores O princípio de funcionamento do flotador reside na formação de bolhas de ar em torno das partículas de óleo, o que as torna muito mais leves pois o ar, por ser muito mais leve do que óleo, ocupa um volume apreciável e favorece a flutuação da gota de óleo. Desta forma, é possível sua fácil separação. Os flotadores são do tipo ar dissolvido ou do tipo ar disperso. O flotador a ar disperso difere do de ar dissolvido apenas na maneira de se injetar ar, já que este é injetado através de borbulhadores de fundo que permitem bolhas de ar bastante pequenas. No flotador de ar dissolvido, há um dispositivo que injeta ar comprimido na água pressurizada entre 2 a 4 kg/cm2. Na massa de água, como a pressão é elevada, a solubilidade do ar aumenta. Em seguida, a mistura águaar é bruscamente expandida numa válvula redutora de pressão, onde ocorre, então, o fenômeno inverso, ou seja, ao abaixar a pressão, reduz também a solubilidade do ar na água. Logo, o excesso de ar é liberado em forma de pequenas bolhas. As bolhas são muito pequenas e envolvem as menores gotículas de óleo, melhorando sua flutuabilidade. O óleo sobe à superfície, onde é separado da água pelo coletor de óleo. Com os sólidos presentes na água, acontece fenômeno idêntico ao descrito para o óleo, porém a separação dos sólidos é mais deficiente porque estes têm tendência forte de descer para o fundo. Antes da corrente a ser tratada entrar no flotador, é feita a adição de coagulantes, como sulfato de alumínio, sulfato ferroso ou orgânicos. A coagulação (floculação de água) possibilita o aumento das gotas de óleo por aglutinação. Tal procedimento melhora muito a eficiência do processo. O óleo e os sólidos flotados são encaminhados para uma centrífuga para redução de volume e dispostos, então, em Landfarming.


Tratamento do Óleo Recuperado nos separadores de água e óleo Os tratamentos de óleo recuperado nos separadores de água e óleo são do tipo convencional e constam, basicamente, de: aquecimento; injeção de diluentes; repouso e drenagem. O aquecimento reduz a viscosidade da fase oleosa, enfraquece o filme interfacial e, em decorrência disso, ocorre a separação das fases óleo e água. A temperatura do tanque deve ser controlada em 80ºC, para evitar a formação de espuma. Os diluentes usados são produtos leves de baixa viscosidade (o querosene é o mais usado), cuja finalidade é reduzir a viscosidade e a densidade da fase oleosa e, conseqüentemente, aumentar a absorção dos agentes emulsificantes pelo óleo, de modo a facilitar a separação das fases óleo/água. A agitação proporciona uma homogeneização da mistura emulsão/diluente, isto é, favorece um bom contato destes produtos e, conseqüentemente, uma boa eficiência no tratamento. O repouso permite a separação final das fases água/óleo, a fim de possibilitar a drenagem da água. O óleo recuperado é reprocessado nas Unidades de Destilação.

1.8.6 Tratamentos Secundários/Terciários A fase do tratamento secundário e/ou terciário é aquela em que os poluentes dissolvidos e/ou específicos devem ser eliminados ou reduzidos.

Tratamentos Biológicos O sistema baseia-se em dois princípios biológicos fundamentais: respiração e fotossíntese. O primeiro constitui o processo pelo qual os organismos liberam, dos alimentos ingeridos ou acumulados, as energias necessárias às suas atividades vitais. A fotossíntese é o processo pelo qual, determinados organismos conseguem sintetizar matéria orgânica, portanto acumular energia potencial, utilizando a luz solar (ou artificial) como fonte de energia. A maior parte dos seres fotossintetizantes desprende oxigênio, no meio, como subproduto de sua atividade. Estabelece-se, assim, na natureza, na atmosfera, no interior de uma lagoa, uma espécie de círculo vicioso, em que os organismos fotossintetizantes sintetizam matéria orgânica,

liberando oxigênio no meio. Organismos heterótrofos alimentam-se da matéria orgânica, utilizam oxigênio para sua oxidação, obtendo a energia necessária e liberando, como subproduto desta atividade, gás carbônico necessário à fotossíntese. A respiração aeróbica, isto é, a que é realizada em presença do oxigênio, compreende a seguinte reação geral: C6 H2 O6 + CO2 ® 6 CO2 + 6 H2 O + 673 kcal

Implica, pois, na transformação prévia da matéria orgânica em glicose, que será, por sua vez, “queimada”, com produção de calor útil. A retirada de hidrogênio é o principal fenômeno a ocorrer em qualquer oxidação biológica e, dentro desta concepção, a função do oxigênio é a de “aceptor de hidrogênio”. Reações semelhantes podem ser realizadas, biologicamente , utilizando outras substâncias como aceptores de hidrogênio. Neste caso, trata-se, então, de respiração anaeróbica, verificada somente em ambiente destituído de oxigênio. Nitratos podem constituir aceptores de hidrogênio, sofrendo reações de redução a nitritos; sulfatos são reduzidos a sulfetos (com a conseqüente produção de odores de H2S); e CO2 pode ser reduzido a metano. Em presença de oxigênio, entretanto, esses processos de respiração (também denominados fermentação), característicos de certos tipo de bactérias, não se verificam, pois o oxigênio é extremamente tóxico aos chamados anaeróbios obrigatórios. Já os anaeróbios facultativos dão preferência ao oxigênio como aceptor, por ser o tipo de oxidação mais completo, em que toda a matéria orgânica é transformada em CO2, com máximo aproveitamento de energia, isto é, máximo rendimento térmico. A respiração é um processo universal, pois todos os seres vivos, vegetais ou animais, despendem energia. A obtenção de matéria orgânica realiza-se através da nutrição. Organismos heterótrofos – animais e também vegetais, como fungos e grande parte das bactérias ingerem a matéria orgânica encontrada no meio, seja por predatismo, destruindo outros seres vivos, seja por saprofitismo, alimentando-se de produtos de decomposição de organismos mortos. Os seres autótrofos, vegetais verdes e também muitas bactérias, pelo con- 29 trário, sintetizam a matéria orgânica, aproveitando-se de energias dispersas, que passam a acumular na forma de moléculas de elevado conteúdo de energia potencial.


A reação geral da síntese orgânica pode ser expressa de maneira exatamente oposta à da respiração: 6 CO2 + 6 H2 O + 673 kcal ® C6 H12 O6 + 6 O2

A fonte de energia pode ser a luz, nos vegetais clorofilados, em que, ocorre a fotossíntese, ou pode ser uma reação de oxidação realizada paralelamente ao processo de síntese, neste caso denominado-se de quimiossíntese. O fenômeno básico de todo processo de depuração biológica é a respiração. No caso de tratamento anaeróbio, trata-se de respiração anaeróbia, com conseqüente produção de gases combustíveis orgânicos, como subprodutos. No tratamento aeróbio, os subprodutos são água e gás carbônico. A matéria orgânica do despejo industrial serve de alimento a bactérias aeróbicas e anaeróbicas. Se a carga lançada a um corpo manter uma lagoa, por exemplo, não for muito elevada, o grande número de bactérias que será formada, por rápida produção, terá suficiente oxigênio dissolvido para suportar sua respiração e, nesta situação lagoa encontra-se aerada. Quando, entretanto a carga introduzida é muito grande em relação ao volume de oxigênio dissolvido, as necessidades respiratórias, que são proporcionais ao consumo de matéria orgânica levam à extinção total do oxigênio do meio, e disto resulta o aparecimento de condições anaeróbicas. A quantidade de oxigênio em uma lagoa não é fixa e nem está sujeita apenas a ser reduzida. Há uma compensação por difusão a partir da atmosfera, através da superfície líquida. Mas esta é extremamente lenta, de modo que, embora a película superficial, diretamente em contato com o ar atmosférico, esteja sempre saturada de oxigênio, as camadas subjacentes permanecerão pobres, a não ser que uma grande turbulência fragmente essa película superficial, levando suas partículas a regiões mais profundas. Em lagoas, a turbulência é desprezível, no entanto pode ser aumentada pelo emprego de aeradores. A classificação mais usada, para as lagoas 30 de estabilização, é a que reconhece três tipos fundamentais: aeróbias, anaeróbias e facultativas. Estas últimas, são lagoas em que se desenvolvem processos anaeróbicos junto ao fundo e aeróbios nas regiões mais superficiais.

Processos Biológicos Anaeróbicos São aqueles em que não existe interferência do oxigênio da atmosfera, isto é, não existe interferência de oxigênio livre dissolvido. A oxidação dos despejos é feita através de microrganismos que não utilizam o oxigênio atmosférico, e sim o que existe no próprio composto que vai degradar. É comum o metabolismo ser feito sem utilizar oxigênio nenhum. O método anaeróbico mais conhecido é o que se passa nas fossas sépticas. Estas, constituem-se, simplesmente, de uma caixa fechada onde o despejo é introduzido e mantido por grande tempo de residência. Há formação de gases como metano (CH4), gás sulfídrico (H2S) e fosfina (PH3), que devem ser ventados para a atmosfera ou queimados. O método não deve ser usado como único, uma vez que não consegue fazer a purificação completa do despejo. A tendência do método anaeróbico é transformar compostos químicos de cadeia orgânica complexa em compostos de cadeia menor. Não devem ser usados como processo principal em efluentes industriais como os de refinaria. Esses métodos são às vezes usados como fonte geradora de metano para ciclos térmicos por motivos econômicos. Processos Biológicos Aeróbicos São os melhores e utilizam o oxigênio livre dissolvido, isto é, o oxigênio da atmosfera contido no despejo. O oxigênio é introduzido por meios naturais ou mecânicos, para então ser utilizado pelos microorganismos que levam os compostos químicos a CO2 e H2O principalmente. Dentre os métodos aeróbicos, alguns de importância mais acentuada estão descritos a seguir:

Lagoas de Aeração Natural Também conhecidas como lagoas de estabilização, são seguras, de operação bastante simples, e pouco afetadas por variações bruscas de carga. O tempo de residência é bastante alto – acima de 30 dias. Sua fonte de oxigênio pode ser o ar atmosférico ou ainda a atividade dos organismos aquáticos clorofilados principalmente algas, através da fotossíntese. Devem ser rasas – 0,30 a 1,00 m – para que a luz e o oxigênio atinjam a todos os seus pontos. São bastante sensíveis à falta de luz, não operando com o mesmo desempenho à noite e em locais de clima frio. São pouco satisfatórias para despejos com alta carga


orgânica ou produtos demasiadamente tóxicos. Não são aplicadas como método principal para efluentes industriais.

Lagoas de Aeração Forçada Também conhecidas como lagoas aeradas, são bacias dotadas de aeradores mecânicos tipo cascata, superfície, borbulhadores, etc. Atualmente, os equipamentos mais utilizados são aeradores mecânicos de superfície. Sua principal fonte de oxigênio é o ar atmosférico introduzido por meios mecânicos. A atividade de fotossíntese não apresenta, portanto, importância. São lagoas que pouco dependem de fatores climáticos, como ventos e luz, dentre outros. Como os aeradores conseguem forçar o ar a profundidades bastante grandes e com taxas bastante elevadas, essas lagoas têm tempo de residência mais baixo e profundidades maiores que as lagoas naturais – 1 a 10 dias e até 3 m. Uma das grandes desvantagens desse processo é o fato dele deixar sem reaproveitamento os microorganismos especializados produzidos no meio. Assim, existe sempre uma renovação dos mesmos o que impede um melhor desempenho. A remoção da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) nessas lagoas é de 3 a 8 vezes maior que a obtida em lagoas de aeração natural por unidade de área. Este tipo de lagoa pode ser subdividido em dois outros, como segue: a) lagoas de mistura completa – a potência de aeração é tal que permite a manutenção dos sólidos em suspensão. b) lagoas facultativas – a potência de aeração é tal que não consegue manter os sólidos em suspensão, acarreta, então, na deposição de sólidos no fundo onde os mesmos sofrem decomposição anaeróbica, ou são removidos durante limpeza da lagoa e dispostos em Landfarming.

Lodos Ativados Basicamente, uma unidade de lodos ativados utiliza em sua fase de oxidação biológica, os mesmos componentes de uma lagoa de aeração forçada, com a diferença fundamental de que o tanque de aeração opera com uma concentração maior de microorganismos. Além disto, os microorganismos aí presentes

são mais especializados que aqueles encontrados nas lagoas forçadas, como resultado do reciclo desses microorganismos do efluente para a fase de aeração. Devido a esta diferença o processo de lodos ativados necessita de um número muito maior de equipamentos do que nos processos com lagoa. Como a concentração de sólidos (microorganismos) no processo já é elevada, a aeração deve normalmente ser precedida de um clarificação ou até mesmo de filtração para remover os sólidos inertes. O processo de lodos ativados é modernamente o mais eficiente para despejos industriais, sendo entretanto de custo inicial e de operação elevados e bastante complexos. Assim como no processo de lagoas forçadas, o processo de lodos ativados utiliza como equipamentos de aeração, aeradores de superfície, borbulhadores de fundo ou borbulhadores e agitadores. O efluente hídrico, antes de ser introduzido na tanque de aeração, é misturado com o lodo recirculado do processo e separado do decantador secundário. Tanto as Lagoas aeradas, quanto as unidades de Lodos Ativados são sistemas de biomassa em suspensão.

Unidade de Biodiscos A unidade de biodiscos é composta, basicamente, de cilindros rotativos imersos 40% nas piscinas, por onde passa o efluente a ser tratado. É um sistema de biomassa fixa. A biomassa se desenvolve se fixando nos discos do cilindro formando-se um biofilme. O acionamento é feito por ar, que também é utilizado pelas bactérias para degradação da matéria orgânica e/ou da amônia. No caso de remoção de matéria orgânica, para qualquer sistema de tratamento é necessária a adição de fosfato. No caso da nitrificação em Unidade de Biodiscos, é necessária também a adição de bicarbonato de sódio para manutenção da alcalinidade. As bactérias nitrificantes utilizam o carbono inorgânico em seu metabolismo. Em lagoas e Lodos Ativados, é importante a correção de pH, normalmente 31 realizada através da adição de cal, para manutenção da alcalinidade através da retenção do CO2 produzido pelas bactérias no processo de respiração.


1.9 Resíduos Sólidos 1.9.1 Introdução A disposição final de resíduos sólidos tem se constituído num dos mais difíceis proble32 mas de preservação ambiental. Até meados da década de setenta, a geração e o descarte dos resíduos sólidos mereciam pouca ou nenhuma referência na legislação ambiental de quase todos os países. Não é de

surpreender, portanto, a existência generalizada de situações de disposições irregulares desses resíduos em todo o mundo. No Brasil, o primeiro regulamento legal sobre o assunto foi a portaria do Ministério do Interior – Minter 053 de 01/03/79. A geração de resíduos industriais, apesar das aparências contrárias, não é um fato alheio ao universo cultural da sociedade em que ela se dá. A mentalidade que aceita conviver com a geração desenfreada de resíduos, é a mesma que tolera a ineficiência e o desperdício. Por este motivo, o sucesso de qualquer programa de gerenciamento de resíduos, seja em comunidades urbanas, seja em indústrias, está intimamente ligado a um avanço cultural da população envolvida. Por maiores que sejam os investimentos em instalações e máquinas, não haverá chance de progresso sem mudança de comportamento. A existência de estoque de resíduos industriais em situação irregular ou inadequada é uma realidade de âmbito mundial. Esses estoques são encontrados em praticamente todas as regiões onde existam ou existiram atividades industriais, anteriores à década de setenta. Eram disposições tidas como adequadas, mas que hoje, em função do avanço da legislação ambiental e da consciência, transformaram-se em problemas que requerem soluções a médio prazo.


Outra característica universal é a dificuldade de eliminação desses resíduos. No mundo todo, as tecnologias disponíveis são, em geral, muito caras.

1.9.2 Resíduos Sólidos De acordo com a norma NBR 10004, resíduos sólidos apresentam-se em estado sólido e semi-sólido. Resultam de atividades da comunidade, de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e varrição. Ficam incluídos, nesta definição, os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornam inviáveis seu lançamento em rede pública de esgotos/corpos d'água, ou exijam para isso soluções técnicas economicamente viáveis face à melhor tecnologia disponível no mercado. Conforme a norma NBR 10004, os resíduos são agrupados em três classes: – Resíduos Classe I: Perigosos – Resíduos Classe II: Não Inertes – Resíduos Classe III: Inertes Resíduos Classe I: são os resíduos sólidos ou misturas de resíduos que, em função de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade e patogenicidade, podem apresentar riscos à saúde pública, provocando ou contribuindo para um aumento de mortalidade ou incidência de doenças, e/ou apresentar efeitos adversos ao meio ambiente, quando manuseados ou dispostos de forma inadequada. As listagens 1 e 2 (a seguir) da referida norma, fornecem uma relação de resíduos sólidos industriais reconhecidamente perigosos. Resíduos Classe II: são os resíduos sólidos ou misturas de resíduos sólidos que não se enquadram na Classe I (perigosos) ou na Classe III (inertes). Estes resíduos podem ter propriedades, tais como: biodegradabilidade ou solubilidade em água. Resíduos Classe III: quaisquer resíduos que, quando amostrados de forma representativa (NBR 10007) e submetidos a um contato estático ou dinâmico com água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente, conforme teste de solubilização (NBR10006), não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões

de potabilidade da água, conforme listagem nº 3 (a seguir), excetuando-se os padrões de aspecto, cor, turbidez e sabor. Como exemplo desses materiais podem ser citadas rochas, tijolos, vidros, certos plásticos e borrachas que não são facilmente decompostos. A correta caracterização dos diferentes resíduos sólidos não deve ser tomada como tarefa sempre fácil, simples, rápida e barata. A heterogeneidade, muito freqüente dos lotes e inventários acumulados, acarreta sérias dificuldades ao trabalho de coleta de uma amostra representativa. O enquadramento de um resíduo na Classe I ou II, freqüentemente, depende das concentrações presentes de uma substância conforme NBR 10004.

1.9.3 Gerenciamento de resíduos sólidos Nos anos oitenta, foi desencadeadas uma infinidade de programas de redução e eliminação de resíduos nas indústrias. A coordenação das campanhas de redução de resíduos, normalmente, é confiada a um comitê formado por altos gerentes, liderados pelo superintendente e com a participação e auditoria do pessoal da administração central da companhia. O trabalho sempre começa pela identificação dos resíduos gerados, caracterização, quantificação e localização das fontes geradoras. A seguir, vem a identificação das melhores oportunidades de redução ou eliminação das gerações, ordenadas segundo o critério custo x benefício. Finalmente, são estabelecidos os planos de ação, com orçamentos e cronogramas a serem administrados pelos gerentes das instalações geradoras. Além das modificações nos procedimentos e adaptações nas unidades industriais, uma lista de alterações de maior profundidade é criada como um banco de oportunidades a serem analisadas, principalmente durante estudos de ampliação ou introdução de novos processos. Um programa semelhante, aplicado pela British Petroleum à sua refinaria de Belle Chasse (LA) listou como altamente prioritários os tópicos citados a seguir: – eliminar tancagem intermediária; 33 – misturar em linha, não em tanque; – operar os tanques de cru, sempre com os misturadores funcionando; – segregar os esgotos oleosos e não oleosos;


– empregar captador flutuante (skimmer) na entrada do separador API; – utilizar flotador por ar pressurizado após separador; – enviar óleo recolhido nos sistemas de resíduos diretamente para as unidades de processamento. A fase mais intensa dos trabalhos tem duração em geral, de um a dois anos. Neste período, desenvolve-se um grande esforço motivacional, a fim de integrar ao programa todos os gerentes, supervisores e executantes. Passado esse período, considerado de implantação, os programas de redução de resíduos atingem o status de atividade permanente, integrados à rotina da empresa. A literatura técnica especializada tem apontado a tendência mundial ao tratamento e disposição final dos resíduos, no próprio local de geração e em instalações de propriedades das empresas geradoras. Grande parte de resíduos sólidos gerados numa refinaria chega até ela sob a forma de sólidos dispersos no petróleo por ela processado. Uma segunda parte tem origem no próprio processo; são os catalisadores gastos e reagentes exaustos, são as borras, emulsões e águas oleosas oriundas de condensadores, dessalgadoras, lavagem de equipamentos, coletas de amostras, drenagens de tanques, vazamentos, etc. Uma outra parte é constituída pelos resíduos que são incorporados ao inventário de resíduos gerados no processo, por deficiência de instalações ou por procedimentos inadequados – terras das ruas levadas pelas chuvas, vento, rede de drenagem em mau estado, etc. Por fim, tem-se as sucatas metálicas, lixos de paradas e as embalagens descartáveis (caixas de madeira, de papelão ou plásticas, sacos de papel ou plástico, tambores de metal ou plásticos). A relação seguinte mostra o elenco dos principais resíduos gerados rotineiramente em uma refinaria: Classe I (perigosos – listagem 1) – materiais com amianto; – cinzas de fornos e caldeiras; – refratários usados; – dissulfeto líquido (subproduto); 34 – borras oleosas; – lã de rocha/vidro; – embalagens de produtos químicos; – catalisador de HDT (hidrodessulfurização de tratamento).

Classe II (não inerte – listagem 2) – catalisador de UFCC (unidade de craqueamento catalítico fluido); – isolantes térmicos sem amianto; – catalisador de HDT; – lixo orgânico do refeitório; – lixo doméstico não reciclável; – lixo doméstico reciclável; – resíduos vegetais de varrição e jardinagem. Classe III (inerte – listagem 3) – resíduos de construção civil; – sucata metálica.

1.9.4 Alternativas de Disposição As descrições a seguir são, na maioria, referentes às borras oleosas, devido a este resíduo ser o de maior volume gerado anualmente e, em conseqüência, ser o maior problema da refinaria, em termos de disposição final.

Reaproveitamento Faz-se reaproveitamento de um resíduo, quando após passar por processo de separação simples, como drenagem da água arrastada e sedimentação de detritos, é incorporado a algum estoque de produto acabado. Neste caso, o resíduo apenas passa pelo circuito dos resíduos oleosos, sem ser submetido a qualquer processo ou tratamento além de repouso e drenagem de fundo. Não fosse a degradação do produto original para um outro de menor valor agregado, que quase sempre acontece, esse processo ocorreria, praticamente, a custo zero. Os resíduos lançados na rede geral de esgoto oleoso, ao serem recuperados no Separador de Água e Óleo (SAO), via de regra, não podem ser reaproveitados por apresentarem elevado teor de água e sedimentos, indicativo da presença de emulsão. Sempre que for evitado o lançamento de qualquer derivado na rede oleosa, serão aumentadas suas chances de ser reaproveitado. Genericamente, são adequados ao reaproveitamento, todas as correntes ou inventários desviados de suas destinações regulares, ou por falha de especificação, seja por necessidade de esvaziamento de dutos e vasos. As principais características do resíduo que condicionam seu reaproveitamento são: o ponto de fulgor e o BSW (Bottom Sediment Water) .


Atualmente, à luz das especificações dos derivados de petróleo, o principal (e praticamente único) meio de reaproveitamento de um resíduo é sua incorporação ao óleo combustível. Nessa forma de reaproveitamento, o resíduo desempenha o papel de diluente na redução da viscosidade do óleo combustível. O teor máximo de diluente empregado gira em torno de 2% do volume total da mistura, geralmente limitado pelo ponto de fulgor. As drenagens de equipamentos para serem entregues à manutenção, assim como os produtos desviados por estarem fora de especificação, muitas vezes, deixam de ser reaproveitados por inexistência de interligações adequadas nas unidades de processo, que dispensem o uso da rede de drenagem oleosa. O aumento da taxa de reaproveitamento de resíduos, está intimamente relacionado com o seu não lançamento na rede de esgoto oleoso.O contato do resíduo com a água e os sólidos finamente divididos, sempre presentes nessa rede, acarreta a emulsificação parcial do mesmo. Um programa de reaproveitamento deve ser complementar ao programa de redução de geração. Em primeiro lugar, deve-se trabalhar pela não geração. Idêntico raciocínio deve prevalecer quanto ao aperfeiçoamento dos procedimentos de trabalho. A primeira tarefa é a introdução de procedimentos que reduzam a geração; novos procedimentos e investimentos para aumentar o reaproveitamento devem ser analisados e decididos numa segunda etapa.

Reprocessamento Consiste, essencialmente, no retorno do resíduo ao processo produtivo, como matériaprima. O reprocessamento é sempre a alternativa a ser examinada, após ser descartada a possibilidade de reaproveitamento. O reprocessamento de um resíduo deve ser fundamentado em critérios técnicos e econômicos, uma vez que, além dos custos, deve-se considerar que o resíduo reprocessado pode estar deslocando do sistema produtivo igual volume de carga mais nobre. À vista da grande variabilidade de composição desses resíduos, principalmente no que se refere à água e sedimentos, é da maior importância que a refinaria disponha de instalações e procedimentos operacionais, que possibilitem destinações alternativas para os mesmos.

A melhor forma de reprocessamento é aquela na qual o resíduo retorna ao processo produtivo logo em seguida à sua geração, na própria unidade em que se originou. Esta operação, denominada reprocessamento interno, evita que a corrente desviada entre em contato com água e detritos, como ocorreria se atingisse a rede de drenagem oleosa. Além dos resíduos leves limpos, impróprios ao reaproveitamento para incorporação ao óleo combustível (por apresentarem ponto de fulgor muito baixo), são candidatos naturais ao reprocessamento, os resíduos e mulsificados, conhecidos genericamente como borras oleosas. As principais fontes de borras oleosas de uma refinaria são as dessalgadoras, drenagens de tanques de petróleo e limpeza de equipamentos. O teor de BSW desses resíduos, variando de 20 a 60 %, já denota uma forte presença de emulsão. Outras características, associadas e decorrentes dessas, são de máxima importância para o processamento desses resíduos: teor de cloretos e tendência à emulsificação. O reprocessamento dessas borras seria uma tarefa das mais simples, não fosse a presença nas mesmas de uma fase emulsificada, bastante estável. Embora deva haver formação de emulsão na rede de esgoto oleoso, a principal fonte dessa emulsão é o petróleo. A emulsão é resultante do encontro de substâncias geradoras naturais do próprio petróleo, partículas sólidas em suspensão e água, submetidos à ação mecânica (agitação) nas diferentes etapas do processo produtivo e meios de transporte do petróleo até a refinaria. As partículas finas, sob certas condições, podem estabilizar emulsões. Este fenômeno é particularmente importante no caso de emulsões de água em óleo, formadas durante os processos especiais de recuperação do petróleo. Envolvem contato direto de água, óleo e de partículas finas – provenientes da formação (argilas, sílica, precipitados formados “in situ”, etc) – que devem contribuir para a formação e estabilização de emulsões. Nas condições normais de produção de petróleo, a tendência mais forte é a formação de emulsões de água em óleo. Para prevenir a formação dessas emulsões ou desestabilizar as 35 que venham a se formar, são adicionadas aos petróleos substâncias tensoativas. As substâncias tensoativas (solúveis em água) promovem a formação de emulsões de


óleo em água e, conseqüentemente, sua presença na região interfacial não favorece a estabilização de emulsões do tipo água em óleo. A afirmação acima levanta uma questão importante até agora pouco conhecida nas refinarias: – os desemulsificantes químicos, empregados nas regiões de produção de petróleo para eliminar emulsões de água em petróleo, favorecem a formação de emulsões de petróleo em água, que é, em termos de tratamento de resíduos, o maior problema das refinarias. No interior da refinaria, nas válvulas misturadoras das dessalgadoras, nos condensadores de topo e até nas torres retificadoras e seus respectivos trocadores de calor, existem contatos entre água e petróleo ou frações, em condições favoráveis à formação de emulsões. No escoamento dos resíduos líquidos, ao longo das redes de drenagens, até o recolhimento no SAO, a incorporação de sólidos finamente divididos – terra, poeira, areia – só agrava a tendência à emulsificação. Com tantos agentes favoráveis à sua formação e estabilização, não é de surpreender que, praticamente todas as refinarias da Petrobras, convivam com problemas crônicos relacionados à eliminação dos seus inventários de borras oleosas. A presença de uma fase emulsificada, com forte tendência a crescer após seu lançamento na rede de drenagem é inquebrável pelos processos tradicionais disponíveis na refinaria, monta o cenário conhecido como CICLO DA BORRA. Este fenômeno consiste na circulação da borra, sob a forma de emulsão, conforme a seguinte seqüência: – a borra emulsificada, recebida com o petróleo de navio ou diretamente dos campos produtores, é drenada para o esgoto oleoso no parque de armazenamento de cru da refinaria; – até chegar ao S.A.O, onde a emulsão é recolhida, o resíduo incorpora mais sólido e mais água ao longo das canaletas; – após aquecimento, repouso e algumas drenagens, o resíduo retorna ao tanque de cru e daí é enviado para a unidade de destilação; – na unidade de destilação, ao ser sub36 metido ao processo de dessalgação por lavagem com água, a emulsão reincorpora a água que havia perdido nos períodos de aquecimento e repouso nos tanques de resíduo;

– como essa emulsão não é quebrada pela ação do campo elétrico da dessalgadora, só tem como alternativa ser novamente drenada para a rede oleosa, juntamente com a salmoura efluente, arrastando mais óleo para a rede de drenagem; – na rede oleosa, a caminho do SAO, a emulsão entra em contacto com outros agentes emulsificantes (sulfetos e mercaptans oriundos de outras correntes) e estabilizadores de emulsão, tais como poeira e argila; – devido à ação dos novos emulsificantes e estabilizantes de emulsão, incorporados na rede de drenagem, a massa de resíduo oleoso que chega ao SAO e é aí recolhida aos tanques, é maior do que o volume drenado dos tanques e das dessalgadoras; – nos tanques de resíduos, essa emulsão é submetida a aquecimento e drenagem da água separada, sendo em seguida enviado para os tanques de petróleo, fechando assim o ciclo. Mesmo após a desemulsificação desse resíduo, seu reprocessamento numa unidade de destilação atmosférica ainda se apresenta problemático, uma vez que suas características favoráveis à emulsificação não foram totalmente eliminadas: – retornando ao tanque de petróleo, reemulsificará, incorporando a água do lastro; – reinjetado diretamente na unidade, antes da dessalgadora, reemulsificará na válvula misturadora e sairá incorporado à água de lavagem da dessalgadora. O melhor e mais econômico caminho para eliminação das borras oleosas emulsificadas passa, necessariamente, pela quebra da emulsão, seja para a sua incorporação a um estoque de produto acabado, seja para o reprocessamento do óleo recuperado.

Decantação e centrifugação Geralmente, os resíduos recuperados no SAO são enviados para os tanques de resíduos, onde são aquecidos e eventualmente drenados. Após período de aquecimento e decantação, são realizadas transferências para os tanques de petróleo a fim de serem reprocessados. Está comprovada a dificuldade em reprocessar estas borras, após somente processo de aquecimento e decantação. As bibliografias


consultadas recomendam ainda a execução de uma outra fase, como mais eficiente, a centrifugação. A centrifugação, tanto é aplicada aos casos em que há interesse na recuperação do óleo, como nas situações em que a redução do teor de água do resíduo facilitará sua incineração. A carga, antes de chegar à centrífuga, é aquecida e filtrada. A carga processada na centrífuga gera três correntes diferentes: – óleo limpo (recuperado), com BSW menor que 1%, que pode ser reprocessado ou utilizado como óleo de corte de viscosidade de combustíveis; – água oleosa – esta corrente é gerada pela água contida na carga e parte da água de selagem; – borra oleosa – é uma corrente oriunda da descarga pelos bicos da centrífuga, composta basicamente de água, sólidos e óleo arrastado. As correntes de água oleosa e borras são misturadas e enviadas para um tanque de decantação. Após um tempo de decantação médio de 6 horas, obtêm-se três correntes: – borra decantada: a borra separada no tanque de decantação apresenta ainda um teor elevado de água e é enviada para Landfarming ou indústria cerâmica; – água decantada: parte da água é recirculada para a centrífuga (como água de selagem) e o restante vai para o sistema de drenagem. – óleo decantado: o óleo decantado é reconduzido ao tanque de carga, ou alternativamente, ao tanque de resíduo limpo.

O segundo grupo é constituído pela borras oleosas de baixa concentração de óleo, em geral menos de 20%. Para estes, nem sempre é econômica a purificação para o reprocessamento ou reaproveitamento, cabendo melhor sua utilização como energético auxiliar. O terceiro grupo é formado por catalisador gasto de UFCC e outros possíveis resíduos minerais, tais como refratários e alguns isolantes térmicos isentos de amianto. Algumas alternativas de reciclagem desses resíduos deverão estar condicionadas aos resultados dos testes de solubilização e lixiviação. A disposição deste último grupo de resíduos, via indústria de cimento ou artefatos de cimento, na condição de carga inerte, é uma boa alternativa. Neste caso, o processo de descarte leva em conta a quase total e definitiva imobilização do resíduo, agregado ao cimento. A reciclagem dos resíduos sólidos, de qualquer um dos grupos anteirormente descritos, por mais simples que seja, exige sempre um mínimo de gerenciamento e instalações de apoio. A identificação dos resíduos recicláveis, identificação dos locais e processos de origem, quantificação e caracterização dos mesmos são aspectos de muita importância. A segregação dos resíduos recicláveis e a organização das instalações para acumulação temporária também são vitais para o bom andamento do programa de reciclagem. A segregação deve ser implantada no local da geração, e isto constitui um excelente recurso para a racionalização dos descartes. Geralmente, quando são misturados dois ou mais resíduos, basta que apenas um deles seja perigoso, para que toda a mistura resultante deva ser descartada como resíduo perigoso.

Reciclagem

Indústrias Cerâmicas A reciclagem de resíduos, sólidos via indústrias cerâmicas, está limitada aos resíduos oleosos, cujos componentes minerais sólidos sejam de granulometria próxima da argila. O descarte é feito pela adição do resíduo à argila. Durante a operação de cozimento das peças cerâmicas, a parte orgânica é queimada e a parte mineral fica incorporada à peça. A composição dos resíduos descartados deve ser tal que não comprometa os padrões de emis- 37 são atmosférica da indústria e que seus produtos (telhas, ladrilhos ou blocos) sejam aprovados, quando submetidos a testes físicos e químicos.

Entende-se por reciclagem, o envio de um resíduo para reutilização em outra indústria, quer como matéria-prima, quer como fonte de energia ou, algumas vezes, até como carga inerte. Do ponto de vista da reciclagem, os resíduos sólidos de refinarias subdividem-se em três grupos, em função das respectivas destinações citadas anteriormente. No primeiro grupo, são colocados os seguintes materiais: papel, vidro, plástico, metais. Alguns catalisadores podem ser reutilizados como fonte de micronutrientes na indústria de fertilizantes ou para recuperação de metais nobres.


O poder calorífico da fração oleosa entra no balanço energético do processo, economizando combustível. Ao ser incorporado à massa, o resíduo oleoso reduz a viscosidade desta, o que redunda em economia de energia elétrica (cerca de 30 %) nos sistemas de extrusão. Indústria de Cimento Por se tratar de uma indústria com controle de qualidade da carga e do produto mais rigoroso do que o praticado nas indústria cerâmicas, é de se esperar que venha a oferecer também maiores exigências ao descarte dos resíduos. Podem ser dispostos via indústria cimenteira, os seguintes resíduos: – borras oleosas diversas; – catalisador de Unidades de Craqueamento Catalítico; – alguns catalisadores de hidrogenação ou de outros processos como merox, etc. Atualmente, tem sido utilizada para coprocessamento de borras oleosas e reciclagem de catalisador gasto das Unidades de Craqueamento Catalítico. Indústria de papel, plástico, vidro e metais A reciclagem, através dessas indústrias, em geral, dispensa maiores cuidados, além da simples segregação. Passa a merecer cuidados especiais, apenas quando os resíduos estiverem contaminados com substâncias químicas. É o caso mais freqüente de embalagens do tipo tambores, bombonas plásticas, garrafões, etc. Nestes casos, o critério de descarte passa a ser ditado pelas características tóxicas dos contaminantes presentes no resíduo. Via de regra, esses resíduos contaminados precisam passar por um processo para eliminação da toxidez.

Incineração A incineração é um dos processos mais abrangentes e de uso mais generalizado de eliminação de resíduos, tanto sólidos como líquidos. A popularidade desse processo, sinal da sua versatilidade, pode ser avaliada pelo fato de que, em 1983, já havia no mercado americano 57 fabricantes de incineradores de resíduos perigosos. A incineração pode ser praticada com o 38 emprego de diferentes tipos de equipamento e sob diferentes condições; desde a queima simples com controle apenas do excesso de ar, até as incinerações de múltiplos estágios, com controle das temperaturas e tempos de residência

em cada estágio, lavagem e neutralização dos gases de combustão, etc. A classificação do resíduo é determinante do tipo e complexidade da incineração. A disposição das cinzas geradas na incineração deve ser objeto de decisão criteriosa à luz das posturas legais relativas aos resíduos sólidos. Em muitos casos, o que se consegue incinerando um resíduo é a redução do seu impacto ambiental ou às vezes, apenas redução da massa a ser descartada em seguida, sob a forma de cinzas. O emprego da incineração em indústrias de petróleo é cada vez maior. Não existem características intrínsecas a um determinado resíduo que determine, de maneira inflexível, que o mesmo deva ser incinerado. Características tais como teor de água e poder calorífico, em princípio, apenas indicam o maior ou menor consumo de combustível auxiliar, que se traduz em custo. Freqüentemente, decidir entre incinerar ou não um resíduo, é apenas uma questão de análise econômica. Em princípio, qualquer resíduo com poder calorífico inferior (PCI) acima de 1.200 Kcal/kg pode ser incinerado, sem que seja necessária a queima de combustível auxiliar. Decidir-se pela incineração de um resíduo, com PCI menor do que 1.200 Kcal/kg, muitas vezes é apenas uma questão de falta de folga no Landfarming ou disponibilidade de outro resíduo, de poder calorífico mais alto, que exerça o papel de combustível auxiliar de baixo custo. Os custos de incineração de emulsões, borras e resíduos sólidos impregnados com substâncias orgânicas (oriundos de indústria química, petroquímica e de petróleo), situamse na faixa de 40 a 100 dólares por tonelada.

Compostagem Compostagem é o processo de decomposição biológica da matéria orgânica, que ocorre quando são dispostos, em camadas alternadas, restos vegetais e terra, com correção de pH e adição de nutrientes. A compostagem é uma modalidade de biodegradação de resíduos sólidos específica para restos vegetais e de alimentos. A compostagem gera um produto útil e de valor comercial e pode ser considerada também um processo de reciclagem de resíduo. O composto ou solo humificado, resultante da compostagem, tem larga utilização tanto na agricultura como na jardinagem, como elemento enriquecedor de solo.


Biodegradação A biodegradação de borras oleosas consiste na decomposição de matéria orgânica pela ação de microorganismos do solo, estimulada por operações de aração e gradeamento e com adição de corretivos e nutrientes. Esse processo é internacionalmente conhecido pelo nome de Landfarming. Basicamente, consiste em se promover uma mistura intima entre a borra e o solo, em condições favoráveis à biodegradação. Os microrganismos aeróbicos contidos em sua maioria na camada superior do solo (15 cm), após período de aclimatação, passam a consumir os hidrocarbonetos presentes na borra, transformando as cadeias carbônicas em compostos simples. Constituem estes compostos mais simples, basicamente, CO2, água, ácidos carboxílicos de cadeias carbônicas curtas, além de outros compostos que darão origem ao “húmus”, resultando em melhor estrutura e característica orgânica para o solo. A decisão de destinar à biodegradação um determinado resíduo é uma solução de compromisso entre as suas características (teores de óleo, água, sais dissolvidos, compostos inorgânicos, metais), quantidade de resíduo a ser biodegradada, disponibilidade de área e custo do terreno. Mesmo sendo um processo de destruição de resíduos oleosos, por meio de microorganismos, não se deve tomar a biodegradação como um processo espontâneo, de custo irrisório e aplicável a qualquer caso. A implantação de um Landfarming deve levar em conta a impermeabilidade do terreno, como meio de proteção do lençol freático em relação à lixiviação de frações oleosas e íons de metais pesados. Normalmente, essa impermeabilização, se não existir naturalmente, deve ser obtida por meio de camada de argila compactada. Apesar desses cuidados o Landfarming deve dispor de poços piezométricos para a monitorização da qualidade da água do lençol freático. Iguais cuidados devem cercar a drenagem de superfície; que deve ser conduzida ao sistema de águas contaminadas para tratamento apropriado. Devido aos riscos de contaminação, tanto do lençol freático, quanto das águas superficiais, são muitas e rigorosas as exigências legais, tanto no Brasil como no exterior em relação ao Landfarming.

Em princípio, qualquer resíduo oleoso pode ser destinado à disposição em um Landfarming. Na prática, no entanto, existem critérios de gerenciamento conforme abaixo: – quanto maior o teor de óleo do resíduo, maior a área requerida para o seu lançamento; – a presença de cloretos no resíduo, acima de 3.000 ppm no solo, reduz a capacidade de biodegradação do solo; – o tempo de degradação da borra oleosa é diretamente proporcional ao seu teor de óleo; – os custos de nutrientes, corretivos e operações agrícolas são diretamente proporcionais também à carga de óleo aplicada. Existem teores ótimos de óleo e cloretos nos resíduos a serem destinados a biodegradação. A taxa de aplicação média é de 0,046 m3 de óleo/m2; com aragem semanal, adição de nutrientes (fósforo e nitrogênio) e corretivo de pH eventual. O período de degradação médio para borras oleosas oriundas da Estação de Tratamento de Despejos Industriais (ETDI), de limpeza de tanques (exceto óleo combustível, que não é aplicável) é de oito meses. O teor médio de óleo é de 20% (Fonte: REGAP).

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Aterro Industrial (Resíduos Perigosos) Em linhas gerais, um aterro para resíduos perigosos pode ser descrito como uma modalidade de disposição, que consiste na contenção dos resíduos em células, impermeabilizados por meio de mantas plásticas contínuas, com monitorização das camadas de solo circundantes e do lençol freático da região. Após a célula estar preenchida é, então, recoberta com terra na qual se recomenda plantação de grama como medida de retenção do solo. A aplicação desse tipo de disposição é de exigência restrita aos resíduos da Classe I. É uma alternativa de destinação final de resíduos industriais, utiliza técnicas que permitem a disposição de resíduos no solo, sem causar danos ou riscos à saúde pública e minimizando os impactos negativos. Os aterros apresentam-se como forma de destinação mais barata e de tecnologia mais conhecida. Entretanto, cabe ressaltar que estes aterros não servem para disposição de todos os tipos de resíduos. O aterro industrial, geralmente, é destinado para resíduos classe I (perigosos), mas pode também ser aplicado para resíduos classe II (não-inertes). São passíveis de disposição, resíduos cujos poluentes contidos podem sofrer alguma forma de atenuação no solo, seja por processos de degradação, seja por processos de retenção (filtração, adsorção, troca iônica, etc.). Na implantação de um aterro industrial, devem ser consideradas algumas medidas de proteção ambiental, de forma a evitar impactos ao meio ambiente, tais como: – localização adequada; – elaboração de projeto criterioso; – implantação de infra-estrutura de apoio; – implantação de obras de controle de poluição e – adoção de regras operacionais específicas. Na maioria dos aterros industriais (para 40 resíduos perigosos – classe I), no Brasil, predomina o conceito de impermeabilização total, com a adoção de uma membrana sintética de PEAD na base do aterro para impedir a contaminação do lençol freático.

Aterro Sanitário O aterro sanitário é uma modalidade de disposição de resíduos sólidos no solo, mediante a observação de alguns critérios construtivos e operacionais. A disposição pura e simples, em terreno não preparado e sem cuidados operacionais, caracteriza o que se costuma chamar por lixão. A construção de um aterro sanitário deve contemplar medidas de controle da proliferação de vetores (moscas, baratas, ratos, etc.), proteção e monitoramento do lençol freático, recolhimento e tratamento do chorume (líquido gerado pelo processo de decomposição da matéria orgânica) e dispersão segura dos gases (basicamente metano), também oriundos da decomposição da mesma.

1.10 Atuação do Operador O operador de uma refinaria de petróleo deve ter sempre em mente os três pilares que sustentam a política ambiental. São eles: – atendimento à Legislação Ambiental; – prevenção da poluição; – melhoria Contínua. Para atender a estes itens, são necessárias as seguintes práticas: – conhecer e cumprir os procedimentos operacionais relativos às suas atividades; – conhecer os aspectos ambientais e impactos decorrentes de suas atividades; – levantar os aspectos e impactos ambientais e realizar análise preliminar de risco para atividades/tarefas não rotineiras; – conhecer e praticar as medidas de controle para evitar ou minimizar os impactos ambientais relativos às suas atividades; – minimizar a geração de resíduos, sejam eles atmosféricos, hídricos ou sólidos;


– comunicar à supervisão as anormalidades verificadas durante a realização de suas atividades; – acompanhar os dados de monitoramento dos aspectos ambientais referentes às suas atividades ou sobre os quais tenham influência; – corrigir os desvios apresentados pelos resultados obtidos no monitoramento ambiental; – segregar resíduos sólidos industriais; – participar efetivamente da coleta seletiva de lixo.

Exercícios

13. Qual a definição de Aspecto Ambiental? 14. Cite exemplos de aspectos e impactos que podem ser objetos de planejamento anual de uma empresa. 15. Quais os três grupos básicos de informação para treinamentos em questões ambientais? 16. Em que formas podem ocorrer as susbtancias que contaminam o ar? 17. Quais as fontes de emissão mais importantes que originam contaminação do ar?

01. Quais podem ser as conseqüências de avanços tecnológicos sem a preocupação ecológica?

18. Que reações químicas podem originar os contaminantes secundários do ar?

02. Quais são os grandes problemas ambientais que precisam hoje, serem revertidos ou contidos?

19. Que fatores contribuem para a formação de compostos secundários?

03. Quais os tipos de poluição que perturbam ou modificam os quatro ambientes? 04. Como a produção de energia por combustão pode ocasionar introdução de agentes químicos no ambiente.

20. Em que escalas ocorrem os fenômenos metereológicos? 21. Quais os efeitos de contaminação do ar? 22. Por quais mecanismos a poluição do ar pode afetar o corpo humano?

05. Quais as formas de perturbações que usinas geradoras de eletricidade – termelétricas e nucleares podem ocasionar aos ambientes aquáticos?

23. Quais alguns efeitos que determinados contaminantes de água de refinaria podem ocasionar

06. Quais os efeitos das radiações nos organismos vivos?

24. Quais as finalidade dos tratamentos primários, secundários e terciários?

07. A ação perturbadora do som depende de quais características?

25. Quais as formas de tratamento do óleo recuperado nos Separadores de Água e Óleo?

08. Quais os problemas de lançamento de esgotos domésticos sem tratamento nos corpos de água?

26. Por que se adiciona coagulantes antes dos tratamentos em flotadores?

09. Qual o objetivo da Política Nacional do Meio Ambiente, que existe desde 1981 no Brasil. 10. A que se relaciona o Monitoramento Ambiental?

27. Quais as vantagens das lagoas de aeração forçada em relação as de aeração natural? 28. Quais os sistemas que utilizam biomassa em suspensão e biomassa fixa?

11. O que é Gestão Ambiental?

29. Que são resíduos sólidos de acordo com 41 NBR 10004?

12. Que principios podem ser levados em conta, para prevenir a poluição dentre de uma empresa.

30. Onde podem estar ou ser gerados os diferentes resíduos sólidos de uma refinaria?


31. O que pode ocorre ao óleo combustível quando nele for adicionado resíduos acima de 2% do volume total da mistura? 32. Onde pode ser aplicado a centrifugação? 33. Que aspectos devem ser considerados para se efetuar Reciclagem de resíduos sólidos? 34. Como a Incineração pode ser usada para eliminar resíduos sólidos? 35. O que é Compostagem? 36. Em que consiste a Biodegradação? 37. Quais os aspectos a serem observados para a construção de aterros industriais para residuos perigosos? 38. Como deve ser construído um aterro sanitário? 39. O que é cadastramento dos resíduos sólidos? 40. Que aspectos deve contemplar a atuação do operador de refinaria de petróleo?

Anotações

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Principios Éticos da Petrobras A honestidade, a dignidade, o respeito, a lealdade, o decoro, o zelo, a eficácia e a consciência dos princípios éticos são os valores maiores que orientam a relação da Petrobras com seus empregados, clientes, concorrentes, parceiros, fornecedores, acionistas, Governo e demais segmentos da sociedade. A atuação da Companhia busca atingir níveis crescentes de competitividade e lucratividade, sem descuidar da busca do bem comum, que é traduzido pela valorização de seus empregados enquanto seres humanos, pelo respeito ao meio ambiente, pela observância às normas de segurança e por sua contribuição ao desenvolvimento nacional. As informações veiculadas interna ou externamente pela Companhia devem ser verdadeiras, visando a uma relação de respeito e transparência com seus empregados e a sociedade. A Petrobras considera que a vida particular dos empregados é um assunto pessoal, desde que as atividades deles não prejudiquem a imagem ou os interesses da Companhia. Na Petrobras, as decisões são pautadas no resultado do julgamento, considerando a justiça, legalidade, competência e honestidade.

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Apostila Petrobras - Aspectos Ambientais

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