Adriano da Silva Leppa
SISTEMA DE SEPARAÇÃO DE ÁGUA E ÓLEO EM ATIVIDADES AUTOMOTIVAS – CONSIDERAÇÕES GERAIS
Artigo apresentado na disciplina de Estágio Supervisionado do curso técnico em química do Centro de Educação Profissional Univates, como exigência para a obtenção do título de Técnico em Química. Orientadora: Gonçalves
Lajeado, julho de 2015.
Cátia
Viviane
SISTEMA DE SEPARAÇÃO DE ÁGUA E ÓLEO EM ATIVIDADES AUTOMOTIVAS – CONSIDERAÇÕES GERAIS
Adriano da Silva Leppa 1 Cátia Viviane Gonçalves
2
Resumo: Este artigo apresenta um estudo do Sistema de Separação de Água e Óleo, com a constatação da eficiência no final do processo, analisando as dimensões do projeto. Para desenvolver o trabalho, foi realizado um estudo dos casos na implantação do Sistema de Separação de Água e Óleo (SSAO), no qual foi analisado o processo de separação considerando as leis e legislações que definem os parâmetros de lançamento do efluente em redes pluviais e o destino correto do resíduo gerado. A lavagem de veículos e/ou troca de óleo, sempre resultam em um despejo que contém quantidades razoáveis de óleos e graxas. Esse despejo chega através de canaletas que estão ligadas ao SSAO, que por sua vez, normalmente é ligada na rede de esgoto, podendo causar a obstrução das redes e danos aos equipamentos e instalações das Estações de Tratamento de Esgoto. Esse óleo, é considerado resíduo perigoso pela Associação Brasileira de normas técnicas (ABNT).
Palavras chaves: Sistema de separação de água e óleo.
1 INTRODUÇÃO Este trabalho tratará de algumas das atividades desenvolvidas pelas oficinas mecânicas que podem vir a ser consideradas potencialmente poluidoras, como exemplo podemos citar a lavagem de veículos, peças e a troca de óleo, que podem contaminar o solo e as águas, quando não há o devido tratamento da água contaminada com óleo. Para evitar o descarte de águas contaminadas as empresas utilizam um sistema de caixa separadora de água e óleo conforme prevê a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 362/2005.
1 Aluno
do curso técnico em química, Centro de Educação Profissional – UNIVATES, Lajeado, Rio Grande do Sul.
[email protected] Bióloga, professora Centro de Educação Profissional – UNIVATES, Lajeado, Rio Grande do Sul.
[email protected] 2
Nesse contexto, surgiu a seguinte questão-problema: qual a eficiência do sistema de separação de água e óleo (SSAO) instalados? É exigido pelo Programa Nacional de Meio Ambiente (PNMA) que esse tipo de sistema seja licenciado e implantado em locais com solos impermeáveis sendo necessária a presença de caixas de areia para a retenção do material mais pesado gerado pela lavagem dos automóveis e caixas separadoras de água e óleo. De acordo com os parâmetros de exigência ambiental legais, a consciência ecológica e social, esse tipo de empreendimento como os demais, precisa estar em paralelo com a legislação, e procurar se adequar para manter o desenvolvimento de forma sustentável. Este estudo tem como objetivo a avaliação da eficiência do (SSAO), utilizado em atividades de manutenção em veículos automotores, visando o atendimento da legislação federal e estadual.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Para as atividades de manutenção automotivas, que não possuem sistemas de armazenamento de combustíveis derivados de petróleo, o licenciamento ambiental é realizado em virtude da interpretação do órgão licenciador competente, podendo este ser a União, o Estado, ou até mesmo o Município. (SECRON; GANDHI; FILHO, 2010). Normalmente, é de senso comum, que atividades que lidam com resíduos oleosos tenham que ser submetidas a processos de licenciamento, devido aos aspectos de toxicidade destes resíduos que apresentam grande potencial de causar impactos ao meio ambiente. A legislação que estabelece os padrões ambientais permitidos para o lançamento de efluentes oleosos é a Resolução CONAMA n° 430/2011, substituindo a Resolução CONAMA n° 357/2005 que regulamentava esses padrões anteriormente (BRASIL, 2011).
Além da União, os Estados e Municípios podem legislar sobre os padrões de lançamento destes efluentes, porém quanto menor a federação, mais restritivo deverão ser os parâmetros, ou seja, não podem exceder aos valores máximos adotados pela União. Nem todos os parâmetros de lançamento são estabelecidos pela Resolução CONAMA n° 430/2011, a mesma, considera que Estados e Municípios devem possuir parâmetros próprios de lançamento, independentemente destes estarem inclusos ou não na Resolução, seja através de norma específica ou por licenciamento da atividade. A avaliação da capacidade suporte do corpo hídrico para empreendimentos de significativo impacto também é prevista nessa Resolução e deve ser empregada pelos Estados e Municípios para fins de licenciamento (BRASIL, 2011). No Estado do Rio Grande do Sul a Resolução do Conselho Estadual do Meio Ambiente (CONSEMA) nº 128/2006, dispõe sobre a fixação de padrões de emissão de efluentes líquidos em águas superficiais. De acordo com a Resolução CONSEMA 128/2006 os efluentes líquidos oriundos postos e oficinas, Classe I, somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, desde que obedeçam as seguintes condições descritas no Quadro 1. Quadro 1 – Parâmetros físico-químicos necessários para atendimento da resolução Portaria FEPAM N° 043/2009 e padrões de lançamento da Resolução CONSEMA 128/2006. pH Temperatura do ar Temperatura do efluente Demanda Química de Oxigênio – DQO Óleos e Graxas Fenóis Total Sólidos Sedimentáveis
Entre 6,0 e 9 <40 ºC <40 ºC 400 mg O2/L 30 mg/l 0,1 mg/L
1,0 ml/l em teste de 1 (uma) hora em “Cone Imhoff”
Vazão Fonte: FEPAM e CONSEMA
Q <20 m3/d
Segundo a Resolução CONAMA nº 430/2011, em seu artigo 16, o padrão de lançamento deve ser no máximo de até 20 mg/L para óleos minerais e até 50 mg/L para óleos vegetais e gorduras animais no país. Sendo que para o Estado do Rio Grande do Sul, a Resolução CONSEMA nº 128/2006 define que os efluentes líquidos de fontes poluidoras somente podem ser lançados em corpos d’água superficiais,
direta ou indiretamente, atendendo aos padrões de emissão para óleos minerais de ≤10mg/L e ≤30 mg/L para óleos vegetais e gorduras animais respectivamente.
No Quadro 2, encontram-se exemplificados os parâmetros adotados para óleos minerais, vegetais e animais em alguns estados do país. Quadro 2- Padrões de lançamento de óleo em diferentes estados. Estado Rio Grande do Sul Minas Gerais Rio de Janeiro
Valor de Lançamento 10 mg/L (óleo mineral), 30 mg/L (óleo vegetal, animal) 20 mg/L (óleo mineral), 50 mg/L (óleo vegetal, animal) 20 mg/L (óleo mineral), 30 mg/L (óleo vegetal, animal)
Referência Resolução CONSEMA nº 128/2006 Deliberação Normativa nº 10/86 NT – 202 R. 10
Fonte: (SECRON; GANDHI; FILHO, 2010).
O SSAO é um conjunto de equipamentos aplicáveis para a remoção de óleo em estado livre. O princípio de funcionamento é baseado na separação da fase oleosa e aquosa em virtude da diferença de densidade existente entre elas. (SECRON; GANDHI; FILHO, 2010). A utilização do SSAO ocorre em estabelecimentos industriais ou comerciais que apresentam efluentes com características oleosas, como, por exemplo, as refinarias de petróleo e as atividades automotivas. O equipamento consiste basicamente em uma câmara de sedimentação, onde é retida a borra oleosa, seguida de uma ou mais câmaras providas de dispositivos de regulação de fluxo, no intuito de manter o escoamento em condições de controle, além de dispositivos para coletar o óleo retido. O efluente oleoso escoa através das câmaras, onde ocorre a separação, a remoção do óleo livre e possíveis sólidos sedimentáveis da fase líquida. As gotículas de óleo coalescem formando gotículas
maiores que ascendem até a superfície, enquanto que os sólidos em conjunto com o óleo adsorvido sedimentam e depositam-se no f undo. Os sólidos sedimentados (borra oleosa) e camada de óleo (óleo livre) são removidos no processo de limpeza do sistema. (SECRON; GANDHI; FILHO, 2010). O sistema como referência para as atividades automotivas, é composto em linhas gerais das seguintes etapas: I - Caixa retentora de areia A caixa de areia serve para reter os sólidos grosseiros e materiais sedimentáveis (areia e lodo), provenientes dos chassis, r odas dos veículos e lavagem de piso, que são conduzidos pela água. Essa caixa deve ter dimensões que proporcionem velocidade baixa de fluxo, que produzam a deposição de areia e outras partículas no fundo da caixa. II - Caixa separadora de óleo A caixa separadora de óleo tem a função de reduzir a velocidade do fluxo e reter a maior parte do óleo livre proveniente da área de geração de efluentes, além de pequena parcela de óleo emulsionado, especialmente as emulsões instáveis. O efluente final é drenando para a caixa separadora de óleo B por gravidade. III - Caixa coletora de óleo A caixa coletora de óleo serve para receber o óleo que vem da caixa separadora. É um depósito que deve ser esvaziado periodicamente. O óleo deve ser, então, encaminhado para a reciclagem. IV - Caixa de inspeção A caixa de inspeção é onde a eficiência da remoção do óleo pode ser verificada, e assim, finalmente, seguir para o sistema de drenagem urbana. O fundo da caixa de inspeção deve ser feito com um enchimento de concreto e uma declividade mínima
de 1% (1 cm por metro) de modo a garantir um rápido escoamento e evitar a formação de depósito. Figura 1 - Croqui esquemático do SSAO.
Fonte: Construtora DRM.
Os critérios de dimensionamento, obtidos através de dados de Jesus (1985), seguem relacionados no Quadro 3. Quadro 3 – Dimensionamento de caixas separadoras de óleo. Vazão Máxima (L/h)
Diâmetro(m)
Comprimento (m)
Largura(m)
1426
0,60
0,75
0,38
2036
0,70
0,87
0,44
3351
0,90
1,13
0,56
4140
1,00
1,25
0,62
5976
1,10
1,50
0,75
9324
1,50
1,86
0,93
Fonte: JESUS, 1985.
Após a construção da caixa separadora de água e óleo, recomenda-se o seu enchimento com água limpa para verificar possíveis rompimentos, vazamentos e, além disso, para garantir que, quando ocorrer a chegada da água oleosa, o óleo não seja carregado diretamente para a caixa de inspeção, certificando assim a eficiência da separação do óleo. (ZEPPINI, 2013).
Periodicamente, os resíduos sólidos retidos que se acumulam nas caixas de areia e no SSAO deverão ser retirados manualmente ou através de sistemas à vácuo. Esta operação visa manter a eficiência do sistema e a não poluição do meio ambiente. As tampas das caixas de visitas e sistemas de tratamento, principalmente no caso de câmaras subterrâneas, deverão permanecer desobstruídas de forma que possam ser inspecionadas para recebimento de manutenção periódica. A frequência da limpeza deverá ser estimada em função da quantidade de veículos lavados e material retido, acondicionando os resíduos em tambores ou reservatórios apropriados, devidamente cobertos e protegidos das intempéries, principalmente para evitar a proliferação de vetores. Segundo a Agencia Nacional do Petróleo, os óleos retirados dos sistemas separadores água e óleo devem ser encaminhados para empresas que realizam refino. O refino de óleo consiste em um processo industrial onde os óleos lubrificantes usados ou contaminados são submetidos à remoção de contaminantes dos produtos de degradação e de aditivos. Ao final do processo, o produto obtido apresenta as mesmas características do óleo lubrificante básico. A distância máxima entre as caixas de areia e de inspeção deve ser de 20 m. As tubulações de ligação deverão ter declividade mínima de 3 % (3 cm por metro). Quando construídas em alvenaria, as caixas terão paredes mínimas de 20 cm, e a dimensão mínima de 60 cm sendo revestidas de argamassa de cimento e fundo em concreto. (JESUS, 1985). As caixas separadoras de óleo serão construídas de modo a terem uma lâmina líquida mínima de 40 cm e fecho hídrico mínimo de 35 cm. As caixas de inspeção terão dimensões mínimas de 60 cm, com profundidade máxima de 87 cm. (JESUS, 1985). Devem ser realizadas limpezas periódicas das caixas de areia e caixas coletoras de óleo, cuja frequência depende do volume de serviços, ou seja, do número de lavagens e trocas de óleo diário, podendo ser semanais ou quinzenais.
O material retido no fundo da caixa retentora de areia deve ser retirado e encaminhado ao aterro industrial. O óleo retirado das caixas coletoras deve ser acondicionado em recipiente próprio e encaminhado para reciclagem.
3 MATERIAIS E MÉTODOS O presente estudo foi desenvolvido com base em visitas técnicas no período de fevereiro a maio de 2015 em uma empresa construtora e um posto de abastecimento de automóveis que se utilizam de sistemas de separação de água e óleo para tratamento da água utilizada na lavagem de seus veículos e peças, no caso da construtora, como também nas trocas de óleo no posto de abastecimento. Em cada estabelecimento foram verificados o funcionamento e a manutenção do SSAO implantados, através de entrevistas não estruturadas com os proprietários e responsáveis técnicos.
3.1. Construtora A construtora civil está situada no município de Teutônia, a empresa possui estrutura própria para manutenção, troca de óleo, além de serviços de manutenção, lavagem e lubrificação, de seus veículos. Estes veículos permanecem em constante movimentação pelo Estado e possui licença de operação, além de bom sistema organizacional. Em relação ao foco de avaliação do presente estudo, avaliado o SSAO onde são realizados serviços de lavagens de carroceria e chassis de carros caminhões e máquinas pesadas, além de operações de manutenção, limpeza e lubrificação de peças. As figuras 2 e 3 apresentam um aspecto geral das empresas avaliadas.
Figura 2- Panorama geral da Construtora. Fonte: Do autor.
3.2. Posto de Abastecimento O posto de abastecimento em questão está situado no município de Teutônia, e apresenta serviços de abastecimento de gasolina e álcool. (Figura 3). A empresa possui licença de operação, de acordo com previsto na Resolução CONAMA 319/2002, além de bom sistema organizacional, com gerência central e unidade da rede.
Figura 3 - Aspecto geral do Posto de Abastecimento. Fonte: Do autor.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Quando da visita a empresa construtora e ao posto de abastecimento foi observado que ambos possuem o SSAO a fim de preservar o meio ambiente com visão à proteção do nosso planeta em si. No SSAO da construtora existem implantados três tanques, respectivamente com volume de 500, 250 e 250 litros, onde a entrada e saída da água ficam em altura média nos tanques sendo que a borra menos densa flota , estabelecendo-se na parte superior e as areias ainda contidas sedimentam no fundo dos tanques, enquanto que a saída na altura média leva somente a água por ter uma densidade intermediária entre a fase oleosa e a areia. Na parte superficial onde ocorre a acumulação da borra oleosa foram instaladas saídas por onde a borra oleosa é removida. Quando as saídas instaladas para remoção da borra oleosa não forem eficientes suficientemente deverá ocorrer a remoção manualmente. A borra oleosa removida é acondicionada provisoriamente em um tonel de lata de 200 litros, e após a destinação final é realizada por empresas devidamente habilitadas. As areias retidas também são removidas, desidratadas e acondicionadas junto com as demais areias retiradas anteriormente. No posto de abastecimento o SSAO é composto por 4 módulos: Gradeador (que elimina sólidos como pedras, folhas, plásticos de balas, entre outras), Caixa Separadora com capacidade de 320 litros (onde é realizada a separação entre água e óleo), Módulo de Coleta Óleo (onde ficará armazenado o óleo após a separação), Módulo medidor de vazão/coleta de amostras (que serve para verif icar se a vazão do sistema está de acordo com o dimensionado, e também coletar amostras que serão enviadas ao laboratório para verificar se o tratamento está sendo feito adequadamente. O sistema atua em quatro etapas, passando pelos módulos citados acima que irão garantir a melhor qualidade do efluente. Ao final do processo a borra oleosa é armazenada provisoriamente em um tonel de lata de 200 litros provisório até que haja a geração de uma certa quantidade de resíduos contaminados com óleo, para que viabilize o transporte. A licença de operação prevê a realização da limpeza adequada do SSAO por funcionário treinado por um responsável técnico, coletar e analisar semestralmente os
parâmetros físico-químicos determinados segundo a portaria 043/2009-FEPAM, além de anualmente apresentar dois laudos de análise de cada caixa separadora da atividade acompanhado com o laudo de coleta de efluentes líquidos corretamente preenchidos e assinado pelo responsável pela coleta, responsável técnico da empresa e empreendedor. Quanto a manutenção dos sistemas separadores de água e óleo, foram observados primeiramente, que os funcionários dos estabelecimentos possuem a boa prática de observar com frequência os separadores, inclusive conhecem seus princípios básicos, porém, preferem delegar a manutenção e vistoria dos separadores a terceiros que executam a retirada do óleo para processos de rerrefino. Fenômenos de obstrução de tubulações, danos físicos, mau posicionamento dos elementos coalescentes, além de outros podem ser evitados com a realização dos procedimentos mais simples. Para saber a real eficiência destes SSAO foi estudado os resultados dos laudos de cada empresa, conforme descritos nos Quadros 4 e 5. Quadro 4 - Resultados da análise de água da empresa construtora. Parâmetros Demanda Química de Oxigênio pH Sólidos Sedimentáveis Óleos e Graxas Totais Fenol **
Unidades mg O 2/l -ml/l mg/l mg/l
Resultado 50,0 7,04 <0,1 9,1 0,036
** Análise de terceirizada no Laboratório Quimioambiental Fonte: Laboratório L’ACQUA Tecnologia Ambiental Ltda.
Quadro 5 - Resultados da análise de água do posto de abastecimento. Parâmetros Demanda Química de Oxigênio pH Sólidos Sedimentáveis Óleos e Graxas Totais Fenol
Unidades mg O 2/L -ml/L mg/L mg/L
Fonte: Laboratório ECONSULTING Gestão Ambiental e Higiene Ocupacional.
Resultado 12,0 6,0 <0,1 <10 <0,003
Conforme a Resolução CONSEMA 128/2006, o lançamento de efluente dos SSAO dos dois locais de estudo atende aos parâmetros exigidos por lei. Comparando os resultados das análises dos Quadros 4 e 5, o parâmetro que mais varia é a DQO em 38,0 mg O 2/L a menos no posto de abastecimento do que na construtora, isso ocorre em função da vazão de cada estabelecimento. Para atividades já implantadas o mínimo é de 160 mg/L, para vazões superiores a 10.000 m3/dia, e máximo de 450 mg/L para vazões inferiores a 20 m 3/dia. Para atividades a serem implantadas o mínimo é de 100 mg/L, para vazões superiores a 10.000 m3/dia, e máximo de 360 mg/L, para vazões inferiores a 20 m 3/dia. (SECRON; GANDHI; FILHO, 2010).
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Com o presente estudo constatou-se que a eficiência desse sistema está diretamente ligada à quantidade de sólidos presente no afluente, à quantidade de material oleoso presente no efluente a ser tratado sendo que quanto maior a quantidade de sólidos e partículas oleosas presentes no efluente, existe uma necessidade maior de tempo de detenção hidráulica, menores necessidades de intervalos para realização da limpeza da caixa e a necessidade de diminuir a vazão do efluente para não comprometer a eficiência do sistema. Os órgãos ambientais do município precisam realizar visitas técnicas periódicas aos estabelecimentos para avaliar os SSAO, se tornando conhecedores da realidade encontrada nos empreendimentos. Observou-se que os efluentes das atividades automotivas analisadas, em seus respectivos sistemas separadores água e óleo, atendem e se encontram em conformidade com os limites de lançamento de efluentes estabelecidos pela legislação ambiental do estado do Rio Grande do Sul, para os parâmetros propostos no protocolo de monitoramento.
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