Novas Tendências para Tratamento de Efluentes

Os efluentes líquidos da área de mineração são constantemente analisados 

para verificar a qualidade e o pH (acidez).

• Processos oxidativos avançados: Tais métodos visam mineralizar os poluentes e converte-los em CO2, H2O e ácidos minerais. POAs são, por definição, processos fundamentados na geração de radical hidroxila, de características fortemente oxidantes. Uma das principais características deste tipo de processos está representada pela sua alta inespecificidade, permitindo a completa mineralização de inúmeros substratos de relevância ambiental, em tempos usualmente bastante curtos (segundos) (NOGUEIRA e JARDIM, 1993; BAIRD, 1999; RODRIGUES, 2001; WANG et Al, 2002). 

Radicais hidroxilas podem ser gerados in situ, através de processos homogêneos ou heterogêneos, irradiados ou não ex. fotocatálise heterogênea (ZAMORA et al, 1999;CHEN et al,2000; WANG et al,2002; BÉLTRAN et al,2002, citados por ZAMORA, 2003). Em geral, sistemas homogêneos e irradiados apresentam uma elevada eficiência de degradação o que, junto com a sua simplicidade operacional, concede boas características como para servir de base para o desenvolvimento de rotinas de remediação, principalmente de substratos resistentes à degradação.

Estudo de Impacto Ambiental no Corpo Receptor:

• O aspecto positivo da eficiência de um sistema de tratamento de efluentes tem como vantagens, diminuição da carga orgânica lançada nos rios, Diminuição da carga microbiológica descarregada no ambiente, Geração de parques ecológicos e manutenção da capacidade de reprodução dos ecossistemas. 

O aspecto negativo da ineficiência de um sistema de tratamento de efluentes é a contaminação da água subterrânea por elementos contaminantes não removidos pelo sistema de tratamento, presença de elementos potencialmente tóxicos na biota e sendo transmitida ao longo da cadeia alimentar, geração de odores desagradáveis, presença de vetores, contaminação do solo, do ar e da água, ocasionando graves danos ao meio ambiente.

Legislação Ambiental:

• Em 1980 os Estados Unidos estabeleceram um programa chamado superfund, com o objetivo de limpar depósito de lixos tóxicos abandonados ou ilegais, que poluíam as águas subterrâneas. Os contaminantes perigosos mais comuns nestes locais são os metais pesados: chumbo, cádmio e mercúrio e os compostos orgânicos: benzeno, tolueno, xileno, etilbenzeno e tricloroetileno. 

Uma substância é chamada perigosa quando constitui um risco para o ambiente, especialmente para os seres vivos. Assim, os resíduos perigosos são substâncias que foram descartadas ou designadas como resíduos e que, representam um risco. A maioria dos resíduos perigosos são substâncias comerciais ou subprodutos resultantes de sua fabricação.

• A normatização brasileira praticamente é uma transcrição, com adaptações, da legislação americana promulgada no inicio da década de 80. Decorridos quase dez anos da vigência das Normas da ABNT, NBR 10004 a 10007 e atual ISO 14001 que trata dos critérios classificatórios de Resíduos, faz-se necessário promover alterações. 

A Norma ISO 14001 consiste de cinco elementos estruturais e sucessivos relacionados entre si, sendo assim descritos:

• Política ambiental – responsabilidade ambiental da organização. 
• Planejamento – inventário da situação ambiental. 
• Implementação e operação – estruturas apropriadas de pessoal, de organização e de processo para que os objetivos possam ser alcançados. 
• Verificação e ação corretiva – realização de auditorias ambientais. 
• Avaliação pela alta administração verificação e avaliação periódica para garantir adequação e eficácia; circulo de Deming - “plan – do – check – act” (planejar – executar – avaliar – melhorar). 

Sistema de Gestão Ambiental na Industria:

• O ponto inicial da gestão ambiental se encontra na conceitualização de um projeto de desenvolvimento, entendido como um conjunto complexo de atividades e transformações planejadas para transformar o ambiente natural e humano e que envolve o investimento de capital (tanto econômico como cultural) e de tecnologia. 

Tais projetos de desenvolvimento são as ações necessárias para a materialização de um modelo de desenvolvimento, entendido como um processo ou série de etapas que envolvem múltiplos aspectos da vida social, sobre os que devem se efetuar um processo de mudança induzido em direção a uma situação modernizante, conforme o modelo dos chamados países desenvolvidos. Neste modelo, o investimento de capital e progresso tecnológico constituem os fatores principais do desenvolvimento.

• Os grandes projetos da infra-estrutura ou os de inclusão e implementação de processos de transformação das regiões para acrescentar ou otimizar as atividades produtivas constituem projetos de desenvolvimentos por si próprios mesmo que façam parte de projetos de desenvolvimentos mais amplos tais como os que têm a ver com o desenvolvimento econômico, político e social de uma nação. Nesta ordem de idéias, o impacto ambiental pode se questionar de uma maneira genérica com a introdução de fatores exógenos de mudança nas relações entre a natureza e cultura, ambiente e sociedade, habitat e populações, ocasionadas pela construção e operação de projetos de desenvolvimento. 

A gestão ambiental contempla de maneira integrada todos os aspectos que compõe o meio humano e o meio natural em sua interação com os projetos de infraestrutura, enquanto que vetores se introduzem modificações significativas ao mesmo. Mesmo que os possíveis arranjos disciplinares sejam numerosos, se trabalhará com base em cinco divisões analíticas: física, biológica, econômica, cultural e política.

• Os impactos ambientais, específicos para o contexto particular de cada projeto e sua identificação, avaliação, prevenção, mitigação ou compensação, constituem o objeto da gestão ambiental.O fato de ser o impacto ambiental o centro da gestão, obriga a sua identificação e avaliação e a definição de planos e programas para o manuseio de cada impacto e em suma, a articulação das considerações ambientais em cada uma das fases dos projetos seguindo o esquema: 

Diagnóstico === > avaliação dos impactos === > manuseio === > custos

• É importante ressaltar o fato de que a realização duma gestão ambiental responsável, que aponta o desenvolvimento sustentável e a consolidação de processos democráticos, implica em processos de participação comunitária, e aquelas comunidades que de alguma outra maneira se sintam afetadas pelos impactos derivados do projeto. Portanto, um estudo de impacto ambiental, deve ser construído com a comunidade e cada medida de gestão deve ser avaliada pela comunidade, através de um processo de informação e consulta. 

O estudo dos impactos de um projeto é um só e se desenrola através de diferentes fases, de uma maneira progressiva, avançando desde o reconhecimento geral do meio no qual se circunscreve o projeto a identificação preliminar dos possíveis conflitos e impactos ambientais, passando por um dimensionamento e evolução detalhada dos impactos, até chegar-se ao projeto posto em prática, seguimento e evolução expostos do plano de manejo ambiental.

• O processo de estudos ambientais é um projeto de desenvolvimento e infraestrutura, obedece a lógica de prevenir ou mitigar os impactos ambientais; compensar danos ou perdas e potencializa vetores de desenvolvimento em benefício da região envolvida com o projeto. 

Prevenção de Poluição:

• A poluição ambiental tem sido apontada como um dos maiores problemas que afeta a sociedade moderna e se deve basicamente ao aumento populacional, acompanhado do desenvolvimento industrial e agrícola e a intensificação de outras atividades humanas, gerando cada vez mais resíduos domésticos e industriais. Resíduos domésticos muitas vezes dispostos indiscriminadamente em áreas sem controle apropriado, bem como os efluentes industriais. Porém, atualmente percebe-se maior adesão da população aos programas de coleta seletiva de resíduos sólidos. 

E no contexto industrial, é visivelmente significativa a mudança em relação à qualidade ambiental devido a um mercado operativo, globalizado e altamente competitivo que é apontado como um agente catalisador de mudanças. A disposição inadequada de resíduos têm resultado em diversos impactos ao meio ambiente.

• A atual conscientização da sociedade com relação à questão ambiental, o processo de globalização e a normatização crescente ratificam a necessidade da criação de um programa de gestão de resíduos. A própria criação da ISO 14000, que versa sobre a gestão e auditoria ambiental, é um reflexo de que a questão ambiental é cada vez mais importante. Até mesmo as indústrias já estão começando a descobrir que a redução e o reciclo são alternativas melhores que a disposição final de resíduos, uma vez que mundialmente há três grandes razões para isso: custos, legislação e imagem corporativa. Diante desse cenário, tem-se observado em âmbito mundial, grande ênfase nos programas de minimização de geração de resíduos, seu reciclo e reuso. 

A iniciativa privada tem também se dedicado à exploração de sistemas alternativos de tratamento e disposição final dos mais diversos tipos de resíduos industriais e domésticos contendo metais pesados.

• De duas décadas para cá é que os regulamentos ambientais tem sido mais rigorosos quanto aos riscos ecológicos e a contaminação ambiental associada à saúde humana aumentando a conscientização. Em muitos casos as tecnologias de tratamento convencional têm suas limitações apenas transferindo estes contaminantes para outra fase. Entretanto, várias alternativas de tratamento tecnológico têm se desenvolvido nestes últimos anos requerendo que se encontre um ajuste ambiental. 

Outras Considerações:

• As novas tecnologias estão sendo desenvolvidas principalmente da necessidade de proporcionar um nível mais apurado no tratamento de efluentes. A relação custo/benefício que um sistema de tratamento de esgotos pode propiciar, depende com que se elabora o projeto, executa-se a obra e realiza-se a operação, não somente do processo escolhido, mas, também da competência e honestidade. Os efluentes líquidos e sólidos de uma estação de tratamento de esgoto devem produzir o menor impacto possível a natureza e eventualmente serem reaproveitados. Este é grande objetivo e desafio das novas tecnologias que estão sendo estudadas. 

É importante salientar que em nosso país a consciência quanto às questões ambientais é mínima na população e inexistente na maioria de nossos administradores públicos. Quando uma empresa atende a legislação, que é bastante branda quanto aos efluentes lançados nos corpos receptores, a tendência geral é achar que ela esta cumprindo sua obrigação. Maior que a obrigação legal é a responsabilidade com as gerações atuais e principalmente com as futuras.

Saneamento Ambiental:

• Assegurar os direitos humanos fundamentais de acesso à água potável e à vida em ambiente salubre nas cidades e no campo, mediante a universalização do abastecimento de água e dos serviços de esgotamento sanitário, coleta e tratamento dos resíduos sólidos, drenagem urbana e controle de vetores e reservatórios de doenças transmissíveis. 

Cenário:

• Aproximadamente 60 milhões de brasileiros, moradores em 9,6 milhões de domicílios urbanos, não dispõem de coleta de esgoto. Essa deficiência está exposta especialmente nos bolsões de pobreza das grandes cidades, assim como nas cidades de até 20.000 habitantes e nas regiões Norte e Nordeste do Brasil. 

É acentuada também a deficiência de tratamento ao esgoto coletado. Quase 75% de todo o esgoto sanitário coletado nas cidades é despejado "in natura", o que contribui decisivamente para a poluição dos cursos d'água urbanos e das praias.

• Há mais carências importantes em matéria de saneamento ambiental: dos 60 milhões de brasileiros que não contam com coleta de esgoto, cerca de 15 milhões (3,4 milhões de domicílios) não tem acesso à água encanada. E uma parcela da população que têm ligação domiciliar não conta com abastecimento diário e nem de água potável com qualidade. 

Além disso, 16 milhões de brasileiros não são atendidos pelo serviço de coleta de lixo. E, nos municípios de grande e médio porte onde o sistema convencional de coleta poderia atingir toda a produção diária de resíduos sólidos, esse serviço não atende adequadamente os moradores das favelas, das ocupações e dos bairros populares, por conta da precariedade da infra-estrutura viária naquelas localidades.

• Outros dramas: em 64% dos municípios o lixo coletado é depositado em lixões "a céu aberto". E em muitos municípios pequenos sequer há serviço de limpeza pública minimamente organizado. 

A tudo isso se soma à falta de drenagem, percebida especialmente a cada chuva mais intensa, quando provoca alagamentos e enchentes nas áreas de estrangulamento dos cursos d'água. Cuidar da Natureza é cuidar da Vida!

Efluentes Hídricos de uma refinaria:

Principais contaminantes encontrados nos efluentes hídricos de uma refinaria A seguir os principais contaminantes de efluentes hídricos de refinaria:

• Óleos e Graxas 
• Fenóis 
• Mercaptanas 
• Sulfetos 
• Cianetos 
• Chumbo 
• Mercúrio 
• Cromo 
• Zinco 
• Amônia 
• Fosfatos 
• Nitrito e Nitrato 

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, tubo vias, 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 terciário. 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 transforma-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 difícil metabolização, 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.

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.

Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos:

• Todas as correntes poluídas, depois de coletadas em sistemas característicos e separadas, 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 subsequentes 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, enquanto que os sólidos vão para o fundo por serem mais densos. O processo é contínuo e lembra o empregado no clarificador convencional. 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 citadas algumas vantagens: Este separador é mais eficiente, muito 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, admitem-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 água e ar são bruscamente expandidos 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, consequentemente, 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.

Tratamentos Secundários e 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 tipos 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 contrário, sintetizam as matérias orgânicas, 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 se denominado 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 consequente 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 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 se constituem, simplesmente, de um caixa fechado 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 os quais 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:

• Lagoas de mistura completa – a potência de aeração é tal que permite a manutenção dos sólidos em suspensão.
• 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 uma 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 no tanque de aeração, é misturado com o lodo recirculado do processo e separado do decantador secundário. Tanto as Lagoas aeradas, quanto às 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 realizada através da adição de cal, para manutenção da alcalinidade através da retenção do CO2 produzido pelas bactérias no processo de respiração.

Resíduos Sólidos:

Introdução:

• A disposição final de resíduos sólidos tem se constituído num dos mais difíceis problemas 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 à 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 em médio prazo.

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

A Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), está soltando efluentes no Rio Sangão. 

O líquido, que possui uma coloração preta e uma espuma branca, 

tem forte mau cheiro, que incomoda quem vive na região. 

Normas: 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:

1. Resíduos Classe I: Perigosos
2. Resíduos Classe II: Não Inertes
3. 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, excetuando-se os padrões de aspecto, cor, turbidez e sabor. Como exemplo desses materiais podem ser citados 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 frequente 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.

Gerenciamento de resíduos sólidos:

• Nos anos oitenta, foi desencadeada 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.

Atualmente, as sobras industriais refletem duas grandes preocupações de valores distintos:

• Ambiental: a necessidade de harmonizar a correta destinação com os conceitos ecológicos
• Econômico: o resíduo tem sua origem na matéria-prima adquirida e que não resultou em produto acabado.

Diante desta realidade, torna-se imprescindível o desenvolvimento e a adoção de novas tecnologias.

Prioridades no gerenciamento interno:

• A segregação dos resíduos deve ocorrer no próprio local da geração. A partir da separação, pode-se reciclar ou reaproveitar, na mesma Empresa ou por empresas terceirizadas.

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, têm-se as sucatas metálicas, lixos de paradas e as embalagens descartáveis (caixas de madeira, de papelão ou sacos de papel ou plásticos e 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)
• 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.

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 ser recuperada 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), 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. A drenagem de equipamentos para serem entregue 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 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.

• Via de regra, deve-se trabalhar pela não geração e redução de resíduos e novos procedimentos e investimentos para aumentar o reaproveitamento, os quais devem ser analisados e decididos numa segunda etapa.

Reprocessamento:

Consiste, essencialmente, no retorno do resíduo ao processo produtivo, como matéria-prima.

• 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.

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 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 SÃO (separador de água e óleo), 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 Petrobrás, 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 sequência:

• 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 SAO, 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 submetida 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 mercaptanas 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, re-emulsificará, incorporando a água do lastro;
• Reinjetado diretamente na unidade, antes da dessalgadora, re-emulsificará 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 reprocessado.

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.

Reciclagem:

• 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 segundo grupo é constituído pela borras oleosas de baixa concentração do 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 anteriormente 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.

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 indústrias 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. Vias de regra, esses resíduos contaminados precisam passar por um processo para eliminação da toxidez. Frequentemente, 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), situam-se 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 considerado 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.

Definições Importantes:

Passivo Ambiental:

• Econômico: Valores monetários, compostos basicamente de três conjuntos de itens: o primeiro, composto das multas, dívidas, ações jurídicas existentes ou possíveis, taxas e impostos pagos devido à inobservância de requisitos legais; o segundo, composto dos custos de implantação de procedimentos e tecnologias que possibilitem o atendimento às não-conformidades; o terceiro, dos dispêndios necessários à recuperação de área degradada e indenização à população afetada.

Importante notar que este conceito embute os custos citados acima mesmo que eles não sejam ainda conhecidos, e pesquisadores estudam como incluir no passivo ambiental os riscos existentes, isto é, não apenas o que já ocorre, mas também o que poderá ocorrer.

Os Reflexos da Produção / População e a Poluição:

O colapso do saneamento ambiental no Brasil chegou a níveis insuportáveis.

• A falta de água potável e de esgotamento sanitário é responsável, hoje, por 80% das doenças e 65% das internações hospitalares. Além disso, 90% dos esgotos domésticos e industriais são despejados sem qualquer tratamento nos mananciais de água. Os lixões, muitos deles situados às margens de rios e lagoas, são outro foco de problemas. O debate sobre o tratamento e a disposição de resíduos sólidos urbanos ainda é negligenciado pelo Poder Público.

Lixo é todo e qualquer resíduo sólido resultante das atividades diárias do homem em sociedade. Podem encontrar-se nos estados sólido, líquido e gasoso. Como exemplo de lixo temos as sobras de alimentos, embalagens, papéis, plásticos e outros.

• A definição de LIXO como material inservível e não aproveitável é, na atualidade, com o crescimento da indústria da reciclagem, considerada relativa, pois um resíduo poderá ser inútil para algumas pessoas e, ao mesmo tempo, considerado como aproveitável para outras.

Classificação:

Segundo o critério de origem e produção, o lixo pode ser classificado da seguinte maneira:

• Doméstico: gerado basicamente em residências;
• Comercial: gerado pelo setor comercial e de serviços;
• Industrial: gerado por indústrias (classe I, II e III);
• Hospitalares: gerado por hospitais, farmácias, clínicas, etc
• Especial: podas de jardins, entulhos de construções e animais mortos.

De acordo com a composição química, o lixo pode ser classificado em duas

categorias:

• Orgânico
• Inorgânico.

Destino do Lixo:

Resíduo Descartado Sem Tratamento:

Caso o lixo não tenha um tratamento adequado, ele acarretará sérios danos ao meio ambiente:

1. Poluição do solo: alterando suas características físico-químicas, representará uma séria ameaça à saúde pública tornando-se ambiente propício ao desenvolvimento de transmissores de doenças, além do visual degradante associado aos montes de lixo.
2. Poluição da água: alterando as características do ambiente aquático, através da percolação do líquido gerado pela decomposição da matéria orgânica presente no lixo, associado com as águas pluviais e nascentes existentes nos locais de descarga dos resíduos.
3. Poluição do ar: provocando formação de gases naturais na massa de lixo, pela decomposição dos resíduos com e sem a presença de oxigênio no meio, originando riscos de migração de gás, explosões e até de doenças respiratórias, se em contato direto com os mesmos.

Resíduo descartado com tratamento:
A destinação final e o tratamento do lixo podem ser realizados através dos seguintes métodos:

• Aterros sanitários (disposição no solo de resíduos domiciliares);
• Reciclagem energética (incineração ou queima de resíduos perigosos, com reaproveitamento e transformação da energia gerada);
• Reciclagem orgânica (compostagem da matéria orgânica);
• Reciclagem industrial (reaproveitamento e transformação dos materiais recicláveis);
• Esterilização a vapor e desinfecção por microondas (tratamento dos resíduos patogênicos, sépticos, hospitalares).

OBS. -Programas educativos ou processos industriais que tenham como objetivo a redução da quantidade de lixo produzido, também podem ser considerados como formas de tratamento.

Aterros Sanitários:

• Existe uma enorme diferença operacional, com reflexos ambientais imediatos, entre Lixão e Aterro Sanitário.

O Lixão representa o que há de mais primitivo em termos de disposição final de resíduos. Todo o lixão coletado é transportado para um local afastado e descarregado diretamente no solo, sem tratamento algum.

• Assim, todos os efeitos negativos para a população e para o meio ambiente, vistos anteriormente, se manifestarão. Infelizmente, é dessa forma que a maioria das cidades brasileiras ainda "trata" os seus resíduos sólidos domiciliares.

O Aterro Sanitário é um tratamento baseado em técnicas sanitárias (impermeabilização do solo/compactação e cobertura diária das células de lixo/coleta e tratamento de gases/coleta e tratamento do chorume), entre outros procedimentos técnico-operacionais responsáveis em evitar os aspectos negativos da deposição final do lixo, ou seja, proliferação de ratos e moscas, exalação do mau cheiro, contaminação dos lençóis freáticos, surgimento de doenças e o transtorno do visual desolador por um local com toneladas de lixo amontoado. Entretanto, apesar das vantagens, este método enfrenta limitações por causa do crescimento das cidades, associado ao aumento da quantidade de lixo produzido.

• O sistema de aterro sanitário precisa ser associado à coleta seletiva de lixo e à reciclagem, o que permitirá que sua vida útil seja bastante prolongada, além do aspecto altamente positivo de se implantar uma educação ambiental com resultado promissores na comunidade, desenvolvendo coletivamente uma consciência ecológica, cujo resultado é sempre uma maior participação da população na defesa e preservação do meio ambiente.

As áreas destinadas para implantação de aterros têm uma vida útil limitada e novas áreas são cada vez mais difíceis de serem encontradas próximas aos centros urbanos. Aperfeiçoam-se os critérios e requisitos analisados nas aprovações dos Estudos de Impacto Ambiental pelos órgãos de controle do meio ambiente; além do fato de que os gastos com a sua operação se elevam, com o seu distanciamento.

• Devido a suas desvantagens, a instalação de Aterros Sanitários deve planejada sempre associada à implantação da coletiva seletiva e de uma indústria de reciclagem, que ganha cada vez mais força.

Compostagem:

• A compostagem é uma forma de tratamento biológico da parcela orgânica do lixo, permitindo uma redução de volume dos resíduos e a transformação destes em composto a ser utilizado na agricultura, como recondicionante do solo. Trata-se de uma técnica importante em razão da composição do lixo urbano do Brasil.

Pode enfrentar dificuldades de comercialização dos compostos em razão do comprometimento dos mesmos por contaminantes, tais como metais pesados existentes no lixo urbano, e possíveis aspectos negativos de cheiro no pátio de cura.

Incineração:

Este tratamento é baseado na combustão (queima) do lixo.

• É um processo que demanda custos bastante elevados e a necessidade de um super e rigoroso controle da emissão de gases poluentes gerados pela combustão. O sistema de incineração do lixo vem sendo abandonado, pois além das despesas extraordinárias com a sua implantação e monitoramento da poluição gerada, implica também em relegar para segundo plano a coleta seletiva e a reciclagem, que são processos altamente educativos.

Não fossem essas desvantagens, a incineração seria um tratamento adequado para resíduos sólidos de alta periculosidade, como o lixo hospitalar, permitindo reduzir significativamente o volume do lixo tratado e não necessitar de grandes áreas quando comparada aos aterros sanitários; além da possibilidade do aproveitamento da energia gerada na combustão.

Reciclagem, Reutilização e Redução do Lixo:

• A corrida desenfreada na produção de bens de consumo pelo ser humano associado à escassez de recursos não-renováveis e contaminação do meio ambiente, leva-o a ser o maior predador do universo.Este problema tem despertado no ser humano o pensar mais profundamente sobre a reciclagem e reutilização de produtos que simplesmente seriam considerados inservíveis.

A reciclagem e a reutilização estão sendo vistas como duas importantes alternativas para a redução de quantidade de lixo no futuro, criando com isso bons hábitos de preservação do meio ambiente. O que nos leva a economizar matéria prima e energia. Em países desenvolvidos, como o Japão, a reciclagem e reutilização já vem sendo incentivadas e realizadas há vários anos, com resultados positivos.

• No Brasil já temos grupos que estão atentos aos problemas mencionados e buscando alternativas para resolvê-los. Indústrias nacionais e subsidiárias estrangeiras já iniciaram programas de substituição de embalagens descartáveis, dando lugar e materiais recicláveis. As prefeituras das cidades de São Paulo e Curitiba já iniciaram programas de coleta seletiva do lixo contando para isto, com o apoio da população que já está sensível a estas questões.

Mesmo que a prefeitura de sua cidade não tenha instituído a coleta de lixo seletiva, separe em 2 recipientes: os recicláveis (papel, jornal, plástico, vidros, ETC.) e os que não são.

Os 3 Rs para o Controle do Lixo:

• Os 3Rs para controle do lixo são REDUZIR, REUTILIZAR e RECICLAR. Reduzindo e reutilizando se evitará que maior quantidade de produtos se transformem em lixo. Reciclando se prolonga a utilidade de recursos naturais, além de reduzir o volume de lixo.

Exemplos:

• Cacos de vidros são usados na fabricação de novos vidros, o que permite a economia de energia.
• O reaproveitamento do plástico ajuda a poupar petróleo e, portanto, dinheiro. Reciclar Papel, além da economia, significa menos árvores derrubadas.

Reduzir:

• Reduzir o lixo em nossas casas implica em reduzir o consumo de tudo o que não nos é realmente necessário. Isto significa rejeitar produtos com embalagens plásticas e isopor, preferindo as de papelão que são recicláveis, que não poluem o ambiente e desperdiçam menos energia.

Reutilizar:

Reutilizar significa usar um produto de várias maneiras. Como exemplos:

• Reutilizar depósitos de plásticos ou vidro para outros fins, como plantar, fazer brinquedos;
• Reutilizar envelopes, colocando etiquetas adesivas sobre o endereço do remetente e destinatário;
• Aproveitar folhas de papel rasuradas para anotar telefones, lembretes, recados;
• Instituir a Feira de Trocas para reciclar, aproveitando ao máximo os bens de consumo, como: roupas, discos, calçados, móveis.

Reciclar:

• Reciclar é uma maneira de lidar com o lixo de forma a reduzir e reusar. Este processo consiste em fazer coisas novas a partir de coisas usadas. A reciclagem reduz o volume do lixo, o que contribui para diminuir a poluição e a contaminação, bem como na recuperação natural do meio ambiente, assim como economiza os materiais e a energia usada para fabricação de outros produtos.

Três setas compõem o símbolo da Reciclagem, cada uma representa um grupo de pessoas que são indispensáveis para garantir que a reciclagem ocorra. A primeira seta representa os produtores, as empresas que fazem o produto. Eles vendem o produto para o consumidor, que representa a segunda seta. Após o produto ser usado ele pode ser reciclado. A terceira seta representa as companhias de reciclagem que coletam os produtos recicláveis e através do mercado, vendem de volta o material usado para o produtor transformá-lo em novo produto.

• O símbolo de reciclagem é como um grande círculo, sendo o grupo mais poderoso no processo, o Consumidor, ou seja, NÓS! Há uma grande diferença entre produto RECICLÁVEL e o RECICLADO.

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