Controle e Tratamento de Poluentes
Jefferson F. Pinto
UNIMEP - Campus SBO - FEAU
Glaucia M. F. Pinto
FACP
Versão 110222, Fevereiro de 2011
ii
FICHA CATALOGRÁFICA
Pinto, Jefferson Ferreira; Pinto, Glaucia Maria FerreiraControle e Tratamento de Poluentes
Jefferson F. Pinto; Glaucia M. F. Pinto.�Campinas,SP:[s.n.], 2011.
Obra licenciada sob uma: Licença Creative Commons Atribuição 3.0 Unported
Para ver cópia da licença visite:
�http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/�
ou envie uma solicitação para:
Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900,
Mountain View, California, 94041, USA.
Sumário
1 Prefácio 1
1.1 Legislação ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Estrutura funcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 De�nições . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.1 Contaminante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.2 Poluente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.3 Controle e tratamento de poluentes . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.4 Redução, reuso e reciclagem de poluentes . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.5 Licenciamento ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.6 Estudos ambientais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.7 Formas de poluir o meio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.8 Origem dos poluentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3.9 Localização geográ�ca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3.10 Formas de lançamento de poluentes . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.11 Frequência de lançamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3.12 Impacto ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3.13 Crise ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
iii
iv SUMÁRIO
1.3.14 Recursos naturais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.15 Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.16 E�ciência de destruição e remoção . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 Resíduos sólidos 13
2.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 Aspectos históricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3 Legislação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 Classi�cação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.4.1 Listagens da NBR 10.004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.2 Resíduos classe I - Perigosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.4.3 Resíduos classe II - Não perigosos . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5 Tratamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5.1 Oxidação Química . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.2 Precipitação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.5.3 Redução química . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.5.4 Neutralização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.5.5 Troca Iônica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.5.6 Extração por Solvente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.5.7 Filtração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.8 Destilação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.9 Decantação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.10 Centrifugação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.5.11 Landfarming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
SUMÁRIO v
2.5.12 Compostagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5.13 Incineração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.5.14 Estabilização e solidi�cação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.5.15 Calcinação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.5.16 Tratamentos mistos (Físico/Químico/Biológico) . . . . . . . . . 39
2.6 Aterro sanitário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.7 Gerenciamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.7.1 Prevenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.7.2 Reciclagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.7.3 Otimização da disposição �nal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.7.4 Ações corretivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3 E�uentes líquidos 49
3.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2 Propriedades da água . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.1 Características de um corpo de água . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.3 Classi�cação de corpos de água . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.3.1 Índice de Qualidade da Água . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.2 Índice de Substâncias Tóxicas e Organolépticas . . . . . . . . . 56
3.3.3 Índice do Parâmetro Mínimo para Preservação da Vida Aquática 60
3.3.4 Índice de Estado Tró�co . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4 Tratamento de água para abastecimento . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.4.1 Tratamento de água para uso doméstico . . . . . . . . . . . . . 64
3.4.2 Tratamento de água para �ns industriais . . . . . . . . . . . . . 65
vi SUMÁRIO
3.5 Tratamento de e�uentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.5.1 E�uentes domésticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.5.2 E�uente industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.6 Estações de tratamento de água ou e�uente . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.7 Tratamento preliminar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.7.1 Gradeamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.7.2 Peneiramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.7.3 Caixas de areia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.7.4 Separadores água-óleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.8 Tratamento Primário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.8.1 Clari�cador primário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.9 Tratamento secundário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.9.1 Lagoas facultativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.9.2 Reatores biológicos aeróbios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.9.3 Reatores biológicos anaeróbios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.9.4 Filtros biológicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.9.5 Reatores por lodo ativado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.9.6 Tratamento físico químico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.10 Tratamento terciário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.10.1 Coagulação e/ou Floculação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.10.2 Sistemas de adsorção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.10.3 Processos de oxidação ou redução . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.10.4 Troca iônica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
SUMÁRIO vii
3.10.5 Filtração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4 Emissões gasosas 95
4.1 Padrões de emissão e de qualidade do ar . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.1.1 Índice de qualidade do ar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.2 Inventário de emissões de fontes de poluição . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.2.1 Métodos para estimativa de emissões . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.3 Seleção da melhor alternativa economicamente viável . . . . . . . . . . 104
4.4 Caracterização das emissões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.4.1 Material particulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.4.2 Compostos orgânicos voláteis - VOC's . . . . . . . . . . . . . . 107
4.4.3 Óxidos de nitrogênio (NOx) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.4.4 Óxidos de enxofre (SOx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.4.5 Monóxido de Carbono (CO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.4.6 Gases inorgânicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.4.7 Odores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.5 Tecnologias para controle e tratamento de emissões . . . . . . . . . . . 112
4.5.1 Modi�cações de processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.5.2 Filtros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.5.3 Separadores ciclônicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.5.4 Precipitador eletrostático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.5.5 Sistemas absorvedores ou lavadores de gases . . . . . . . . . . . 121
4.5.6 Sistemas adsorvedores ou �ltros de carvão ativado . . . . . . . . 125
4.5.7 Condensação criogênica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
viii SUMÁRIO
4.5.8 Incineração térmica ou catalítica . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
4.5.9 Controle de odores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
5 Licenciamento ambiental 135
5.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
5.2 Órgão ambiental responsável e tipos de licenças ambientais . . . . . . . 136
5.3 Processo de licenciamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
5.4 Obrigatoriedade da licença ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
5.5 EIA/RIMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Lista de Figuras
2.1 Caracterização e classi�cação dos resíduos sólidos. . . . . . . . . . . . . 21
2.2 Vista interna da câmara de combustão com revestimento refratário. . . 36
2.3 Forno rotativo com câmara de combustão secundária dotado de ciclone. 37
2.4 Incinerador de resíduos urbanos (câmara �xa). . . . . . . . . . . . . . . 37
2.5 Comparativo entre aterro e lixão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.6 Comparativo entre aterro e lixão (cont.). . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.7 Disposição de material em aterro sanitário. . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.8 Compactação de material em aterro sanitário. . . . . . . . . . . . . . . 45
2.9 Esquema de impermeabilização. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.10 Esquema de captação de biogás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.11 Controle do chorume. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.1 Ciclo hidrológico e �uxo de água em trilhões de litros por dia. . . . . . 51
3.2 Arranjo de moléculas de água em torno dos ânions Cl− e cátions Na+. 52
3.3 Pontes de hidrogênio entre moléculas de água. . . . . . . . . . . . . . . 53
3.4 Estrati�cação térmica em um lago. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5 Parâmetros e seus pesos para cálculo do Índice de Qualidade das Águas
(IQA). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
ix
x LISTA DE FIGURAS
3.6 Grá�co para calculo do Índice de Substâncias Tóxicas e Organolépticas
(ISTO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.7 Esquema da grade autolimpante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.8 Grade autolimpante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.9 Grade com rosca sem �m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.10 Esquema da caixa de areia autolimpante. . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.11 Separador água-óleo modelo API. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.12 Clari�cador primário. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.13 Mecanismo de degradação biológica dos poluentes. . . . . . . . . . . . . 76
3.14 Reatores anaeróbicos, com sistema de captação do biogás. . . . . . . . . 78
3.15 Sistema de armazenamento do biogás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.16 Aguapé, vegetal usado frequentemente em �torremediação. . . . . . . . 79
3.17 Relação entre o alimento disponível e a idade bacteriana. . . . . . . . . 81
4.1 Separador ciclônico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.2 Precipitador eletrostático. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.3 Lavador de gases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.4 Equipamento de adsorção com regeneração. . . . . . . . . . . . . . . . 127
Lista de Tabelas
3.1 Propriedades da água. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2 Categoria e ponderação pelo índice IQA. . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3 Parâmetros tóxicos e organolépticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.4 Contagem de cianobactérias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.5 Variáveis essenciais (PE ) do IPMCA e suas ponderações. . . . . . . . . 61
3.6 Substâncias tóxicas (ST ) do IPMCA e suas ponderações. . . . . . . . . 62
3.7 Classi�cação �nal pelo IPMCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.8 Agentes coagulantes/�oculantes inorgânicos . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.9 Agentes coagulantes/�oculantes orgânicos (polieletrólitos) . . . . . . . . 85
3.10 Desempenho típico de sistema de adsorção para uma concentração de
1000mg/L na alimentação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.11 Tabela de ordem decrescente de a�nidade iônica . . . . . . . . . . . . . 92
4.1 Padrões de qualidade do ar - CONAMA (1990) . . . . . . . . . . . . . 97
4.2 Critérios para episódios agudos de poluição do ar - CONAMA (1990) . 98
4.3 Índices de qualidade do ar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.4 Limite de percepção odorífera típicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.5 Características de tecidos �ltrantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
xi
Capítulo 1
Prefácio
a)
Esta apostila aborda o tema Controle e Tratamento de Poluentes e/ou
Resíduos, ou seja, introduz a de�nição dos poluentes e apresenta os fundamentos e as
tecnologias para reduzir a geração destes poluentes (controle) ou para remover/destruir
estes poluentes (tratamento).
Os capítulos acompanham a evolução mais recente da legislação ambiental,
sendo abordado primeiramente os resíduos sólidos, seguido pelos e�uentes líquidos e,
�nalmente, as emissões atmosféricas. O tópico sobre licenciamento ambiental (Relatório
Ambiental Preliminar - RAP, Estudos de Impacto Ambiental - EIA, e Relatório de
Impacto Ambiental - RIMA) �naliza esta apostila.
A abordagem de todos os temas é baseada na literatura especializada e em
experiências pessoais. Alguns tópicos foram reproduzidos integralmente de textos já
publicados e podem ter sido alterados apenas para adequação aos objetivos desta
obra. Existem falhas quanto as referências bibliográ�cas citadas e a lista de referências
apresentada no �nal da apostila, embora procurou-se citar toda a literatura consultada.
Os principais efeitos causados pela poluição estão abordados na apostila sobre
o tema Química Ambiental.
1
2 CAPÍTULO 1. PREFÁCIO
1.1 Legislação ambiental
Em termos gerais, o capítulo VI da Constituição Federal do Brasil, aprovada
em 1988, trata sobre o meio Ambiente:
Art. 225. Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado,
bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder
público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras
gerações.
� 1o - Para assegurar a efetividade desse direito, incumbe ao poder público:
I - preservar e restaurar os processos ecológicos essenciais e prover o manejo
ecológico das espécies e ecossistemas;
II - preservar a diversidade e a integridade do patrimônio genético do País e
�scalizar as entidades dedicadas à pesquisa e manipulação de material genético;
III - de�nir, em todas as unidades da Federação, espaços territoriais e seus
componentes a serem especialmente protegidos, sendo a alteração e a supressão
permitidas somente através de lei, vedada qualquer utilização que comprometa a
integridade dos atributos que justi�quem sua proteção;
IV - exigir, na forma da lei, para instalação de obra ou atividade potencialmente
causadora de signi�cativa degradação do meio ambiente, estudo prévio de impacto
ambiental, a que se dará publicidade;
V - controlar a produção, a comercialização e o emprego de técnicas, métodos
e substâncias que comportem risco para a vida, a qualidade de vida e o meio ambiente;
VI - promover a educação ambiental em todos os níveis de ensino e a
conscientização pública para a preservação do meio ambiente;
VII - proteger a fauna e a �ora, vedadas, na forma da lei, as práticas que
coloquem em risco sua função ecológica, provoquem a extinção de espécies ou submetam
os animais a crueldade.
1.2. ESTRUTURA FUNCIONAL 3
� 2o - Aquele que explorar recursos minerais �ca obrigado a recuperar o
meio ambiente degradado, de acordo com solução técnica exigida pelo órgão público
competente, na forma da lei.
� 3o - As condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente
sujeitarão os infratores, pessoas físicas ou jurídicas, a sanções penais e administrativas,
independentemente da obrigação de reparar os danos causados.
� 4o - A Floresta Amazônica brasileira, a Mata Atlântica, a Serra do Mar, o
Pantanal Mato-Grossense e a Zona Costeira são patrimônio nacional, e sua utilização
far-se-á, na forma da lei, dentro de condições que assegurem a preservação do meio
ambiente, inclusive quanto ao uso dos recursos naturais.
� 5o - São indisponíveis as terras devolutas ou arrecadadas pelos Estados, por
ações discriminatórias, necessárias à proteção dos ecossistemas naturais.
� 6o - As usinas que operem com reator nuclear deverão ter sua localização
de�nida em lei federal, sem o que não poderão ser instaladas.
A partir dos pontos genéricos abordados pela Constituição Brasileira foram
criadas leis, normas e resoluções mais especí�cas sobre cada um dos temas abordados,
sendo que ao longo de cada capítulo são apresentados estes documentos. É importante
destacar que a constituição atribui também a sociedade (coletividade) o dever de
defender e preserva o meio ambiente. Portanto, vamos fazer a nossa parte!
1.2 Estrutura funcional
O Sistema Nacional do Meio Ambiente - SISNAMA é constituído pelos órgãos e
entidades da União, dos Estados, do Distrito Federal, dos Municípios e pelas Fundações
instituídas pelo Poder Público, sendo responsável pela proteção e melhoria da qualidade
ambiental brasileira. O SISNAMA tem a seguinte estrutura funcional:
• Órgão Superior: O Conselho de Governo;
4 CAPÍTULO 1. PREFÁCIO
• Órgão Consultivo e Deliberativo: O Conselho Nacional do Meio Ambiente -
CONAMA;
• Órgão Central: O Ministério do Meio Ambiente - MMA;
• Órgão Executor: O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis - IBAMA;
• Órgãos Seccionais Estaduais (no estado de São Paulo é Companhia Ambiental do
Estado de São Paulo - CETESB);
• Órgãos Locais Municipais.
1.3 De�nições dos termos envolvidos
1.3.1 Contaminante
Contaminante é todo composto químico ou espécie biológica que altera a
composição natural de um meio. Esta alteração ocorre por inclusão de uma ou mais
espécies químicas ou biológicas ou pela mudança no teor ou contagem típica destes
elementos na região considerada. Quando a contaminação resulta em danos ao homem
ou ao meio ambiente recebe o nome de poluente.
1.3.2 Poluente
A origem do termo poluente remonta ao verbo latino Polluere, que signi�ca
sujar. O sentido de sujar, porém, é muito mais ligado à aparência, à estética, do que
à danos reais. O conceito mais moderno e abrangente, de�ne poluição como sendo
tudo aquilo que ocorre com um meio e que altera prejudicialmente suas características
originais, de forma à:
• afetar a saúde, a segurança e o bem estar da população;
1.3. DEFINIÇÕES 5
• criar condições adversas às atividades sociais e econômicas;
• ocasionar danos relevantes à �ora, à fauna e a qualquer recurso natural, aos
acervos históricos, culturais e paisagístico.
Desta forma, todo poluente também é um contaminante, mas nem todo
contaminante é um poluente.
1.3.3 Controle e tratamento de poluentes
Controle e tratamento de poluentes é qualquer processo que tenha como
�nalidade alterar as características, a composição ou as propriedades de um poluente1
de maneira a tornar mais aceitável sua disposição �nal ou simplesmente sua destruição
sem causar dano ao meio ambiente.
Quanto a ação é tomada diretamente no processo gerador é considerado
controle, e quando é tomada com o objetivo de remover/destruir o poluente é
considerada tratamento.
1.3.4 Redução, reuso e reciclagem de poluentes
Existem três estratégias para reduzir o impacto causado pelos poluentes:
• redução na geração: quando o processo é alterado para reduzir a quantidade ou
composição do poluente gerado, como por exemplo substituição de um solvente
por outro menos agressivo ao meio ambiente e melhoria do controle de processo
para minimizar as perdas de insumos;
• reuso no processo: quando o poluente gerado é segregado e volta a ser utilizado
no processo produtivo sem a utilização de tratamentos auxiliares; e
1Neste contexto poluente pode ser um composto, uma mistura de compostos ou uma forma de
energia.
6 CAPÍTULO 1. PREFÁCIO
• reciclagem do material: quando o poluente passa por um reprocessamento e volta
na forma de insumo original, como por exemplo a reciclagem de metais onde o
produto reciclado pode ser utilizado como matéria prima. Em algumas reciclagens
existem imposições legais sobre a utilização do material reciclado (e.g. a proibição
do uso de papel reciclado para embalagem de alimentos).
1.3.5 Licenciamento ambiental
É o procedimento administrativo pelo qual o órgão ambiental competente
licencia a localização, instalação, ampliação e a operação de empreendimentos e
atividades utilizadoras de recursos ambientais, consideradas efetiva ou potencialmente
poluidoras ou daquelas que, sob qualquer forma, possam causar degradação ambiental,
considerando as disposições legais e regulamentares e as normas técnicas aplicáveis ao
caso.
1.3.6 Estudos ambientais
São todos e quaisquer estudos relativos aos aspectos ambientais relacionados
à localização, instalação, operação e ampliação de uma atividade ou empreendimento,
apresentado como subsídio para a análise da licença requerida, tais como: relatório
ambiental, plano e projeto de controle ambiental, relatório ambiental preliminar,
diagnóstico ambiental, plano de manejo, plano de recuperação de área degradada e
análise preliminar de risco.
1.3.7 Formas de poluir o meio ambiente
Considerando os efeitos causados pela poluição pode-se determinar três formas
básicas de inserção de poluentes no meio ambiente:
• introdução de substâncias arti�ciais e estranhas a um meio, como um agrotóxico
despejado em um rio, ou a contaminação por organismos patogênicos;
1.3. DEFINIÇÕES 7
• introdução de substâncias naturais estranhas a um determinado meio, como
sedimento em suspensão nas águas de um lago, ocupando seu volume útil e
tornando-o turvo; e
• alteração da proporção ou nas características dos elementos constituintes do
próprio meio, como a diminuição de oxigênio dissolvido nas águas de um rio,
devido a presença de matéria orgânica.
1.3.8 Origem dos poluentes
Os poluentes podem ter origem em dois grupos distintos:
• antropogênicos: são os poluentes originados a partir de atividade humanas, como
poluentes domésticos, hospitalares e industriais;
• naturais: são os poluentes originados a partir de fontes naturais, como vegetais,
animais, solo, vulcões, maresia e atividades microbianas.
Dependendo da métrica, as fontes naturais são mais agressivas do que as fontes
antropogênicas. Uma erupção vulcânica pode lançar em poucas horas uma quantidade
maior de óxidos de enxofre para a atmosfera do que todas as fontes antropogênicas
emitem no intervalo de um ano. Determinados tipos de vegetais emitem uma quantidade
signi�cativa de compostos orgânicos voláteis.
1.3.9 Localização geográ�ca
Em relação à localização geográ�ca os poluentes podem ser lançados ao meio
ambiente de duas formas distintas:
• �xas ou estacionárias: são os lançamentos que permanecem na mesma coordenada
geográ�ca, tais como chaminés industriais e emissários submarinos;
8 CAPÍTULO 1. PREFÁCIO
• móveis: quando o lançamento ocorre em mais de uma coordenada, tais como
veículos automotores e animais em migração.
1.3.10 Formas de lançamento de poluentes
Considerando o tipo de emissão dos poluentes pode-se determinar dois tipos
básicos de lançamento:
• pontuais: aquelas que podem ser relacionadas a uma simples saída de poluentes
do ar, com a possibilidade de ser diretamente coletada, tratada ou controlada
(Ex: chaminés, dutos de lançamento e saídas de sistemas de exaustão);
• difusas: aquelas formadas por vários a in�nitos pontos de lançamento de poluentes
relacionados a uma determinada atividade, sendo muito difícil seu controle e
tratamento. Pode ser subdivididas em fontes áreas (ex: material particulado
em campos de extração de minérios), fontes fugitivas (ex: perdas de produto
em válvulas e �anges de uma tubulação), entre outras. As fontes difusas
também são encontradas fora das atividades industriais, como nas atividades
de recobrimento de superfície (revestimento e pintura), lavagem à seco, artes
grá�cas, estocagem e distribuição de produtos, queimadas na agricultura; postos
de gasolina; esterilização de laboratório e hospital.
Às vezes é difícil uma distinção clara, pois uma fonte difusa pode ser identi�cada
por uma série de fontes pontuais, dependendo da escala considerada. (Ex: a poluição
veicular, difusa, é formada pela emissão de vários escapamentos de carros, pontual).
A legislação exige a coleta e o reprocessamento de determinados materiais como
forma de se evitar a contaminação ambiental . Este procedimento é mais factível quando
o material permanece apenas na cadeia produtiva2, e não é distribuído ao consumidor
2A cadeia produtiva pode ser idealizada como uma fonte pontual
1.3. DEFINIÇÕES 9
doméstico3. Por exemplo, todas as baterias de equipamentos eletrônicos devem retornar
ao respectivo fabricante para ser reprocessada, mas este retorno depende do consumidor
�nal, que apresenta comportamento distinto em função de variáveis sócio-econômicas
(Ex: idade, classe social, nível de instrução, entre outros).
1.3.11 Frequência de lançamento
Quanto a frequência de lançamento dos poluentes podem ser consideradas as
seguintes classi�cações:
• permanentes ou contínuas: lançamento praticamente contínuo ao longo do tempo.
(Ex: resíduos domésticos de uma grande cidade e resíduos de processos industriais
contínuos).
• periódicas ou sazonais: o lançamento varia o longo de períodos, normalmente
relacionados a variações sazonais. (Ex: �uxo de turistas a um local, safras
agrícolas, indústrias de processamento de alimentos in natura).
• ocasionais ou acidentais: ocorrem lançamentos de poluentes devido acidentes ou
emergências, não sendo possível prever sua ocorrência. (Ex: defeitos em tanques,
ruptura de selo de bombas, explosões de reatores).
1.3.12 Impacto ambiental
De acordo com as resoluções CONAMA no 001 de 23 de janeiro de 1986 e no 237
de 19 de dezembro de 1997, Impacto Ambiental é qualquer alteração das propriedades
físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria
ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam:
• a saúde, a segurança e o bem-estar da população;
3O consumo doméstico promove a distribuição geográ�ca do material poluente, podendo ser
considerada como uma fonte difusa
10 CAPÍTULO 1. PREFÁCIO
• as atividades sociais e econômicas;
• a biota;
• as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente;
• a qualidade dos recursos ambientais�.
1.3.13 Crise ambiental
A crise ambiental, cada vez mais prevista pelo meio acadêmico e mais divulgada
pela imprensa, é o produto de três parâmetros:
• Crescimento populacional: com o aumento da população mundial ocorre o
aumento da demanda de produtos e de energia;
• Demanda de energia e de materiais: o estilo de vida moderno e considerado por
nós como de primeiro mundo implica em um maior consumo per capita de energia
e de produtos; e
• Geração de resíduos: ocorre tanto na fabricação de novos materiais quanto no
descarte prematuro destes materiais.
A solução para a crise ambiental requer consciência em relação aos parâmetros
apresentados acima. A grande questão é: A Terra tem condições de fornecer insumos
para que toda a população mundial tenha acesso aos bens, e com o mesmo índice
de consumo, que as nações que consideramos desenvolvidas? E a população mundial
continua crescendo . . .
1.3.14 Recursos naturais
Os recursos naturais podem ser classi�cados em função do período necessário
para sua reposição, e podem receber as seguintes classi�cações:
1.3. DEFINIÇÕES 11
• renováveis ou perpétuos: são os recursos que possuem disponibilidade inesgotável
na escala de tempo da vida humana;
• não-renováveis: são os recursos cuja produção pode crescer exponencialmente,
alcançar um valor máximo e depois declinar, tendendo a se aproximar do zero.
Como o tempo de formação destes recursos é muito longo, não podem ser repostos
na escala do tempo da vida humana;
• potencialmente renováveis: a disponibilidade pode ser limitada em um curto
espaço de tempo em função do rápido aumento da demanda, mas a longo termo
podem ser substituídos por processos naturais.
1.3.15 Sistemas
Toda abordagem de um problema requer que sejam especi�cadas as fronteiras,
ou limites, do sistema considerado. Neste contexto existem as seguintes de�nições:
• sistema: é o conjunto de objetos e fenômenos inter-relacionados e interconectados
que compõem o universo de estudo;
• sistema aberto: é o sistema onde pode ocorrer troca (�uxo) de matéria e de energia
para dentro e/ou para fora do sistema através de suas fronteiras;
• sistema fechado: é o sistema onde pode ocorrer troca de energia, mas não pode
ocorrer troca de matéria, através de suas fronteiras;
• sistema isolado: é o sistema onde não há troca de energia e nem de matéria através
de suas fronteiras;
• reservatório: é o objeto do sistema que armazena determinado tipo de energia
e/ou matéria;
• �uxo: é o movimento de energia e/ou matéria de um reservatório para outro, dado
em uma determinada grandeza por unidade de tempo (Q/unidade de tempo);
12 CAPÍTULO 1. PREFÁCIO
• balanço: é a relação entre as quantidades de energia e/ou matéria que entram,
que são produzidas ou consumidas e que saem de um reservatório.
1.3.16 E�ciência de destruição e remoção
Normalmente a e�ciência de controle e tratamento é dada pela E�ciência de
Destruição e Remoção (EDR)4 que corresponde a relação entre o total de poluente na
corrente de saída em relação ao total de poluente presente na corrente de entrada. O
cálculo da EDR pode ser realizado através da equação 1.1.
EDR % =
(1− Massasai
Massaentra
)× 100 (1.1)
Pode-se observar que a e�ciência global é dada pela somatória de duas ações:
a ação de destruir e a ação de remover. A destruição do poluente acontece toda vez
que sua composição química for alterada, como, por exemplo, por meio de reações
de oxidação aplicadas aos descartes sólidos, líquidos ou gasosos. Já a remoção ocorre
quando o agente poluente é apenas removido da corrente através processos físicos, não
ocorrendo a alteração das espécies químicas presentes.
A estratégia de remoção permite recuperar o agente poluente, o que é
economicamente interessante quando se refere a compostos de alto valor agregado, tais
como compostos de química �na e metais preciosos.
4No inglês Destruction and Removal E�ciency - DRE.
Capítulo 2
Resíduos sólidos
2.1 Introdução
A partir da década de 80, o gerenciamento de resíduos sólidos e a recuperação
de locais contaminados foram tópicos ambientais destacados e, parece, continuarão
sendo ao longo dos próximos anos. A opinião pública tem se mobilizado e manifestado
a sua preocupação face às inúmeras descobertas de acidentes ambientais resultantes de
práticas inadequadas de disposições de resíduos no meio ambiente. Como consequência,
novas leis e normas especí�cas sobre a questão foram promulgadas, com impactos sem
precedentes no campo do gerenciamento e controle de poluição por resíduos sólidos. Foi
estabelecida uma clara preferência para as tecnologias de recuperação que poderiam
reduzir, de forma signi�cativa e permanente, o volume, a toxicidade ou a mobilidade
das substâncias perigosas, poluentes e contaminantes.
Alternativas de disposições e tratamentos mais baratas e tradicionais,
como aterros sanitários, disposição em lagoas e injeção em poços profundos estão
sendo substituídos, em grande parte, pela minimização de resíduos na fonte de
geração, reutilização do resíduo no próprio processo produtivo e/ou em outros
processos, tratamento físico-químico e biológico, incineração, métodos de solidi�cação
e estabilização química.
13
14 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
2.2 Aspectos históricos
Antes da primeira guerra mundial (1914− 1917), a geração de resíduos não era
tão grande e havia grande relutância para a implantação de legislação de controle. Eram
comuns práticas hoje consideradas inadequadas, como disposição no solo ou lançamento
em corpos d'água.
Após a segunda guerra mundial (1939 − 1945), houve intenso crescimento
populacional e grande expansão da indústria e consequente aumento da geração de
resíduos. Nas décadas de 50 e 60, nos países desenvolvidos, surgiram as preocupações
com a poluição das águas e do ar, com a implantação de sistemas de tratamento de
e�uentes e de equipamentos de controle de emissões. Os resíduos gerados nestes sistemas
continuavam, via de regra, a terem disposição inadequada, principalmente no solo.
Na época, o controle da poluição do solo, se é que se pode dizer que havia algum,
estava baseado na regulação do uso do solo e não na preservação da sua qualidade.
Consequentemente, não houve nenhum tipo de restrição para disposição no solo de
toda sorte de resíduos. Entre as alternativas de disposição então utilizadas estão:
• Aterros sanitários: uso não estabelecido até a segunda guerra, lodos, líquidos e
resíduos perigosos foram dispostos de forma inadequada;
• Tanques, valas, lagoas: foram utilizados de forma inadequada para disposição de
resíduos perigosos;
• Incineração: esta tecnologia não era considerada pois haviam outras opções mais
econômicas, como disposição no solo;
• Dispersão em corpos d'água: historicamente foi largamente empregado, com
o resíduo sólido sendo estocado temporariamente em lagoas, onde era tratado
para minimizar o impacto ambiental (por exemplo, os ácidos e as bases eram
neutralizados ou os sólidos eram sedimentados);
2.2. ASPECTOS HISTÓRICOS 15
• Lançamento no mar: transporte do material até o alto mar e lançado diretamente
ou em �container �;
• Aterros químicos: era uma extensão do aterro sanitário, porém apto a receber
resíduos perigosos;
• Injeção no subsolo: neste caso, o resíduo era transformado em uma lama e
bombeado para cavidades subterrâneas;
No �nal da década de 60, nos EUA, a incineração tornou-se um importante
método de disposição, em função da proibição de lançamento dos resíduos nos corpos
d'água. Entretanto, muitas destas instalações não foram projetadas para controlar as
suas emissões de poluentes do ar.
No início da década de 70, algumas limitações foram impostas para alguns
tipos de emissões para a atmosfera. Os fabricantes de incineradores tiveram de acoplar
dispositivos de remoção de particulados, tais como como absorvedores, lavadores de
alta energia, precipitadores eletrostáticos, ou �ltros de mangas. O acoplamento destes
dispositivos resultou em um aumento signi�cativo dos custos �xos.
Durante os anos 70, so�sticados sistemas de injeção de líquidos foram
desenvolvidos e re�nados para processar vários tipos de resíduos. Novos projetos de
incineradores foram necessários para processar alguns resíduos contendo sais inorgânicos
que atacam os refratários e para a destruição de gases gerados na fabricação do
monômero de cloreto de vinila. Os incineradores com fornos rotativos foram os mais
empregados para a destruição de resíduos sólidos e pastosos, que não podem ser
atomizados em sistemas de injeção de líquidos.
Em 1976, surgiu a legislação ambiental do estado de São Paulo, estabelecendo
limites de emissões de poluentes para poluição do ar e da água. Com relação aos resíduos
sólidos, há referência em apenas um artigo, que proíbe a disposição de resíduos perigosos
diretamente sobre o solo.
16 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
No início da década de 80, nos EUA, iniciou-se efetivamente o licenciamento
ambiental de incineradores, estabelecendo-se exigências de projeto e padrões de
E�ciência de Destruição e Remoção (EDR). Os principais parâmetros considerados
nos projetos são o tempo de retenção, temperatura de operação, turbulência (mistura
do combustível com o oxidante) e excesso de oxigênio. Atualmente o licenciamento para
incineradores de resíduos perigosos é um processo longo e complexo, visando métodos
de amostragem e análise que são continuamente re�nados.
No Brasil, desde o início da década de 90, o licenciamento de incineradores
segue um procedimento parecido com o que ocorre nos EUA, especialmente no estado
de São Paulo. Inicia-se com o Estudo de Impacto Ambiental (EIA) e o respectivo
Relatório de Impacto ao Meio Ambiente (RIMA), seguindo com o licenciamento de
instalação, teste de queima para comprovação da e�ciência e atendimento aos limites de
emissões e, �nalmente, obtenção da licença de operação ou funcionamento. A avaliação
de desempenho é realizada seguindo a norma NBR 1.265 - Incineração de Resíduos
Sólidos Perigosos - Padrões de Desempenho1.
2.3 Legislação pertinente
Como já citado anteriormente, a legislação ambiental do estado de São Paulo faz
referência ao resíduos sólido apenas em um artigo, que proíbe a disposição de resíduos
perigosos diretamente sobre o solo.
Entretanto existem diversas normas que abordam o tema resíduo sólido e/ou
estão diretamente relacionadas a este: Entre estas normas pode-se citar as NBR's:
• 01.265 - Incineração de Resíduos Sólidos Perigosos - Padrões de Desempenho;
• 08.418 - Apresentação de Projetos de Aterros de Resíduos Industriais Perigosos;
1Sigla de Normas Brasileiras, e se refere aos documentos normativos da ABNT (Associação
Brasileira de Normas Técnicas). Infelizmente, as normas da ABNT são pagas, o que contribui para
limitar o conhecimento público sobre o assunto.
2.3. LEGISLAÇÃO 17
• 08.419 - Apresentação de Projetos de Aterros Sanitários de Resíduos Sólidos
Urbanos;
• 08.843 - Aeroportos - Gerenciamento de Resíduos Sólidos;
• 08.849 - Apresentação de Projetos de Aterros Controlados de Resíduos Sólidos
Urbanos;
• 10.004 - Classi�cação dos Resíduos Sólidos;
• 10.005 - Ensaio de Lixiviação de Resíduos Sólidos;
• 10.006 - Ensaio de Solubilização de Resíduos Sólidos;
• 10.007 - Procedimento de Amostragem de Resíduos Sólidos;
• 10.157 - Aterros de Resíduos Perigosos - Critérios para Projeto, Construção e
Operação;
• 11.174 - Armazenamento de Resíduos Não Inertes e Inertes;
• 11.175 - Incineração de Resíduos Sólidos Perigosos - Padrões de Desempenho;
• 12.235 - Armazenamento de Resíduos Sólidos Perigosos;
• 12.808 - Resíduos de Serviços de Saúde;
• 12.809 - Manuseio de Resíduos de Serviço de Saúde;
• 12.810 - Coleta de Resíduos de Serviços de Saúde;
• 12.980 - Coleta, Varrição e Acondicionamento de Resíduos Sólidos Urbanos;
• 12.988 - Líquidos Livres - Veri�cação em Amostra de Resíduos;
• 13.221 - Transporte de Resíduos;
• 13.463 - Coleta de Resíduos Sólidos;
18 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
• 13.591 - Compostagem;
• 13.741 - Destinação de Bifenilas Policloradas;
• 13.894 - Tratamento no Solo (Landfarming) - Procedimento;
• 13.896 - Aterros de Resíduos Não Perigosos - Critérios para Projeto, Implantação
e Operação - Procedimentos;
• 14.725 - Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ).
No estado de São Paulo o assunto também é abordado na lei 12.300, de 16 de
março de 2006, que institui a Política Estadual de de Resíduos Sólidos e dá providências
correlatas.
A Política Nacional de Resíduos Sólidos instituída pela lei 12.305 de 2 de agosto
de 2010, e regulamentada pelo decreto federal 7.404 de 23 de dezembro do mesmo
ano, dispõe sobre os princípios, os objetivos e os instrumentos, bem como sobre as
diretrizes relativas à gestão integrada e ao gerenciamento de resíduos sólidos, incluídos
os perigosos, às responsabilidades dos geradores e do poder público e aos instrumentos
econômicos aplicáveis.
2.4 Classi�cação de resíduos sólidos
Qualquer companhia ou instituição, pública ou privada, que gera resíduos
no seu processo industrial ou atividade de prestação de serviço, está sujeito às
regulamentações referentes a resíduos perigosos. Resíduos perigosos é o termo legal
que descreve certos resíduos tóxicos, in�amáveis, corrosivos ou reativos gerados em
processos de produção, em atividades industriais em geral e de prestação de serviço.
De acordo com a norma NBR 10.004 - Resíduos sólidos - Classi�cação, resíduo
sólido é de�nido como qualquer resíduos nos estados sólidos e semi-sólidos que resultam
das atividades da comunidade de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial,
2.4. CLASSIFICAÇÃO 19
agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta de�nição os lodos provenientes
de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos de controle de
poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu
lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d'água, ou que exijam para isso
soluções técnicas e economicamente inviáveis, face à melhor tecnologia disponível.
Um resíduo pode ser considerado perigoso, dependendo de suas propriedades
físicas, químicas e infecto-contagiosas, em função do seu potencial em proporcionar:
• risco à saúde pública, aumentando ou acentuando, de forma signi�cativa, a
mortalidade ou a incidência de doenças; ou
• riscos ao meio ambiente, devido ao manuseio ou disposição de forma inadequada.
Segundo a versão mais recente da citada norma, um resíduo pode ser
classi�cado como:
• perigoso (classe I);
• não inerte (classe II a);
• inerte (classe II b).
Se o resíduo em questão é um resíduo sólido, deve-se então determinar se é
um resíduo perigoso. É de responsabilidade do gerador analisar seus resíduos e usar
seus conhecimentos para determinar suas propriedades. Uma vez que há conhecimento
sobre as propriedades dos resíduos, torna-se possível classi�car os resíduos segundo
a NBR 10.004. Esta norma de�ne resíduos perigosos mediante critérios especí�cos e
considera várias listas de resíduos perigosos, chamadas de anexos, e o resíduo é perigoso
independentemente da concentração dos constituintes que conferem periculosidade ao
resíduo.
20 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
2.4.1 Listagens da NBR 10.004
Ao todo esta norma possui as seguintes listagens:
• Anexo A - Resíduos perigosos de fontes não especí�cas;
• Anexo B - Resíduos perigosos de fontes especí�cas;
• Anexo C - Substâncias que conferem periculosidade aos resíduos;
• Anexo D - Substâncias agudamente tóxicas;
• Anexo E - Substâncias tóxicas;
• Anexo F - Concentração - Limite máximo no extrato obtido no ensaio de lixiviação
(NBR 10.005);
• Anexo G - Padrões para o ensaio de solubilização (NBR 10.006);
• Anexo H - Codi�cação de alguns resíduos classi�cados como não perigosos.
O procedimento de classi�cação é realizado pelo procedimento exempli�cado
na �gura 2.1.
Inicialmente deve ser considerada a origem do resíduo sólido, e caso a origem
seja conhecida deve-se procurar enquadrar este resíduos de acordo com os anexos A
ou B. Em caso positivo este resíduo é classi�cado como perigoso. Se a fonte não for
conhecida, ou se o resíduo não for enquadrado pelos anexos A ou B deve-se procurar por
características que con�ram periculosidade ao resíduo (in�amabilidade, explosividade,
reatividade, toxicidade ou patogenicidade). Se apresentar alguma destas características
acima dos limites especi�cados o resíduo é classi�cado como perigoso, senão será não
perigoso. O resíduo não perigoso será então avaliado quanto a solubilidade de seus
constituintes, e caso a solubilidade seja acima dos limites especi�cados nos anexos F e
G será um resíduo não-inerte. Quando a solubilidade for abaixo dos limites o resíduo
será classi�cado como resíduo inerte.
2.4. CLASSIFICAÇÃO 21
Figura 2.1: Caracterização e classi�cação dos resíduos sólidos.
22 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
2.4.2 Resíduos classe I - Perigosos
É considerado resíduo perigosos aquele que aparece nos anexo A e B ou que
apresentem características que conferem periculosidade conforme descrito a seguir.
In�amabilidade
Um resíduo sólido é caracterizado como in�amável, se uma amostra
representativa dele, obtida conforme a NBR 10.007, apresentar qualquer uma das
seguintes propriedades:
a) ser líquida e ter ponto de fulgor inferior a 60 oC, determinado conforme NBR 14.598
ou equivalente, excetuando-se as soluções aquosas com menos de 24 % de álcool
em volume;
b) não ser líquida e ser capaz de, sob condições de temperatura e pressão de
25 oC e 0, 1 MPa (1 atm), produzir fogo por fricção, absorção de umidade ou
por alterações químicas espontâneas e, quando in�amada, queimar vigorosa e
persistentemente, di�cultando a extinção do fogo;
c) ser um oxidante de�nido como substância que pode liberar oxigênio e, como
resultado, estimular a combustão e aumentar a intensidade do fogo em outro
material;
d) ser um gás comprimido in�amável, conforme a Legislação Federal sobre transporte
de produtos perigosos (Portaria no 204/1997 do Ministério dos Transportes).
Corrosividade
Um resíduo é caracterizado como corrosivo se uma amostra representativa dele,
obtida segundo a NBR 10.007, apresentar uma das seguintes propriedades:
2.4. CLASSIFICAÇÃO 23
a) ser aquosa e apresentar pH inferior ou igual a 2, 0, ou, superior ou igual a 12, 5, ou
sua mistura com água, na proporção de 1 : 1 em peso, produzir uma solução que
apresente pH inferior a 2, 0 ou superior ou igual a 12, 5;
b) ser líquida ou, quando misturada em peso equivalente de água, produzir um líquido
e corroer o aço (COPANT 1020) a uma razão maior que 6, 35 mm ao ano, a uma
temperatura de 55 oC, de acordo com US-EPA SW 2 846 ou equivalente.
Reatividade
Um resíduo é caracterizado como reativo (código de identi�cação D003) se
uma amostra representativa dele, obtida segundo a NBR 10.007, apresentar uma das
seguintes propriedades:
a) ser normalmente instável e reagir de forma violenta e imediata, sem detonar;
b) reagir violentamente com a água;
c) formar misturas potencialmente explosivas com a água;
d) gerar gases, vapores e fumos tóxicos em quantidades su�cientes para provocar danos
à saúde pública ou ao meio ambiente, quando misturados com a água;
e) possuir em sua constituição os íons CN− ou S2− em concentrações que ultrapassem
os limites de 250 mg de HCN ou 500 mg de H2S liberáveis por quilograma de
resíduo, de acordo com ensaio estabelecido no USE-PA SW 846;
f) ser capaz de produzir reação explosiva ou detonante sob a ação de forte estímulo,
ação catalítica ou temperatura em ambientes con�nados;
g) ser capaz de produzir, prontamente, reação ou decomposição detonante ou explosiva
a 25 oC e 0, 1 MPa (1 atm);
2Norma da Agência Ambiental dos Estados Unidos da América.
24 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
h) ser explosivo, de�nido como uma substância fabricada para produzir um resultado
prático, através de explosão ou efeito pirotécnico, esteja ou não esta substância
contida em dispositivo preparado para este �m.
Toxicidade
Um resíduo é caracterizado como tóxico se uma amostra representativa dele,
obtida segundo a NBR 10.007, apresentar uma das seguintes propriedades:
a) quando o extrato obtido desta amostra, segundo a NBR 10.005, contiver qualquer
um dos contaminantes em concentrações superiores aos valores constantes no
anexo F. Neste caso, o resíduo deve ser caracterizado como tóxico com base no
ensaio de lixiviação, com código de identi�cação constante no anexo F ;
b) possuir uma ou mais substâncias constantes no anexo C e apresentar toxicidade.
Para avaliação dessa toxicidade, devem ser considerados os seguintes fatores:
i) natureza da toxicidade apresentada pelo resíduo; ii) concentração do
constituinte no resíduo; iii) potencial que o constituinte, ou qualquer produto
tóxico de sua degradação, tem para migrar do resíduo para o ambiente, sob
condições impróprias de manuseio; persistência do constituinte ou qualquer
produto tóxico de sua degradação; iv) potencial que o constituinte, ou qualquer
produto tóxico de sua degradação, tem para degradar-se em constituintes não
perigosos, considerando a velocidade em que ocorre a degradação; v) extensão
em que o constituinte, ou qualquer produto tóxico de sua degradação, é capaz
de bioacumulação3 nos ecossistemas; vi) efeito nocivo pela presença de agente
teratogênico4, mutagênico5, carcinogênico6 ou ecotóxico, associados a substâncias
3Acumulo de produto químico ao longo da cadeia alimentar, sendo que no topo da cadeia a
concentração pode ser de até milhares de vazes a concentração no meio ambiente.4Agente que causa má formação embrionário e/ou fetal.5Agente que causa alteração do material genético.6Agente que causa câncer.
2.4. CLASSIFICAÇÃO 25
isoladamente ou decorrente do sinergismo7 entre as substâncias constituintes do
resíduo;
c) ser constituída por restos de embalagens contaminadas com substâncias constantes
nos anexos D ou E ;
d) resultar de derramamentos ou de produtos fora de especi�cação ou do prazo de
validade que contenham quaisquer substâncias constantes nos anexos D ou E ;
e) ser comprovadamente letal ao homem;
f) possuir substância em concentração comprovadamente letal ao homem ou estudos
do resíduo que demonstrem uma DL508 oral para ratos menor que 50 mg/kg ou
CL509 para inalação por ratos menor que 2 mg/L ou uma DL50 dérmica para
coelhos menor que 200 mg/kg.
Os códigos destes resíduos são os identi�cados pelas letras P, U e D, e
encontram-se nos anexos D, E e F.
Patogenicidade
Um resíduo é caracterizado como patogênico se uma amostra representativa
dele, obtida segundo a NBR 10.007, contiver ou se houver suspeita de conter,
microrganismos patogênicos, proteínas virais, ácido desoxirribonucleico (ADN ) ou ácido
ribonucleico (ARN ) recombinantes, organismos geneticamente modi�cados, plasmídios,
cloroplastos, mitocôndrias ou toxinas capazes de produzir doenças em homens, animais
ou vegetais.
Os resíduos de serviços de saúde deverão ser classi�cados conforme NBR 12.808.
7Quando as propriedades e/ou atividades de uma mistura são diferentes ou mais acentuadas do que
aquelas apresentadas pelos componentes individuais desta mistura.8Dose letal para 50 % da população estudada.9Concentração letal para 50 % da população estudada.
26 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
Os resíduos gerados nas estações de tratamento de esgotos domésticos e os
resíduos sólidos domiciliares, excetuando-se os originados na assistência à saúde da
pessoa ou animal, não serão classi�cados segundo os critérios de patogenicidade.
2.4.3 Resíduos classe II - Não perigosos
Os códigos para alguns resíduos desta classe encontram-se no anexo H.
Resíduos classe II A - Não inertes
São todos aqueles resíduos que não se enquadram nas classi�cações de resíduos
classe I - Perigosos ou de resíduos classe II B - Inertes, nos termos na NBR
10.004. Os resíduos classe II A - Não inertes podem ter propriedades, tais como:
biodegradabilidade, combustibilidade ou solubilidade em água.
Resíduos classe II B - Inertes
Quaisquer resíduos que, quando amostrados de uma forma representativa,
segundo a NBR 10.007, e submetidos a um contato dinâmico e estático com água
destilada ou desionizada, à temperatura ambiente, conforme NBR 10.006, não tiverem
nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de
potabilidade de água, excetuando-se aspecto, cor, turbidez, dureza e sabor, conforme
anexo G.
2.5 Tratamento de resíduos sólidos
O tratamento de resíduo tem como objetivo eliminar ou reduzir o potencial
de periculosidade deste. Devido a variedade de resíduos perigosos e as mais variadas
faixas de concentração de seus constituintes, não existe uma regra geral para a escolha
do tratamento adequado.
2.5. TRATAMENTO 27
Os processos de tratamento, na maioria das vezes, são constituídos por uma
sequencia de operações unitárias químicas, físicas ou biológicas, sendo que estas
operações podem ser classi�cadas como técnicas destrutivas ou de remoção, com isso
os tratamentos são do tipo: Químico, Físico, Biológico, Térmico e Misto.
Nos tratamentos químicos ocorre a alteração da constituição química do
resíduo, e são empregados principalmente na eliminação de componentes tóxicos e na
transformação do resíduo em materiais insolúveis. Dentre as mais aplicadas estão a
oxidação química, a precipitação, a redução, a neutralização, a troca iônica e a extração
por solvente.
Os tratamentos biológicos utilizam microrganismos para reduzir, ou mesmo
eliminar, as propriedades que tornam o resíduo perigoso. Dentre estes destacam-se
o �landfarming�, a compostagem e a biorremediação. Estes tratamentos poderão
apresentar características de processo aeróbio, anaeróbio ou as duas em etapas distintas
do processo.
Os tratamento mistos são aqueles onde são empregadas estratégias distintas
em diferentes etapas do processo.
2.5.1 Oxidação Química
É uma tecnologia usada no tratamento de resíduos com componentes orgânicos,
sulfetos (S2−) e/ou cianetos (CN−). A oxidação química também pode ser usada para
alterar o estado de oxidação de compostos metálicos. O tratamento é baseado no fato
de que cianetos inorgânicos, alguns compostos orgânicos dissolvidos e sulfetos podem
ser oxidados para formar dióxido de carbono, água, sais, ácidos orgânicos simples e
sulfatos. Íons metálicos podem ser oxidados para valências maiores e menos solúveis.
Os oxidantes mais utilizados nos processos são o hipoclorito, o gás cloro, o
dióxido de cloro, o peróxido de hidrogênio, o ozônio e o permanganato de potássio. São
exemplos deste tipo de tratamento:
28 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
2CN− + 5NaOCl = CO2+3 + CO2 +N2 + 5NaCl (2.1)
2CN− + 5H2O2 = 2CO2 +N2 + 4H2O + 2OH− (2.2)
CN− +O3 = CNO− +O2 (2.3)
CN− + SO2 +O2 +H2O = CNO− +H2SO4 (2.4)
C6H5OH + 14NaOCl = 6CO2 + 3H2O + 14NaCl (2.5)
C6H5OH + 14H2O2 = 6CO2 + 17H2O (2.6)
3C6H5OH + 28KMnO4 + 28H+ = 18CO2 + 28MnO2 + 23H2O + 28K+ (2.7)
S2− + 4H2O2 = SO2−4 + 4H2O (2.8)
S2− + 4NaOCl = SO2−4 + 4NaCl (2.9)
5S2− + 8KMnO4 + 24H+ = 5SO2−4 + 8Mn2+ + 12H2O + 8K+ (2.10)
2.5. TRATAMENTO 29
2.5.2 Precipitação
Trata-se do processo de tratamento usualmente empregado para remover metais
tóxicos de resíduos de água. Os principais processos de precipitação utilizam a adição
de cal, óxido de magnésio (MgO) e sulfatos (SO2−4 ).
Os parâmetros mais importantes do processo são o pH do meio (que pode
ser especí�co para cada metal), presença de outros agentes que in�uenciam o processo
(como EDTA, citrato, etc.) e a eventual formação de complexos metálicos (o que
solubilizaria novamente o composto insolúvel formado).
2.5.3 Redução química
Permite uma diminuição na valência de um elemento químico, ou seja, é o
oposto do processo de oxidação. Os principais agentes redutores são o sulfato ferroso, o
metabissulfato de sódio e o dióxido de enxofre. É um processo bastante utilizado para
a redução do cromo hexavalente (Cr+6 - altamente tóxico) a cromo trivalente (Cr+3 -
menos tóxico).
2.5.4 Neutralização
A neutralização é um dos tratamentos químicos que tem como base a alteração
do pH do resíduo para atingir os seguintes objetivos:
• torná-lo menos agressivo ao meio ambiente;
• torná-lo passível à outros processos de tratamento; e
• adequar o pH de um resíduo aos padrões legais vigentes de emissão.
A alteração do pH é conseguida pela adição controlada de reagentes apropriados
como os ácidos ou bases. Os agentes ácidos mais comumente utilizados são o ácido
30 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
sulfúrico, o clorídrico e o nítrico. As bases incluem soda cáustica, o hidróxido de cálcio
e os carbonatos.
2.5.5 Troca Iônica
Este tratamento consiste na passagem de um e�uente através de um leito de
resina cujo objetivo é a troca de íons poluentes presentes no resíduo por íons menos
agressivos presentes na resina. A troca é determinada pelas interações físico-químicas
das espécies envolvidas (íons poluentes e resina), e com o decorrer do processo ocorre
o esgotamento da capacidade de retenção por troca iônica. A resina pode ser,
eventualmente regenerada, liberando os íons retidos em um volume de liquido muitas
vezes menor que o volume do resíduo original.
A concentração de contaminantes em um pequeno volume e em condições
de manuseio é o aspecto mais importante desse método. Os íons presentes no
líquido concentrado produzido é passível de recuperação. Caso a recuperação não seja
interessante o transporte desse líquido concentrado até um ponto de disposição terá um
custo sensivelmente menor do que o do transporte do resíduo original.
2.5.6 Extração por Solvente
Este processo consiste na remoção de determinadas substâncias toxicas de um
resíduo por meio da dissolução ou arraste destas substâncias pela passagem de um
solvente adequado. É utilizado principalmente na recuperação de metais como cobre,
zinco, urânio, e terras raras, presentes nos líquidos oxigenados do processamento de
minérios.
Esta técnica pode, teoricamente, ser aplicada para a remoção de qualquer
poluente, desde que seja utilizado um solvente universal a todos os poluentes, ou então
para a remoção de um poluente especí�co, se o solvente empregado solubilizar apenas
este poluente (neste caso os demais poluentes permanecem no resíduo sólido.
2.5. TRATAMENTO 31
2.5.7 Filtração
A �ltração consiste num processo de separação física entre partículas sólidas
de uma suspensão, com auxilio de um meio poroso.
A utilização da �ltração como processo de tratamento tem como base os
mesmos fundamentos adotados nas tecnologias industriais quanto aos seus parâmetros
de projeto, de processos e de operações.
2.5.8 Destilação
A destilação é uma tecnologia que utiliza a energia térmica para separar
componentes voláteis de uma mistura. No caso do tratamento de resíduos sólidos o
objetivo é a remoção do orgânicos su�cientemente voláteis do resíduo em questão. Os
constituintes não volatizados podem ser reutilizados ou então destinados à incineração.
Os quatro processos mais comuns de destilação são a destilação em batelada,
o fracionamento, as colunas de �stripping� e a evaporação de camada delgada. A
destilação em batelada pode ser utilizada para tratar resíduos com uma porcentagem
relativamente alta de orgânicos voláteis. O fracionamento é tipicamente aplicável a
resíduos contendo mais de 7 % de orgânicos, conseguindo o maior grau de pureza
entre os componentes separados. As colunas de �stripping� são aplicadas para águas
residuárias com orgânicos de volatilidade su�ciente alta para serem removidos quando se
utiliza uma corrente de vapor como fonte de calor. A evaporação em camada delgada é
um processo recomendado para resíduos contendo mais de 40 % de orgânicos, sendo que
as correntes de alimentação devem conter baixas quantidades de sólidos em suspensão.
2.5.9 Decantação
Muito embora um sólido possa decantar sob a ação de uma força centrífuga,
a decantação deve ser entendida como o movimento de partículas no seio de uma fase
�uída, provocado pela ação da gravidade. Entende-se geralmente que as partículas
32 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
são mais densas do que o �uido. A decantação pode visar a clari�cação do líquido,
espessamento da suspensão ou a lavagem dos sólidos. No primeiro caso parte-se de uma
suspensão com baixa concentração de sólidos para obter um líquido com um mínimo de
sólidos, obtém-se também uma suspensão mais concentrada do que a inicial, mas o �m
visado é clari�car o líquido. No segundo caso, parte-se de uma suspensão concentrada
para obter os sólidos com a quantidade mínima possível de líquido.
2.5.10 Centrifugação
A característica fundamental destas separações é a substituição da força da
gravidade que atua sobre as partículas por uma força centrífuga de maior intensidade
e que pode ser alterada e controlada através do número de rotações do rotor. A grande
vantagem desta tecnologia é a elevada e�ciência na separação de partículas pequenas
ou de partículas com densidade relativa próximas da densidade do �uido.
A centrifugação concorre com a decantação, sendo porem mais dispendiosa
que esta, e também pode ser empregada para a separação de líquidos miscíveis, para
separar partículas sólidas ou gotículas em suspensão nos gases, para a separação de
gases �namente dispersos em líquidos e ainda para a classi�cação hidráulica de mistura
de sólidos.
2.5.11 Landfarming
Landfarming é a denominação adotada para um método de tratamento onde
o substrato orgânico de um resíduo é degradado biologicamente na camada superior
do solo e os íons metálicos, liberados nessa degradação, ou presentes nos resíduos, são
incorporados nessa mesma camada de forma a não promover a contaminação das águas
do lençol freático.
Não existe ainda no Brasil uma tradução amplamente aceita do nome desse
processo e por isso, tem-se adotado até aqui a terminologia inglesa de landfarming,
2.5. TRATAMENTO 33
também conhecido como: land spreading, land application, sludge farming, land disposal
e soil cultivation.
Este processo foi desenvolvido no início do século XX pela indústria petrolífera
para tratamento de seus resíduos. Há alguns anos o processo despertou interesse para
o tratamento de lodos de esgotos domésticos, tendo apresentado resultados adequados.
Mais recentemente, vem sendo utilizado para o tratamento de um grande número de
resíduos industriais, inclusive alguns classi�cados como perigosos.
Os mecanismos primários relacionados com o landfarming são a degradação,
a transformação e a imobilização de constituintes perigosos que possam existir no
resíduo. Este método é considerado também como uma forma de disposição do resíduo
e, portanto, o projeto deve considerar problemas ambientais e de saúde que possam
ocorrer a curto e longo prazo.
2.5.12 Compostagem
Compostagem é um processo biológico da matéria orgânica contida em restos de
origem animal ou vegetal. Normalmente é aplicável a insumos de indústrias de bebidas
e alimentícias, tem como resultado �nal um produto, conhecido popularmente como
substrato, que pode ser aplicado na melhoria das características do solo, ocasionando
poucos danos ao meio ambiente.
É possível aproveitar a fração orgânica dos resíduos sólidos desde que de
forma controlada, como nas instalações industriais chamadas de Usinas de Triagem
e Compostagem. Considerando a parcela pronunciada dos rejeitos orgânicos no lixo
brasileiro percebe-se, que este processo é altamente atraente. A decomposição da
matéria orgânica ocorre pela ação de agentes biológicos microbianos, e precisa de
condições físico-químicas adequadas, ocorrendo de dois modos:
• Método Natural: a fração orgânica é levada para um pátio e disposta em pilhas
de formato variável. A aeração necessária para o desenvolvimento do processo de
34 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
decomposição é conseguida por revolvimentos periódicos, sendo que o tempo para
a complementação do processo varia de dois a três meses.
• Método Acelerado: a aeração é forçada por tubulações perfuradas, sobre as quais
se colocam as pilhas, ou em reatores rotatórios, dentro dos quais são colocados os
resíduos, movimentando-se no sentido contrário do deslocamento da corrente do
ar. Posteriormente são dispostos em pilhas, como no método natural. O tempo
de residência no reator é de cerca de quatro dias e o tempo total da compostagem
�ca em torno de dois meses
A evolução dos processos de compostagem passa por uma fase inicial, quando se
desenvolvem os microrganismos que apresentam uma fermentação ácida e o pH torna-se
mais baixo, o que é favorável à retenção de amônia. Na fase seguinte os ácidos são
consumidos por outros agentes biológicos, elevando o pH. O grau de decomposição ou
de degradação �nal do material submetido ao processo de compostagem é função de
características físicas sensíveis do substrato, como cor, odor e umidade.
Os principais parâmetros a serem controlados neste processo são a umidade,
a temperatura, os nutrientes (carbono e nitrogênio) e o pH. Deve-se evitar a condição
anaeróbia (redutora) durante o processo para minimizar a geração de compostos de
odor desagradável.
2.5.13 Incineração
Considerada por alguns como uma forma de disposição �nal, a incineração, é na
realidade, um método de tratamento térmico que vem sendo utilizado para a destruição
de uma grande variedade de resíduos sólidos, semi-sólidos, líquidos e gasosos.
Já na Idade Média eram utilizados incineradores móveis, o �vagão de fogo�, que
consistia em um vagão retangular de madeira protegido internamente por uma camada
de argila. O vagão era puxado por cavalos pelas ruas, e os moradores jogavam seus
rejeitos dentro da fogueira móvel.
2.5. TRATAMENTO 35
De maneira geral, as unidades de operação variam desde instalações pequenas,
projetadas e dimensionadas para um resíduo em especial, operadas pelos próprios
geradores, até grandes instalações de propósitos múltiplos para incinerar resíduos de
diferentes fontes. No caso de materiais tóxicos e perigosos, estas instalações requerem
equipamentos adicionais de controle de emissões, com consequente aumento de capital
inicial.
No projeto e instalação de uma unidade completa, além da câmara de
combustão de incineração, é necessário considerar os seguintes fatores: tipo, quantidade
e composição dos resíduos; o seu estado físico; o seu poder calorí�co; a composição dos
gases de combustão; e a quantidade e a natureza de qualquer cinza eventualmente
gerada.
Os tipos, de resíduos que podem ser incinerados dividem-se em dois grandes
grupo: a) orgânicos, contendo basicamente carbono, hidrogênio e oxigênio que são
convertidos em CO2 e água, e b) inorgânicos, contendo elementos metálicos (chumbo,
sódio, etc ) ou não metálicos (cloro, nitrogênio, fósforo, enxofre, etc ), que devem ser
removidos adequadamente dos gases de combustão.
As características dos resíduos e seu comportamento durante a combustão
determinam como eles devem ser misturados, estocados e introduzidos na zona de
queima. Alguns líquidos, com baixo ponto de fulgor, serão facilmente destruídos
enquanto que outros, incapazes de manter a combustão, deverão ser introduzidos através
de uma corrente de gás quente ou aspergidos diretamente sobre a chama.
De todas as tecnologias de tratamentos consagradas, os sistemas de incineração,
adequadamente projetados, são capazes do mais alto grau de destruição e controle para
a mais ampla faixa de resíduos perigosos.
Embora a destruição térmica ofereça várias vantagens sobre as práticas
alternativas de tratamento de resíduos perigosos e colabore com a questão do
gerenciamento de resíduos, houve, simultaneamente, um fortalecimento da oposição
36 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
do público quanto ao licenciamento e o uso de operações de destruição térmica nos
últimos anos.
A �gura 2.2 é a vista interna da câmara de combustão de um incinerador
rotativo, a �gura 2.3 apresenta um incinerador de forno rotativo dotado de câmara de
combustão secundária e ciclone (este último um dispositivo para controle de emissões
de material particulado) e a �gura 2.4 ilustra um incinerado de grande porte voltado
para a incineração de resíduos sólidos urbanos.
Figura 2.2: Vista interna da câmara de combustão com revestimento refratário.
Controle do processo de incineração
Nos incineradores a temperatura é controlada dentro de uma faixa especí�ca
variando-se as vazões de alimentação de combustível auxiliar, de ar de combustão
e de resíduo. Independente do sistema de controle existentes, alguns sistemas de
intertravamento são obrigatoriamente empregados.
A maiorias das ações provocadas pelo intertravamento acarreta o bloqueio
da alimentação do combustível auxiliar e/ou dos resíduos. São condições para o
intertravamento, o apagamento da chama dos queimadores, baixa temperatura na saída
dos gases, alta temperatura dos gases de combustão, alta concentração de monóxido de
2.5. TRATAMENTO 37
Figura 2.3: Forno rotativo com câmara de combustão secundária dotado de ciclone.
Figura 2.4: Incinerador de resíduos urbanos (câmara �xa).
carbono, excesso de oxigênio fora das especi�cações, etc.
2.5.14 Estabilização e solidi�cação
A estabilização consiste em um estágio de pré-tratamento através do qual os
constituintes perigosos de um resíduo são transformados e mantidos nas suas formas
38 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
menos solúveis e menos tóxicas. Tais transformações se dão por meio de reações
químicas que �xam elementos ou compostos tóxicos em polímeros impermeáveis ou
em cristais estáveis. Quanto às características físicas do resíduo, estas podem ou não
ser alteradas e melhoradas.
A solidi�cação por sua vez, é uma forma de pré-tratamento que gera uma massa
sólida monolítica de resíduo tratado, melhorando tanto a sua integridade estrutural,
quanto as suas características físicas, tornando assim mais fácil o seu manuseio e
transporte.
Portanto, a estabilização/solidi�cação tem como objetivos: melhorar as
características físicas e de manuseio dos resíduos, diminuir a área super�cial através
da qual possa ocorrer a transferência ou perda de poluentes, limitar solubilidade ou
destoxi�car quaisquer constituintes perigosos contidos no resíduo.
A estabilização/solidi�cação não é uma forma de tratamento que se justi�que
para qualquer tipo de resíduo. A decisão técnica e econômica sobre que tipo de resíduo
deve ou não ser submetido a tal processo de tratamento, baseia-se em dados sobre a
sua quantidade, composição e propriedades físicas, local de geração e problemas quanto
a sua disposição �nal. Os resíduos classi�cados como perigosos e gerados em grandes
quantidades são os que comumente justi�cam esse tipo de tratamento.
Não é recomendável que resíduos com mais de 10 a 20 % de constituintes
orgânicos sejam tratados pelas técnicas de �xação comerciais existentes, uma vez que
eles interferem nos processos físicos e químicos, os quais são importantes para manter
agregados os resíduos. Algumas instalações que tratam grandes volumes de resíduos
inorgânicos podem aceitar pequenos volumes de resíduos orgânicos especí�cos, que serão
misturados aos primeiros em baixas concentrações.
Os processos de estabilização/solidi�cação existentes são classi�cados como
�xação inorgânica ou técnicas de encapsulamento. No primeiro caso os processos
baseiam-se na utilização de materiais como cimento, cal, silicatos e argilas, enquanto
2.5. TRATAMENTO 39
que no segundo caso são empregados polímeros orgânicos especí�cos ou a transformação
de material em vidro.
2.5.15 Calcinação
Processo de decomposição térmica à altas temperaturas com remoção da água
de hidratação dos sólidos metálicos tóxicos oxidados e reduzindo a área super�cial.
Este processo pode ocorrer também com redução química. Aplicáveis a constituintes
orgânicos que não contém constituintes voláteis.
Na calcinação o resíduo é aquecido em uma fornalha entre 400 e 800 oC. O
material pode ser misturado com hidróxido de cálcio antes do aquecimento, o que
favorece a ocorrência de reações químicas durante o processo. A água presente, livre ou
de hidratação, evapora e os hidróxidos são termicamente decompostos para os óxidos
correspondentes e vapor d'água. Devido as temperaturas mais altas há uma redução
na superfície do material. Estes dois fenômenos em conjunto diminuem a reatividade e
a tendência de lixiviação dos metais tóxicos presentes.
A temperatura de operação deve ser ajustada de acordo com a composição
inorgânica dos resíduos. São poucos os óxidos metálicos que se volatizam a temperaturas
inferiores a 500 oC, dentre eles destacam-se o óxido de mercúrio, o dióxido de selênio e
o óxido de arsênio. Uma alternativa para controlar este problema é misturar o material
com hidróxido de cálcio, que reage com estes constituintes antes da vaporização, gerando
produtos não voláteis.
2.5.16 Tratamentos mistos (Físico/Químico/Biológico)
Atualmente vêm surgindo diversos processos para tratamento dos resíduos
que empregam mais de uma condição fundamental, na sua maioria são processos
físico-químicos, bioquímicos, termoquímicos ou termo-físicos.
Destaca-se, com grandes perspectivas futuras, a extração supercrítica como
40 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
uma tecnologia viável tanto para o tratamento de resíduos como para a recuperação de
áreas degradadas.
Adsorção
É um processo de separação no qual determinados componentes de uma
fase liquida ou gasosa são transferidos seletivamente para a superfície de um sólido
adsorvente. Este processo pode executar muitas separações impossíveis ou impraticáveis
para a maioria da técnicas conhecidas, tais como a destilação, absorção e os sistemas
baseados em membranas.
Sua importância tem se intensi�cado igualmente em processos e aplicações
ambientais, muitas dessas novas aplicações vem de fato se tornando possível pelos
avanços na própria tecnologia de adsorção.
A seleção adequada do adsorvente para uma dada separação, é uma etapa
signi�cativa para a melhor e�ciência do processo. As principais famílias de adsorventes
são classi�cadas em dois grupos: inorgânicos e orgânicos, e o processo pode ocorrer em
meio catalítico ou não catalítico
Bioadsorção de Metais Pesados
A deposição de metais pesados no solo e em ambientes aquáticos é um fenômeno
crescente relacionado principalmente às atividades mineradoras e processos industriais.
Esses compostos metálicos são facilmente incorporados a determinados ecossistemas,
seja por meio de microrganismos, seja por frações orgânicas e inorgânicas do solo
ou sedimentos, e essas incorporação varia de acordo com a concentração do metal no
ecossistema.
Os metais contaminantes tem característica mobilizadora, recuperando o
potencial tóxico e tendem a permanecer inde�nidamente no ecossistema circulando e
acumulando-se através de cadeias alimentares representando assim uma séria ameaça
2.6. ATERRO SANITÁRIO 41
ao meio ambiente e à saúde dos seres vivos.
Há uma grande variedade de material biológico de composições estruturais
distintas tais como: fungos, bactérias, organismos aquáticos, etc. sendo utilizados na
bioadsorção de metais pesados. O potencial de remoção de metais destes materiais
era conhecido a tempos, sendo muito comum o seu uso como indicador de poluição de
águas. As algas marinhas mais estudadas são as clorofíceas (algas verdes), rodofíceas
(algas vermelhas) e feofícias (algas marrons), sendo que entre elas, as algas marrons
apresentam maior e�ciência de remoção, principalmente para metais como o cádmio e
chumbo.
Extração com �uido supercrítico
Outra tecnologia que vem sendo pesquisada, é o da extração com �uído
supercrítico, que utiliza um solvente em condição supercrítico. e permite a extração de
muitas espécies diluídas.
O �uído supercrítico oferece excelente potencial como solvente para meios
reacionais e processos extrativos, o que pode contribuir para a redução do emprego
de solventes orgânicos.
O dióxido de carbono é o composto mais empregado como solvente supercrítico
devido suas moderadas condições críticas (temperatura de 304, 1 K e pressão de
78, 8 atm) e baixa toxicidade. Outros compostos empregados são o etano (305, 3 K
e 48, 1 atm), o propano (369, 8 K e 41, 9 atm), o etileno (282, 4 K e 49, 7 atm), o
propileno (364, 9 K e 45, 4 atm), o etanol (513, 9 K e 60, 6 atm) e a acetona (508, 1 K
e 46, 4 atm).
2.6 Aterro sanitário
O aterro sanitário é um equipamento projetado para receber e tratar o lixo
produzido pelos habitantes de uma cidade, com base em estudos de engenharia, para
42 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
reduzir ao máximo os impactos causados ao meio ambiente. Atualmente é uma das
técnicas mais seguras e de mais baixo custo.
No processo de decomposição dos resíduos sólidos, ocorre a liberação de gases
e líquidos (chorume ou percolado) muito poluentes, o que leva um projeto de aterro
sanitário a exigir cuidados como impermeabilização do solo, implantação de sistemas de
drenagem e�cazes, entre outros, evitando uma possível contaminação da água, do solo
e do ar. Preferencialmente deve possuir uma vida útil superior a 10 anos, prevendo-se
ainda o seu monitoramento por alguns anos após o seu fechamento.
As principais vantagens do aterro sanitário são:
• auto-su�ciência como destinação �nal - ao contrário de outros métodos, como a
incineração e a reciclagem, o aterro sanitário não apresenta resíduos no �nal do
seu processo;
• baixos custos - apesar do custo inicial ser alto, o aterro sanitário permite um
controle operacional, evitando gastos posteriores com a recuperação do meio
ambiente;
• controle - todas as etapas são acompanhadas por técnicos capacitados.
O grande vilão concorrente do aterro sanitário é o lixão que apresenta práticas
inaceitáveis, como a deposição do lixo diretamente no solo, podendo acarretar enormes
prejuízos para o meio ambiente e para a saúde pública.
Um comparativo entre as principais características de um aterro sanitário com
um lixão está apresentado na �guras 2.5 e 2.6.
A deposição e distribuição dos resíduos em um aterro sanitário deve ser feita
através de meios mecânicos, conforme apresentado na �gura 2.7, reduzindo o contato
humano direto com o resíduo. Esta exigência pode ser um problema para pequenas
cidades, que são obrigadas a disponibilizar equipamentos e pessoal especi�camente para
esta �nalidade.
2.6. ATERRO SANITÁRIO 43
Figura 2.5: Comparativo entre aterro e lixão.
A distribuição sistemática e a devida compactação dos resíduos permite
aumentar a vida útil do aterro sanitário (�gura 2.8), além de permitir a correta
44 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
Figura 2.6: Comparativo entre aterro e lixão (cont.).
impermeabilização da área (�gura 2.9), a instalação do sistema de coleta de biogás
(�gura 2.10) e a captação do chorume, que é o líquido gerado na decomposição de
2.6. ATERRO SANITÁRIO 45
matéria orgânica (�gura 2.11).
Figura 2.7: Disposição de material em aterro sanitário.
Figura 2.8: Compactação de material em aterro sanitário.
Figura 2.9: Esquema de impermeabilização.
A NBR no 10.157 - Aterros de Resíduos Perigosos: critérios para projeto,
construção e operação - estabelece as exigências relativas à localização, segregação e
46 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
Figura 2.10: Esquema de captação de biogás.
Figura 2.11: Controle do chorume.
análise dos resíduos, monitoramento, inspeção, fechamento da instalação e treinamento
de pessoal dos aterros destinados a resíduos perigosos.
2.7 Gerenciamento de resíduos sólidos
O gerenciamento de resíduos sólidos industriais pode ser entendido como:
a) controle sistemático da geração; b) segregação na fonte; c) acondicionamento e
transporte; d) processamento; e) tratamento; f) recuperação; e g) disposição �nal.
Gerenciar resíduos compreende atender os princípios de preservação, proteção e
melhoria do meio ambiente, assegurando uma utilização prudente e racional dos recursos
naturais.
2.7. GERENCIAMENTO 47
Ele deve estar baseado em duas políticas globais:
• Política de proteção ambiental (preservação e melhoria); e
• Estratégias através das quais esses objetivos serão atingidos, compreendendo-se
em 4 pontos vitais (prevenção, reciclagem, otimização da disposição �nal e ações
corretivas).
2.7.1 Prevenção
Por adoção de tecnologias limpas: minimização da geração de resíduos no
estágio de produção (através da introdução de modi�cações no processo usual ou pela
adoção de um processo novo).
Por adoção de produtos ecológico: desenvolvimento de produtos, cuja
fabricação, utilização e disposição �nal, tenham um impacto mínimo sobre o meio
ambiente.
2.7.2 Reciclagem
Uma vez que o resíduo foi gerado, a melhor maneira de minimizar qualquer
impacto adverso ao meio ambiente é retornar esse material ao ciclo econômico, pela
reciclagem direta (reaproveitamento do resíduo como ele foi gerado), ou indireta
(reaproveitamento do resíduo após submetê-lo a bene�ciamento); ou através da
recuperação de matérias-primas e energia.
2.7.3 Otimização da disposição �nal
Quando o resíduo não puder ser reciclado, algum processo de tratamento
deve ser considerado de modo a reduzir o volume e a periculosidade potencial dos
resíduos, e assim, minimizar o impacto ambiental decorrente de sua disposição em
aterros industriais.
48 CAPÍTULO 2. RESÍDUOS SÓLIDOS
2.7.4 Ações corretivas
No passado, muitos terrenos foram contaminados, devido ao mau
gerenciamento de resíduos e à decorrência de acidentes, fazendo-se necessárias a adoção
de ações corretivas para a descontaminação desses locais. O processo de correção,
conhecido como remediação de área contaminada, tem que considerar características
dos poluentes presentes, da geofísica do solo, da hidrologia local e dos elementos da
biosfera.
Capítulo 3
E�uentes líquidos
3.1 Introdução
Na história da humanidade a qualidade e e quantidade de água disponível é
um fator vital para o seu bem estar. Civilizações inteiras desapareceram em função da
escassez de água devido alterações climáticas e/ou ambientais. Mesmo alterações sutis
na temperatura causam grandes �utuações nas precipitações. Durante os anos de 1980 a
devastação por estiagens na África levaram a fome milhões de pessoas devido a redução
catastró�ca na produção de grãos e em 1998 enchentes produzidas pelo furação Mitch
mataram milhares de pessoas na América Central e no sudeste dos Estados Unidos.
Doenças transmitidas pela água, como cólera e tifo, mataram milhões de
pessoas no passado e continuam sendo um grave prolema em diversos países do terceiro
mundo. A construção de barragens e diques tem evitado a ocorrência de enchentes, mas
podem exigir a inundação de terras antes utilizadas para a agricultura e representam
um sério perigo no caso de falhas estruturais.
No mundo inteiro existem problemas relacionados a qualidade e a quantidade
de água cada vez mais sérios. Estes problemas incluem o crescente aumento do uso de
água devido ao crescimento populacional, à contaminação da água potável pelo descarte
indevido de resíduos perigosos e à destruição da vida selvagem devido contaminação
49
50 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
dos cursos d'água.
O estudo da química aquática inclui a água dos rios, lagos, estuários e a água
subterrânea, assim como os fenômenos que determinam a distribuição e circulação de
espécies químicas naturalmente presentes. As reações químicas que acontecem na água
e as espécies químicas envolvidas são in�uenciadas pelo ambiente que a água pertence.
Às características naturais da água em contato com a atmosfera são diferentes da água
em contato com o sedimento no fundo de um lago ou reservatório. Os microrganismos
têm in�uência vital na determinação da composição química da águas.
A água está presente em cinco compartimentos do cilo hidrológico, conforme
ilustrado na �gura 3.1. Pela análise desta �gura pode-se observar que em torno de
97 % da água mundial está nos oceanos. Outra fração signi�cativa esta presente na
forma de vapor na atmosfera ou retida no estado sólido na forma de gelo ou neve. A
água super�cial pode ser encontrada em cursos d'água, lagos e reservatórios. A água
subterrânea está localizada nos aquíferos ou lençol freático.
Existe uma grande conexão entre a hidrosfera, onde a água pode ser encontrada,
e a litosfera, que é a parte da geosfera que é acessível para a água, sendo que a
atividade humana altera ambas. Por exemplo, o desmatamento de �orestas para
a agricultura reduz a cobertura vegetal, diminui a transpiração vegetal e afeta o
microclima, resultando em redução na precipitação, aumento da erosão do solo e
acúmulo de material particulado nos cursos d'água.
Do total utilizado pelo homem, aproximadamente 46 % é empregado na
irrigação, 46 % nas atividades industriais e 8 % para abastecimento urbano. Para
reduzir o consumo agrícola e industrial tem sido incentivado o uso de novos tipos de
irrigação como aspersão aérea para irrigação por gotejamento, e reuso/reciclo de água,
respectivamente.
3.2. PROPRIEDADES DA ÁGUA 51
Figura 3.1: Ciclo hidrológico e �uxo de água em trilhões de litros por dia.
3.2 Propriedades da água
A água possui uma série de propriedades e características únicas que a tornam
essencial para a manutenção da vida tal qual a conhecemos, sendo que algumas destas
propriedades estão apresentadas na tabela 3.1.
Estas propriedades podem ser explicadas pela estrutura e ligações da molécula
de água. A água é formada por três átomos (dois de hidrogênio e um de oxigênio) sendo
que os átomos de hidrogênio não estão alinhados ao longo do eixo, mais sim formando
um ângulo de aproximadamente 105 o. Este desvio se deve ao fato do átomo de oxigênio
atrair os elétrons mais fortemente que os átomos de hidrogênio, o que resulta em um
momento dipolo, ou seja, a água possui cargas elétricas iguais mas de sinais diferentes
em lados opostos da molécula. Este momento dipolo resulta no alto poder de solvência
da água, como pode se observar na �gura 3.2 que apresenta o arranjo de moléculas de
52 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
Tabela 3.1: Propriedades da água.Propriedade Característica
Excelente solvente Transporte de nutrientes e rejeitos, tornando os
processos biológicos possíveis em meio aquoso
Alta constante dielétrica Solubilidade de compostos iônicos e ionização em
solução
Alta tensão super�cial Fator de controle em fenômenos �siológicos; rege o
fenômeno super�cial
Transparência a luz visível e
ultravioleta leve
Permite a fotossíntese até uma profundidade
considerável nos cursos d'água
Densidade máxima à 4 oC Flutuação do gelo; circulação vertical restrita em
cursos d'água estrati�cados
Alto calor de evaporação Determina a transferência de calor e moléculas de
água entre a atmosfera e hidrosfera
Alto calor de fusão Permite estabilização da temperatura em níveis
próximos ao congelamento da água
Alta capacidade calorífera Estabiliza a temperatura em organismos vivos e
regiões geográ�cas
água em torno dos ânions Cl− e cátions Na+ formados pela dissolução do cloreto de
sódio (sal de cozinha).
Figura 3.2: Arranjo de moléculas de água em torno dos ânions Cl− e cátions Na+.
Outra característica importante é a formação de interações eletrostáticas entre
os átomos de hidrogênio de uma molécula de água e o átomo de oxigênio de uma
molécula vizinha, sendo que estas interações recebem o nome de pontes de hidrogênio
e são as responsáveis por algumas das características da água, como elevado ponto de
ebulição para uma molécula tão pequena e por apresentar densidade mínima a 4 oC. Na
3.2. PROPRIEDADES DA ÁGUA 53
verdade, á água em estado líquido se mantem unida, formando grandes agrupamentos
moleculares {H2O}n.
Figura 3.3: Pontes de hidrogênio entre moléculas de água.
As pontes de hidrogênio também podem se formar entre os átomos da água
e os átomos de hidrogênio, oxigênio ou nitrogênio de moléculas vizinhas. As pontes
de hidrogênio também ajudam a manter partículas extremamente pequenas, também
chamadas de partículas coloidais, em suspensão.
Com exceção da amônia líquida, a água é a substância com maior capacidade
calorífera que qualquer outro líquido ou sólido, exigindo uma quantidade grande de
energia para mudar sua temperatura (1 caloria para alterar a temperatura de 1 grama
de água em um 1 oC), o que ajuda a estabilizar a temperatura. O alto calor de
evaporação (585calorias por grama) também ajuda a estabilizar a temperatura, e é
um dos parâmetros do �uxo de energia na Terra.
3.2.1 Características de um corpo de água
As condições físicas de um corpo d'água têm grade in�uência sobre os processos
químicos e biológicos que acontecem na água. Água super�cial ocorre principalmente
em rios, lagos e reservatórios, pântanos são áreas alagadas onde a camada de água é
54 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
�na o su�ciente para permitir o desenvolvimento da vegetação, estuários são braços
dos oceanos que apresentam �uxos de água doce e salgada, o que confere propriedades
físico-químicas e biológicas únicas para este ambiente.
A comportamento atípico entre densidade e temperatura da água resulta na
formação de camadas distintas nos corpos de água estagnados, como apresentado na
�gura 3.4. Durante o verão a camada super�cial é aquecida pela radiação solar e se
mantem no topo, fenômeno este chamado de estrati�cação térmica.
Figura 3.4: Estrati�cação térmica em um lago.
3.3 Classi�cação de corpos de água
A classi�cação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu
enquadramento, bem como o estabelecimento das condições e dos padrões de
lançamento de e�uentes, estão estabelecidas na resolução CONAMA número 357, de 17
de março de 2005.
Os índices e indicadores ambientais resultaram da crescente preocupação social
com os aspectos ambientais do desenvolvimento, processo que requer um número elevado
de informações em graus de complexidade cada vez maiores. Por outro lado, os
3.3. CLASSIFICAÇÃO DE CORPOS DE ÁGUA 55
indicadores são fundamentais para a tomada de decisões das políticas públicas e no
acompanhamento de seus efeitos. Esta dupla vertente, apresenta-se como um desa�o
permanente de gerar indicadores e índices que tratem um número cada vez maior de
informações, de forma sistemática e acessível, para os tomadores de decisão.
As principais vantagens do índice são a facilidade de comunicação com o público
leigo, o status maior do que as variáveis isoladas e o fato de representar uma média de
diversas variáveis em um único número, combinando unidades de medidas diferentes
em uma única unidade. No entanto, sua principal desvantagem consiste na perda de
informação das variáveis individuais e da sua interação. O índice, apesar de fornecer
uma avaliação integrada, jamais substituirá uma avaliação detalhada da qualidade das
águas qualquer bacia hidrográ�ca.
3.3.1 Índice de Qualidade da Água
No estado de São Paulo a CETESB utiliza desde 1975, o Índice de Qualidade
das Águas (IQA), com vistas a servir de informação básica de qualidade de água para
o público em geral, bem como para o gerenciamento ambiental das 22 Unidades de
Gerenciamento dos Recursos Hídricos do Estado de São Paulo.
São 9 as variáveis de qualidade que fazem parte do cálculo do IQA, a saber:
coliformes fecais; pH ; demanda bioquímica de oxigênio (DBO); nitrogênio total;
fósforo total; temperatura; turbidez; resíduo sólido total e oxigênio dissolvido. Estas
variáveis re�etem, principalmente, a contaminação dos corpos hídricos ocasionada pelo
lançamento de esgotos domésticos. É importante também salientar que este índice foi
desenvolvido para avaliar a qualidade das águas, tendo como determinante principal
a sua utilização para o abastecimento público, considerando aspectos relativos ao
tratamento dessas águas.
O valor do IQA é calculado segundo a equação 3.1.
56 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
IQA =n∏
i=1
qwii (3.1)
onde: qi é a qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100; e wi é o peso
correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1. Os valores para qi e wi
podem ser obtidos a partir da �gura 3.5.
Após o cálculo do IQA o corpo de água é classi�cado segunda as categorias
apresentadas na tabela 3.2.
Tabela 3.2: Categoria e ponderação pelo índice IQA.Categoria Ponderação
Ótima 79 < IQA ≤ 100
Boa 51 < IQA ≤ 79
Regular 36 < IQA ≤ 51
Ruim 19 < IQA ≤ 36
Péssima IQA ≤ 19
3.3.2 Índice de Substâncias Tóxicas e Organolépticas
O Índice de Substâncias Tóxicas e Organolépticas1 (ISTO) foi criado com o
intuito de expressar o teor destas substâncias em um corpo de água. O valor de cada
um dos parâmetros considerados neste modelo é calculado de acordo com o grá�co
apresentado na �gura 3.6.
O valor �nal qi para cada um dos parâmetros pode ser obtido a partir da
equação 3.2.
q = 0, 5× (V alorMedido− LI)/(LS − LI) (3.2)
onde LI é o limite inferior e LS é o limite superior.
1substância organoléptica são aquelas capazes de causar alteração na cor, no odor ou no paladar,
mesmo quando presentes em concentração abaixo do limite de toxicidade.
3.3. CLASSIFICAÇÃO DE CORPOS DE ÁGUA 57
Figura 3.5: Parâmetros e seus pesos para cálculo do Índice de Qualidade das Águas
(IQA).
A seguir o valor encontrado para o índice deve ser considerado para classi�car
o corpo de água de acordo com a resolução CONAMA no 357/05:
58 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
Figura 3.6: Grá�co para calculo do Índice de Substâncias Tóxicas e Organolépticas
(ISTO)
• Valor medido ≤ LI: águas adequadas para o consumo humano;
• LI < Valor medido ≤ LS: águas adequadas para tratamento convencional;
• Valor medido > LS: águas que não devem ser submetidas apenas a tratamento
convencional.
Desta forma, o limite inferior para cada uma dessas variáveis foi considerado
como sendo os padrões de potabilidade estabelecidos na Portaria 518/04 do Ministério
da Saúde e para o limite superior foram considerados os padrões de qualidade de água
doce Classe 3 da CONAMA 357/05. Para o cromo, o zinco, o níquel e os trihalometanos
foram considerados parâmetros adicionais da legislação americana e/ou da Organização
Mundial da Saúde.
Os parâmetros considerados neste índice tiveram os seus limites de�nidos
segundo os seguintes critérios:
• Teste de Ames: avaliação da atividade mutagênica de compostos químicos,
utilizando linhagens de bactérias Salmonella thiphimurium;
• Número de Células de Cianobactérias: contagem de vários gêneros e espécies de
cianobactérias, que produzem cianotoxinas, que são produtos naturais tóxicos,
podendo ter ação aguda e eventualmente até causar a morte;
3.3. CLASSIFICAÇÃO DE CORPOS DE ÁGUA 59
• Metais: teor de cátions metálicos presentes no corpo de água.
A tabela 3.3 apresenta os limites inferiores e superiores adotados para os metais
e o potencial de formação de trihalometanos (PFTHM ), enquanto a tabela 3.4 apresenta
a taxação adotada para o número de células de cianobactérias a serem considerados no
cálculo do ISTO.
Tabela 3.3: Parâmetros tóxicos e organolépticosGrupo Variável Unidade Limite inferior Limite superior
Tóxicos
Cádmio mg/L 0,005 0,01
Chumbo mg/L 0,033 0,05
Cromo mg/L 0,05 0,059
Níquel mg/L 0,02 0,025
Mércúrio mg/L 0,001 0,002
PFTHM µg/L 373 461
Organolépticos
Alumínio mg/L 0,2 2
Cobre mg/L 1 4
Ferro mg/L 0,3 5
Manganês mg/L 0,1 0,5
Zinco mg/L 5 5,9
Tabela 3.4: Contagem de cianobactérias.Níveis Taxação (qncc)
no de células 5 20.000 1,00
20.000 < no de células ≤ 50.000 0,80
50.000 < no de células ≤ 100.000 0,70
100.000 < no de células ≤ 200.000 0,60
200.000 < no de células ≤ 500.000 0,50
no de células > 500.000 0,35
60 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.3.3 Índice do Parâmetro Mínimo para Preservação da Vida
Aquática
O Índice dos Parâmetros Mínimos para Conservação da Vida Aquática
(IPMCA) tem como objetivo padronizar as condições su�cientes para que um corpo
de água contenha vida. O IPMCA é composto por dois grupos de variáveis:
Grupo de variáveis essenciais : formado pelo oxigênio dissolvido, pH e toxicidade;
Grupo de substâncias tóxicas : formado pelo cobre, zinco, chumbo, cromo,
mercúrio, níquel, cádmio, surfactantes e fenóis.
Foram incluídas as variáveis que são atualmente avaliadas pela Rede de
Monitoramento de Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo e que
identi�cam o nível de contaminação por substâncias potencialmente danosas às
comunidades aquáticas. Poderão ser incluídas novas variáveis que venham a ser
consideradas importantes para a avaliação da qualidade das águas, mesmo em nível
regional.
Para cada variável incluída no IPMCA são estabelecidos três diferentes níveis
de qualidade, com ponderações numéricas de 1 a 3 e que correspondem a padrões
de qualidade de água estabelecidos pela Resolução CONAMA 20/86, e padrões
preconizados pelas legislações americana (USEPA, 1991) e francesa (Code Permanent:
Environnement et Nuisances, 1986), que estabelecem limites máximos permissíveis de
substâncias químicas na água, com o propósito de evitar efeitos de toxicidade crônica
e aguda à biota aquática.
Esses níveis re�etem as seguintes condições de qualidade de água, a saber:
Nível A : Águas com características desejáveis para manter a sobrevivência e a
reprodução dos organismos aquáticos. Atende aos padrões de qualidade da
Resolução CONAMA 20/86 (ponderação 1);
3.3. CLASSIFICAÇÃO DE CORPOS DE ÁGUA 61
Nível B : Águas com características desejáveis para a sobrevivência dos organismos
aquáticos, porém a reprodução pode ser afetada a longo prazo (ponderação 2); e
Nível C : Águas com características que podem comprometer a sobrevivência dos
organismos aquáticos (ponderação 3).
Os parâmetros e os valores de referência para classi�car os níveis de IPMCA
estão apresentados na tabela 3.5 e 3.6.
Tabela 3.5: Variáveis essenciais (PE ) do IPMCA e suas ponderações.
Variáveis Níveis Faixa de variação Ponderação
OD (mg/L)
A 5,0 1
B 3,0 a 5,0 2
C < 3,0 3
pH (Sörensen)
A 6,0 a 9,0 1
B entre 5,0 e 6,0 ou 9,0 e 9,5 2
C < 5,0 e > 9,5 3
Toxicidade
A Não Tóxico 1
B Efeito Crônico 2
C Efeito Agudo 3
Dadas as ponderações para as variáveis determinadas em uma amostra de água,
o IPMCA é calculado de acordo com a seguinte equação:
IPMCA = PE × ST (3.3)
onde PE é o valor da maior ponderação do grupo de variáveis essenciais e ST o valor
médio das três maiores ponderações do grupo de substâncias tóxicas.
O valor de ST é um número inteiro e o critério de arredondamento deverá ser
o seguinte: valores menores que 0, 5 serão arredondados para baixo e valores maiores
ou iguais a 0, 5 para cima.
O valor do IPMCA pode variar de 1 a 9, sendo subdividido em quatro faixas de
qualidade, classi�cando as águas para proteção da vida aquática, conforme a tabela 3.7.
62 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
Tabela 3.6: Substâncias tóxicas (ST ) do IPMCA e suas ponderações.
Variáveis Níveis Faixa de variação Ponderação
Cádmio (mg/L)
A 0,001 1
B > 0,001 a 0,005 2
C > 0,005 3
Cromo (mg/L)
A 0,05 1
B > 0,05 a 1,00 2
C > 1,00 3
Cobre (mg/L)
A 0,02 1
B > 0,02 a 0,05 2
C > 0,05 3
Chumbo (mg/L)
A 0,03 1
B > 0,03 a 0,08 2
C > 0,08 3
Mercúrio (mg/L)
A 0,0002 1
B > 0,0002 a 0,001 2
C > 0,001 3
Níquel (mg/L)
A 0,025 1
B > 0,025 a 0,160 2
C > 0,160 3
Fenóis (mg/L)
A 0,001 1
B > 0,001 a 0,050 2
C > 0,050 3
Surfactantes (mg/L)
A 0,5 1
B > 0,5 a 1,0 2
C > 1,0 3
Zinco (mg/L)
A 0,18 1
B > 0,18 a 1,00 2
C > 1,00 3
3.3.4 Índice de Estado Tró�co
O Índice do Estado Tró�co (IET ) tem por �nalidade classi�car corpos
d'água em diferentes graus de tro�a, ou seja, avalia a qualidade da água quanto ao
3.3. CLASSIFICAÇÃO DE CORPOS DE ÁGUA 63
Tabela 3.7: Classi�cação �nal pelo IPMCA
Categoria Ponderação
BOA 1
REGULAR 2
RUIM 3 e 4
PÉSSIMA > 6
enriquecimento por nutrientes e seu efeito relacionado ao crescimento excessivo das
algas ou ao aumento da infestação de macró�tas aquáticas.
Das três variáveis citadas para o cálculo do Índice do Estado Tró�co, foram
aplicadas apenas duas: cloro�la a e fósforo total, uma vez que os valores de transparência
muitas vezes não são representativos do estado de tro�a, pois esta pode ser afetada
pela elevada turbidez decorrente de material mineral em suspensão e não apenas pela
densidade de organismos planctônicos, além de muitas vezes não se dispor desses dados.
Nesse índice, os resultados correspondentes ao fósforo, IET(P), devem ser
entendidos como uma medida do potencial de eutro�zação, já que este nutriente atua
como o agente causador do processo. A avaliação correspondente à cloro�la, IET(CL),
por sua vez, deve ser considerada como uma medida da resposta do corpo hídrico ao
agente causador, indicando de forma adequada o nível de crescimento de algas que tem
lugar em suas águas. Assim, o índice médio engloba, de forma satisfatória, a causa e
o efeito do processo. Deve-se ter em conta que num corpo hídrico, em que o processo
de eutro�zação encontra-se plenamente estabelecido, o estado tró�co determinado pelo
índice da cloro�la certamente coincidirá com o estado tró�co determinado pelo índice do
fósforo. Já nos corpos hídricos em que o processo esteja limitado por fatores ambientais,
como a temperatura da água ou a baixa transparência, o índice relativo à cloro�la irá
re�etir esse fato, classi�cando o estado tró�co em um nível inferior àquele determinado
pelo índice do fósforo. Além disso, caso sejam aplicados algicidas, a consequente
diminuição das concentrações de cloro�la resultará em uma redução na classi�cação
obtida a partir deste índice.
64 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.4 Tratamento de água para abastecimento
Os tratamentos de água podem ser divididos em duas categorias:
• Tratamento para uso doméstico;
• Tratamento de água para �ns industriais.
O tipo e grau de tratamento depende da fonte e do destino da água.
A água voltada para consumo humano deve ser desinfectada para eliminar
microrganismos causadores de doenças, mas pode conter níveis apreciáveis de cálcio
e magnésio dissolvidos, enquanto a água voltada para o uso de caldeiras pode conter
microrganismos, mas deve ser isenta de cálcio e magnésio dissolvidos para evitar a
formação de incrustações nas paredes da caldeira. Como a demanda por recursos
hídricos, já limitados, aumenta, devemos realizar tratamentos por meios cada vez mais
e�cazes, so�sticados e caros.
Muitos processos físicos e químicos usados para o tratamento de água envolvem
fenômenos similares, independente dos objetivos �nais do tratamento. Portanto,
o detalhamento dos processos envolvidos serve para todas as categorias citadas
anteriormente.
3.4.1 Tratamento de água para uso doméstico
O tratamento moderno de água para uso doméstico é realizado através de uma
série de procedimentos físicos e químicos com o objetivo de produzir uma água clara,
insípida, inodora e sem agentes patogênicos a partir de corpos de água das mais variadas
classi�cações.
Inicialmente a água a ser tratada é enviada para aeradores com o objetivo de
remover solutos voláteis como o ácido sulfídrico, o dióxido de carbono, o metano, os
compostos orgânicos voláteis, como o tiol metano (CH3SH) e seus metabólitos. O
3.4. TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO 65
contato com o oxigênio também auxilia a remoção do ferro através da oxidação do
solúvel ferro II (Fe2+) para o insolúvel ferro III (Fe3+).
A adição de cal, na forma de CaO ou Ca(OH)2, após a etapa de aeração causa
o aumento do pH e resulta na formação de precipitados contendo os íons Ca2+ e Mg2+.
Estes precipitados sedimentam na bacia de sedimentação primária.
O restante dos sólidos continua em suspensão, sendo requerida a adição de
algum agente coagulante/�oculante, como sulfatos de alumínio, sulfatos de ferro III ou
o cloreto de ferro III. A adição destes agentes causa a formação de �ocos de hidróxidos
metálicos que atraem as partículas coloidais. Sílica ativada e polieletrólitos sintéticos2
também podem ser adicionados para estimular a formação e estabilização dos �ocos. A
sedimentação ocorre na bacia secundária depois da adição de CO2 para reduzir o pH.
O lodo captado nas bacias primárias e secundárias é bombeado para uma bacia
de desidratação. A água �nalmente é clorada, �ltrada em �ltros de areia, �uoretada e
distribuída para os consumidores.
3.4.2 Tratamento de água para �ns industriais
A água é amplamente usada em diversos processos industriais. Também é
signi�cativo o uso de água em caldeiras e sistemas de resfriamento. O tipo e grau de
tratamento depende depende dos requerimentos de cada processo. Por exemplo, água de
resfriamento requer um tratamento mínimo, como remoção das substâncias corrosivas,
água para caldeira requer a remoção dos sólidos e íons presentes, com o objetivo
de evitar a formação de incrustações que poderiam comprometer a funcionalidade e
resistência mecânica do equipamento, e a água para a industria alimentícia deve ser
livre de patógenos e substâncias tóxicas.
Os principais problemas associados ao tratamento ine�ciente da água para �ns
industriais são a corrosão dos equipamentos, formação de incrustações, redução da
2Polieletrólito é um termo genérico que se refere a todos os polímeros orgânicos solúveis em água,
podendo ser aniônicos, catiônicos e não-iônicos
66 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
e�ciência de trocadores de calor, redução da vazão e contaminação do produto. Estes
problemas causam aumento dos custos operacionais e de manutenção.
Muitos fatores devem ser levados em consideração no projeto de um sistema de
tratamento de água para uso industrial, como por exemplo: a) requerimento de água;
b) qualidade e quantidade da fonte de água disponível; c) uso sequencial em etapas
cujo requerimento seja progressivamente inferior; d) reciclo de água; e e) padrões de
descarga.
O tratamento de água para �ns industriais pode ser dividido em tratamento
externo e tratamento interno. O tratamento externo se aplica a toda a estação,
envolvendo processos como aeração, �ltração e clari�cação para remover materiais que
possam causar algum tipo de problema, incluindo sólidos suspensos ou dissolvidos,
dureza e gases dissolvidos. Após o tratamento externo a água pode ser dividida em
diferentes correntes, sendo que algumas podem ser utilizadas diretamente e outras
requerem tratamentos especí�cos.
O tratamento interno é realizado para modi�car as propriedades da água para
atender demandas especí�cas. Podemos citar como tratamentos internos: a) reação do
oxigênio dissolvido com hidrazina ou sulfeto; b) adição de agentes quelantes para reagir
com o Ca2+ para evitar a formação de depósitos de cálcio; c) adição de precipitantes,
como fosfato, para a remoção de cálcio; d) tratamento com inibidores para evitar
corrosão; e) ajuste de pH ; e f) desinfecção para processamento de alimentos ou para
evitar o crescimento de bactérias em colunas de resfriamento.
3.5 Tratamento de e�uentes
Os e�uentes, sejam eles domésticos ou industriais, podem conter materiais que
demandam oxigênio, sedimentos, graxas, óleos, escória, bactérias patogênicas, vírus,
sais, nutrientes, agroquímicos, materiais orgânicos refratários, metais, além de materiais
exóticos como meias e esponjas.
3.6. ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA OU EFLUENTE 67
Muitas características podem ser utilizadas para para classi�car um e�uente
líquido, sendo que os parâmetros normalmente utilizados são turbidez (unidades
internacionais de turbidez), sólidos suspensos (ppm), sólidos totais dissolvidos (ppm),
acidez (concentração de H+) e oxigênio dissolvido (ppm de O2). A demanda bioquímica
de oxigênio (DBO) é utilizada para medir as substâncias que demandam oxigênio em
sua decomposição biológica aeróbia enquanto a demanda química de oxigênio (DQO)
expressa a quantidade de oxigênio para oxidar todas as substâncias presentes.
3.5.1 E�uentes domésticos
Os e�uentes domésticos, formados basicamente pelo esgoto sanitário, possuem
praticamente todos os elementos necessários para o tratamento biológico destes e�uentes
ou seja, todos os nutrientes necessários para o desenvolvimento dos microrganismos
responsáveis pelo consumo dos poluentes presentes no e�uente.
3.5.2 E�uente industrial
Os �uentes industriais possuem características especí�cas em função do
processo industrial que os originam. É uma prática comum adicionar o esgoto sanitário
a estes e�uentes antes do tratamento biológico, como forma de corrigir as eventuais
carências nutricionais destes e�uentes.
3.6 Estações de tratamento de água ou e�uente
Atualmente os processos para o tratamento de água ou de e�uentes podem ser
divididos em quatro categorias principais, denominadas de tratamentos preliminares,
primários, secundários e terciários. Cada um destas categorias podem ser realizadas por
uma ou mais técnicas, sendo que estas técnicas se encontram detalhadas nas próximas
seções.
68 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.7 Tratamento preliminar
O objetivo do tratamento preliminar é eliminar os materiais insolúveis
grosseiros ou quantidades excessivas de óleos e graxas, pois estes materiais podem
provocar danos aos equipamentos móveis existentes, como bombas e válvulas, ou
comprometer a e�ciência das etapas posteriores.
As principais tecnologias empregadas no tratamento preliminar são o
gradeamento, o peneiramento, as caixas de areia e os separadores água-óleo.
3.7.1 Gradeamento
O gradeamento é utilizado para remoção de materiais grosseiros arrastados
pelo e�uente, tais como lixos sólidos domésticos ou industriais. Neste tratamento é
utilizado uma grade para retenção deste material, sendo que o tamanho do material
retido é proporcional ao espaçamento entre as barras da grade. Existem diversos tipos
de grades, conforme pode ser observado nas �guras 3.7; 3.8 e 3.9, sendo que normalmente
existe um sistema de auto-limpeza para permitir o funcionamento em regime contínuo
de forma automatizada.
Figura 3.7: Esquema da grade autolimpante.
Os principais parâmetros de projeto que devem ser considerados são o tamanho
3.7. TRATAMENTO PRELIMINAR 69
Figura 3.8: Grade autolimpante.
Figura 3.9: Grade com rosca sem �m.
da partícula a ser retida e a quantidade de partículas presentes, o que determina a
abertura da malha e a frequência de limpeza, respectivamente.
70 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.7.2 Peneiramento
O peneiramento é utilizado para a retenção de partículas mais �nas do que as
retidas pelo gradeamento.
Normalmente as peneiras utilizadas são do tipo autolimpante, para evitar
entupimento do meio �ltrante, podendo ser do tipo curvada ou rotativa. Os mesmos
equipamentos podem ser utilizados em outros processos industriais, tais como para a
retenção de celulose.
3.7.3 Caixas de areia
A caixa de areia consiste em um tanque de sedimentação de material não
degradável com alta velocidade de sedimentação, como grãos minerais com diâmetros
superiores a 0, 2 mm, com o objetivo de evitar o acúmulo deste material em outras
etapas do processo e evitar abrasão em equipamentos com partes móveis. Algumas
caixas de areia são projetadas para recolher também material que �otam (�utuam),
tais como pedaços de madeira, conforme pode ser observado na �gura 3.10.
Figura 3.10: Esquema da caixa de areia autolimpante.
Os principais parâmetros de projeto que devem ser considerados são a
velocidade de sedimentação e a quantidade de partículas presentes, o que determina
a dimensão do tanque de sedimentação e a frequência de limpeza, respectivamente.
3.7. TRATAMENTO PRELIMINAR 71
3.7.4 Separadores água-óleo
Os óleos e as gordura presentes no in�uente podem levar a formação de escumas,
que além do efeito estético desagradável pode comprometer o desempenho das operações
seguintes do tratamento de água ou e�uente. Quando recuperados estes óleos e gorduras
podem ter grande utilidade para algumas indústrias.
Os separadores água-óleo, também conhecidos como caixas de gordura ou
simplesmente SAO, são recipientes onde a velocidade de escoamento da água é reduzida,
o que favorece a coalescência3 das partículas de óleo e com isto estas tendem a �otar,
o que permite sua separação. Nestes separadores também pode ocorrer a formação de
lodo, que é removido pela fundo do separador. A �gura 3.11 apresenta um separador
água-óleo modelo API 4.
Tipicamente, são instalados equipamentos que suprem tanto a função das caixas
de areia quando dos separadores de água e óleo.
Figura 3.11: Separador água-óleo modelo API.
3Coalescência é o processo de união de gotículas de um líquido imiscível, formando gotas maiores
ou um �lme super�cial.4Sigla de American Petroleum Institute
72 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.8 Tratamento Primário
O tratamento primário tem como objetivo remover as partículas �namente
dispersas no in�uente a ser tratado. Normalmente o agente de separação é a ação
gravitacional, ou seja, uma ação puramente física, mas em alguns casos é auxiliado pela
adição de agentes químicos que através de uma coagulação/�oculação possibilitam a
obtenção de �ocos de matéria poluente de maiores dimensões e assim mais facilmente
decantáveis ou �otáveis.
Quando este material particulado tem a tendência de sedimentar (depositar
no fundo) o equipamento recebe o nome de decantador ou sedimentador, e quando o
material tem a tendência de �otar (�utuar na superfície) recebe o nome de �otador.
Como a existência de material em suspensão eleva a turbidez do meio, os equipamentos
que removem este material em suspensão também recebem o nome de clari�cadores,
independente de serem sedimentadores ou �otadores.
Após o tratamento primário, cuja e�ciência pode ser de até 60 %, o poluente
que permanece na água é de reduzidas dimensões, normalmente constituído por coloides
e/ou material dissolvido, sendo então encaminhado para o tratamento secundário.
A e�ciência do tratamento primário pode ser melhorada com o emprego de
aditivos para promover a coagulação/�oculação do material existente na água ou
e�uente. Esta técnica está descrita no item 3.10.1, na página 84 desta apostila.
3.8.1 Clari�cador primário
Este equipamento tem o objetivo de separar o material disperso por decantação
ou �otação. Não é raro o mesmo equipamento ser utilizado para os dois objetivos
simultaneamente, ou seja, para separar material particulado cuja tendência seja
decantar ou �otar. Como o material suspenso causa turbidez no e�uente, o equipamento
é conhecido como clari�cador primário (�gura 3.12.
3.9. TRATAMENTO SECUNDÁRIO 73
Figura 3.12: Clari�cador primário.
3.9 Tratamento secundário
O tratamento secundário tem como objetivo reduzir a demanda de oxigênio
necessária para biodegradação do poluente, pois esta demanda poderia resultar em
grade redução do teor de oxigênio dissolvido disponível nos corpos d'água, o que
comprometeria a vida aquática. O tratamento é mantido até que o DBO do e�uente
seja reduzido à níveis aceitáveis.
O tratamento secundário pode ser realizado através de processos biológicos,
que podem ser divididos em processos aeróbios e processos anaeróbios, e processos
físico-químicos. Nos processos biológicos o poluente é empregado como fonte de alimento
para microrganismos que ao consumir estes poluentes liberam substâncias inócuas.
No tratamento físico-químicos são adicionados produtos químicos que favorecem a
separação dos poluentes presentes. Dependendo do tratamento físico químico é possível
recuperar o poluente separado, o que é interessante quando o poluente possui alto valor
agregado.
Os organismos vivos em um ecossistema aquático podem ser classi�cados como
74 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
autotró�cos ou heterotró�cos. Os autotró�cos, como por exemplo as algas, utilizam
a energia solar ou química para �xar compostos inorgânicos simples em moléculas
orgânicas complexas que compõem os seres vivos. Os heterotró�cos, como por exemplo
os fungos e as bactérias, utilizam os compostos orgânicos como material construtivo e
fonte de energia para a produção de sua própria biomassa.
A manutenção da vida em corpos de água depende de fatores físicos e químicos.
A condição ideal depende de concentrações adequadas de oxigênio dissolvido (Od), de
dióxido de carbono (CO2), de nitratos, de ortofosfatos e elementos traços metálicos.
A água destinada a recreação de contato direto, como natação, possui idealmente
uma baixa capacidade de manutenção da vida, pois do contrário seria ideal para
a atividade de pesca. Acima das concentrações adequadas ocorre decaimento na
capacidade de produção de biomassa, consumindo todo o oxigênio dissolvido e gerando
odores indesejáveis, uma condição denominada eutro�zação.
A manutenção da vida depende também da transparência e de turbulência
da água. A transparência é importante para determinar o crescimento das algas,
por permitir a in�ltração dos raios solares, enquanto a turbulência é responsável por
processo de mistura e transporte dos nutrientes, além do transporte de seres vivos sem
mobilidade própria.
O oxigênio dissolvido também é um parâmetro importante sendo que a
de�ciência deste resulta na morte de muitos animais aquáticos, como os peixes, enquanto
a presença de oxigênio é mortal para várias classes de microrganismos anaeróbios.
O dióxido de carbono é produzido em processos de respiração de organismos
vivos na água e no sedimento e também pode ser adicionado a água através da
interface com a atmosfera. O CO2 é utilizado em processos fotossintéticos pelas algas,
e normalmente é a agente limitante do processo.
A salinidade da água também determina quais as formas de vida presentes.
Água de irrigação pode conter alta salinidade. Organismos marinhos requerem ou
3.9. TRATAMENTO SECUNDÁRIO 75
toleram alta salinidade, enquanto organismos de água doce não toleram alta salinidade.
Cada uma das técnicas empregadas no tratamento secundário se encontram
detalhados a seguir.
3.9.1 Lagoas facultativas
São reservatórios onde o e�uente a ser tratado é armazenado por um tempo
su�cientemente longo para que os microrganismos do meio consigam degradar os
poluentes presentes.
O que determina a e�ciência do tratamento, além do tempo de tratamento, são
as características naturais do sistema formado: temperatura, capacidade de oxigenação
do meio, interação física entre os poluentes e os microrganismos presentes (agitação,
turbulência, etc.)
Em alguns casos podem ser adicionados aeradores para auxiliar no processo
de oxigenação, uma vez que é comum a formação de odores desagradáveis em regimes
com baixo teor de oxigênio dissolvido. Neste caso o sistema �ca conhecido como lagoa
aerada.
A dinâmica de consumo do poluente pelos microrganismos presentes pode ser
visualizado na �gura 3.13
Pela análise da �gura 3.13 pode-se perceber que inicialmente ocorre um
período de adaptação dos microrganismos ao meio, seguida da rápida multiplicação das
bactérias, que são as principais consumidoras dos poluentes (representado pela DBO).
Conforme a população de bactérias aumenta e o alimento disponível diminui ocorre o
envelhecimento das bactérias, e o consequente declínio da população. O aumento da
população de bactérias também ocasiona o aumento dos microrganismos ciliados, que
se alimentam das bactérias, e dos rotíferos, que se alimentam dos anteriores. No �nal
do processo a população tende a retomar o nível inicial.
O tratamento biológico é altamente dependente da toxicidade dos poluentes
76 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
Figura 3.13: Mecanismo de degradação biológica dos poluentes.
presentes no e�uente a ser tratada. Quanto maior a toxicidade dos poluentes mais
baixa a taxa de degradação destes. E�uentes contendo altos níveis de metais pesados,
agroquímicos e compostos insolúveis possuem baixa taxa de degradação.
3.9.2 Reatores biológicos aeróbios
São tanques onde são adicionados os e�uentes a serem tratados e mantidos sob
condições controladas de agitação e aeração. Nestes reatores ocorre o consumo dos
poluentes presentes no e�uente pelos microrganismos do meio.
Nos reatores biológicos aeróbios é fundamental manter um teor mínimo de
oxigênio dissolvido, ou então o regime oxidante pode passar para regime redutor, o que
altera as formas de vida presentes e com isto a dinâmica de degradação dos poluentes.
Existem duas rotas para redução da carga de poluentes. Uma destas rotas é
a oxidação da matéria orgânica para fornecer energia aos processos metabólicos dos
microrganismos, com liberação de CO2, enquanto a outra rota é a incorporação da
matéria orgânica pelo microrganismo.
A disposição �nal dos microrganismos (material biológico), também chamado
lodo, pode constituir um problema, primeiramente porque ele contem aproximadamente
3.9. TRATAMENTO SECUNDÁRIO 77
1% de matéria sólida e muitos produtos indesejáveis. Normalmente, parte da água
contida no lodo é eliminada por processos mecânicos como �ltração, prensagem ou
centrifugação. O lodo desidratado é enviado para incineração ou disposto em aterros
sanitários, dependendo de sua composição.
3.9.3 Reatores biológicos anaeróbios
As vezes o lodo gerado em processos aeróbios pode ser encaminhado para
reatores anaeróbios. As vezes o lodo é digerido na ausência de oxigênio por bactérias
anaeróbias para produção de metano e CO2 conforme equação 3.4.
2CH2O = CH4 + CO2 (3.4)
Neste processo a redução de matéria orgânica volátil e o volume do lodo podem
ser reduzidos em até 60% e o metano produzido pode ser utilizado para suprir toda a
demanda energética da estação de tratamento.
A �gura 3.14 apresenta um reator biológico anaeróbio dotado de sistema
de captação do biogás gerado no processo de degradação dos poluentes, enquanto a
�gura 3.15 apresenta o sistema de armazenamento do biogás, para posterior consumo.
3.9.4 Filtros biológicos
Nos tratamentos por �ltros biológicos o e�uente é lançado sobre um meio
que serve de suporte para o desenvolvimento dos microrganismos responsáveis pela
decomposição destes poluentes. O desenvolvimento biológico pode ocorrer em um dos
seguintes meios:
• material inerte adicionado para este �m, normalmente formado por material
polimérico, que serve apenas de suporte para o desenvolvimento dos
microrganismos;
78 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
Figura 3.14: Reatores anaeróbicos, com sistema de captação do biogás.
Figura 3.15: Sistema de armazenamento do biogás.
• solo, que serve de suporte para o desenvolvimento dos microrganismos que
degradam o poluente, e os produtos de degradação auxiliam nas características
férteis para o desenvolvimento de vegetais, sendo este processo conhecido como
3.9. TRATAMENTO SECUNDÁRIO 79
ferti-irrigação;
• raiz de vegetais, onde se desenvolvem os microrganismos que degradam os
poluentes e liberam nutrientes que são assimilados pelos vegetais, sendo este
processo conhecido como �torremediação.
A grande vantagem dos �ltros biológicos é o baixo consumo de energia, uma
vez que o oxigênio necessário para a degradação da matéria orgânica normalmente é
fornecido pela exposição dos microrganismos ao ar atmosférico.
Um exemplo simples de �ltro biológico são os reatores biológicos rotativos,
formados por um grupo de discos plásticos grandes montados sobre um eixo rotativo,
de forma que a um dado momento metade do disco �que submerso no e�uente a ser
tratado e a outra metade �que exposta ao ar.
Na �gura 3.16 pode-se visualizar o aguapé, vegetal aquático �utuante que
frequentemente é utilizado em �torremediação. No entanto, este vegetal pode se
transformar em um problema caso não seja evitada sua propagação descontrolada, pois
assim como todo vegetal também consome oxigênio, e com isto pode reduzir o teor de
oxigênio dissolvido.
Figura 3.16: Aguapé, vegetal usado frequentemente em �torremediação.
80 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.9.5 Reatores por lodo ativado
O tratamento por lodo ativado5, provavelmente é o sistema mais versátil e
e�ciente entre todos sistemas de tratamento biológico. Os microrganismos presentes no
reator realizam as seguintes conversões:
• matéria orgânica convertida para biomassa, com liberação de produtos
metabólicos inócuos;
• nitrogênio orgânico convertido para o íons amônia ou nitratos;
• fosfato orgânico convertidos para ortofosfato.
Os microrganismos formados como parte do processo de degradação da matéria
orgânica do e�uente são mantidos no reator até que passe a fase de crescimento, na qual
as células �oculam relativamente bem para formar partículas sedimentáveis estáveis.
Estas partículas sedimentadas são retiradas do processo e uma fração delas retorna ao
reator.
A combinação da alta concentração de células �famintas� do reciclo de lodo
com o �alimento� presente no e�uente que entra no tanque fornece as condições ótimas
para a degradação rápida da matéria orgânica que causa a alta DBO. A quantidade de
material biológico reciclado pode ser calculado de em função da DBO do e�uente, de
acordo com a equação
F/M = Bi/Cs × 1/D (3.5)
onde: F/M é a relação entre o alimento disponível e a concentração de microrganismos
presentes no tratamento; Bi é o DBO do in�uente em mg/L; Cs é o teor de sólidos
suspensos em mg/L; e D é o tempo de retenção em dias obtido pela relação volume
do reator (m3) / �uxo (m3/dia). A �gura 3.17 apresenta a relação entre a F/M e a
5Lodo ativado é o nome dado aos microrganismos já adaptados ao e�uente a ser tratado, que são
mantidos no processo através de correntes de reciclo
3.9. TRATAMENTO SECUNDÁRIO 81
idade dos microrganismos presentes. Nesta mesma �gura pode-se notar que a taxa mais
alta de redução da carga poluente acontece na fase de crescimento bacteriano, e por
este motivo é que no sistema de lodo ativado deve-se fazer a remoção do excedente de
bactérias.
Figura 3.17: Relação entre o alimento disponível e a idade bacteriana.
Muitos fatores devem ser considerados no projeto de uma estação de tratamento
por lodo ativado, como a microbiologia, a remoção desejada de DBO, a remoção de
nitrogênio e fósforo e a existência de compostos tóxicos e/ou gordurosos no e�uente
a ser tratado. A transferência de oxigênio e a separação de sólidos também deve
ser considerada. O lodo gerado na estação de tratamento pode ser utilizado como
fertilizante, mas deve-se tomar cuidado com a quantidade de metais pesados contido
neste lodo para evitar a contaminação do solo.
A nitri�cação, conversão microbiológica de amônia em nitrato, é um processo
signi�cativo que ocorre durante o tratamento biológico. O íon amônia é normalmente
a primeira espécie nitrogenada produzida pela biodegradação de compostos orgânicos
nitrogenados. A amônia é oxidada, sobre condições apropriadas, primeiro para nitrito
82 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
pelas bactérias Nitrosomonas e depois para nitrato pelas Nitrobactérias, conforme
apresentado nas equações 3.6 e 3.7.
2NH+4 + 3O2 = 4H+ + 2NO−
2 + 2H2O (3.6)
2NO−2 +O2 = 2NO−
3 (3.7)
Estas reações ocorrem no tanque de aeração na planta de lodo ativado e são
favorecidas por longo tempo de retenção, baixa carga orgânica, alta quantidade de
material particulado e alta temperatura. O processo de nitri�cação pode reduzir
a velocidade de sedimentação devido ao processo de desnitri�cação que corre em
sedimentadores com de�ciência de oxigênio (equação 3.8).
5C6H12O6 + 24NO−3 + 24H+ = 30CO2 + 42H2O + 12N2 (3.8)
3.9.6 Tratamento físico químico
Neste caso entenda-se como tratamento físico-químico como todo tratamento
onde são adicionados reagentes que promovem a separação do material dissolvido. Os
principais agentes utilizados no tratamento físico-químico estão descritos no item 3.10.1,
na página 84 desta apostila.
As principais vantagens associadas ao tratamento físico-químico são a
necessidade de uma infraestrutura mais barata, a pequena demanda por área útil, o
fato de resultar em uma quantidade muito menor de lodo e ainda o fato de que o
lodo gerado normalmente não produz odor, pois não possui matéria orgânica para ser
decomposta. As desvantagens são o relativamente elevado consumo de reagentes de
alto custo e a maior complexidade do processo, tanto em nível operacional quanto em
nível de instrumentação e controle, o que pode resultar na demanda por pro�ssional
3.10. TRATAMENTO TERCIÁRIO 83
mais quali�cado. Porém, a tendência atual é de aumento do número de instalações de
tratamento físico-químico.
3.10 Tratamento terciário
O tratamento terciário tem como objetivo remover agentes patogênicos e
substâncias tóxicas ou indesejáveis que não são eliminadas
O tratamento terciário, também conhecido como tratamento avançado, é o
termo usado para descrever uma série de processos com o objetivo de remover agentes
patogênicos e/ou substâncias tóxicas ou indesejadas que não foram eliminadas nos
outros tratamentos citados até aqui. Entre os principais agentes a serem removidos
neste processo pode-se citar: sólidos em suspensão; compostos orgânicos dissolvidos e
compostos inorgânicos dissolvidos (incluindo os nutrientes nitratos e fosfatos). Devido
ao aumento populacional e desenvolvimento industrial está cada vez mais comum
utilizar para o abastecimento público água potável obtida a partir de uma fonte hídrica
já utilizada.
O tratamento terciário pode ter como objetivo destruir os microrganismos
patogênicos provenientes do tratamento secundário, entre os quais estão organismos
que causam a tuberculose, disenteria, cólera, leptospirose e tifo, entre outras doenças.
Vírus que causam a diarreia, hepatite e polio também podem ser encontrados.
O tratamento terciário também é comumente chamado de físico-químico, mas
esta colocação só é correta se tiver como objetivo remover compostos solúveis, sendo
neste caso uma alternativa ao tratamento biológico.
A seguir estão apresentadas os principais tecnologias que fazem parte do
tratamento terciário.
84 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.10.1 Coagulação e/ou Floculação
O potencial dielétrico entre o �uido e as partículas �namente dispersas neste
�uido resulta na estabilização do meio, fazendo com que as partículas dispersas
continuem em suspensão. Esta estabilidade pode ser quebrada pela desestabilização
do equilíbrio da solução, processo conhecido como coagulação/�oculação.
O processo de coagulação envolve a neutralização de partículas carregadas para
desestabilizar os sólidos suspensos, enquanto o processo seguinte é a �oculação, onde as
partículas neutralizadas sofrem colisão e agrupamento para formar articulas maiores, o
que resulta em maior velocidade de decantação ou �otação. Este processo pode ocorrer
naturalmente ou pela adição de agentes especí�cos.
Quando são utilizados agentes coagulantes/�oculantes o material que �ota é
normalmente tratado como "gordura", sendo formado basicamente por óleo, cera, ácidos
livres e sabão insolúvel contendo cálcio e magnésio, enquanto o material de decanta
é conhecido como lodo primário. Os agentes coagulantes/�oculantes normalmente
empregados podem ser divididos em agentes inorgânicos e orgânicos, sendo que os
últimos são conhecidos como polieletrólitos.
Os sais de ferro e alumínio são sais ácidos que reduzem o pH do meio devido
reações de hidrólise. Dependendo da alcalinidade inicial e do pH do e�uente pode ser
necessária a adição de soda para compensar esta redução. Os produtos de hidrólise
tem papel fundamental na coagulação, uma vez que áreas super�ciais adicionais para a
a colisão das partículas, o que pode ser fundamental no tratamento de in�uentes com
baixa turbidez. A tabela 3.8 apresenta os principais agentes coagulantes/�oculantes
inorgânicos.
Os polieletrólitos são polímeros orgânicos solúveis com baixo peso molecular
(inferior a 500.000). Estes polieletrólitos podem ter caráter aniônico, catiônico ou
neutro, dependendo dos sítios ativos formados. Entre os polieletrólitos naturais
temos derivados de amido e celulose, algumas proteínas e gomas formadas a partir
3.10. TRATAMENTO TERCIÁRIO 85
Tabela 3.8: Agentes coagulantes/�oculantes inorgânicos
Nome Fórmula Produto comercial
Sulfato de alumínio Al2(SO4) · (14− 18)H2O 17%Al2O3
Cloreto de alumínio AlCl3 · 6H2O 35%AlCl3
Cloreto férrico FeCl3 35− 60%FeCl3
Aluminato de sódio Na2Al2O4 38− 46%Na2Al2O4
de polissacarídios, enquanto alguns polieletrólitos sintéticos podem ser visualizados na
tabela 3.9.
Formas insolúveis destes polímeros são utilizados para trocas iônias, processo
que será abordado futuramente.
Tabela 3.9: Agentes coagulantes/�oculantes orgânicos (polieletrólitos)
Nome Peso molecular
Poliacrilamida hidrolizada 1× 106 − 2× 107
Poliamina quaternária 250− 500× 103
Poliaminas 104 − 106
Polieletrólitos naturais ou sintéticos são materiais poliméricos solúveis de baixo
peso molecular. Entre os polieletrólitos naturais temos derivados de amido e celulose,
algumas proteínas e gomas formadas a partir de polissacarídios. Entre os compostos
sintéticos temos polímeros neutros e polieletrólitos catiônicos ou aniônicos.
Os íons metálicos presentes nos coagulantes também podem exercer ação
desinfectante através da reação com proteínas virais e destruição dos vírus presentes.
A coagulação pode ser utilizada em conjunto com a �ltração, como por exemplo
a �ltração em leito de areia comumente empregada nas estações de tratamento de água
para abastecimento público.
86 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
3.10.2 Sistemas de adsorção
As colunas de adsorção são largamente aplicadas para a remoção de compostos
orgânicos em e�uentes líquidos ou em linhas de abastecimento público. É muito provável
que em sua residência exista uma coluna de adsorção para ratar a água que você bebe
ou usa para preparar seus alimentos. Os agentes típicos presentes no líquido e que
podem ser removidos nos sistemas de adsorção são: minerais dissolvidos; compostos
orgânicos (que podem estar na forma molecular ou polimerizada) e compostos não
iônicos presentes na forma de coloides6, como sílica e óxidos metálicos insolúveis.
A adsorção é um processo de interação entre o composto a ser removido
e a superfície de um gente adsorvente, sem envolver reação química. Um dos
agentes adsorventes mais conhecidos é o carvão ativado, mas existem diversos outros
adsorventes, tais como as argilas, óxido de magnésio, pós de ossos e alumina ativada,
além de outros desenvolvidos para a remoção de componentes especí�cos do e�uente a
ser tratado.
A adsorção pode ocorrer em um equipamento especí�co, o chamado leito de
adsorção, ou associada ao tratamento biológico. O leito de adsorção consiste em um
coluna recheada com o material adsorvente por �ui o líquido a ser tratado, e após a
passagem de um determinado volume deste líquido o material adsorvente tem que ser
regenerado ou substituído. o carvão do leito tem que ser substituído. Quando associada
ao tratamento biológico consiste na adição do carvão ativado ao tanque de tratamento
biológico para retenção dos poluentes tóxicos, sendo este carvão removido na etapa de
sedimentação juntamente com o material biológico.
O material adsorvente pode ser regenerado, o que normalmente requer um alto
investimento, ou pode ser encaminhado ara descarte ou incineração, dependendo dos
poluentes que �caram retidos.
6Coloides são partículas com diâmetro em torno de 1, 00µm, que são mantidas em suspensão devido
ao impacto entre as moléculas ou íons dissolvidas no meio líquido, o que impede a sedimentação. O
movimento de zig-zag pode ser observado a microscópio e recebe o nome de movimento Browniano.
3.10. TRATAMENTO TERCIÁRIO 87
Sistemas de adsorção também podem ser empregados para a remoção de
causadores de propriedades organolépticas, principalmente de odor e sabor. O tempo de
contato entre o líquido e adsorvente recomendado está entre 10 e 15 minutos para uma
aplicação de adsorvente em torno de 50mg de adsorvente por litro de líquido. Quando
o objetivo é remover os compostos que causam odor e sabor, também é interessante
remover o cloro residual livre, e o sistema de adsorção em carvão também e e�ciente
para esta remoção. O cloro residual livre também interfere em processos alimentícios e
fermentativos.
Como a adsorção é um fenômeno de superfície, sem reação química, no início
do processo existe muito superfície livre, e consequentemente a adsorção acontece de
maneira intensa. Com o decorrer do processo a superfície vai sendo ocupada pelo
material adsorvido e a partir de determinado momento o material não mais consegue
ser adsorvido, por não encontrar superfície livre. Portanto, quanto maior a área
super�cial disponível para adsorção melhor o rendimento do processo. Os carvões
ativados empregados em sistemas de adsorção apresentam uma área super�cial de 600
a 1000 m2/g de carvão.
O modelo que descreve a capacidade de adsorção de um material por um
adsorvente é conhecido como isoterma de adsorção, que somente é válida para a
temperatura de referência. Existem diversos modelos de isotermas, sendo os mais
conhecidos os modelo de Langmuir e o de Freundlich. A equação que expressa o modelo
de Freundlich está apresentado na equação
Q = KFC1/ne (3.9)
onde: Q é a quantidade removida por unidade de adsorvente (em mg/g adsorvente);
KF é a constante de Freundlich; Ce é a concentração residual aceitável (em mg/L) e
1/n o expoente de Freundlich.
Como é necessário um tempo relativamente longo para o processo de adsorção,
a velocidade de escoamento é bem mais baixo do que nos sistemas de �ltração
88 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
ou de troca iônica, estando usualmente em torno de 0, 27m3/min/m3 de leito. A
tabela 3.10 apresenta o desempenho típico de sistemas de adsorção para alguns
compostos orgânicos.
Tabela 3.10: Desempenho típico de sistema de adsorção para uma concentração de
1000mg/L na alimentação.
Substância % remoção capacidade em
mg/g
benzeno 95 80
etil acetato 51 100
fenol 81 161
acetaldeído 12 22
álcool metílico 4 7
3.10.3 Processos de oxidação ou redução
Alguns processos de oxidação ou redução foram apresentados no capitulo sobre
tratamento de resíduos sólidos: os processos oxidativos foram apresentados no item 2.5.1
na página 27; enquanto os processos redutivos foram apresentados no item 2.5.3 na
página 29.
No caso de e�uentes líquidos os processos mais comuns são de oxidação dos
poluentes. Muitas vezes estes processos devem anteceder o tratamento biológico, como
a correção do pH para otimizar a e�ciência do tratamento biológico ou a oxidação de
substâncias odoríferas para eliminar o odor nas estações de tratamento de água.
Os processos oxidativos possuem paticamente o mesmo mecanismo de ação,
independente do agente oxidante utilizado. Os agentes oxidantes mais empregados no
tratamento de e�uentes e suas principais características são:
• cloro(Cl2) - proveniente da adsorção de cloro gasoso no in�uente a ser tratado.
Devido ao risco operacional e ao alto poder corrosivo não é aceito em projetos
mais recentes e está sendo eliminado dos processos mais antigos. Tem a vantagem
3.10. TRATAMENTO TERCIÁRIO 89
de permitir uma ação residual, o que é extremamente útil para manter a ação
mesmo após a saída do líquido da estação de tratamento;
• hipoclorito (HClO−) - principal substituto do cloro gasoso, mantendo as mesmas
vantagens, porem mais seguro operacionalmente e com menor poder corrosivo.
É utilizado na forma de hipoclorito de sódio. Seu uso também está em declínio
devido as opções apresentadas a seguir serem mais ambientalmente corretas;
• peróxido de hidrogênio (H2O2) - possui excelente poder oxidante, sendo
extremamente seguro operacionalmente. A sua única desvantagem é apresentar
alto custo, o que acaba resultando seu uso em necessidades especí�cas;
• permanganato (MnO−4 ) - seu uso é mais comum em laboratórios químicos, sendo
pouco empregado em estações de tratamento;
• ozônio (O3) - gerado in loco pois não pode se armazenado devido decomposição
natural para O2. É produzido a partir de descargas elétricas em uma corrente de
oxigênio ou ar atmosférico. A grande desvantagem é não manter uma atividade
oxidante residual. A tendência atual é de vir a ser utilizado como substituto do
hipoclorito nas estações atuais;
• radiação ultravioleta (U.V) - radiação eletromagnética de alta energia, capaz de
promover reações de oxidação devido a formação de radicais hidroxila (OH−) no
meio. Comumente é utilizada associada a um material que age como catalisador
do processo de oxidação, como o dióxido de titânio, ou com os agentes peróxido
e/ou ozônio.
3.10.4 Troca iônica
O processo de troca iônica é utilizado para a remoção de íons indesejáveis
em um líquido través da transferência destes íons para um material sólido, que retem
estes íons e liberam no processo uma quantidade equivalente de uma espécie desejável
90 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
armazenada anteriormente no material sólido. O trocador de íons tem uma capacidade
limitada de armazenamento dos íons indesejáveis, chamada de capacidade de troca
iônica, e uma vez atingida esta capacidade perde a sua funcionalidade. Quando isto
acontece o trocador de íons deve ser substituído ou então regenerado. No processo de
regeneração são utilizados compostos regenerantes concentrados e o trocador retorna
praticamente ao estado inicial.
Os primeiros trocadores de íons eram aluminossilicatos de sódio inorgânicos
denominados zeólitas, como glauconita (K2(MgFe)2Al6(Si4O10)3(OH)12). Atualmente
predominam as resinas poliméricas sintéticas, que possuem maior estabilidade e
capacidade que as zeólitas.
As resinas sintéticas são formadas basicamente por um esqueleto polimérico
gelatinoso ou microporoso, cuja superfície e/ou interior está repleta de sítios ativos
que podem ter seus íons substituídos no processo de troca iônica. O esqueleto
polimérico insolúvel é um enorme íon que é eletricamente carregado para reter íons
de carga contrária em sua superfície. Desta forma, a resina não difere muito dos
polieletrólitos utilizados em sistemas de coagulação/�oculação, mas possuem um
elevado peso molecular que a torna insolúvel no líquido a ser tratado. As resinas com
sítios ativos negativos trocam íons positivos (cátions) e recebem o nome de resinas de
troca catiônica, enquanto as resinas de carga positiva trocam íons de carga negativa
(ânions) e recebem o nome de resina de troca aniônica.
Os trocadores de íons típicos tem a forma de pequenas esferas de diâmetro
entre 0, 3 e 0, 8 mm, como apresentado na �gura ??. A capacidade total de troca iônica
de um determinado meio pode ser determinada a partir da equação 3.10.
VxNx = VwNw (3.10)
onde: Vx é o volume do material trocador de íons; Nx é a normalidade do trocador
de íons; Vw é o volume de água processado por ciclo; e NW é a normalidade dos íons
trocáveis presentes no líquido.
3.10. TRATAMENTO TERCIÁRIO 91
Por exemplo, se o in�uente a ser tratado possuir um total de 200mg/L de
eletrólitos e um valor de dureza, correspondente ao teor de CaCO3, de 150mg/L, a
normalidade de eletrólitos trocáveis deste in�uente para abrandamento (redução da
dureza) é de 150/50 = 3, 0neq/L ou 0, 003N . Para este in�uente ser tratado em
um trocador de íons cuja material possua uma normalidade de 2, 0, o cálculo para
determinação do volume teórico que pode ser tratado está apresentado na equação 3.11.
Vw
Vx
=Nx
Nw
=2, 00
0, 003= 667 (3.11)
ou seja, pode ser tratado um volume de in�uente equivalente a 667 vezes o volume do
leito de troca.
A resina para troca de cátions normalmente é preparada pela reação de um
polímero, como estireno ou divinilbenzeno, com ácido sulfúrico. Os grupos sulfônicos
atacam núcleos do esqueleto polimérico para formar sítios ativos de troca. Este ataque
resulta na formação de eletrólitos fortes, para os quais a reação com cátions do in�uente
ode ser visualizada na reação 3.12.
Na+ +R · SO3 ·H −→ R · SO3 ·Na+H+ (3.12)
ondeR representa a estrutura �xa da resina. Comumente são excluídos da representação
acima os grupos funcionais da resina, que no caso é o SO3. Pode ser observado que
a troca resulta na liberação de íons H+, com consequente redução do pH do meio.
Quando a resina está saturada, ou exausta, pode ser regenerada pela passagem de um
ácido forte concentrado, retornando a con�guração original.
A concentração de íons presentes pode inverter a ordem de a�nidade
apresentada na tabela 3.11. Por exemplo, se a concentração estiver acima de
100.000mg/L ocorrerá uma maior a�nidade pelo sódio em relação ao cálcio.
As resinas sintéticas também são úteis na eliminação de poluentes solúveis.
Resinas organofílicas podem ser empregadas na remoção de álcoois cetonas,
92 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
Tabela 3.11: Tabela de ordem decrescente de a�nidade iônicaCátions Ânions
Fe3+ CrO2−4
Al3+ SO2−4
Pb2+ SO2−3
Ba2+ HPO2−4
Sr2+ CNS−
Cd2+ CNO−
Zn2+ NO−3
Cu2+ NO−2
Fe2+ Br−
Mn2+ Cl−
Ca2+ CN−
Mg2+ HCO−3
K+ HSiO−3
NH+4 OH−
Na+ F−
H+
Li+
Válida para um teor abaixo de 1000mg/L
hidrocarbonetos, organoclorados, alcenos, ésteres, entre outros.
3.10.5 Filtração
Filtros especiais podem ser utilizados para a retenção de material sólido
extremamente pequenos. Existem �ltros com abertura de malha na ordem de 60-70
µm, sendo que estas aberturas podem ser reduzidas para 5-15 µm pelo bloqueio parcial
com bactérias. O custo deste tipo de �ltração é menor do que a das outras tecnologias
concorrentes, sendo possível manter uma alta vazão operacional com reduzida perda de
carga.
3.10. TRATAMENTO TERCIÁRIO 93
Abrandamento
O cálcio e o magnésio, que normalmente estão presentes na forma de sais de
bicarbonato e sulfato, são inconvenientes por formar sais insolúveis.
Um dos processo de formação é através do contato destes cátions com sabão, o
que resulta na formações de material insolúvel, o que acaba comprometendo o processo
de limpeza. O detergente, apesar de não levar a formação de material insolúvel, também
te sus sua e�ciência reduzida na presença destes cátions.
O outro inconveniente causado pela água dura é a formação de material
insolúvel quando esta água e submetida a processos de aquecimento, conforme
exempli�cado na equação 3.13 para o cálcio. A formação deste material pode levar
a formação de depósitos minerais que prejudicam a e�ciência do escoamento de líquidos
e troca térmica, aumentando o consumo de combustível em caldeiras. O depósito
mineral, por possuir coe�ciente de dilatação diferente do metal utilizado na construção
do equipamento, leva a fadiga por esforço mecânico, o que pode levar a ruptura do
equipamento.
Ca2+ + 2HCO−3 → CaCO3(s) + CO2(g) +H2O (3.13)
São vários os processos que podem ser utilizados para o abrandamento da água.
Em processo de larga escala e também o mais utilizado é o processo que emprega lima.
Neste processo a água a ser tratada recebe a adição de lima (Ca(OH)2) e carbonato
de sódio (Na2CO3), resultando na precipitação do cálcio na forma de carbonato de
cálcio (CaCO3) e do magnésio na forma de hidróxido de magnésio (Mg(OH)2). O
pH do processo é mantido em torno de 11, e para reduzir este pH é empregado o
processo de recarbonatação, que consiste em borbulhar CO2 na solução para formação
de bicarbonatos, com pH �nal entre 7, 5− 8, 5.
Quando o cálcio está presente primariamente na forma de bicarbonato, a
remoção deste cálcio pode ser realizada pela adição de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2)
94 CAPÍTULO 3. EFLUENTES LÍQUIDOS
apenas, o que leva a formação de carbonato de cálcio (CaCO3).
Quando o ânion bicarbonato não está presente em níveis signi�cativos, a
fonte de carbonato deve ser fornecida em um pH su�cientemente alto a �m de
evitar a conversão do carbonato (insolúvel) para carbonato (solúvel). Esta condição
normalmente é obtida através da adição de carbonato de sódio (Na2CO3).
Notar que a remoção da dureza proveniente de bicarbonatos resulta também na
remoção de sais solúveis da solução, enquanto a remoção de não bicarbonatos implica
na adição de íons na mesma proporção que os íons removidos.
Nas instalações de grande porte o carbonato de cálcio formado é aquecido a
825 oC para conversão deste carbonato em óxido de cálcio (CaO), que depois é lavado
com água para produzir o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2).
O cálcio também pode ser removido com grande e�ciência através da adição
de ortofosfato, conforme exempli�cado na equação 3.14. Este processo é auxiliado
pela adição de agentes coagulantes/�oculantes para auxiliar na remoção do material
insolúvel.
5Ca2+ + 3PO3−4 +OH → Ca5OH(PO4)3(s) (3.14)
Capítulo 4
Emissões gasosas
4.1 Padrões de emissão e de qualidade do ar
Os padrões de qualidade do ar constituem a tradução legal de limites máximos
para a concentração de determinados componentes atmosféricos, que, ultrapassados,
poderão afetar a saúde, a segurança e o bem-estar da população, bem como ocasionar
danos à �ora e à fauna, aos materiais e ao meio ambiente em geral. Eles são �xados
com o escopo de preservar a qualidade do ar, mantendo as emissões dentro de níveis
que não prejudiquem a saúde e o meio ambiente em geral. Os padrões de qualidade
são especí�cos para cada poluente e estão associados a um determinado período de
exposição.
Os padrões de qualidade podem ser divididos em padrões primários o
secundários. Padrões primários são �as concentrações de poluentes que, ultrapassadas,
poderão afetar a saúde da população, com uma margem adequada de segurança�,
enquanto padrões secundários são �as concentrações de poluentes abaixo das quais se
prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem estar da população, assim como o mínimo
dano à fauna, à �ora, aos materiais e ao meio ambiente em geral�.
Os padrões de emissão são os limites legais de emissão para cada poluente,
através de chaminés ou dutos, apresentados em termos de concentração e vazão. Na
95
96 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
década de 1970 o Estado de São Paulo determinou o cumprimento de uma legislação
ambiental (Lei 997/76, regulamentada pelo decreto 8496/76), que estabelece os limites
de emissões de poluentes do ar para fontes situadas na Grande São Paulo e Baixada
Santista.
As resoluções CONAMA no 003 de 15 de junho de 1989 (�Dispõe sobre níveis
de emissão de aldeídos no gás e escapamento de veículos automotores�), no 004 de 16
de junho de 1989 (�Dispõe sobre níveis de emissão de hidrocarbonetos por veículos com
motor a álcool�) e no 005 de 15 de junho de 1989 (�Dispõe sobre o Programa Nacional
de Controle da Poluição do Ar - PRONAR�) tem como principal objetivo limitar os
níveis de emissão de poluentes para controlar, preservar e recuperar a qualidade do ar
em todo o território nacional. A resolução CONAMA no 003 de 28 de junho de 1990
�Dispõe sobre padrões de qualidade do ar, previstos no PRONAR�. Mais recentemente
temos a resolução CONAMA no 382, de 26 de dezembro de 2006, que �Estabelece os
limites máximos de emissão de poluentes atmosféricos para fontes �xas�.
O PRONAR prevê que as áreas do território nacional deverão ser enquadradas
em classes de acordo com os usos pretendidos: a) áreas de classe I, onde deverá
ser mantida a qualidade do ar em nível mais próximo possível do veri�cado sem a
intervenção antropogênica; b) áreas de classe II, onde o nível de deterioração da
qualidade do ar seja limitado pelo padrão secundário de qualidade; c) áreas de classe III,
concebidas como áreas de desenvolvimento, onde o nível de deterioração da qualidade
do ar seja limitado pelo padrão primário da qualidade do ar. Este programa prevê
igualmente a criação de uma rede nacional de monitoramento da qualidade do ar, o
gerenciamento do licenciamento de fontes de poluição atmosférica, a criação de um
inventário nacional de fontes e poluentes do ar, gestões políticas, o desenvolvimento
nacional na área de poluição do ar e a �xação de ações de curto, médio e longo prazo.
A tabela 4.1 apresenta os padrões de qualidade do ar estabelecidos pelo
CONAMA (1990).
Na tabela 4.2 são apresentados os parâmetros para as situações consideradas
4.1. PADRÕES DE EMISSÃO E DE QUALIDADE DO AR 97
Tabela 4.1: Padrões de qualidade do ar - CONAMA (1990)
Poluente Tempo de
amostragem
Padrão primário
(µg/m3)
Padrão
secundário
(µg/m3)
Método de
medição
Partículas
totais em
suspensão
24 h (1)
MGA (2)
240 80 150 60 Amostrador de
grandes volumes
Dióxido de
Enxofre
24 h (1)
MAA (3)
365 80 100 40 Pararosanilina
Monóxido de
Carbono
1 h (1) 8h (1) 40.000 (35 ppm)
10.000 (9 ppm)
40.000 (35 ppm)
10.000 (9 ppm)
Infravermelho
não dispersivo
Ozônio 1 h (1) 160 160 Quimioluminescência
Fumaça 24 h (1)
MAA (3)
150 60 100 40 Re�etância
Partículas
inaláveis
24 h (1)
MAA (3)
150 50 150 50 Separação
inercial/�ltração
Dióxido de
Nitrogênio
1 h (1) MAA
(3)
320 100 190 100 Quimioluminescência
(1)Não deve ser excedido mais que uma vez ao ano; (2)Média Geométrica Anual;
(3)Média Aritmética Anual.
atenção, alerta, emergência.
4.1.1 Índice de qualidade do ar
Os dados de qualidade do ar obtidos pela CETESB são divulgados diariamente
para a imprensa, juntamente com uma previsão meteorológica da dispersão dos
poluentes para as 24 horas seguintes.
Para simpli�car o processo de divulgação dos dados é utilizado um índice de
qualidade do ar. Este índice foi concebido com base no PSI (Pollutant Standards
Index ) e foi desenvolvido no Estados Unidos pelo EPA com o objetivo de padronizar a
divulgação da qualidade do ar pelos meios de comunicação.
98 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
Tabela 4.2: Critérios para episódios agudos de poluição do ar - CONAMA (1990)
Parâmetros Atenção Alerta Emergência
Dióxido de Enxofre
(µg/m3) - 24 h
800 1.600 2.100
Partículas Totais em
Suspensão (PTS)
(µg/m3) - 24 h
375 625 875
SO2 x PTS (µg/m3) x
(µg/m3) - 24 h
65.000 261.000 393.000
Monóxido de Carbono
(ppm) � 8h
15 30 40
Ozônio (µg/m3) - 1 h 400* 800 1.000
Partículas Inaláveis
(µg/m3) - 24 h
250 420 500
Fumaça (µg/m3) - 24 h 250 420 500
Dióxido de Nitrogênio
(µg/m3) - 1 h
1.130 2.260 3.000
Para a CETESB o valor para o nível de atenção é 200 g/m3 (Legislação Estadual)
A estrutura do índice de qualidade do ar contempla, conforme Resolução
CONAMA no 003 de 28 de junho de 1990, os seguintes parâmetros: dióxido de enxofre,
partículas totais em suspensão, partículas inaláveis, fumaça, monóxido de carbono,
ozônio e dióxido de nitrogênio.
O índice é obtido através de uma função linear, onde os pontos de in�exão são
os padrões de qualidade do ar. Desta função, que relaciona a concentração do poluente
com o valor do índice, resulta um número adimensional referido a uma escala com base
em padrões de qualidade do ar. Para cada poluente medido é calculado um índice. Para
efeito de divulgação é utilizado o índice mais elevado, isto é, a qualidade do ar de uma
estação é determinada pelo pior caso.
Depois de calculado o valor do índice, o ar recebe uma quali�cação, feita
conforme a escala apresentada na tabela4.3.
4.2. INVENTÁRIO DE EMISSÕES DE FONTES DE POLUIÇÃO 99
Tabela 4.3: Índices de qualidade do arÍndice Qualidade do ar
0 - 50 Boa
51 - 100 Regular
101 - 199 Inadequada
200 - 299 Má
300 - 399 Péssima
> 400 Crítica
4.2 Inventário de emissões de fontes de poluição
Inventário de emissões é o estudo das fontes industriais visando identi�car,
localizar, quanti�car e quali�car todos os componentes que estão sendo descarregados
para a atmosfera, podendo incluir estimativas de emissões de fontes pontuais, móveis,
biogênicas e fonte área.
O inventário de emissões tem sido um instrumento fundamental no
gerenciamento da qualidade do ar. As estimativas de emissões são importantes para o
desenvolvimento de estratégias de controle de emissões, determinando a aplicabilidade
de programas de controle, veri�cando os efeitos das fontes e as estratégias de mitigação
apropriada.
Muitas re�narias e plantas petroquímicas têm estimado suas emissões. Rastrear
emissões de compostos orgânicos voláteis (COV ou VOC 1), por exemplo, tem grande
importância uma vez que estes reagem com outros constituintes da atmosfera através de
reações fotocatalíticas resultando na formação de ozônio na baixa atmosfera sendo este
último um poluente regulado pela legislação. Contribuições totais das emissões de VOC
dependem dos processos industriais utilizados e dos controles de emissões instalados.
Em termos de distribuição das fontes de VOC, aproximadamente 79% são dos tanques
de armazenamento, 18% dos vents e 3% dos incidentes, tais como vazamentos acidentais,
emissões devido à condições transientes, etc. Das distribuições de fontes não-pontuais
1Do inglês Volatile Organic Compound.
100 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
de VOC, aproximadamente 86% são provenientes de fontes fugitivas e 14% das estações
de tratamento de e�uentes. Das emissões fugitivas, 43% são válvulas, 27% bombas,
18% válvulas de alívio, 8% compressores, 3% �anges e 1% drenos.
De acordo com o inventário de emissões realizado em 1993, o Pólo Petroquímico
de Camaçari (maior polo petroquímico brasileiro) emitia a seguinte carga de poluentes:
• material particulado = 2.955 t/ano
• dióxido de enxofre = 33.823 t/ano
• óxidos de nitrogênio = 14.669 t/ano
• monóxido de carbono = 18.122 t/ano
• hidrocarbonetos = 13.988 t/ano
O inventário de emissões pode ser baseado em resultados analíticos provenientes
de amostragens das fontes de emissão e/ou em estimativas de emissão através de
métodos consolidados e reconhecidos pelas agências ambientais.
4.2.1 Métodos para estimativa de emissões
Para se estimar as emissões de poluentes para a atmosfera pode-se utilizar um
ou mais dos métodos apresentados a seguir.
Fatores de emissões
Um fator de emissão é um valor representativo que tenta relacionar a
quantidade de um poluente liberado para a atmosfera com uma característica associada
ao processo ou a fonte de emissão. Este fator pode ter sido elaborado a partir de
resultados analíticos de amostragens de campo, de modelagem matemática do processo,
do balanço de massa do processo ou ainda de outras fontes de informações.
4.2. INVENTÁRIO DE EMISSÕES DE FONTES DE POLUIÇÃO 101
Um dos documentos mais aceitos quanto aos valores dos fatores de emissão
para as mais variadas atividades é o documento da EPA �Compilation of Air Pollutant
Emission Factors - AP-42�, que foi publicado em 1972 e vem sendo atualizado
desde então. O AP-42 foi desenvolvido como um recurso para ajudar as industrias
a calcular suas emissões de fontes pontuais, como por exemplo, caldeiras, fornos,
compressores, máquinas de combustão interna, tanques de estocagem, estações de
serviço e dispositivos de linha. A estimativa das emissões requer as seguintes
características:
• informação da atividade;
• fator de emissão; e
• informações dos equipamentos e dispositivos de controle, quando aplicável.
A equação básica para estimar emissões quando se usa um fator de emissão
para uma fonte desprovida de equipamento de controle de poluição é dada por:
E = R · EF ·(1− C
100
)(4.1)
onde: E = estimativa de emissão para um processo; R = nível de atividade; EF = fator
de emissão assumido sem controle; C = controle (expresso em porcentagem); C = 0 se
não existe dispositivo de controle para a fonte.
Para cada fator de emissão do AP-42 é atribuída uma classi�cação de A até
D. Esta classi�cação está baseada na boa qualidade do teste usado no desenvolvimento
do fator e nas características e quantidades representativas desses dados e está assim
designada:
A = testes são feitos por uma metodologia segura e são apresentadas com bastante
detalhes para a validação adequada.
102 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
B = testes são feitos geralmente por uma metodologia segura, mas faltam bastante
detalhes para validação adequada.
C = testes são baseados em uma metodologia nova ou não aprovada ou está faltando
informações da origem da metodologia.
D = testes são baseados geralmente em métodos inaceitáveis, mas os métodos podem
fornecer um valor da ordem de magnitude para a fonte.
A qualidade de classi�cação dos dados do AP-42 ajuda a identi�car um bom
dado, quando não é possível extrair um fator representativo de uma fonte típica.
Balanço de massa
Utilizando-se o conceito da lei de conservação da massa é possível seguir a
pista de qualquer material, numa caldeira, num lago, no ar, ou no globo terrestre, por
exemplo.
Numa fronteira imaginária em torno de uma região, pode-se então começar a
identi�car o �uxo de materiais através da fronteira, bem como o acúmulo de materiais
dentro de um volume de controle. Uma substância que entra numa região tem três
destinos possíveis: a)- pode ser levado a uma região desconhecida, b)- pode acumular-se
dentro da fronteira, e c)- pode ser convertido em alguma outra substância.
A equação de balanço de massa é a seguinte:
TE = TS + TD + TA (4.2)
onde: TE é a taxa de entrada da substância no volume de controle; TS é a taxa de
saída da substância no volume de controle; TD é a taxa de decaimento da substância
dentro do volume de controle; TA é a taxa de acúmulo da substância dentro do volume
de controle.
Neste caso, o balanço de massa será utilizado para calcular as emissões de
poluentes e isto depende do conhecimento da quantidade de certos materiais que entram
4.2. INVENTÁRIO DE EMISSÕES DE FONTES DE POLUIÇÃO 103
no processo, a quantidade de produto que deixam o processo e alguma quantidade do
material perdido ao longo do processo. Esta técnica é igualmente aplicada para fontes
pontuais e fontes área. Processos típicos no qual um balanço de massa é particularmente
útil são operações de degradação de solventes, operações de recobrimento de superfícies
e análises de combustíveis queimados em caldeiras. Balanço de massa não poderia ser
usado para processos onde materiais reagem na forma de produtos secundários ou onde
o material recebe signi�cativa alteração química.
Amostragem
Amostragem é um procedimento experimental utilizado para avaliar as
características dos �uxos gasosos emitidos em processos industriais. O objetivo é
quanti�car as emissões de poluentes para veri�car, entre outras coisas, se estas emissões
se enquadram na legislação vigente, se um equipamento de controle está operando nas
condições especi�cadas pelo fabricante ou ainda, para estabelecer padrões de emissão.
Em uma amostragem deve-se procurar obter dados que sejam representativos
do �uxo de gás emitido pela fonte. Para isso, é necessário extrair uma amostra da
chaminé em condições tais que reproduzam a medida dos gases que estão sendo emitidos.
Simultaneamente à coleta da amostra, devem ser medidos parâmetros que
permitam calcular as concentrações de poluentes e as taxas de emissão. Assim é
necessário medir o volume total do gás amostrado e o tempo da coleta.
Para padronizar os resultados, eles são expressos em condições normais de
temperatura e pressão (0o C e 760 mmHg) em base seca. Para isso, é necessário medir
parâmetros como pressão, temperatura e teor de umidade.
O equipamento e a aparelhagem necessários em uma amostragem de chaminé
são relativamente complexos e variam em função do poluente que se quer analisar. Para
cada poluente há uma instrumentação especí�ca. As metodologias utilizadas no Brasil
são as mesmas adotadas pela EPA.
104 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
Embora a amostragem produza resultados mais exatos do que as estimativas
por fatores de emissão ou balanço de massa, o uso desse método para fazer um inventário
de emissões pode ser limitado por várias razões. Primeiro, a amostragem é cara,
especialmente se o custo é composto por um grande número de poluentes a serem
testados. Segundo, a amostragem fornece uma foto instantânea de emissões, variando
em função das condições do processo durante a etapa de amostragem. Finalmente,
apesar do método de amostragem de chaminé ser padronizado, nem sempre ele é
utilizado corretamente.
Modelos de emissão
Alguns modelos de emissões atualmente disponíveis estão baseados em valores
empíricos e medidos. Os softwares de estimativa de emissão são usados quando um
grande número de equações e interações devem ser manipuladas e o efeito de muitos
parâmetros diferentes devem ser considerados para as estimativas de emissões. A EPA
desenvolveu códigos de simulação computacional para os algoritmos dos modelos de
emissões, tais como as emissões em tanques de armazenamento (código TANKS ),
as emissões provenientes de estações de tratamento de e�uentes (código WATER9 ),
as emissões de processo de queima (código FIRE ), entre outros. Estes códigos são
distribuídos gratuitamente e quando utilizados corretamente, o que nem sempre é
uma tarefa trivial, podem ser utilizados para gerar relatórios destinados ao órgão de
�scalização ambiental.
4.3 Seleção da melhor alternativa economicamente
viável
A estratégia de controle de poluentes frequentemente é focada e uma das
alternativas citadas abaixo, que propõem a redução e/ou eliminação das emissões de
poluentes:
4.3. SELEÇÃO DA MELHOR ALTERNATIVA ECONOMICAMENTE VIÁVEL 105
• eliminação completa da operação ou de parte dela;
• modi�cação da operação;
• realocação da operação;
• aplicação da tecnologia de controle apropriada;
• combinação das anteriores.
Devido aos custos elevados, frequentemente associados aos sistemas de controle
de poluição, as pessoas diretamente envolvidas no controle ambiental têm direcionado
seus esforços para a modi�cação do processo, eliminando assim o máximo do problema
na geração, isto é, na fonte. Isto inclui avaliação de novas técnicas de produção e técnicas
alternativas, substituição de matéria-prima e métodos de controle de processo. Caso
não haja alternativa, considera-se então a utilização de um equipamento de controle.
Considerando-se os custos de investimento inicial, energia e trabalho envolvido,
operação e necessidades de manutenção, muitas vezes os dois últimos determinam a
escolha do equipamento, preferencialmente ao custo inicial.
Há um grande número de fatores que devem ser considerados no processo de
escolha de um equipamento para controle da poluição do ar, que podem ser divididos
em: ambientais, de engenharia e econômicos, que são sucintamente descritos a seguir.
Fatores ambientais
• localização do equipamento;
• disponibilidade de espaço;
• condições ambientais
• disponibilidade de utilidades (energia, água etc) e sistemas auxiliares (tratamento
de água e descarte etc);
106 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
• máximas emissões permitidas (legislação);
• considerações estéticas (pluma visível e pluma de vapor d'água);
• contribuição do sistema de controle para aumento de resíduos sólidos, e�uentes
líquidos e níveis de ruído.
Fatores de engenharia
• características do contaminante, tais como: propriedades físico-químicas,
concentração, forma e distribuição de tamanho de partículas (no caso de
particulados), reatividade química, corrosividade, abrasividade, toxicidade etc.
• características da corrente de gás como vazão, temperatura, pressão, umidade,
composição, reatividade, combustibilidade, corrosividade, toxicidade etc.
• projeto e características de desempenho do sistema de controle especí�co (variação
de pressão, necessidades de energia, manutenção, temperatura de operação entre
outras).
Fatores econômicos
• usto do investimento inicial (equipamento, instalação, engenharia, etc.).
• custo operacional (utilidades, manutenção etc)
• expectativa de tempo de vida do equipamento.
4.4 Caracterização das emissões
As emissões podem ser caracterizadas em função da presença e da concentração
dos seguintes grupos de poluentes:
4.4. CARACTERIZAÇÃO DAS EMISSÕES 107
4.4.1 Material particulado
O material particulado é gerado por uma grande variedade de mecanismos
químicos e físicos a partir de várias fontes, com características de sólidos e líquidos
�namente dispersos em gases. Estes material particulado também pode ser de origem
biogênica, tal como a emissão de poeira em erupções vulcânicas ou o transporte de areia
em tempestades no deserto, podendo afetar nestes casos regiões centenas ou mesmo
milhares de quilômetros de distância do ponto de origem.
O material particulado pode ser classi�cado de acordo com o tamanho aparente
das partículas e da origem destas partículas. Um parâmetro igualmente importante é
a quantidade de partículas presentes em um determinado volume atmosférico.
As alternativas para controle na fonte são limitadas, especialmente com respeito
à prevenção da geração. As estratégia mais comuns são modi�cações e otimizações
de processo (como substituição de combustível) e/ou da e�ciência de coleta dos
equipamentos de controle de poluição.
4.4.2 Compostos orgânicos voláteis - VOC's
Os compostos orgânicos voláteis originam-se a partir de vários processos
industriais. A origem pode estar diretamente associada ao processo produtivo, tal
como perda por evaporação de solvente em uma linha de produção de �ta adesiva,
ou indiretamente, tal como perda de produto através do eixo de acionamento de uma
válvula.
O controle de emissões de compostos orgânicos voláteis é extremamente
importante pois esta classe de poluente está associada a problemas de saúde
(principalmente do sistema nervoso e sanguíneo), problemas de segurança industrial
(uma vez que a maioria destes compostos são in�amáveis) ou a problemas ambientais
(afetam diretamente e/ou indiretamente na qualidade do meio ambiente).
A primeira prioridade no controle destes poluentes é investigar as fontes de
108 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
emissão e o potencial para redução da emissão diretamente nas fontes do processo.
Quando o composto orgânico possuir alto valor agregado devem ser priorizadas as
técnicas que permitem a recuperação do mesmo.
4.4.3 Óxidos de nitrogênio (NOx)
Óxidos de nitrogênio é uma classe que engloba diversas espécies de nitrogênio:
óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO), dióxido de nitrogênio (NO2), entre outros.
Algumas espécies estão diretamente relacionadas a destruição da camada de ozônio.
Globalmente, estima-se uma emissão na ordem de 90 milhões de toneladas métricas a
partir das atividades humanas, principalmente por processos de combustão, enquanto a
emissão por processos naturais e dezenas de vezes superior. As espéciesNO eNO2 estão
diretamente relacionadas a formação de chuva ácida, por contribuir para a formação de
ácido nítrico (HNO3) na atmosfera.
Os óxidos de nitrogênio estão geralmente associados as atividades humanas,
com destaque para a queima de combustíveis. A sua formação também pode acontecer
de forma indireta, através de reações fotoquímicas atmosféricas envolvendo a presença
de vapores de compostos orgânicos.
Basicamente os óxidos de nitrogênio (NOx) podem ser agrupados em duas
grandes fontes: os de origem térmica e os de origem no combustível. A origem térmica
está relacionada ao processo de queima, uma vez que normalmente é utilizado o ar
atmosférico em processo de combustão e este ar atmosférico possui aproximadamente
78 % de nitrogênio. Para minimizar a formação de NOx e necessário promover uma
queima estequiométrica com chama estável. O NOx combustível recebe este nome pois
sua formação está diretamente relacionada a quantidade de compostos nitrogenados
presentes no combustível. A minimização desta formação depende da remoção destes
compostos no combustível a ser queimado.
4.4. CARACTERIZAÇÃO DAS EMISSÕES 109
4.4.4 Óxidos de enxofre (SOx
Os óxidos de enxofre estão associados a queima de combustíveis fósseis, uma
vez que os biocombustíveis possuem teores extremamente baixos deste elemento. Uma
atividade que também contribui de maneira signi�cativa para a emissão de óxidos de
enxofre é o re�no de metais, uma vez que diversos metais estão presentes na natureza
na forma de sulfetos metálicos. Outra fonte signi�cativa está relacionada as atividades
vulcânicas.
As atividades humanas geram emissões signi�cativas de óxidos de enxofre,
na ordem de 100 milhões de toneladas métricas, principalmente pela queima de
combustíveis contendo este elemento, como o carvão mineral e óleo combustível. As
principais fontes biogênicas, ou seja, aquelas não relacionadas diretamente as atividades
humanas, de poluentes contendo enxofre são os vulcões (SO2 e H2S) e as atividades
microbiológicas (H2S e (CH)3S) através de degradação da matéria orgânica e redução
de sulfatos.
A minimização da formações destes óxidos de enxofre dependem da remoção
de enxofre nos combustíveis a serem queimados.
4.4.5 Monóxido de Carbono (CO)
O monóxido de carbono é um gás tóxico. Ele interfere diretamente no processo
de transporte de oxigênio/dióxido de carbono pelo sistema respiratório, pois se liga de
forma irreversível a hemoglobina.
A concentração média de monóxido de carbono é da ordem de 0, 1 ppm, o que
representa uma total mundial em torno de 500 milhões de toneladas métricas com uma
meia vida entre 36 e 110 dias. Muito deste monóxido de carbono, aproximadamente
um terço, está presente como um intermediário da oxidação de metano por radicais
hidroxila, sendo a concentração média de metano atmosférico de 1, 6 ppm.
Das emissões totais de monóxido de carbono aproximadamente 6% estão
110 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
relacionadas diretamente as atividades humanas, sendo o restante originado em
processos naturais. Uma grande parte das emissões geradas por atividades humanas é
originada no funcionamento de motores de combustão interna, e nos grandes centros
urbanos a concentração de monóxido de carbono pode �car entre 50 e 100 ppm.
4.4.6 Gases inorgânicos
Um grande número de poluentes gasosos inorgânicos são lançados na atmosfera
como resultado das atividades humanas. Alguns destes gases podem ser agrupados em
classes distintas, conforme pode ser observado nas seções a seguir.
O principal gás inorgânico gerado pelas ação humana é o CO2, mas este gás
não é considerado um poluente, apesar de contribuir para o fenômeno de aquecimento
global. Outros gases inorgânicos cuja produção é signi�cativa são o NH3, H2S, Cl2,
HCl e HF . O total de gases inorgânicos lançados anualmente superam as centenas de
milhões de toneladas por ano.
4.4.7 Odores
Os efeitos dos odores vão desde um simples incômodo até a ameaça à vida.
Vários odores podem causar náusea ou outra doença. Aos olhos da população, qualquer
odor representa a presença de poluentes no ar.
O nariz humano é extremamente sensível para a detecção, a intensidade e ao
caráter do odor. Excluindo pessoas com alta sensibilidade e as insensíveis, painéis de
odores são frequentemente utilizados para determinar o limite de concentração, baseado
no número de pessoas que percebem o odor. O limite normalmente utilizado está
baseado na percepção de 50% das pessoas submetidas ao teste.
Há inúmeras combinações de compostos odoríferos de aplicações industriais,
comerciais e domésticos com potencial para permitir a percepção do odor. A
concentração requerida para identi�cação de odor é muito variada. A tabela 4.4
4.4. CARACTERIZAÇÃO DAS EMISSÕES 111
apresenta o limite de percepção odorífera para várias substâncias.
As técnicas de redução de emissão de odores são similares àquelas para reduzir
as emissões de poluentes gasosos e vapores, com a diferença de que os compostos
odoríferos, em geral, estão em concentrações menores.
Tabela 4.4: Limite de percepção odorífera típicos.Composto ppm (volume) Composto ppm (volume)
acetaldeido 0,2 etil mercaptana 0,001
ácido acético 1 formaldeido 1
acetona 100 ácido clorídico 10
acroleina 0,2 gás sulfídrico 0,0005
acrilonitrila 20 metanol 100
amônia 50 cloreto de metileno 200
anilina 1 metileno etil cetona 10
benzeno 5 metil isobutil cetona 0,5
cloreto de benzila 0,05 metil mercaptana 0,002
sulfeto de benzila 0,002 metil metacrilato 0,2
brometo 0,05 monoclorobenzeno 0,2
ácido butírico 0,001 nitrobenzeno 0,005
dissulfeto de carbono 0,2 percloroetileno 5
tetracloreto de carbono 20 fenol 0,05
Chloral 0,05 fosgênio 1
cloro 0,3 fos�na 0,02
O-cresol 0,001 piridina 0,02
dimetilacetamida 50 estireno 0,05
dimsetilformamida 100 dicloreto de enxofre 0,001
dimetilsulfeto 0,001 dióxido de enxofre 0,5
difenilsulfeto 0,005 tolueno 5
etanol 10 tricloroetileno 20
etil acrilato 0,0005 p-xileno 0,5
112 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
4.5 Tecnologias para controle e tratamento de
emissões
Para o controle e tratamento de emissões atmosféricas podem ser adotadas duas
linhas distintas. Uma delas é evitar a formação dos poluentes, através de modi�cações
do processo, sendo esta rota a mais recomendada por estar de acordo com os princípios
da química verde, ou seja, todos os átomos que entram como matéria-prima são
aproveitados no processo. A outra linha tem como objetivo controlar ou tratar os
poluentes formados. Tal qual ocorre no tratamento de e�uentes líquidos, existem
diversas tecnologias que podem ser utilizadas para o controle e tratamento de emissões.
A escolha da melhor tecnologia deve considerar os grupos de poluentes presentes, a
concentração destes poluentes e as condições no ponto de emissão (temperatura, vazão,
etc.). As tecnologias mais empregadas se encontram detalhadas a seguir.
4.5.1 Modi�cações de processo
As modi�cações de processo que estão diretamente relacionadas o controle de
emissões atmosféricas podem ser divididas em três grupos:
Substituição de matéria-prima ou insumos - Este grupo corresponde as
substituições de matérias-primas ou insumos 2 por substâncias menos agressivas
ao meio ambiente;
Modi�cações de projeto ou variáveis de processo : São as ações tomadas desde
a concepção do processo produtivo ate a otimização de um processo existente;
Otimizações do controle operacional : a melhoria do controle operacional de
uma planta química leva a um melhor rendimento do processo produtivo,
com consequente redução de produtos secundários e/ou necessidade de
reprocessamento de material.
2Insumo é um material utilizado durante a etapa produtiva, mas que não faz parte do produto �nal.
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 113
Estas ações estão diretamente relacionadas aos princípios da química verde 3.
Como exemplos de ações de modi�cações de processo podem-se citar:
substituição de matéria-prima - antigamente as tintas empregadas para
acabamento de veículos nas montadoras utilizavam solventes orgânicos, e
durante o processo de secagem destas tintas os solventes eram eliminados para a
atmosfera;
melhoria do controle - os processos de queima em motores de combustão interna
eram controlados através apenas da relação ar-combustível, sem considerar se
o processo de queima estava acontecendo ou não. Com o advento da injeção
eletrônica de combustível foi incluída a sonda lambda, que tem a função de indicar
qual o teor de oxigênio após o processo de queima, e com isto o controle passou a
ser realizado de forma a garantir a combustão completa sem um grande excesso
de oxigênio na combustão (reduzindo o consumo de combustível e as emissões de
CO, NOx e combustível não queimado;
con�namento da emissão - as fontes de odor em atividade industrial podem ser as
mais variadas possíveis, como respiros de tanques, sistemas de alívio de pressão
de vasos contendo VOC, bacias de equalização e lagoas de tratamento de e�uentes
líquidos abertas para a atmosfera, armazenamento de matérias primas e produtos,
etc . . . , e o con�namento destas emissões contribuem para a redução do problema,
alem de permitir e transporte destas emissões até um equipamento de controle
adequado.
substituição de combustível - a queima de óleos combustíveis ultraviscosos, muito
comuns no Brasil, gera grandes quantidades de material particulado, devido à
di�culdade de atomização. A queima do combustível nestas condições ocorre
3Conceito que pode pode ser de�nido como o desenho, o desenvolvimento e a implementação de
produtos químicos e/ou processos para reduzir ou eliminar o uso ou geração de substâncias nocivas à
saúde humana e ao ambiente.
114 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
em torno da partícula de combustível, que sofre um processo de evaporação e
queima em fase gasosa em contato com o oxigênio. A tendência da partícula, à
medida que processo de evaporação/queima evolui, é a redução do seu diâmetro e
a elevação da sua temperatura, o que resulta em processos de pirólise, que ao �nal
produz uma partícula residual que é caracterizada como material particulado. O
combustível deve ser substituído por um líquido menos viscoso ou por um gás.
limpeza de combustível - a dessulfurização e a denitri�cação são processos de
controle de emissão na fonte. O maior potencial dessa tecnologia é para
aplicação no carvão mineral. Um exemplo típico de limpeza do combustível é
o hidrotratamento do diesel, que estabiliza as moléculas de hidrocarbonetos que
o compõe e remove boa parte do enxofre presente.
4.5.2 Filtros
Os separadores inerciais são amplamente empregados para controlar as emissões
de material particulado acima de 15 µm de diâmetro. Partículas entre 5 e 15 µm podem
ser satisfatoriamente removidas empregando sistemas especiais.
Em geral, os separadores inerciais são empregados antes de outros equipamentos
de maior e�ciência para o controle da emissão de material particulado.
Um dos métodos mais antigos, mais simples e mais e�ciente para remoção de
particulados sólidos de correntes gasosas é a �ltração através de tecido. O �ltro de
tecido é capaz de proporcionar alta e�ciência de coleta para partículas de 0, 5 µm e
remove uma quantidade substancial de partículas de 0, 01 µm.
De uma forma simples, pode-se dizer que o �ltro de tecido consiste de um tecido
de lã ou de feltro através do qual passam os gases carregados com partículas sólidas. O
processo básico de �ltração pode ser conduzidos em muitos tipos de �ltros com grandes
variações de geometria e do mecanismo de limpeza.
Quando o �uxo ocorre no sentido de dentro para fora, o �ltro é auto-sustentado
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 115
devido à pressão diferencial. Quando o �uxo é de fora para dentro da manga, é
necessário uma armação estrutural opondo-se à tendência de colapso do meio �ltrante.
Os �ltros de tecidos podem operar em regime contínuo ou intermitente. A
operação intermitente é empregada quando a fonte de poluição pode ser interrompida
para permitir a limpeza (e.g. operação de polimento, ensacamento etc.). Para a maioria
dos casos é desejável o uso de coletores que permitem a operação contínua. Isto é
possível através da associação de vários �baghouse� em paralelo, com limpeza de um de
cada vez, sem interromper o �uxo.
Parâmetros de projeto
Como as partículas são coletadas, a perda de carga através do meio �ltrante
aumenta. Devido à limitação do sistema de ventilação, o �ltro deve ser limpo em
intervalos pré-determinados. As partículas são removidas por gravidade ou por meios
mecânicos. A estrutura onde os meios �ltrantes são instalados é chamada de �baghouse�
o número de elementos �ltrantes varia de alguns pares até centenas.
Alguns métodos de limpeza são:
Agitação mecânica - promovida por movimentos rotativo imposto por um motor
elétrico, provocando movimentos verticais ou horizontais (mais usual). O
procedimento pode ser automático, semi-automático ou manual. O aumento da
perda de carga no equipamento indica a necessidade da realização da limpeza.
Ar reverso - a limpeza por ar reverso implica na utilização de um grande volume de
ar a baixa pressão �uindo no sentido oposto ao operação de �ltração, de forma a
forçar o desprendimento da torta depositada no tecido. Geralmente, este processo
ocorre com o equipamento fora de operação ou parcialmente fora de operação, caso
seja compartimentado.
Pulso de ar - o processo consiste da aplicação de pulsos de ar comprimido de alta
pressão no topo do coletor por um curto período de tempo (100 a 120 lb/in2 por
116 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
0, 1 − 0, 2 s). Isto tende a formar uma onda que se propaga ao longo do coletor
provocando uma expansão no tecido que libera o material particulado coletado.
A grande vantagem deste método é que pode ser realizado com o equipamento
em operação. As desvantagens estão no fato de poder haver alguma emissão de
material particulado durante o processo de limpeza e a remoção completa da torta
eliminar o mecanismo secundário de coleta.
No processo de �ltração com tecido, dois processos podem ocorrer. O primeiro é
a �ltração promovida pelo próprio tecido, por sedimentação, impactação, interceptação
e difusão. O segundo é o processo de �ltração através da torta formada sobre o tecido
pela deposição de partículas. O tecido funciona como um suporte na qual uma camada
de partículas com microporos é formada atuando como meio �ltrante adicional. Num
�ltro de tecido industrial, ambos os mecanismos ocorrem, mas o mais importante é a
�ltração pela torta. Isto explica a alta e�ciência dos �ltros de tecido que pode chegar
a 99 %, desde que construído e operado adequadamente.
Vários tipos de tecidos naturais e sintéticos são disponíveis para emprego em
�ltro de tecidos. Entre os naturais estão a lã e o algodão, e entre os sintéticos estão o
dacron, �berglass, nylon, nomex etc. Frequentemente, estes tecidos são recobertos com
várias substâncias ou materiais no intuito de prolongar a vida útil ou a e�ciência de
coleta.
Vantagens e desvantagens da tecnologia
As principais vantagens da tecnologia são:
• alta e�ciência de coleta, mesmo para partículas pequenas;
• podem operar com uma grande variedade de tipos de partícula;
• podem operar em uma grande faixa de vazões;
• variações de pressão relativamente baixas.
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 117
Tabela 4.5: Características de tecidos �ltrantesTipo de �bra temperatura
máx.(oF )
abrasão ácido
mineral
ácido
orgânico
álcalis solvente
Algodão 180 B P B B E
Lã 200 R/B R R P/R B
Dynel (
modacrílico)
175 R MB MB B B
Polipropileno 200 E E E E B
Nylon
poliamida (6
& 66)
220 E P R MB E
Acrílico
(Orlon)
260 B B B R E
Poliéster
(Dacron,
Creslan)
275 E B B B E
Nylon
aromático (
Nomex)
450 E R B MB E
Fluorcarbono
(Te�on,
TFE)
500 R/B E E E E
Fiberglass 550 P,Ba MB E P E
P = pobre, R = razoável, B = boa, MB = muito boa e E = excelente; a após tratamento
com recobrimento lubri�cante
.
As principais desvantagens são:
• requerem grandes áreas para instalação;
• tecido pode ser dani�cado por temperaturas elevadas ou químicos corrosivos;
• não podem operar em ambientes úmidos;
• apresentam potencial para incêndio ou explosão.
118 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
4.5.3 Separadores ciclônicos
O ciclone é um separador versátil e de baixo custo que separa partículas de gases
sem utilizar partes móveis. Uma grande variedade de ciclones atualmente encontra-se
disponível. A �gura 4.1 apresenta um ciclone e o seu princípio de operação.
Figura 4.1: Separador ciclônico
Parâmetros de projeto
A performance dos ciclones depende primariamente do tamanho das partículas
e o seu projeto considera a e�ciência de coleta, a queda de pressão e o tamanho da
unidade. A e�ciência do ciclone aumenta com a densidade da partícula, número de
revoluções do gás, razão diâmetro do corpo/diâmetro da saída e rugosidade da parede
interna. A e�ciência decresce com a viscosidade do gás, diâmetro do cilindro, largura
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 119
do duto de entrada ou área, diâmetro externo e densidade do gás.
Vantagens e desvantagens da tecnologia
As principais vantagens da tecnologia são:
• baixo custo de construção e solução compacta;
• equipamento simples com poucos problemas de manutenção;
• baixa queda de pressão na operação;
• limitações de temperatura e pressão devido apenas ao material de construção.
As principais desvantagens são:
• baixa e�ciência de coleta de particulados abaixo de 10µm;
• não possibilita o manuseio de materiais úmidos.
4.5.4 Precipitador eletrostático
Os precipitadores eletrostáticos são equipamentos que utilizam energia elétrica
para induzir uma carga eletrostática na partícula coletar estas partículas com alta
e�ciência de remoção, para uma grande variedade de categorias de fontes e de
características de emissões gasosas. A classi�cação de precipitadores eletrostáticos pode
ser como sistemas úmidos ou secos e/ou sistemas de um ou dois estágios.
Os precipitadores eletrostáticos são geralmente construídos alternando-se
placas e arames, como pode ser observado no esquema da �gura 6.11. Um grande
potencial elétrico é estabelecido entre a placa e o arame, resultando no aparecimento de
um campo eletrostático entre eles. Como as partículas presentes no gás passam entre a
placa e o arame, elas tornam-se carregadas negativamente. As partículas então migram
em direção à placa carregada positivamente onde elas se �xam.
120 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
A �gura 4.2 apresenta um precipitador eletrostático. Atentar para as dimensões
do equipamento.
Figura 4.2: Precipitador eletrostático.
O gás a ser limpo passa horizontalmente entre as placas ou verticalmente e
ascendentemente através das placas.
Parâmetros de projeto
A vasta maioria dos precipitadores eletrostáticos empregados industrialmente
são do tipo placas. As partículas são coletadas em placas planas e paralelas, separadas
por uma distância de 8 a 12 in, com uma série de eletrodos de descargas, instalados em
posição equidistante em relação à placas adjacentes.
Dependendo das condições do gás e das partículas, e da e�ciência de coleta
requerida, a velocidade do gás em precipitadores eletrostáticos industriais está entre 2,5
e 8 ft/s. Uma distribuição uniforme do gás é o fator mais importante para operação
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 121
do equipamento propiciando a mínima perda de carga.
Vantagens e desvantagens da tecnologia
As principais vantagens da tecnologia são:
• alta e�ciência de coleta, chegando, em alguns casos a 99%;
• coleta de partículas por via seco, favorecendo a recuperação do produto ou
subproduto;
• remoção de partículas muito pequenas, que não removidas por outros sistemas de
tratamentos;
• tolerância do sistema a altas temperaturas (até 535 oC), sem qualquer adaptação
especial.
As principais desvantagens são:
• baixo consumo de energia e consequente baixo custo de operação;
• partículas com resistividades muito altas ou muito baixas não são adequadamente
removidas;
• alto investimento de capital e requerimento de espaço;
• a segurança é um aspecto importante devido à alta voltagem.
4.5.5 Sistemas absorvedores ou lavadores de gases
Os sistema absorvedores, também conhecidos omo lavadores de gases (no inglês
�wet scrubbers�), podem ser construídos em diversas con�gurações, e tem como principal
objetivo promover a interação entre um líquido e o poluente a ser removido. O termo
sistema absorvedor está relacionado a absorção (solubilização) do poluente em um
122 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
líquido absorvedor relativamente não volátil, enquanto o termo lavador de gases está
relacionado ao umedecimento de partículas (sólidas e/ou líquidas) por um solvente para
remoção destas partículas do e�uente gasoso.
Independente da con�guração selecionada, o importante é que o sistema seja
projetado para proporcionar o máximo contato entre o gás e o líquido solvente para
permitir a interação. Entre as diversas con�gurações temos:
torre de aspersão - tipo mais simples de lavador de gases que consiste num vaso, onde
os gases contendo o poluente �uem em contracorrente com um líquido aspergido
do topo da coluna. As gotículas de líquidos são formadas por atomização
utilizando-se bicos de aspersão, e para evitar o arraste de gotículas na corrente
gasosa deve-se operar com uma baixa velocidade de escoamento dos gases 4.
Na prática, a velocidade vertical dos gases é em torno de 2 a 5 ft/s, sendo a
con�guração mais indicada para o controle de materiais particulados;
colunas de recheio - este tipo de lavador usa um material para enchimento da coluna,
para expor uma grande área super�cial em contato com o gás. O mais comum
e e�ciente padrão de �uxo é o contracorrente com a corrente de gás entrando na
base e líquido próximo do topo;
lavador venturi - é a con�guração mais empregada para o controle e remoção de
particulados, pois é muito simples e apresenta alta e�ciência de coleta de partículas
na faixa de diâmetros de 0, 5 a 5 µm. Nesta con�guração o gás contendo material
particulado é injetado através de um venturi através do qual é injetado o líquido de
lavagem. Neste venturi o líquido é atomizado devido à turbulência na garganta e,
devido à diferença de velocidade entre o gás alimentado perpendicularmente e as
gotículas formadas, há o choque destas com as partículas que são então coletadas.
Posteriormente, na seção divergente, a mistura desacelera e ocorre aglomeração
das partículas devido a novos choques. Finalmente, um separador deve ser usado4A velocidade de escoamento dos gases deve ser menor que a velocidade terminal, ou de queda livre,
das partículas.
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 123
para remover as partículas e o líquido da corrente gasosa, que pode ser um ciclone
ou uma torre de aspersão.
A �gura 4.3 apresenta a con�guração típica de lavadores de gases com coluna
de recheio e com sistema de aspersão.
Figura 4.3: Lavador de gases.
Em muitos casos, o e�uente de um absorvedor pode ser reprocessado para
recuperar um sub-produto , entretanto, o que mais frequentemente ocorre é o descarte
para uma estação de tratamento de e�uente. Absorção é comumente usada para
124 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
controlar as emissões de dióxido de enxofre, de sulfeto de hidrogênio, cloro, amônia,
e óxidos de nitrogênio. Orgânicos podem ser absorvidos, mas sua remoção é mais
dependente da seleção do solvente líquido e subsequente tratabilidade como e�uente
líquido.
Parâmetros de projeto
Os sistemas absorvedores utilizam tipicamente o água como líquido de absorção,
mas pode utilizar qualquer solvente que tenha a�nidade pelo poluente a ser removido,
no caso de tratamento de gases. Por exemplo, pode-se utilizar um composto orgânico de
alto ponto de ebulição para a remoção de vapores de compostos orgânicos de maneira
e�ciente, o que já não é possível se for utilizada água, pois esta última tem baixa
a�nidade por estes tipo de poluente. O e�uente gerado pelo lavador de gases necessita de
tratamento adequado antes do lançamento em cursos d'água. Em geral, os lavadores de
gases operam com um sistema de recirculação do líquido de lavagem, tendo um tanque
pulmão, com reposição de água (�make up�) e purga para um sistema de tratamento de
e�uente.
Nos lavadores de gases, um dispositivo secundário deve ser empregado para
eliminar as gotículas de líquidos, sólidos úmidos e/ou névoa. Os eliminadores de
gotas (�demister�) são dispositivos que forçam os gases a mudarem de direção de �uxo,
resultando na coalescência e na precipitação das gotículas pela ação da gravidade.
A manutenção e operação adequadas dos lavadores de gases são essenciais para
o seu bom desempenho, caso contrário, podem haver efeitos de alteração da qualidade do
ar interna e externamente, problemas de saúde ocupacional e de segurança de processo.
Os problemas mais comuns nos �scrubbers� é o entupimento dos bicos de aspersão
provocado por abrasão, corrosão, deposição química, sedimentação, e o desalinhamento
de partes móveis.
Absorção é caracterizado como físico ou químico. Absorção química ocorre
quando há reação entre o gás absorvido e o líquido solvente. Absorção física ocorre
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 125
quando o gás é meramente dissolvido no solvente líquido. Exemplos de solventes líquidos
típicos são água, óleo mineral e soluções aquosas preparadas.
Água ou outro líquido pode ser empregado para absorver o composto odorífero,
desde que o poluente seja solúvel no solvente. Dependendo das características do
poluente e do solvente, pode haver uma limitação termodinâmica na eliminação e�ciente
do poluente, devido à proximidade das condições de equilíbrio.
Vantagens e desvantagens da tecnologia
As principais vantagens da tecnologia são:
• solução compacta;
• não há geração de particulados secundários;
• pode operar com correntes de gases com alta umidade e alta temperatura;
• capacidade de coletar gases e materiais particulados simultaneamente;
• pode ser usada para resfriamento de gases.
As principais desvantagens são:
• problema de descarte do líquido de lavagem (e�uente líquido);
• o produto é coletado úmido;
• queda de pressão e necessidades de energia podem ser altas;
• custos de manutenção relativamente elevado.
4.5.6 Sistemas adsorvedores ou �ltros de carvão ativado
O fenômeno no qual uma molécula é retida numa superfície por forças químicas
ou físicas é chamado de adsorção. Para que o processo de adsorção seja e�ciente
126 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
é necessário uma a�nidade entre o contaminante e o adsorvente. Outro requisito
importante dos adsorventes é que ele seja muito poroso e que portanto tenha uma grande
área especí�ca. O adsorvente mais comumente utilizado é carvão ativado. Outros
exemplos de adsorventes são a alumina, a bauxita e a sílica-gel.
O carvão ativado adsorve gases e vapores orgânicos, com ou sem a presença de
umidade. Na ausência de umidade, a sílica-gel adsorve gases orgânicos e inorgânicos.
Quando o vapor de água está presente, a alumina, a bauxita e a sílica-gel adsorvem a
umidade preferencialmente, atuando com a função de secagem.
Os dois sistemas de adsorção mais comuns são o leito �xo e leito �uidizado.
Os adsorvedores de leito �xo operam em regime de batelada devido à necessidade de
regeneração do adsorvente, ou então são empregados dois ou mais leitos para permitir a
operação contínua: enquanto um está operando para adsorção os demais são regenerados
(exempli�cado na �gura 4.4). Os adsorvedores de leito �uidizado, normalmente em
�uxo contra-corrente, permitem operação contínua, sendo que o adsorvente regenerado
ou sem uso é adicionado no topo da unidade enquanto há a remoção contínua do
adsorvente gasto (ou saturado) na base, com a regeneração do adsorvente sendo
realizada externamente ao equipamento.
Parâmetros de projeto
A capacidade de adsorção de um sistema com carvão ativo é favorecido
pelas seguintes condições: compostos de alto peso molecular; compostos insaturados;
compostos com estrutura cíclica; temperatura de operação baixa; altas concentrações
do componente a ser adsorvido; baixas pressões de vapor, entre outras.
A adsorção é uma interação de superfície, e para que seja realizada de forma
viável requer o emprego de material adsorvente de alta área super�cial, como o carvão
ativado, a alumina e a sílica. Durante a etapa de adsorção é formada uma camada
do material adsorvido na superfície do adsorvente, e quando toda esta superfície �ca
recoberta o sistema não é mais capaz de reter o material de interesse, requerendo a
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 127
Figura 4.4: Equipamento de adsorção com regeneração.
substituição e/ou regeneração do material adsorvente, o que por sua vez implica em
custo operacional.
Os sistema de adsorção são empregados idealmente em correntes contendo
baixa concentração do poluente principalmente por dois motivos: a) correntes de alta
concentração exigem uma regeneração e/ou substituição mais frequente do material
adsorvente; e b) o fenômeno de adsorção libera calor e quando a concentração é
alta este calor liberado pode ser su�ciente para incendiar o leito de adsorção, o que
exige monitoramento contínuo e mecanismos para esfriamento do leito. Existem outras
técnicas mais indicadas para correntes com altas concentrações de poluentes, como
condensação criogênica e incineração térmica.
128 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
Vantagens e desvantagens da tecnologia
As principais vantagens da tecnologia são:
• permite a recuperação do produto;
• excelente controle e resposta às alterações do processo;
• capacidade dos sistemas possibilitarem operação automática;
• remoção de contaminantes gasosos ou vapores de correntes a níveis extremamente
baixos.
As principais desvantagens são:
• A recuperação do produto pode requerer um processo de destilação (ou extração)
com alto custo;
• o adsorvente se deteriora em função do aumento do número de ciclos e sua
regeneração depende de fonte de vapor ou vácuo;
• sistemas preliminares podem ser necessários para retirada de particulados ou
resfriamento da corrente.
4.5.7 Condensação criogênica
Em alguns casos especí�cos, contaminantes na forma de gases ou vapores
podem ser efetivamente controlados por condensação. Em outros casos, a condensação
é empregada como um pré-tratamento para reduzir a carga do equipamento de controle
de poluição �nal.
Os vapores são condensados para a fase líquida pela redução da temperatura à
pressão constante ou pelo aumento da pressão à temperatura constante.
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 129
Os condensadores são classi�cados como sendo do tipo de contato ou de
superfície. No condensador de contato, os vapores, o �uido refrigerante e os condensados
estão misturado dentro de um mesmo vaso, enquanto no condensador de superfície não
ocorre a mistura entre a corrente a ser tratada (vapores e condensados) e o �uido
refrigerante.
Parâmetros de projeto
A redução de temperatura normalmente apresenta um alto custo, o que torna
estes sistemas viáveis para tratamento (recuperação) m correntes de processo com alta
concentração de vapores de compostos de alto valor agregado.
A condensação deve ocorrer preferencialmente em dois estágios: no primeiro
estágio ocorre a redução da temperatura até por volta de 2 oC provocando a condensação
da água presente na forma de umidade na corrente e no segundo estágio ocorre a redução
da temperatura até por volta de -50 oC provocando a condensação dos vapores dos
compostos a serem removidos da corrente.
Vantagens e desvantagens da tecnologia
Há duas importantes desvantagens dos condensadores de contato. Em primeiro
lugar, há um consumo excessivo de água, chegando a ser cerca de 10 ou 20 vezes maior
do que os condensadores de superfície. Em segundo lugar, a solução do problema da
poluição do ar acaba gerando, neste caso, um outro problema de poluição das águas,
pois o refrigerante torna-se um e�uente líquido devido a presença de contaminante,
tendo de ser adequadamente tratado antes da disposição �nal.
A recuperação do produto puro é possível no caso dos condensadores de contato
indireto, o que pode levar a um ganho �nanceiro no processo.
130 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
4.5.8 Incineração térmica ou catalítica
Incineradores de gases, também chamados de pós-queimadores ou
pós-combustores (�afterburner�), usam a reação de oxidação para converter combustíveis
gasosos, vapores orgânicos, e/ou particulados para dióxido de carbono, água e cinzas.
A aplicação primária é o controle de emissões com alta concentração de compostos
orgânicos voláteis, incluindo os compostos perigosos e odorí�cos.
Dois tipos básicos de incineradores são usados como dispositivo de controle de
poluição do ar: os térmicos (chama direta) e os catalíticos (sem chama). Em ambos os
casos, o processo precisa, via de regra, de energia auxiliar para sustentar as reações de
oxidação.
Os incineradores térmicos operam a altas temperaturas (acima de 800 oC),
com tempo de residência acima de 1 seg e são largamente empregados. Em sistemas
contínuos é normal o emprego de pré-aqecimento do ar adicionado como fonte de
oxigênio a ser utilizado nas reações de oxidação.
Os incineradores catalíticos operam pela passagem da corrente de gases
pré-aquecida através de um leito catalítico para oxidar os compostos orgânicos
voláteis. O catalisador é utilizado para iniciar e promover as reações de oxidação a
uma temperatura muito menor do que aquela requerida para a incineração térmica
(tipicamente em torno dos 330 oC. O tempo de residência é da ordem de 0, 3 seg.
Parâmetros de projeto
O tempo de residência, a temperatura de combustão e a turbulência são
variáveis primárias que afetam a e�ciência da destruição dos contaminantes.
Normalmente, os catalisadores são metais da família da platina impregnados
na superfície porosa de um suporte inerte. O leito catalítico pode ser formado por
telas metálicas recobertas com o catalisador, colmeia cerâmica ou qualquer outra
con�guração que proporcione uma grande área super�cial.
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 131
Entre as limitações do sistema catalítico temos: presença de material
particulado �no, que pode depositar-se nos poros isolando os sítios ativos e
consequentemente reduzindo a e�ciência de destruição; e presença de inativadores
(envenenadores)do material catalítico, como enxofre, halogênios e metais pesados.
4.5.9 Controle de odores
A seguir serão apresentadas técnicas normalmente empregadas para o controle
de odores. cabe ressaltar que o controle de odores não exige a con�rmação da e�ciência
de destruição e remoção, uma vez que o principal problema desta emissão diz a
sensibilidade olfativa, e não a toxicidade da emissão.
Adsorção
É um dos dispositivos mais empregados para redução da emissão de odores, e
em geral, utiliza o carvão ativado como adsorvente, que combina e�ciência com baixo
custo. Alguns fatores que afetam a adsorção de odores são a concentração do poluente,
as características do adsorvente, a sua qualidade, o projeto do adsorvedor, o tamanho
das partículas, altura do leito, a razão altura/diâmetro do leito, tempo de saturação do
leito e frequência de regeneração.
Tratamento biológico
Alguns microrganismos oxidam compostos odorí�cos, entretanto, é uma
tecnologia que ainda carece de mais avanços. Neste técnica a emissão passa por um leito
de material poroso onde ocorre o desenvolvimento dos microrganismos responsáveis pela
oxidação biológica dos compostos odoríferos.
132 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
Tratamento químico
Agentes oxidantes ou cal tem aplicações no controle de fontes por oxidação
dos compostos que geram odores e aumentam a sua solubilidade, respectivamente. Sob
condições especiais de controle, o ozônio é utilizado em alguns casos no tratamento de
odores. Outros agentes, como cloro, dióxido de cloro e permanganato de potássio, têm
sido adicionados com sucesso nas soluções absorvedoras de �scrubbers�.
Condensação
Se o odor está associado ao vapor, os condensadores de contato constituem-se
dispositivos de controle efetivos. O condensado, entretanto, contendo os compostos
poluentes, deve ser adequadamente tratados para evitar a poluição das águas.
Contenção
Cobertura ou outro meio de contenção pode ser utilizado para controlar a
emissão de odores. Isto é, uma área onde uma ou mais fontes de odor, pode ser
enclausurada e dotada de um sistema de ventilação exaustora, que envia estes gases
para um outro sistema de tratamento de gases.
Diluição
O controle de odor por simples diluição pode ser obtido por simples injeção
de ar para reduzir a concentração do poluente para níveis inferiores à do limite de
percepção humana.
Incineração
A queima de compostos odoríferos é praticada utilizando-se a incineração
térmica e catalítica. São os chamados pós-queimadores ou pós-combustores.
Juntamente com adsorção em carvão ativado, é uma das técnicas mais empregadas.
4.5. TECNOLOGIAS PARA CONTROLE E TRATAMENTO DE EMISSÕES 133
Mascaramento do odor
O mascaramento do odor é a adição de alguma substância, odor ou �agrância,
que seja menos incomodativa e que prevaleça na percepção humana, ou a adição
de alguma substância que dessensibiliza o nariz para a percepção do odor daquele
poluente. Esta técnica é mais indicada para fontes de baixas concentrações e com
emissões periódicas de curta duração.
134 CAPÍTULO 4. EMISSÕES GASOSAS
Capítulo 5
Licenciamento ambiental
5.1 Introdução
Este capítulo apresenta os procedimentos administrativos para obtenção das
licenças ambientais de um empreendimento. Para efeito de licenciamento ambiental
são adotadas as seguintes de�nições:
Licenciamento Ambiental : procedimento administrativo pelo qual o órgão
ambiental competente licencia a localização, instalação, ampliação e a operação de
empreendimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais , consideradas
efetiva ou potencialmente poluidoras ou daquelas que, sob qualquer forma, possam
causar degradação ambiental, considerando as disposições legais e regulamentares
e as normas técnicas aplicáveis ao caso. Possui como uma de suas mais expressivas
características a participação social na tomada de decisão, por meio da realização
de Audiências Públicas como parte do processo.
Licença Ambiental : ato administrativo pelo qual o órgão ambiental competente,
estabelece as condições, restrições e medidas de controle ambiental que deverão
ser obedecidas pelo empreendedor, pessoa física ou jurídica, para localizar,
instalar, ampliar e operar empreendimentos ou atividades utilizadoras dos recursos
ambientais consideradas efetiva ou potencialmente poluidoras ou aquelas que, sob
135
136 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
qualquer forma, possam causar degradação ambiental.
Estudos Ambientais : são todos e quaisquer estudos relativos aos aspectos
ambientais relacionados à localização, instalação, operação e ampliação de uma
atividade ou empreendimento, apresentado como subsídio para a análise da licença
requerida, tais como: relatório ambiental, plano e projeto de controle ambiental,
relatório ambiental preliminar, diagnóstico ambiental, plano de manejo, plano de
recuperação de área degradada e análise preliminar de risco.
Impacto Ambiental Regional : é todo e qualquer impacto ambiental que afete
diretamente (área de in�uência direta do projeto), no todo ou em parte, o
território de dois ou mais Estados.
A emissão da licença ambiental é uma obrigação compartilhada pelos Órgãos
Estaduais de Meio Ambiente e pelo IBAMA 1, como partes integrantes do SISNAMA 2.
O IBAMA atua, principalmente, no licenciamento de grandes projetos de infra-estrutura
que envolvam impactos em mais de um estado e nas atividades do setor de petróleo e
gás na plataforma continental.
As principais diretrizes para a execução do licenciamento ambiental estão
expressas na Lei 6.938/81 e nas Resoluções CONAMA no 001/86 e no 237/97. Além
dessas, o Ministério do Meio Ambiente emitiu mais recentemente o Parecer no 312,
que discorre sobre a competência estadual e federal para o licenciamento, tendo como
fundamento a abrangência do impacto.
5.2 Órgão ambiental responsável e tipos de licenças
ambientais
A Diretoria de Licenciamento Ambiental é o órgão do IBAMA responsável
pela execução do licenciamento em nível federal. A Diretoria vem realizando esforços na1Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis.2Sistema Nacional de Meio Ambiente.
5.2. ÓRGÃOAMBIENTAL RESPONSÁVEL E TIPOS DE LICENÇAS AMBIENTAIS137
quali�cação e na reorganização do setor de licenciamento, e vem trabalhando no sentido
de disponibilizar aos empreendedores módulo de abertura de processo em formato on
line. Inicialmente o procedimento está disponibilizado para empreendimentos de Usinas
Hidrelétricas, Pequenas Centrais Hidrelétricas, Linhas de Transmissão e Mineração.
Pretende-se que o sistema informatizado agilize os trabalhos e as comunicações
inerentes ao processo de licenciamento e permita maior visibilidade e transparência para
os processos de licenciamento em tramitação no Ibama.
Compete ao IBAMA, órgão executor do SISNAMA, o licenciamento ambiental,
a que se refere o artigo 10 da Lei no 6.938, de 31 de agosto de 1981, de empreendimentos e
atividades com signi�cativo impacto ambiental de âmbito nacional ou regional, a saber:
1. localizadas ou desenvolvidas conjuntamente no Brasil e em país limítrofe; no mar
territorial; na plataforma continental; na zona econômica exclusiva; em terras
indígenas ou em unidades de conservação do domínio da União.
2. localizadas ou desenvolvidas em dois ou mais Estados;
3. cujos impactos ambientais diretos ultrapassem os limites territoriais do País ou
de um ou mais Estados;
4. destinados a pesquisar, lavrar, produzir, bene�ciar, transportar, armazenar e
dispor material radioativo, em qualquer estágio, ou que utilizem energia nuclear
em qualquer de suas formas e aplicações, mediante parecer d CNEN 3;
5. bases ou empreendimentos militares, quando couber, observada a legislação
especí�ca.
Compete ao órgão ambiental estadual ou do Distrito Federal o licenciamento
ambiental dos empreendimentos e atividades:
3Comissão Nacional de Energia Nuclear.
138 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
1. localizados ou desenvolvidos em mais de um Município ou em unidades de
conservação de domínio estadual ou do Distrito Federal;
2. localizados ou desenvolvidos nas �orestas e demais formas de vegetação natural
de preservação permanente relacionadas no artigo 2 da Lei no 4.771, de 15 de
setembro de 1965, e em todas as que assim forem consideradas por normas federais,
estaduais ou municipais;
3. cujos impactos ambientais diretos ultrapassem os limites territoriais de um ou
mais Municípios;
4. delegados pela União aos Estados ou ao Distrito Federal, por instrumento legal
ou convênio.
Compete ao órgão ambiental municipal, ouvidos os órgãos competentes da União,
dos Estados e do Distrito Federal, quando couber, o licenciamento ambiental de
empreendimentos e atividades de impacto ambiental local e daquelas que lhe forem
delegadas pelo Estado por instrumento legal ou convênio.
Os empreendimentos e atividades serão licenciados em um único nível de
competência, conforme estabelecido nos parágrafos anteriores.
O Poder Público, no exercício de sua competência de controle, expedirá as
seguintes licenças:
Licença Prévia (LP) - concedida na fase preliminar do planejamento do
empreendimento ou atividade aprovando sua localização e concepção, atestando
a viabilidade ambiental e estabelecendo os requisitos básicos e condicionantes a
serem atendidos nas próximas fases de sua implementação;
Licença de Instalação (LI) - autoriza a instalação do empreendimento ou atividade
de acordo com as especi�cações constantes dos planos, programas e projetos
aprovados, incluindo as medidas de controle ambiental e demais condicionantes,
da qual constituem motivo determinante;
5.3. PROCESSO DE LICENCIAMENTO 139
Licença de Operação (LO) - autoriza a operação da atividade ou empreendimento,
após a veri�cação do efetivo cumprimento do que consta das licenças anteriores,
com as medidas de controle ambiental e condicionantes determinados para a
operação.
As licenças ambientais poderão ser expedidas isolada ou sucessivamente, de
acordo com a natureza, características e fase do empreendimento ou atividade.
5.3 Processo de licenciamento
O procedimento de licenciamento ambiental obedecerá às seguintes etapas:
1. De�nição pelo órgão ambiental competente, com a participação do empreendedor,
dos documentos, projetos e estudos ambientais, necessários ao início do processo
de licenciamento correspondente à licença a ser requerida;
2. Requerimento da licença ambiental pelo empreendedor, acompanhado dos
documentos, projetos e estudos ambientais pertinentes, dando-se a devida
publicidade;
3. Análise pelo órgão ambiental competente, integrante do SISNAMA, dos
documentos, projetos e estudos ambientais apresentados e a realização de vistorias
técnicas, quando necessárias;
4. Solicitação de esclarecimentos e complementações pelo órgão ambiental
competente, integrante do SISNAMA, uma única vez, em decorrência da análise
dos documentos, projetos e estudos ambientais apresentados, quando couber,
podendo haver a reiteração da mesma solicitação caso os esclarecimentos e
complementações não tenham sido satisfatórios;
5. Audiência pública, quando couber, de acordo com a regulamentação pertinente;
140 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
6. Solicitação de esclarecimentos e complementações pelo órgão ambiental
competente, decorrentes de audiências públicas, quando couber, podendo haver
reiteração da solicitação quando os esclarecimentos e complementações não
tenham sido satisfatórios;
7. Emissão de parecer técnico conclusivo e, quando couber, parecer jurídico;
8. Deferimento ou indeferimento do pedido de licença, dando-se a devida publicidade.
No procedimento de licenciamento ambiental deverá constar, obrigatoriamente,
a certidão da Prefeitura Municipal, declarando que o local e o tipo de empreendimento
ou atividade estão em conformidade com a legislação aplicável ao uso e ocupação do
solo e, quando for o caso, a autorização para supressão de vegetação e a outorga para
o uso da água, emitidas pelos órgãos competentes.
No caso de empreendimentos e atividades sujeitos ao Estudo de Impacto
Ambiental - EIA, se veri�cada a necessidade de nova complementação em decorrência de
esclarecimentos já prestados, conforme incisos IV e VI, o órgão ambiental competente,
mediante decisão motivada e com a participação do empreendedor, poderá formular
novo pedido de complementação.
Os estudos necessários ao processo de licenciamento deverão ser realizados por
pro�ssionais legalmente habilitados, às expensas do empreendedor. O empreendedor
e os pro�ssionais que subscrevem os estudos previstos no caput deste artigo serão
responsáveis pelas informações apresentadas, sujeitando-se às sanções administrativas,
civis e penais.
O órgão ambiental competente de�nirá, se necessário, procedimentos especí�cos
para as licenças ambientais, observadas a natureza, características e peculiaridades da
atividade ou empreendimento e, ainda, a compatibilização do processo de licenciamento
com as etapas de planejamento, implantação e operação.
Poderão ser estabelecidos procedimentos simpli�cados para as atividades
e empreendimentos de pequeno potencial de impacto ambiental, que deverão ser
5.3. PROCESSO DE LICENCIAMENTO 141
aprovados pelos respectivos Conselhos de Meio Ambiente.
Poderá ser admitido um único processo de licenciamento ambiental para
pequenos empreendimentos e atividades similares e vizinhos ou para aqueles
integrantes de planos de desenvolvimento aprovados, previamente, pelo órgão
governamental competente, desde que de�nida a responsabilidade legal pelo conjunto
de empreendimentos ou atividades.
Deverão ser estabelecidos critérios para agilizar e simpli�car os procedimentos
de licenciamento ambiental das atividades e empreendimentos que implementem
planos e programas voluntários de gestão ambiental, visando a melhoria contínua e
o aprimoramento do desempenho ambiental.
O custo de análise para a obtenção da licença ambiental deverá ser estabelecido
por dispositivo legal, visando o ressarcimento, pelo empreendedor, das despesas
realizadas pelo órgão ambiental competente. Facultar-se-á ao empreendedor acesso
à planilha de custos realizados pelo órgão ambiental para a análise da licença.
O órgão ambiental competente poderá estabelecer prazos de análise
diferenciados para cada modalidade de licença (LP, LI e LO), em função das
peculiaridades da atividade ou empreendimento, bem como para a formulação de
exigências complementares, desde que observado o prazo máximo de 6 (seis) meses
a contar do ato de protocolar o requerimento até seu deferimento ou indeferimento,
ressalvados os casos em que houver EIA/RIMA e/ou audiência pública, quando o prazo
será de até 12 (doze) meses. A contagem do prazo previsto no caput deste artigo será
suspensa durante a elaboração dos estudos ambientais complementares ou preparação
de esclarecimentos pelo empreendedor.
O empreendedor deverá atender à solicitação de esclarecimentos e
complementações, formuladas pelo órgão ambiental competente, dentro do prazo
máximo de 4 (quatro) meses, a contar do recebimento da respectiva noti�cação
142 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
O não cumprimento dos prazos estipulados sujeitará o licenciamento à ação
do órgão que detenha competência para atuar supletivamente e o empreendedor ao
arquivamento de seu pedido de licença. O arquivamento do processo de licenciamento
não impedirá a apresentação de novo requerimento de licença, que deverá obedecer aos
procedimentos estabelecidos, mediante novo pagamento de custo de análise.
O órgão ambiental competente estabelecerá os prazos de validade de cada
tipo de licença, especi�cando-os no respectivo documento, levando em consideração
os seguintes aspectos:
• O prazo de validade da Licença Prévia (LP) deverá ser, no mínimo, o estabelecido
pelo cronograma de elaboração dos planos, programas e projetos relativos ao
empreendimento ou atividade, não podendo ser superior a 5 (cinco) anos.
• O prazo de validade da Licença de Instalação (LI ) deverá ser, no mínimo, o
estabelecido pelo cronograma de instalação do empreendimento ou atividade, não
podendo ser superior a 6 (seis) anos.
• O prazo de validade da Licença de Operação (LO) deverá considerar os planos de
controle ambiental e será de, no mínimo, 4 (quatro) anos e, no máximo, 10 (dez)
anos.
A LP e a LI poderão ter os prazos de validade prorrogados, desde que não
ultrapassem os prazos máximos estabelecidos. O órgão ambiental competente poderá
estabelecer prazos de validade especí�cos para a LO de empreendimentos ou atividades
que, por sua natureza e peculiaridades, estejam sujeitos a encerramento ou modi�cação
em prazos inferiores.
Na renovação da LO de uma atividade ou empreendimento, o órgão ambiental
competente poderá, mediante decisão motivada, aumentar ou diminuir o seu prazo de
validade, após avaliação do desempenho ambiental da atividade ou empreendimento no
período de vigência anterior, respeitados os limites estabelecidos no inciso III.
5.4. OBRIGATORIEDADE DA LICENÇA AMBIENTAL 143
A renovação da LO de uma atividade ou empreendimento deverá ser requerida
com antecedência mínima de 120 (cento e vinte) dias da expiração de seu prazo de
validade, �xado na respectiva licença, �cando este automaticamente prorrogado até a
manifestação de�nitiva do órgão ambiental competente.
O órgão ambiental competente, mediante decisão motivada, poderá modi�car
os condicionantes e as medidas de controle e adequação, suspender ou cancelar uma
licença expedida, quando ocorrer:
• Violação ou inadequação de quaisquer condicionantes ou normas legais.
• Omissão ou falsa descrição de informações relevantes que subsidiaram a expedição
da licença.
• Superveniência de graves riscos ambientais e de saúde.
5.4 Obrigatoriedade da licença ambiental
Estão sujeitos ao licenciamento ambiental os empreendimentos e as atividades
relacionadas abaixo:
Extração e tratamento de minerais - pesquisa mineral com guia de utilização;
lavra a céu aberto, inclusive de aluvião, com ou sem bene�ciamento; lavra
subterrânea com ou sem bene�ciamento; lavra garimpeira; e perfuração de poços
e produção de petróleo e gás natural.
Indústria de produtos minerais não metálicos - bene�ciamento de minerais não
metálicos, não associados à extração; e fabricação e elaboração de produtos
minerais não metálicos tais como: produção de material cerâmico, cimento, gesso,
amianto e vidro, entre outros.
Indústria metalúrgica - fabricação de aço e de produtos siderúrgicos; produção de
fundidos de ferro e aço/forjados/arames/relaminados com ou sem tratamento de
144 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
superfície, inclusive galvanoplastia; metalurgia dos metais não-ferrosos, em formas
primárias e secundárias, inclusive ouro; produção de laminados/ligas/artefatos de
metais não-ferrosos com ou sem tratamento de superfície, inclusive galvanoplastia;
relaminação de metais não-ferrosos , inclusive ligas; produção de soldas e anodos;
metalurgia de metais preciosos; metalurgia do pó, inclusive peças moldadas;
fabricação de estruturas metálicas com ou sem tratamento de superfície, inclusive
galvanoplastia; fabricação de artefatos de ferro/aço e de metais não-ferrosos com
ou sem tratamento de superfície, inclusive galvanoplastia; e têmpera e cementação
de aço, recozimento de arames, tratamento de superfície.
Indústria mecânica - fabricação de máquinas, aparelhos, peças, utensílios e
acessórios com e sem tratamento térmico e/ou de superfície.
Indústria de material elétrico, eletrônico e comunicações - fabricação de
pilhas, baterias e outros acumuladores; fabricação de material elétrico, eletrônico
e equipamentos para telecomunicação e informática; e fabricação de aparelhos
elétricos e eletrodomésticos.
Indústria de material de transporte - fabricação e montagem de veículos
rodoviários e ferroviários, peças e acessórios; fabricação e montagem de
aeronaves; fabricação e reparo de embarcações e estruturas �utuantes.
Indústria de madeira - serraria e desdobramento de madeira; preservação de
madeira; fabricação de chapas, placas de madeira aglomerada, prensada e
compensada; fabricação de estruturas de madeira e de móveis.
Indústria de papel e celulose - fabricação de celulose e pasta mecânica; fabricação
de papel e papelão; fabricação de artefatos de papel, papelão, cartolina, cartão e
�bra prensada.
Indústria de borracha - bene�ciamento de borracha natural; fabricação de câmara
de ar e fabricação e recondicionamento de pneumáticos; fabricação de laminados
5.4. OBRIGATORIEDADE DA LICENÇA AMBIENTAL 145
e �os de borracha; fabricação de espuma de borracha e de artefatos de espuma de
borracha , inclusive látex.
Indústria de couros e peles - secagem e salga de couros e peles; curtimento e outras
preparações de couros e peles; fabricação de artefatos diversos de couros e peles;
fabricação de cola animal.
Indústria química - produção de substâncias e fabricação de produtos químicos;
fabricação de produtos derivados do processamento de petróleo, de rochas
betuminosas e da madeira; fabricação de combustíveis não derivados de petróleo;
produção de óleos/gorduras/ceras vegetais-animais/óleos essenciais vegetais e
outros produtos da destilação da madeira; fabricação de resinas e de �bras
e �os arti�ciais e sintéticos e de borracha e látex sintéticos; fabricação de
pólvora/explosivos/detonantes/munição para caça-desporto, fósforo de segurança
e artigos pirotécnicos; recuperação e re�no de solventes, óleos minerais,
vegetais e animais; fabricação de concentrados aromáticos naturais, arti�ciais
e sintéticos; fabricação de preparados para limpeza e polimento, desinfetantes,
inseticidas, germicidas e fungicidas; fabricação de tintas, esmaltes, lacas ,
vernizes, impermeabilizantes, solventes e secantes; fabricação de fertilizantes e
agroquímicos; fabricação de produtos farmacêuticos e veterinários; fabricação de
sabões, detergentes e velas; fabricação de perfumarias e cosméticos; produção de
álcool etílico, metanol e similares.
Indústria de produtos de matéria plástica - fabricação de laminados plásticos;
fabricação de artefatos de material plástico.
Indústria têxtil, de vestuário, calçados e artefatos de tecidos -
bene�ciamento de �bras têxteis, vegetais, de origem animal e sintéticos;
fabricação e acabamento de �os e tecidos; tingimento, estamparia e outros
acabamentos em peças do vestuário e artigos diversos de tecidos; fabricação de
calçados e componentes para calçados.
146 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
Indústria de produtos alimentares e bebidas - bene�ciamento, moagem,
torrefação e fabricação de produtos alimentares; matadouros, abatedouros,
frigorí�cos, charqueadas e derivados de origem animal; fabricação de conservas;
preparação de pescados e fabricação de conservas de pescados; preparação ,
bene�ciamento e industrialização de leite e derivados; fabricação e re�nação de
açúcar; re�no / preparação de óleo e gorduras vegetais; produção de manteiga,
cacau, gorduras de origem animal para alimentação; fabricação de fermentos
e leveduras; fabricação de rações balanceadas e de alimentos preparados para
animais; fabricação de vinhos e vinagre; fabricação de cervejas, chopes e maltes;
fabricação de bebidas não alcoólicas, bem como engarrafamento e gasei�cação de
águas minerais; fabricação de bebidas alcoólicas.
Indústria de fumo - fabricação de cigarros/charutos/cigarrilhas e outras atividades
de bene�ciamento do fumo.
Indústrias diversas - usinas de produção de concreto; usinas de asfalto; serviços de
galvanoplastia.
Obras civis - rodovias, ferrovias, hidrovias , metropolitanos; barragens e diques;
canais para drenagem; reti�cação de curso de água; abertura de barras,
embocaduras e canais; transposição de bacias hidrográ�cas; outras obras de arte.
Serviços de utilidade - produção de energia termoelétrica; transmissão de energia
elétrica; estações de tratamento de água; interceptores, emissários, estação
elevatória e tratamento de esgoto sanitário; tratamento e destinação de resíduos
industriais (líquidos e sólidos); tratamento/disposição de resíduos especiais tais
como: de agroquímicos e suas embalagens usadas e de serviço de saúde, entre
outros; tratamento e destinação de resíduos sólidos urbanos, inclusive aqueles
provenientes de fossas; dragagem e derrocamentos em corpos d'água; recuperação
de áreas contaminadas ou degradadas.
Transporte, terminais e depósitos - transporte de cargas perigosas; transporte por
5.5. EIA/RIMA 147
dutos; marinas, portos e aeroportos; terminais de minério, petróleo e derivados e
produtos químicos; depósitos de produtos químicos e produtos perigosos.
Turismo - complexos turísticos e de lazer, inclusive parques temáticos e autódromos
Atividades diversas - parcelamento do solo; distrito e polo industrial.
Atividades agropecuárias - projeto agrícola; criação de animais; projetos de
assentamentos e de colonização.
Uso de recursos naturais - silvicultura; exploração econômica da madeira ou lenha
e subprodutos �orestais; atividade de manejo de fauna exótica e criadouro de
fauna silvestre; utilização do patrimônio genético natural; manejo de recursos
aquáticos vivos; introdução de espécies exóticas e/ou geneticamente modi�cadas;
uso da diversidade biológica pela biotecnologia.
5.5 EIA/RIMA
O Estudo de Impacto Ambiental (EIA) desenvolverá, no mínimo, as
seguintes atividades técnicas:
1. diagnóstico ambiental da área de in�uência do projeto completa descrição e
análise dos recursos ambientais e suas interações, tal como existem, de modo
a caracterizar a situação ambiental da área, antes da implantação do projeto,
considerando:
(a) o meio físico - o subsolo, as águas, o ar e o clima, destacando os recursos
minerais, a topogra�a, os tipos e aptidões do solo, os corpos d'água, o regime
hidrológico, as correntes marinhas, as correntes atmosféricas;
(b) o meio biológico e os ecossistemas naturais - a fauna e a �ora, destacando as
espécies indicadoras da qualidade ambiental, de valor cientí�co e econômico,
raras e ameaçadas de extinção e as áreas de preservação permanente;
148 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
(c) o meio sócio-econômico - o uso e ocupação do solo, os usos da água e a
sócio-economia, destacando os sítios e monumentos arqueológicos, históricos
e culturais da comunidade, as relações de dependência entre a sociedade
local, os recursos ambientais e a potencial utilização futura desses recursos.
2. análise dos impactos ambientais do projeto e de suas alternativas, através de
identi�cação, previsão da magnitude e interpretação da importância dos prováveis
impactos relevantes, discriminando: os impactos positivos e negativos (bené�cos
e adversos), diretos e indiretos, imediatos e a médio e longo prazos, temporários
e permanentes; seu grau de reversibilidade; suas propriedades cumulativas e
sinérgicas; a distribuição dos ônus e benefícios sociais.
3. de�nição das medidas mitigadoras dos impactos negativos, entre elas os
equipamentos de controle e sistemas de tratamento de despejos, avaliando a
e�ciência de cada uma delas.
4. elaboração do programa de acompanhamento e monitoramento (os impactos
positivos e negativos, indicando os fatores e parâmetros a serem considerados.
Ao determinar a execução do EIA o órgão estadual competente; ou o IBAMA ou
quando couber, o Município fornecerá as instruções adicionais que se �zerem necessárias,
pelas peculiaridades do projeto e características ambientais da área.
O EIA será realizado por equipe multidisciplinar habilitada, não dependente
direta ou indiretamente do proponente do projeto e que será responsável tecnicamente
pelos resultados apresentados.
Correrão por conta do proponente do projeto todas as despesas e custos
referentes á realização do estudo de impacto ambiental, tais como: coleta e aquisição dos
dados e informações, trabalhos e inspeções de campo, análises de laboratório, estudos
técnicos e cientí�cos e acompanhamento e monitoramento dos impactos, elaboração do
RIMA e fornecimento de pelo menos 5 (cinco) cópias.
5.5. EIA/RIMA 149
O RIMA re�etirá as conclusões do estudo de impacto ambiental e conterá, no
mínimo:
1. os objetivos e justi�cativas do projeto, sua relação e compatibilidade com as
políticas setoriais, planos e programas governamentais;
2. a descrição do projeto e suas alternativas tecnológicas e locacionais, especi�cando
para cada um deles, nas fases de construção e operação a área de in�uência,
as matérias primas, e mão-de-obra, as fontes de energia, os processos e técnica
operacionais, os prováveis e�uentes, emissões, resíduos de energia, os empregos
diretos e indiretos a serem gerados;
3. a síntese dos resultados dos estudos de diagnósticos ambiental da área de in�uência
do projeto;
4. a descrição dos prováveis impactos ambientais da implantação e operação da
atividade, considerando o projeto, suas alternativas, os horizontes de tempo de
incidência dos impactos e indicando os métodos, técnicas e critérios adotados para
sua identi�cação, quanti�cação e interpretação;
5. a caracterização da qualidade ambiental futura da área de in�uência, comparando
as diferentes situações da adoção do projeto e suas alternativas, bem como com
a hipótese de sua não realização;
6. a descrição do efeito esperado das medidas mitigadoras previstas em relação aos
impactos negativos, mencionando aqueles que não puderam ser evitados, e o grau
de alteração esperado;
7. o programa de acompanhamento e monitoramento dos impactos;
8. recomendação quanto à alternativa mais favorável (conclusões e comentários de
ordem geral).
150 CAPÍTULO 5. LICENCIAMENTO AMBIENTAL
O RIMA deve ser apresentado de forma objetiva e adequada a sua compreensão.
As informações devem ser traduzidas em linguagem acessível, ilustradas por mapas,
cartas, quadros, grá�cos e demais técnicas de comunicação visual, de modo que
se possam entender as vantagens e desvantagens do projeto, bem como todas as
consequências ambientais de sua implementação.
O órgão estadual competente, ou o IBAMA ou, quando couber, o Município
terá um prazo para se manifestar de forma conclusiva sobre o RIMA apresentado. Este
prazo terá o seu termo inicial na data do recebimento pelo estadual competente ou pela
SEMA do estudo do impacto ambiental e seu respectivo RIMA.
Respeitado o sigilo industrial, assim solicitando e demonstrando pelo
interessado o RIMA será acessível ao público. Suas cópias permanecerão à disposição
dos interessados, nos centros de documentação ou bibliotecas da SEMA e do estadual
de controle ambiental correspondente, inclusive o período de análise técnica,
Os órgãos públicos que manifestarem interesse, ou tiverem relação direta com
o projeto, receberão cópia do RIMA, para conhecimento e manifestação.
Ao determinar a execução do estudo de impacto ambiental e apresentação
do RIMA, o IBAMA, o orgão estadual competente ou o Município, determinará o
prazo para recebimento dos comentários a serem feitos pelos órgãos públicos e demais
interessados e, sempre que julgar necessário, promoverá a realização de audiência
pública para informação sobre o projeto e seus impactos ambientais e discussão do
RIMA.
Top Related