ESTUDO DE ANÁLISE DE RISCO DO CLORO NA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA DE CAÇAPAVA DO SUL

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1 ESTUDO DE ANÁLISE DE RISCO DO CLORO NA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA DE CAÇAPAVA DO SUL 1. INTRODUÇÃO Estações de tratamento de água, assim como indústrias e outros empreendimentos que utilizam produtos químicos perigosos em seus processos, estão suscetíveis a acidentes em suas instalações, podendo ocorrer grandes vazamentos e, consequentemente, a formação de nuvens tóxicas que poderão atingir a comunidade circunvizinha. Devido a isso, tem-se preocupado cada vez mais em realizar estudos de análise de riscos a fim de minimizar a ocorrência de acidentes e identificar as zonas de risco que essas comunidades podem estar expostas. O cloro é uma substância química altamente tóxica, de odor forte e asfixiante, muito utilizado nos processos de desinfecção da água. Esse gás possui elevada toxicidade, quando liberado em grandes quantidade para a atmosfera pode causar danos irreversíveis ao ser humano e aos ecossistemas. Considerando o exposto acima, o presente trabalho tem o objetivo de analisar os riscos das instalações de gás cloro de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) da cidade de Caçapava do Sul/RS. 2. METODOLOGIA A metodologia utilizada neste estudo foi baseado na norma técnica P4.261 Risco de Acidente de Origem Tecnológica da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB, 2014). Esta análise de risco consiste em três etapas, a primeira é a caracterização do empreendimento e do seu entorno, a segunda é baseada na identificação dos perigos e dos cenários acidentais e a última etapa consiste em apresentar as estimativas das consequências - efeitos físicos. Para a estimativa das consequências (zonas de risco) foram utilizado o software Aloha (ALOHA, 2017). A Estação de tratamento de água estudada está localizada na zona urbana densamente povoada do município de Caçapava do Sul-RS, ocupa uma área superficial de 32,86 m², segundo o Plano de Saneamento Básico do município (PMSB, 2013). No local encontram-se residências, comércios, centro de eventos e Escola infantil. As instalações de cloro estão localizadas em uma sala fechada, construída de alvenaria com dimensões de aproximadamente 3,90 m x 1,80 m no térreo do prédio da ETA. O local possui duas portas, uma com acesso a área interna da ETA e a outra com acesso a área externa, estas duas portas permanecem fechadas por questão de segurança, ainda, há uma janela com abertura basculante. O sistema de armazenamento e distribuição do cloro é formado por dois conjuntos com seis tanques cada, conectados em série com tubulações metálicas, sendo um conjunto operando e o outro com os cilindros cheios. O tanque de cloro é metálico, na forma cilíndrica, com 0,52 m de diâmetro e 1,425 m de altura, contém cerca de 50 kg de cloro. Parte da massa total de cloro no interior do cilindro encontra-se na fase vapor e o restante na fase líquida. Além dos cilindros de cloro da sala de operação, existem alguns cilindros reservas dispostos na sala ao lado, a ETA costuma receber em média 30 cilindros mensais.

2 Para a identificação dos perigos utilizou-se o método qualitativo denominado Análise Preliminar de Perigos. Após a etapa de caracterização das instalações de cloro, foram estabelecidos os cenários acidentais hipotéticos (A e B), o tempo máximo de vazamento do cloro e os pontos críticos da instalação. O tempo para cessar o vazamento foi estabelecido a partir do período necessário para o operador vestir o Equipamento de Proteção Individual (EPI) e interromper o vazamento de gás. Foram estabelecidos 2 cenários para a determinação das zonas de risco (cenário A e B) que serão descritos a seguir, ambos parte da hipóteses acidentais apresentadas na Tabela 1. Tabela 1: Descrição das hipóteses. Hipóteses Descrição 1 Vazamento de cloro através das válvulas/linhas de 1 cilindro em operação, devido à corrosão e fadiga do material. 2 Vazamento de cloro através da linha/ válvula antes da redução de pressão nos 6 cilindros em operação, devido à fadiga e corrosão. 3 Vazamento de cloro através do cabeçote dos 30 cilindros que estão no local, devido à queda durante a movimentação dos cilindros. Para realizar as simulações do cenário A, determinou-se a concentração de cloro de 305,73; 1664,44 e 9061,48 equivalentes a 1%, 50% e 99% de probabilidade de fatalidade, utilizando o modelo matemático de Einsenbeg (Equação 1) baseado no cálculo de probit (CETESB, 2014). Os dados utilizados para realizar este cálculo estão apresentados da Tabela 2. (Eq. 1) sendo que Pr é o valor de Probit; a, b e n são os parâmetros das substâncias tóxicas, C é a concentração da nuvem de cloro e t é o tempo. Tabela 2:Dados para o cálculo de Probit e concentração do cenário A Probabilidade (%) Pr a b n t (min) C (mg/m 3 ) 1 2,67-6,35 0,50 2, , , ,50 2, , , ,50 2, ,48 O cenário B baseia-se nas três hipóteses anteriores, porém as simulações foram realizadas para a exposição do cloro na concentração de IDLH (10 ppmv), que causa danos irreversíveis à saúde do ser humano, e também para a exposição à concentração de limiar de odor (3 ppmv). As condições meteorológicas utilizadas para as simulações no software ALOHA foram retiradas do Projeto Caçapava do Sul Estudo de Impacto Ambiental (Projeto Caçapava do Sul, 2016).

3 3. RESULTADOS e DISCUSSÃO Nos resultados obtidos pela simulação (Figura 1) da hipótese acidental 1 (Tabela 1), não foram encontradas zona de risco para fatalidade de 50 e 99%, apenas para 1%, que atinge cerca de 60 m da fonte de vazamento para o oeste (sentido de maior frequência dos ventos na região). Por outro lado, para o cenário B (Figura 2) a zona risco alcança cerca de 180 metros para o IDLH e 300 m para o limiar de odor. Figura 1: Zona de risco da hipótese acidental 1 para o cenário A Figura 2: Zona de risco da hipótese acidental 1 para o cenário B Na hipótese acidental 2 (vazamento em 6 cilindro), a zona de risco encontrada na simulação ainda refere-se somente a probabilidade de fatalidade de 1%, alcançando aproximadamente 110 metros, isso representa o dobro da área da hipótese 1, indicando que a comunidade do entorno encontra-se mais vulnerável. Para o cenário 2, como era esperado, a nuvem tóxica de cloro de concentração igual ao IDLH atinge 300 metros e o odor é sentido a mais 500 m de distância da fonte.

4 Figura 3: Zona de risco da hipótese acidental 2 para o cenário B Figura 4: Zona de risco da hipótese acidental 2 para o cenário B Para a última hipótese (3) foi considerado um acidente com vazamento em 30 cilindros armazenado nas instalações prediais da ETA. Desta vez, os resultados das simulações do cenário A apresentaram zona de risco (60 m da fonte de vazamento) cuja a concentração da nuvem tóxica equivale a fatalidade de 50% das pessoas. Enquanto para o cenário B, o odor do cloro é sentido a 1000 m. Figura 5: Zona de risco da hipótese acidental 3 para o cenário A

5 Figura 6: Zona de risco da hipótese acidental 3 para o cenário B 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS A partir dos resultados obtidos das simulações dos hipóteses acidentais de liberação de cloro, pode-se concluir que existem riscos significativos a vizinhança. As zonas de risco de 50% e 1% de probabilidade de fatalidade obtidas nas simulações de dispersão da nuvem de cloro (hipótese 3) extrapolaram os limites da ETA, podendo, assim, expor a comunidade ao elevado risco. As zonas de risco para as concentrações de IDLH e limiar de odor estiveram presentes em todas as hipóteses acidentais, propagando-se para além dos limites da zona comercial, atingindo áreas de condomínios e bairros residenciais, podendo ocasionar incômodo devido ao cheiro característico do gás. Finalmente, conclui-se que os resultados obtidos nesse trabalho indicam que medidas preventivas deverão ser implementadas pela empresa de ETA para evitar ou minimizar as consequências que venham a ocorrer. 5. REFERÊNCIAS ALOHA. Área Location of Hazardous Atmosphers. Disponível em : < > Acessado em outubro de CETESB. Companhia de Tecnologia Ambiental do estado de São Paulo. Risco de Acidente de Origem Tecnológica - Método para decisão e termos de referência Norma técnica P4.261, São Paulo, PMSB. Plano Municipal de Saneamento Básico. Secretaria Municipal de Planejamento e Meio Ambiente. Prefeitura municipal de Caçapava do Sul RS, Caçapava do Sul, Disponível em:< Acessado em 02 de outubro de Projeto Caçapava do Sul. Estudo de Impacto Ambiental EIA, Volume 4 RIMA, Porto Alegre, 2016.Disponível em:< _Vol_4_RIMA.pdf>. Acessado em 02 de outubro de 2017.