QUALIDADE DO EFLUENTE TRATADO COMO CRITÉRIO DE COBRANÇA EM DISTRITO INDUSTRIAL

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1 QUALIDADE DO EFLUENTE TRATADO COMO CRITÉRIO DE COBRANÇA EM DISTRITO INDUSTRIAL Tomás Marcelo Martins Leite (1) Técnico em Curtimento, Escola de Curtimento SENAI 2º Grau, Estância Velha, RS. Consultor Ambiental do Setor de Efluentes e Resíduos Industriais da Escola SENAI Márcio Bagueira Leal, Franca, SP. Everton Lovo Tecnólogo Químico, UNIFRAN, Franca SP. Analista Ambiental do Setor de Efluentes e Resíduos Industriais da Escola SENAI Márcio Bagueira Leal, Franca, SP. Luis Hilário Pansani Engenheiro Civil, Escola de Engenharia de Lins, Lins, SP. Assessor Técnico Ambiental da Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial, Franca, SP. Endereço (1) : Escola SENAI Márcio Bagueira Leal - Setor de Efluentes e Resíduos Industriais - Av. Presidente Vargas, Jardim Petraglia - Franca - SP - CEP: Brasil - Tel./FAX: +55 (0) tomas@sp.senai.br. RESUMO O presente trabalho trata da experiência da AMCOA - Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial de Franca, SP, em criar um sistema de rateio das despesas de operação e manutenção da PCTE - Planta Centralizada de Tratamento de Efluentes compartilhada por 11 curtumes, proporcional ao volume de efluente e à carga poluente lançada por cada empresa à planta comunitária. São apresentados os diversos algoritmos propostos e a solução final encontrada pela Associação, assim como os indicadores de melhoria da eficiência global do sistema, obtidos após a implementação da sistemática. PALAVRAS-CHAVE: Efluentes industriais, Qualidade ambiental. INTRODUÇÃO O município de Franca, caracterizado pela forte atividade industrial calçadista e suas atividades correlatas, tem, na atualidade, 15 empresas beneficiadoras de peles e couros, sendo que 11 delas estão instaladas no Distrito Industrial, local para onde foram destinadas no final da década de oitenta, devido a grandes pressões da comunidade e do órgão de fiscalização ambiental competente no estado de São Paulo. As empresas que permaneceram dentro da malha urbana do município buscaram soluções para o tratamento e disposição final de seus efluentes na rede coletora de esgotos, sendo necessário para isto sistemas de tratamento físico-químico e biológico localizados nos terrenos das próprias empresas.

2 De outra forma, as empresas que se transferiram para o Distrito Industrial do município, optaram por realizarem tratamento físico-químico dentro das dependências de cada empresa e tratamento biológico em uma unidade centralizadora dos efluentes procedentes de cada estação de tratamento individual. A AMCOA - Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial, sociedade civil fundada a 10 de abril de 1991, tem a finalidade de organizar, administrar, fiscalizar e manter o funcionamento do sistema de tratamento de efluentes líquidos originados nas empresas associadas sediadas no Distrito Industrial de Franca, bem como o funcionamento do complexo de captação, tratamento, preservação e distribuição de água para fins industriais. Além desta finalidade, a AMCOA ainda promove a arrecadação financeira necessária para fazer frente ao custo de manutenção dos complexos de tratamento e determina o método adequado de rateio das despesas de manutenção e administrativas. O sistema de cobrança dos serviços adotado inicialmente pela AMCOA baseava-se simplesmente no rateio e repasse dos custos apurados entre as empresas, sem consideração de porte, produção ou consumo. Numa segunda etapa, hidrômetros foram instalados à entrada de cada empresa, para que os custos pudessem ser apurados e repassados proporcionalmente à água consumida por cada empresa. Contudo, tal sistema de cobrança ainda não garantia a satisfação total de todos os associados à AMCOA, desde que a Planta Centralizada apresenta problemas de desempenho oriundos da operação inadequada dos sistemas de tratamento primários individuais. Dessa forma, buscou-se alternativas de rateio dos custos de manutenção e operação da Planta Centralizada, de forma proporcional ao volume e à carga lançada por cada empresa à Planta. Para isso, três necessidades foram imediatamente levantadas: A escolha dos parâmetros analíticos de monitoramento, cujas características atendessem aos seguintes pré-requisitos: rapidez da análise, aplicabilidade do resultado e constituição de um pacote economicamente viável para as empresas; A criação de limites de carga para o lançamento dos efluentes à PCTE, cuja ultrapassagem oneraria a parcela devida à empresa infratora naquele mês, ocorrendo o desconto em caso de valores menores do que o limite; A elaboração de um algoritmo matemático que permitisse o rateio a contento de todos os associados à AMCOA. Sendo assim, os objetivos deste trabalho constituem: A proposta de um sistema de rateio das despesas de operação e manutenção de uma planta centralizada, compartilhada por várias empresas, por critérios de vazão e carga poluente lançada por cada empresa; O estudo de eventuais benefícios obtidos na eficiência global da planta centralizada, através do monitoramento analítico e estímulo ao auto-controle por parte das empresas, devido às implicações decorrentes do novo sistema de rateio proposto; Promover a disseminação dos resultados obtidos pela Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial de Franca à comunidade científica e entidades correlatas; Estimular a discussão conjunta dos problemas ambientais de outras comunidades industriais.

3 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DA PCTE As principais características da Planta Centralizada de Tratamento de Efluentes instalada no Distrito Industrial de Franca são: Sistema de depuração biológica em efluentes que já receberam pré-tratamento e tratamento físico-químico, na própria indústria geradora, por lagoas aeradas de mistura completa, com aeração fornecida através de aeradores flutuantes; As características das unidades depuradoras estão descritas na Tabela 1; Tabela 1: Características das unidades depuradoras UNIDADE VOLUME ÚTIL TRH (atual) Lagoa de recepção 2.497,5 m 3 1d 17h 55min 1ª Lagoa aerada 8.988,7 m 3 6d 6h 52min 2ª Lagoa aerada 7.489,2 m 3 5d 5h 42min Lagoa de decantação 1.721,4 m 3 1d 4h 53min Vazão média apurada entre e : m 3 /dia; TRH global da Planta Centralizada: 14d 11h 22 min. No projeto original havia uma terceira lagoa aerada de mistura completa, porém atualmente encontra-se completamente desativada. Haviam também duas lagoas chamadas de polimento, que não operavam adequadamente, por falha conceitual no projeto, o que as levava a condições anaeróbias e insuportável mau cheiro em toda a região do Distrito Industrial. Assim, uma delas foi totalmente desativada, enquanto outra atualmente é utilizada como uma lagoa de decantação, onde se procede a separação dos flocos formados durante a depuração biológica, operação esta desconsiderada quando da elaboração do projeto original, ocasionando na época o lançamento de uma quantidade exagerada de sólidos ao corpo receptor. A Planta Centralizada é operada, na atualidade, por um funcionário da empresa que controla os Distritos Industriais de Franca, supervisionado pelo assessor técnico da Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial. METODOLOGIA DO ESTUDO Diante das dificuldades de gerenciamento da Planta Centralizada, desde 1991 a AMCOA vem recebendo consultoria e trabalho analítico do SENAI, inicialmente através do convênio com a UNIDO - United Nations Industrial Development Organization - e à partir de 1992, por acordos diretos entre as partes. Entre as atividades desenvolvidas, podem ser relacionados 9 ciclos analíticos realizados, cujos dados produzidos podem ser apreciados em 5 pareceres técnicos, além de outros documentos específicos que não constituem pareceres. A finalidade dos seis primeiros ciclos analíticos era apenas a avaliação de desempenho, consistindo o parecer uma série de recomendações para a otimização da Planta. Por esta razão serão desprezados para o escopo deste trabalho.

4 Os três últimos ciclos analíticos realizados, os quais chamaremos doravante de Primeiro Ciclo Analítico, Segundo Ciclo Analítico e Terceiro Ciclo Analítico, tiveram como finalidade principal a coleta de dados para a formulação de uma política e procedimentos de rateio das despesas de operação e manutenção da PCTE entre os associados à AMCOA, proporcionalmente ao volume e à carga poluente lançada por cada empresa associada ao sistema. Para a consecução dos mesmos, estratégias de amostragem e coleta foram elaboradas, para que os resultados obtidos fossem aplicáveis ao objetivo proposto. Estas estratégias estão listadas abaixo: METODOLOGIA DAS AMOSTRAGENS E COLETAS Primeiro Ciclo Analítico Amostragem por empresa, proporcional à vazão gerada pela mesma; Bateria de 78 amostras, analisadas em três meses de duração do ciclo, sendo 17 amostras em curtumes de ciclo completo (ribeira e acabamento) e 9 em unidades beneficiadoras à partir do couro já curtido (acabadoras), por mês; Amostras simples, agendadas e coletadas à saída do decantador primário da ETE de cada empresa, pelo assessor técnico da AMCOA, sem conhecimento da empresa cuja amostra seria coletada, conduzidas imediatamente ao laboratório no SENAI; Parâmetros analisados nos efluentes de curtumes de ciclo completo: Cromo Total, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Óleos e Graxas, Sólidos Sedimentáveis, Sólidos Suspensos Totais e Sulfetos; Parâmetros analisados nos efluentes de acabadoras: Cromo Total, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Óleos e Graxas, Sólidos Sedimentáveis e Sólidos Suspensos Totais; Segundo Ciclo Analítico Número igual de amostras por empresa, independente da vazão de efluente gerada pela mesma, resultando em 2 amostras por empresa, por mês, durante 4 meses; Bateria de 120 amostras, compreendendo 26 amostras agendadas por mês e quatro amostras coletadas aleatoriamente pelo assessor técnico da AMCOA, por mês; Amostras simples, agendadas e coletadas à saída do decantador primário da ETE de cada empresa, pelo assessor técnico da AMCOA, sem conhecimento da empresa cuja amostra seria coletada, conduzidas imediatamente ao laboratório no SENAI; Parâmetros analisados nos efluentes de curtumes de ciclo completo: Cromo Total, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5,20ºC ), Sólidos Sedimentáveis, Sólidos Suspensos Totais e Sulfetos; Parâmetros analisados nos efluentes de acabadoras: Cromo Total, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5,20ºC ), Sólidos Sedimentáveis e Sólidos Suspensos Totais; Terceiro Ciclo Analítico Número igual de amostras por empresa, independente da vazão de efluente gerada pela mesma, resultando em 1 amostra por empresa, por mês; Bateria de 359 amostras;

5 Amostras simples, agendadas e coletadas à saída do decantador primário da ETE de cada empresa, pelo assessor técnico da AMCOA, sem conhecimento da empresa cuja amostra seria coletada, conduzidas imediatamente ao laboratório no SENAI; Parâmetros analisados nos efluentes de curtumes de ciclo completo: Cromo Total, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5,20ºC ), Sólidos Sedimentáveis, Sólidos Suspensos Totais e Sulfetos; Parâmetros analisados nos efluentes de acabadoras: Cromo Total, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5,20ºC ), Sólidos Sedimentáveis e Sólidos Suspensos Totais; METODOLOGIA DOS CÁLCULOS Primeiro Ciclo Analítico No Primeiro Ciclo Analítico, o algoritmo proposto baseou-se na obtenção de uma média dos resultados analíticos obtidos por empresa, comparada à média geral de seu grupo correspondente - curtume de ciclo completo ou acabadora - possibilitando o cálculo de um Coeficiente de Desvio Ambiental, conforme Equação 1 abaixo. É necessário ressaltar que, no cálculo das médias geral e por empresa, foram excluídos dados discrepantes, que representam 5% do total de dados. Equação 1: Coeficiente de Desvio Ambiental MCrT ( empresa ) MDQO( empresa ) MOG( empresa ) MSD( empresa ) MSST ( empresa ) MS CDA = MCrT ( grupo) MDQO( grupo ) MOG( grupo ) MSD( grupo ) MSST ( grupo) MS Onde: CDA = Coeficiente de Desvio Ambiental; ( empresa ) ( grupo) M [parâmetro] (empresa) = Média aritmética dos resultados das análises do parâmetro, por empresa; M [parâmetro] (grupo) = Média aritmética dos resultados das análises do parâmetro, por grupo (curtumes de ciclo completo e acabadoras). Entretanto, ocorrendo desvios excessivamente grandes entre as empresas, o mencionado Coeficiente de Desvio Ambiental teve de ser ajustado, através de um cálculo logarítmico, no sentido da redução da discrepância entre os dados, promovendo uma compressão dos dados em torno da média dos coeficientes das empresas. Tal procedimento visava obter mais justiça no rateio final das despesas de operação e manutenção da PCTE. A Equação 2 resultante então é demonstrada abaixo: Equação 2: Coeficiente de Desvio Ambiental Ajustado CDAA Onde: = (log CDA) + 1 CDAA = Coeficiente de Desvio Ambiental Ajustado; CDA = Coeficiente de Desvio Ambiental obtido na equação anterior.

6 O único desvio deste modelo ocorre para coeficientes menores ou iguais a 0,1, o que força a um artifício de acordo comum entre os associados, de forma que, estando a empresa nesse patamar (CDA 0,1), seu coeficiente não seria ajustado. Na prática, efetuados todos os cálculos para a obtenção dos coeficientes, os resultados seriam utilizados como multiplicadores da parcela correspondente a cada empresa no rateio das despesas de operação e manutenção da Planta Centralizada de Tratamento de Efluentes, proporcional ao volume de água consumido, funcionando como punição àqueles com coeficiente maior de 1 e como desconto àqueles com coeficiente menor de 1, ou seja, com melhores práticas ambientais. Ao final deste ciclo analítico, apresentados os resultados do monitoramento e a proposta de rateio aos associados da AMCOA, optou-se pela rejeição da mesma, tendo em vista a reduzida quantidade de dados para as médias dos resultados das análises, o que poderia prejudicar alguns, em benefício de outros. O aumento do número de amostras, visando incrementar a quantidade de dados, inviabilizava economicamente o programa. Segundo Ciclo Analítico Tendo sido alterado o rol de parâmetros e ampliada a quantidade de dados, embora tenha havido alteração na amostragem, nova proposta foi apresentada, mantendo-se a metodologia de cálculo do Coeficiente de Desvio Ambiental Ajustado, como demonstrado no item anterior. Esta proposta, da mesma forma que a anterior, foi rejeitada, tendo em vista agora a complexidade do algoritmo. Um novo ciclo então foi proposto, de maneira que permitisse a elaboração de um novo cálculo. Terceiro Ciclo Analítico Neste ciclo, as médias dos resultados analíticos por empresa e por grupos foram obtidas à partir dos dados brutos, sem desprezo dos dados discrepantes. Apesar de não ter sido produzido para a finalidade de cálculo de rateio das despesas operacionais e de manutenção da PCTE, um cálculo da carga lançada por cada empresa associada foi elaborado, consistindo uma média ponderada do resultado da análise pela vazão lançada por cada empresa, demonstrando a participação percentual do impacto causado por cada empresa em relação à carga total que adentra a PCTE. Na realidade, este cálculo serviu como indicador das empresas que apresentavam maior contribuição à carga lançada à PCTE. Ao início deste ciclo analítico, a Presidência da AMCOA já optou por um algoritmo próprio, necessitando somente das médias das seis últimas análises de cada empresa, comparando-as com o Parecer Nº 024-A/87/GPSAG/DPEL, elaborado em julho de 1987 pela CETESB, documento este que fixa as concentrações limites para o lançamento de efluentes à rede coletora do DINFRA - Distritos Industriais de Franca S/A. Diferentemente das propostas feitas pela equipe do SENAI, o sistema não prevê descontos, mas somente um dispositivo de punição àqueles que não cumprirem com os limites impostos pelo Parecer citado. Em caso de ultrapassagem do limite em apenas um parâmetro analisado, a empresa sofre um acréscimo de 10% sobre a parcela que lhe cabe no rateio geral, proporcional ao volume de água consumido. Em caso de ultrapassagem em dois ou mais limites, esse ônus sobe a 20% de acréscimo. O excesso de receita gerado com este algoritmo constituirá um fundo para reinvestimentos na Planta Centralizada. Sendo o algoritmo alimentado com a média das últimas seis análises da empresa, o que se verifica é a aplicação do fator punitivo pela tendência, em detrimento da aplicação pelo valor absoluto.

7 CONCLUSÕES O sistema de cobrança adotado pela AMCOA, proporcional ao volume e à carga poluente lançada, tem demandado importantes estudos por parte das empresas, no sentido de otimizarem a eficiência de suas estações de tratamento de efluentes, provocando vários benefícios, os quais estão listados abaixo: Incremento no desempenho ambiental das empresas: ocorreu uma otimização nas plantas de tratamento físico-químico individuais, como pode ser verificado nas Tabelas 2 e 3. Embora nem todos os parâmetros tenham tido variação para menor, a maioria deles apresentou tendência de baixa. No caso particular do parâmetro Sulfeto para o grupo dos curtumes de ciclo completo, o fato de ter havido aumento na concentração pode indicar que, anteriormente, estava ocorrendo perda deste como Ácido Sulfídrico para a atmosfera, o que é extremamente indesejável. A falha então agora pode ser identificada como sendo na operação de oxidação do Sulfeto a Tiossulfato, já que medições atuais de ph indicam uma tendência à manutenção acima de 8,0 em todas as empresas, faixa onde não há de desprendimento do gás Sulfídrico; Tabela 2: Variação da Qualidade Ambiental em Curtumes Parâmetros 1º Ciclo 2º Ciclo 3º Ciclo Variação Cromo Total (mg Cr/L) 3,6 4,5 4,1 13,9 % DBO 5,20ºC (mg O 2 /L) N/A 1.175, ,5 8,5 % DQO (mg O 2 /L) 3.648, , ,5-4,4 % Óleos e Graxas (mg/l) 155,4 N/A N/A N/A Sólidos Sedimentáveis (ml/l.h) 8,0 8,2 1,9-76,3 % Sólidos Suspensos Totais (mg/l) 471,9 555,9 356,5-24,5 % Sulfeto (mg S -2 /L) 5,4 12,9 28,8 433 % Variações calculadas entre o 1º e 3º ciclos Variações de DBO calculadas entre o 2º e 3º ciclos N/A = Não aplicável Tabela 3: Variação da Qualidade Ambiental em Acabadoras Parâmetros 1º Ciclo 2º Ciclo 3º Ciclo Variação Cromo Total (mg Cr/L) 16,8 14,7 11,8-29,8 % DBO 5,20ºC (mg O 2 /L) N/A 621,8 653,0 5,0 % DQO (mg O 2 /L) 2.379, , ,5 18 % Óleos e Graxas (mg/l) 116,2 N/A N/A N/A Sólidos Sedimentáveis (ml/l.h) 7,0 1,8 3,8-45,7 % Sólidos Suspensos Totais (mg/l) 276,7 286,3 231,0-16,5 % Variações calculadas entre o 1º e 3º ciclos Variações de DBO calculadas entre o 2º e 3º ciclos N/A = Não aplicável Naturalmente, com a melhoria do desempenho das plantas individuais, a Planta Centralizada também teve sua eficiência aumentada, como demonstrado na Tabela 4;

8 Tabela 4: Variação da Qualidade Ambiental na PCTE Parâmetros 1º Ciclo 2º Ciclo 3º Ciclo Variação Cromo Total (mg Cr/L) 12,0 5,9 6,0-50,0 % DBO 5,20ºC (mg O 2 /L) N/A 330,0 459,0 39,1 % DQO (mg O 2 /L) 1.858, , ,0-22,4 % Óleos e Graxas (mg/l) 374,0 N/A N/A N/A Sólidos Sedimentáveis (ml/l.h) 17,3 1,9 4,1-76,3 % Sólidos Suspensos Totais (mg/l) 1.212,0 651,0 824,0-32,0 % Sulfeto (mg S -2 /L) 14,0 16,8 3,5-75,0 % Variações calculadas entre o 1º e 3º ciclos Variações de DBO calculadas entre o 2º e 3º ciclos N/A = Não aplicável O resultado da variação ocorrida para o parâmetro DBO está prejudicado na Tabela 4, devido ao fato de que foi calculado entre o segundo e terceiro ciclos analíticos, porque não se dispõem de dados referentes ao primeiro ciclo. Todavia, à partir de um estudo realizado em 55 pares de dados de DQO e DBO relativos a este mesmo ponto, demonstra uma correlação entre estes parâmetros da ordem de 3,24, com um desvio máximo de 3,1%, sendo assim bem menor do que o desvio apontado para o ensaio de DBO, de acordo com a 18ª edição do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1992). Utilizando-se esta correlação para a estimativa de DBO referente ao primeiro ciclo analítico, à partir dos resultados de DQO, obteria-se um valor de 573 mg O 2 /L. À partir daí, a variação estimada da qualidade ambiental na PCTE para o parâmetro DBO seria de -20%, indicando que também este parâmetro teve incremento de eficiência na PCTE. A geração dos resultados analíticos proporcionou maior conhecimento, por parte das empresas, dos volumes e cargas poluentes lançadas, bem como uma caracterização continuada da linha de efluentes, indicando características sazonais e tendências; Existe agora maior justiça no rateio das despesas de operação e manutenção da PCTE, proporcional ao volume e à carga lançada por cada empresa, favorecendo a melhoria contínua do desempenho ambiental em cada uma, em benefício da planta comum. REFERÊNCIAS DOCUMENTAIS 1. AMCOA Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial. Objetivos, organização, política de controle ambiental e política de controle de qualidade nos sistemas de tratamento primários. Franca, s.i. 2.. Relação de Associados. Franca, s.i. 3.. Demonstrativo do consumo mensal de água por empresa. Franca, s.i. 4.. Demonstrativo de rateio de despesas. Franca, s.i. 5. CETESB. Parecer nº 024-A/87/GPSAG/DPEL Processo nº 15/0316/6 - Estabelecimento dos padrões de emissão para lançamento de despejos pré-tratados de curtumes na rede coletora do DINFRA - Distritos Industriais de Franca S/A. São Paulo, s.i. 6. SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Laudos analíticos do 1º ciclo analítico nº 001/95 a 086/95. Franca, s.i. 7.. Laudos analíticos do 2º ciclo analítico nº 001/95 a 104/95. Franca, s.i. 8.. Laudos analíticos do 3º ciclo analítico nº 001/96 a 249/96. Franca, s.i. 9.. Laudos analíticos do 3º ciclo analítico nº AM001/97 a AM110/97. Franca, s.i.