CARACTERIZAÇÃO OLFATOMÉTRICA EM UMA REFINARIA DE PETRÓLEO

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1 CARACTERIZAÇÃO OLFATOMÉTRICA EM UMA REFINARIA DE PETRÓLEO Paulo Belli Filho(*) Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, SC, Brasil. Doutorado em Gestão Ambiental da Suinocultura pela Ecole de Chimie de Rennes, França. Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, SC, Brasil. Henrique de Melo Lisboa Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, SC, Brasil. Gersina N.da Rocha Carmo Junior Universidade Federal de Santa Catarina. Endereço:Universidade Federal de Santa Catarina-Depto de Engenharia Sanitária e Ambiental UFSC/CTC Cx Postal 478, Campus Universitário-Trindade CEP , Florianópolis/SC-Brasil. belli@ens.ufsc.br RESUMO Apesar de todas as vantagens socioeconômicas associadas à indústria do refino de petróleo, este setor apresenta risco ambiental, entre outras fontes, através de emissões gasosas para a atmosfera, variando em quantidade e qualidade, dependendo da refinaria. As emissões ocorrem em fontes fixas pontuais (chaminés), por evaporação em superfícies expostas e de forma fugitiva em equipamentos, tubulações ou instrumentos interligados ao processo. Muitos dos produtos aerotransportados das refinarias são odorantes, como os compostos de enxofre que são os principais ofensores por causa do seu cheiro e baixo nível de detecção. Do ponto de vista de qualidade da atmosfera, os odores são, certamente, junto com as poeiras, os incômodos mais fortemente e imediatamente percebidos pelo público. Quando se trata de encontrar alternativas de controle, busca-se identificar a substância ou composto causador do odor. Uma forma de quantificar o impacto sensitivo do mesmo tem por base procedimentos analíticos. Dentre esses procedimentos se destaca a análise olfatometrica. As medidas olfatométricas se baseiam na resposta de um júri a um estímulo olfativo. Este artigo apresenta a caracterização olfatométrica da estação de tratamento de esgoto de uma refinaria de petróleo, através das análises de Intensidade do odor, qualidade, hedonicidade e limite de percepção olfativo com a utilização de um olfatometro de diluição dinâmica. Palavras-chaves: Odores, Metodologias, olfatometria, caracterização. INTRODUÇÃO Um dos problemas mais complexos de poluição atmosférica está ligado aos incômodos olfativos causados pelos maus odores. Várias atividades econômicas são a causa de liberação de odores na atmosfera, tornando-se fonte de poluição em sua circunvizinhança. Os odores são devido à presença no ar de uma mistura complexa de moléculas orgânicas ou minerais voláteis com propriedades físico-químicas distintas, lançadas na atmosfera na forma de gases ou particulados que afetam sensorialmente a mucosa nasal. As fontes destes lançamentos podem ser as mais variadas, destacando-se as de origem industrial, compostagem, tratamento de esgotos, refinarias de petróleo, entre outros. Apesar da evolução tecnológica em sistemas de desodorização, é freqüente relacionarem-se as refinarias de petróleo, como fonte de maus odores. O desenvolvimento de procedimentos analíticos, aplicados aos compostos odorantes, é ainda insuficiente. Nenhuma metodologia é padronizada ou reconhecida no Brasil. A necessidade do desenvolvimento de um sistema de qualidade para olfatometria e padronização de procedimentos de medidas olfatométrica, tem sido reconhecido especialmente em recentes anos (Belli Fº e De Melo Lisboa, 1998) Os tipos de respostas humanas a um odor, depende de suas características, que incluem; intensidade do odor, qualidade, hedonicidade e limite de percepção olfativo (K 50 ). O Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina, tem desenvolvido vários trabalhos de pesquisa buscando o desenvolvimento de metodologias para avaliação dos odores.neste trabalho é apresentado a caracterização olfatométrica dos odores de uma estação de tratamento de esgotos de uma refinaria de petróleo, visando a aplicação de metodologias para avaliação de odores.

2 OBJETIVO Caracterização olfatométrica da estação de tratamento de esgoto de uma refinaria de petróleo, através das análises de Intensidade do odor, qualidade, hedonicidade e limite de percepção olfativo com a utilização de um olfatometro de diluição dinâmica. METODOLOGIAS Para realização da amostragem foi construído um vaso fechado em PVC, volume útil de 68 litros. O vaso é conectado em uma bomba para sucção do ar interno.com depressão criada, a válvula de conexão da bomba é fechada e, a válvula de conexão do saco de amostragem aberta. A amostra do ar odorante então, por diferença de pressão, era aspirada para dentro do saco, até equilibrar a pressão no interior do vaso com a pressão atmosférica. Após a coleta da amostra, a válvula de conexão do saco é fechada, abrindo-se o saco retirando-se o saco com a amostra do odor.o saco utilizado para a amostragem é o feito com Tedlar. Seleção do Júri Para a realização das análises foi utilizado um total de 12 pessoas, que fizeram parte do painel de jurados. A seleção foi realizada mediante a utilização da escala de referência do butanol(afnor, 1993) citado por Belli Fº e De Melo Lisboa (1998). Análise da Intensidade do odor A avaliação da intensidade odorante foi seguindo a proposta na ASTM E Essa prática é realizada pela comparação da intensidade de odor da fonte, com a intensidade de uma série de concentrações de uma substância odorante de referência, o qual é o butanol (n-butanol). As concentrações do butanol foram diluídas em água, feita para específica referência de diluição, qual serviu como escala de referência, volume base. Ver tabela 1. Os jurados foram instruídos para cheirar a amostra de odor, e então, cheirar a escala de referência, e dizer qual ponto da escala e se assemelha ao da amostra, ignorando diferenças de qualidade de odor. Tabela 1- Intensidade dos odores butanol Concentração (g/l) Nível Intensidade do odor 0,001 1 Muito fraco 0,01 2 Fraco 0,1 3 Médio 1 4 Forte 10 5 Muito forte Fonte: (AFNOR, 1993) citado por Belli Filho e De Melo Lisboa (1998) Análise da Qualidade do Odor A qualidade do odor é uma escala de medida nominal. Numerosas listas padrões de descrição do odor estão disponíveis para o uso como vocabulário de referência (McGinley e McGinley M, 2001). Os jurados são instruídos para cheirar a amostra, e dizer que tipo de odor está sentindo ou esse odor se parece com?. Análise da Hedonicidade do Odor Para ordenação do tom hedônico do odor foi utilizado uma escala arbitrária de 21 pontos proposta por McgGinley. e McGinley, (2002), AC SCENT International olfactometer: Desagradável Neutro Agradável Foi solicitado ao júri, indicar na escala de 21 pontos, utilizando a sua memória olfativa, qual o tom hedônico do odor. Análise do Limite de Percepção Olfativo (k 50 ) Para detecção do limite de percepção olfativo (k 50 ) foi utilizado o olfatômetro de diluição dinâmica marca Odile versão As respostas apresentadas são pela norma americana (ASTM ), norma européia (pren1375), Comunidade Urbana de Montreal (CUM) e pelo modelo estatístico PROBIT.

3 Pontos de Amostragem Os locais amostrados foram: Ponto A - Cx. de passagem, Ponto B Separador água e óleo, Ponto C situado entre a Lagoa de Estabilização e a Lagoa de equalização aerada. RESULTADOS Intensidade Odorante As respostas apresentadas pelos jurados, em relação à intensidade odorante das amostras, como pode ser observado na Figura 1, o ponto A (cx de passagem) foi o que apresentou a maior intensidade, 6 pessoas responderam que o odor era muito forte, seguido de 3 responderam que odor era forte, 1 odor fraco, 1 respondeu que o odor estava entre o forte e médio e outro 1 entre médio e fraco, e também 1 jurado respondeu que o odor estava entre muito forte e forte. muito fraco fraco(fr) médio(m) forte(f) muito forte(mf) F-m m.f-f médio-fr N. resp. Nº de respostas ponto A ponto B ponto C Amostras Figura 1- Intensidade Odorante das amostras A,B e C. Caráter do Odor Em relação ao tipo de odor percebido, nos três locais amostrados mais que 50% dos jurados não conseguiram identificar o odor. A descrição da qualidade de um odor percebido é difícil de comunicar. A linguagem olfativa é efetivamente baseada na comparação dessa percepção a um odor fundamentalmente bastante encontrado. Em função disso, nas próximas análises será apresentado aos jurados um vocabulário de referência de odor. Hedonicidade do odor O valor médio para a amostra no ponto A foi de -3,6, no ponto B -2,4 e no ponto C 1,8. No ponto C, 4 jurados não conseguiram ordenar na escalar, a média foi então calculada somente com as respostas dos jurados que conseguiram ordenar, 9 jurados. Limite de Percepção Olfativo (k 50 ) O limite de percepção olfativo detectado pelos jurados para o ponto A, avaliação feita pelo modelo PROBIT, foi de 4651, o que representa que o odor realmente é forte, pois o mesmo teve que ser diluído aproximadamente 4600 vezes para não ser mais percebido pelos jurados. Tabela 2- Limite de percepção olfativa no ponto A, pelas normas ASTM E679-91, CUM 90, pren Os valores Z50+ e Z50- são os valores do limite de percepção Z50, com 5% de certeza. portanto o grau de incerteza deste parâmetro é 95%. Os valores Z50+ e Z50- no ponto A, como pode ser observado na Tabela 2, estão próximos do Z50, isso quer dizer que os resultados nesse ponto estão bons e certos ou seja, apresentam uma baixa dispersão com relação ao valor de z50. O limite de percepção olfativo no ponto B, foi de 1451 considerando a norma européia pr EN, neste ponto o odor foi diluído 1400 vezes para ser percebido.

4 Tabela 3 - Limite de percepção olfativa no ponto B, pelas normas ASTM E679-91, CUM 90, pren Neste ponto B como houve um jurado que não conseguia detectar o odor, mesmo tendo passado pela seleção, talvez tenha ficado nervoso no momento da avaliação com o olfatômetro. Quando isso ocorre as normas CEN e ASTM rejeitam as respostas desse jurado, o que não acontece com o modelo PROBIT que trabalha com todas as respostas, assim se explica a grande diferença nos valores entre o modelo PROBIT e as normas. Neste caso o limite de percepção olfativo pela pr EN é 1451 e pela ASTM, 726. Estaremos considerando o valor apresentado pela norma européia, ou seja A concentração de odor de 1451 UO.m -3 e 726 UO.m -3 respectivamente. E no ponto C, o limite de percepção foi pelo PROBIT de 994, sendo o odor diluído em torno de 990 vezes para não ser mais percebido. Tabela 4- Limite de percepção olfativa no ponto C, pelas normas ASTM E679-91, CUM 90, pren Neste ponto o limite de percepção olfativo pelo modelo PROBIT foi de 994, pela norma americana ASTM 835, e a européia pren de 881. O odor nesse ponto C teve que ser diluído aproximadamente 900 vezes para que não houvesse mais percepção pelos jurados. A concentração de odor pelo modelo PROBIT foi de 994 UO.m -3. CONCLUSÃO A metodologia aplicada para a coleta dos odores com a utilização do vaso coletor apresentou bons resultados. Com esse sistema de amostragem as amostras foram coletas sem perigo de contaminação da bomba e nem das amostras. Dos três pontos analisados pelos jurados o que apresentou maior intensidade foi o ponto A localizado na cx. de passagem, este mesmo ponto segundo os jurados, foi de tom hedônico menor com um valor médio de 3,6, ou seja, o mais desagradável. Isso pode ser justificado, pois no ponto A amostra não havia passado pelo pré-tratamento. Quanto a qualidade do odor o que mais predominou foi o odor químico, isso era de se esperar em se tratando de uma refinaria de petróleo. Na detecção do limite de percepção olfativo, também o ponto A( cx. de passagem) foi o ponto que teve que ser mais diluído para não ser mais percebido pelos jurados, aproximadamente 4600 vezes. A aplicação da metodologia que está sendo desenvolvida, para a caracterização do odor, avaliando a intensidade odorante, o caráter do odor ou qualidade a hedonicidade e o limite de percepção olfativo (K 50 ) apresentou bons resultados indicando que essas metodologias são viáveis para a caracterização do odor.

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASTM. Designation: E Standart pratices for referencing suprathreshold odor intensity. American National Standard (Reapproved 1997). Belli, P. F.; De Melo, L. H. Avaliação de emissões odorantes. Engenharia Sanitária e Ambiental. 3-Nº 3, Jul/Set, Nº 4 Out/Dez, CEN-Draft pren Determination of odour concentration measurement by dynamic olfactometry. European Committee for Standardisation, Brussels Le Cloirec, P.; Fanlo, J.L.; Degorge-Dumas, J. R. Odeurs et désodorisation industrielles. Ecole des Mines D Alès, 1991.