Para controlar gases e maus odores, sistemas de esgoto devem ter elaboração adequada

Hoje, existem diversas opções de soluções para contornar o problema da emissão de gases e odores nas Estações Elevatórias de Esgoto (EEE) e Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs)


Hoje, existem diversas opções de soluções para contornar o problema da emissão de gases e odores nas Estações Elevatórias de Esgoto (EEE) e Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs). “As perspectivas de investimentos para o saneamento e o mercado de controle de odores são bem otimistas” – ressaltam Sidnei Ferreira Pires, coordenador técnico do depto. de águas, e Vagner Mauriz Rodrigues de Souza, especialista em pesquisa & desenvolvimento, ambos da Compass Minerals.
“O melhor avanço é a preocupação dos órgãos ambientais em colocar o controle de odores e a devida fiscalização na exigência ambiental” – enfatiza Helvécio Carvalho de Sena, químico doutor em Engenharia Sanitária e Ambiental. “Atualmente, infelizmente, não é feita muita coisa. As empresas, de modo geral, aguardam as fiscalizações para tomar uma ação efetiva” – adverte. 
Mas há uma luz no fim do túnel. Em alguns novos projetos, conforme ele conta, já estão sendo incluídas exigências para o controle de odores. “Nas Unidades Recuperadoras da Qualidade das Águas do Rio Pinheiros, por exemplo, há nas diretrizes técnicas que as URQs deverão prever controle de odores. 
O que é um grande avanço quanto ao conforto e segurança da população que mora próximo às unidades” – comemora Sena. 
Entre os órgãos ambientais, ele cita a Cetesb, de São Paulo; o Instituto Ambiental do Paraná (IAP), do Paraná; o Instituto Estadual do Ambiente (INEA), do Rio de Janeiro; e a Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável (Semad), de Minas Gerais. 
“A legislação e a mobilização da sociedade ainda são muito precárias. Não se pode ter ‘odor’ ao redor de uma elevatória de esgotos ou ETE. A sociedade não deve se acomodar e ficar passiva quanto ao problema” – alerta Sena.
Destaque para os laboratórios que fazem testes de olfatometria, como o da Odournet, em São Paulo (ver fotos). “Este trabalho é fundamental para que a empresa que possua estações de tratamento tenha dados tecnicamente aceitos internacionalmente para ter as suas ações validadas” – aponta.

Para controlar gases e maus odores, sistemas de esgoto devem ter elaboração adequada

O gás com maior presença nas ETEs, que causa reclamações de cheiro forte e mau odor, é o gás sulfídrico, conhecido como ácido sulfídrico ou sulfeto de hidrogênio, irritante respiratório e causador de náuseas.  A partir de 1.000 ppm, é letal para a saúde do trabalhador. Conforme dados da Occupational Safety and Health Administration (OSHA), é de 15 ppm por 10 min, acima disso, já traz riscos à saúde humana. 
O gás sulfídrico também ataca as redes coletoras que sofrem com a corrosão das tubulações e de ETEs e impacta na operação das empresas de saneamento. São necessárias grandes obras para substituição da rede.

O ideal é tratar 
Os gases emitidos pelas ETEs, quando inalados, são absorvidos rapidamente pelos pulmões, o que causa graves problemas à saúde. Os tratamentos são essenciais para controlar o mau cheiro e a emissão de gases nocivos à saúde pública e ao meio ambiente. “Com os tratamentos, a população que mora ao redor das elevatórias e ETEs não terá complicações de saúde. Os órgãos públicos ou empresas não ficarão receptivos a multas emitidas pelos órgãos competentes” – explicam Pires e Souza. Os tratamentos controlam também a corrosão dos equipamentos, metais e concretos utilizados na construção civil das redes coletoras, elevatórias e ETEs e os aparelhos de monitoramento e dosagem de químicos.
Algumas empresas fornecem a tecnologia completa. “Desde o produto químico, que é fácil de manusear e não traz riscos operacionais, indicando o ponto ideal para sua aplicação, até a instalação dos equipamentos de dosagem, telemetria e monitoramento on-line do gás sulfídrico ou sulfeto” – destacam Pires e Souza, da Compass Minerals.

O problema 
A maioria dos odores nas ETEs se origina da decomposição anaeróbica de compostos orgânicos. O sulfeto de hidrogênio (H2S) é um subproduto natural desse processo. Os compostos químicos orgânicos ou inorgânicos responsáveis pelos odores são resultado de atividades bacterianas na rede coletora ou na estação. Os odores podem vir de vários locais das ETEs, como no adensamento de lodo, na captação, entre outros. A emissão de gases em unidades de coleta, transporte e tratamento de esgoto sanitário afeta o saneamento e impacta de forma negativa na sociedade, que não quer de forma alguma a implantação de novas ETEs em áreas urbanas. A corrosão de peças e estruturas provocada por esses gases também exige melhor gerenciamento.
A emissão de odores das Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) e das Estações Elevatórias de Esgotos (EEEs) causa hoje um dos impactos ambientais mais sensíveis. 
“Os compostos odoríferos, quando em concentrações elevadas, são uma ameaça à saúde dos operadores e da comunidade circunvizinha e deterioram rápido equipamentos eletromecânicos e da construção civil” – adverte Jorge Marcos Pavan, diretor técnico da Eco Tech System Controle Ambiental.   

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O monitoramento das emissões na chaminé do H2S (gás sulfídrico) deve ser contínuo. Por isso, detectores são estrategicamente instalados.
Como ocorrem a prevenção e a remediação:
Prevenção: favorece as bactérias nitrato redutase que consomem o nitrato em detrimento das bactérias sulfato redutase. Como o aníon nitrato é termodinamicamente mais favorável que o oxigenado sulfato, as bactérias consomem o nitrato em vez de sulfatos. O produto do seu metabolismo é o nitrogênio em vez do sulfeto. 
Remediação: bactérias anaeróbicas consumirem nitrato e sulfeto com compostos orgânicos, transformando em nitrogênio e sulfato (compostos que não têm odor nem toxicidade).
Fonte: Compass Minerals.
A origem desses odores está nos compostos sulfurados, incluindo o ácido sulfídrico (H2S), formado da redução do sulfato, principal modo que o enxofre se apresenta nas águas residuais e da decomposição anaeróbia da matéria orgânica que potencializa a liberação de mercaptanas (CH3SH) e de amoníaco (NH3). 

Para controlar gases e maus odores, sistemas de esgoto devem ter elaboração adequada

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Ficar exposto a grandes concentrações de sulfeto de hidrogênio provoca rápida inconsciência, falência geral e morte. Principalmente, aos trabalhadores que não utilizam os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs). Quanto à vizinhança, as concentrações no ambiente são menores e não levam à morte. A inalação de sulfeto de hidrogênio provoca efeitos oculares, neurológicos, cardiovasculares, metabólicos, reprodutivos e de desenvolvimento (Concise International Chemical Assessment Document 53, World Health Organization, 2003). 
A exposição a altas concentrações de sulfeto de hidrogênio pode causar: náuseas, dores de cabeça, delírio, perturbação do equilíbrio, memória fraca, alterações neurocomportamentais, paralisia olfatória, edema pulmonar imediato ou tardio, perda de consciência, tremores, convulsões e irritações da pele e dos olhos. O limiar de odor varia de acordo com o indivíduo, a média é de 11 µg/m3. Em concentrações superiores a 140 mg/m3, ocorre paralisia olfativa, com perda da percepção do odor. O sulfeto de hidrogênio é perigoso, respirações a 700 mg/m3 podem ser fatais. 

Corrosão
Mecanismo de corrosão em dutos, redes e tanques de concreto. Para evitá-la, deve-se eliminar o gás sulfídrico:
• Ação química do gás sulfídrico (H2S) sobre o concreto. A falta de ventilação dentro dos dutos de esgoto acumula o gás;
• A água potável tem quantidade de sulfatos aumentada durante seu uso em residências e por indústrias; 

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• Bactérias redutoras de sulfatos precisam de oxigênio para consumir a matéria orgânica da água do esgoto. Quando falta o oxigênio, elas retiram o oxigênio dos íons sulfato [SO4(2-)], deixando livres os íons sulfeto [S (-2)];
• A reação do sulfeto com a água resulta no gás sulfídrico (H2S), conhecido pelo seu característico mau cheiro;
• O gás liberado é absorvido pelo coletor de concreto e novamente oxidado, transformando-se em ácido sulfúrico (H2SO4);
• O ácido sulfúrico ataca o concreto na parte superior do coletor, transformando o hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] do concreto em gesso (aSO4.2H2O).
Fonte: Compass Minerals.

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Dicas técnicas
Pires e Souza, da Compass Minerals, explicam que para minimizar as emissões de gases, é preciso realizar adequada concepção dos sistemas de coleta e transporte de esgoto:
• Quantificar vazões e cargas de esgoto de forma correta; 
• Fazer o dimensionamento hidráulico apropriado do sistema; 
• Minimizar o comprimento das tubulações de recalque, quedas hidráulicas e volumes dos poços de sucção; 
• Criar alternativas que facilitem as operações de limpeza do sistema.
A escolha do sistema para controle de odor deve levar em conta as limitações operacionais das EEEs: restrições no acesso, abastecimento de insumos, consumo de energia, disponibilidade de pessoal para manutenção, entre outros. “O controle de odor por biofiltração é uma tendência viável em função dessas limitações e vem sendo cada vez mais solicitada pelas empresas de saneamento, tanto nas ETEs como nas EEEs, por suas vantagens” – ressalta Pavan, da Eco Tech.
Processos para o controle de odores:
• Oxidação Química com Lavadores de Gases tipo Torre de Absorção com Reação Química com dosagem de químicos: Soda Cáustica (NaOH), Hipoclorito de Sódio (NaOCI) e Peróxido de Hidrogênio (H2O2);
• Adsorção que usa Leitos de Carvão Ativado;
• Biofiltração que utiliza Biofiltros. 

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Comuns e eficazes
A Sabesp implantou na estação de tratamento de Campos do Jordão/SP sistema de enclausuramento das unidades e de sucção do ar para tratamento em torres de lavagem, que são bem comuns e têm eficácia interessante, mas custos de implantação elevados. “O odor não se ateve somente à estação de tratamento estava também na rede coletora de esgotos. E nós, junto com a equipe da Sabesp de Campos do Jordão, identificamos os pontos de emanação e solucionamos” – relata Sena. Segundo ele, outro bom exemplo para este tipo de tratamento foi feito no Emissário de Santos/SP. 

Sistema preventivo
O Odorcap® é uma mistura de nitratos ativados que evita a ação do gás sulfídrico (H2S) em esgotos sanitários e efluentes industriais. Previne contra odores e corrosão e impede a formação de sulfeto de hidrogênio em redes coletoras, elevatórias, ETEs e Estações de Tratamento de Efluentes Industriais (ETEIs). 
O sistema aumenta a vida útil dessas unidades, diminui custos com manutenções e elimina riscos ocupacionais e trabalhistas. 
Ele mede e monitora as concentrações do gás sulfídrico na atmosfera e identifica potenciais situações danosas. O medidor de gás sulfídrico armazena e envia dados a uma plataforma M2M, onde os dados são processados e analisados, em range de 0 a 1.000 ppm. 
“Se houver 0.1 ppm de gás sulfídrico na atmosfera, será registrado, fazendo mapeamento e tornando o ambiente seguro para circulação ou permanência de pessoas” – esclarecem Pires e Souza, da Compass Minerals.

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Com equipamentos de estocagem e dosagem integrados, fornece solução química para reduzir o gás sulfídrico. Suas soluções para produtos e serviços  ligadas à plataforma M2M, de onde os clientes monitoram, em tempo real, a dosagem de químicos, os níveis de produto nos tanques e o gás sulfídrico na atmosfera ou sulfetos em meios líquidos. “Clientes que usam a tecnologia ajudam a comprovar ao Ministério Público que ações estão sendo tomadas para conter ou eliminar o odor desagradável do gás sulfídrico” – relatam.

Mais soluções 
Diversas estratégias operacionais, das simples até as mais complexas, vêm sendo utilizadas para minimizar os maus odores do H2S. De acordo com Pires e Souza, das estratégias simples, fazem parte a limpeza de equipamentos e o plantio de espécies arbóreas. Das estratégias mais elaboradas, está a aplicação combinada de produtos químicos, como nitrato, oxigênio, sais metálicos, como ferro e zinco, cloro-álcalis, ozônio e peróxido de hidrogênio. 

Oxidação química
Na oxidação química, os gases são capturados pelo sistema de exaustão e seguem para o lavador de gases do tipo torre para absorção com reação química. O controle é feito por transferência dos poluentes da fase gasosa para a líquida. Conforme a Compass Minerals, a eficiência desse sistema vai depender da solubilidade do poluente líquido (absorção física) e da velocidade da reação entre o poluente e o líquido (absorção química). Os reagentes usados são a soda cáustica, o hipoclorito de sódio e o peróxido de hidrogênio.

Biofiltração
Os gases poluentes captados pelo sistema de exaustão são direcionados a um biofiltro, que remove os compostos orgânicos voláteis e poluentes. Esse processo biológico transfere os gases mal odorantes para uma fase líquida e, sem seguida, é feita sua degradação com microrganismos em compostos não agressivos. O biofiltro é indicado apenas para tratar baixas vazões de ar contaminado. De acordo com a Compass Minerals, para que esse processo funcione, deve ser aplicado em produtos biodegradáveis e solúveis em meio aquoso.
A Eco Tech desenvolveu biofiltros no formato de Skids com sistemas de umidificação e dosagem de nutrientes automatizados. Montados na fábrica e submetidos a testes de funcionamento mecânico, têm painel elétrico para comando e automação e podem ser monitorados remotos conectados por um Controle Digital a Distância que avalia a performance. 
Vantagens dos biofiltros:
• Menor custo operacional em relação à lavagem química e ao carvão ativado e baixo custo de investimento;
• Projetados com perdas de carga baixas;
• Ecologicamente corretos, nenhum produto químico nocivo utilizado, baixos requisitos de energia e subprodutos finais inertes;
• Apenas manutenção periódica no motor do ventilador, inspeção no sistema de umidificação e troca do meio filtrante entre 5 e 10 anos;
• Praticamente, não existem odores das ETEs que não possam ser controlados por um biofiltro;
• Operação simples, segura e confiável.
Fonte: Eco Tech.

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Fotoionização
No controle de odor por fotoionização, o ar odorífero passa por uma câmara onde é exposto à intensa luz ultravioleta (UV), que cria radicais livres, superóxido (O2-), hidroxila (OH-), ozônio (O3) etc., os quais, começam, imediatamente, a oxidar os compostos causadores de odores.
Vantagens da fotoionização:
• Concentrações elevadas de compostos odoríficos até 100 ppm de H2S;
• Eficaz em todos os compostos de enxofre reduzido; 
• Dimensões reduzidas, fácil manuseio, processo estável e baixa manutenção (1/2 dia/ano);
• Variação elevada de temperaturas (-30°C a 70°C);
• Não precisa de água ou produtos químicos;
• Quando ligados, começam a trabalhar imediato.
Fonte: Eco Tech.

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Lavadores e placas
Helvécio cita os lavadores químicos de gases, como os instalados na estação de tratamento de Campos do Jordão (foto); os produtos de controle de odor eficazes: o nitrato de cálcio, nitrato de amônia e peróxido de hidrogênio; e as placas com recheio de carvão ativado. 
Ele diz que os biofiltros são bem interessantes para as indústrias. “Os biofiltros conseguem tratar grande número de compostos, como o sulfeto de hidrogênio, benzeno, tolueno, xileno e ácidos carboxílicos” – destaca Sena. Os métodos de biofiltros, torres de lavagem e dosagem de produtos químicos monitorados e controlados a distância fornecem eficiência ao processo e reduzem os custos operacionais. 

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Contatos
Compass Minerals:
www.compassminerals.com
Eco Tech System: www.ecotechsystem.com.br
Helvécio Carvalho de Sena: químico doutor em Engenharia Sanitária e Ambiental

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