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Universidade Potiguar UnP Programa de Ps Graduao em Petrleo e Gs

Escola de Engenharia e Cincias Exatas Mestrado Profissional em Engenharia de Petrleo e Gs - MPEPG

CACILDA ALVES DE SOUSA

COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE CLNQUER: uma alternativa sustentvel para o reaproveitamento do resduo cascalho de perfurao de poos de petrleo

em Mossor/RN

MOSSOR - RN 2013

2

CACILDA ALVES DE SOUSA

COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE CLNQUER: uma alternativa sustentvel para o reaproveitamento do resduo cascalho de perfurao de poos de petrleo

em Mossor/RN

Dissertao de Mestrado apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Petrleo e Gs da Universidade Potiguar, para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Petrleo e Gs. ORIENTADOR: Dr. Franklin Silva Mendes

MOSSOR - RN 2013

3

CACILDA ALVES DE SOUSA

COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE CLNQUER: uma alternativa sustentvel para o reaproveitamento do resduo cascalho de perfurao de poos de petrleo

em Mossor/RN

Dissertao apresentada Universidade Potiguar UnP, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Petrleo e Gs. rea de Concentrao: Coprocessamento de Resduos.

Aprovada em:

BANCA EXAMINADORA _____________________________________

Prof. Dr. Franklin Silva Mendes Orientador

Universidade Potiguar UnP

____________________________________ Prof. Dr. Jean Prost Moscardi Universidade Potiguar UnP

_________________________________ Prof. Dr. Luiz Di Souza

UERN - Universidade Estadual do Rio Grande do Norte

4

DEDICATRIA

A Deus, por me guiar em todos os caminhos.

Aos meus filhos, Paulo, kaio e Ramon, razes da minha vida.

Aos meus pais Jurandi Alves e Jos Ferreira (Zequinha), que tantas vezes me

perguntaram, minha filha, est perto de voc terminar os estudos? E eu respondia,

ainda no, pai ou me, falta s mais um pouco... porque meus alunos, precisam

continuar aprendendo..., grandes exemplos de pacincia e determinao, que me

inspiraram a seguir sempre, no importando as dificuldades, e se empenharam por

toda a minha vida, para que eu chegasse at aqui.

Aos meus irmos, Carminha, Roberto e Marilene, pelas dificuldades superadas,

pelos sonhos compartilhados, carinho e apoio incondicional.

Ao meu companheiro Liandro, pela compreenso nos momentos ausentes, pelo

amor, dedicao e incentivo.

minha segunda me Duda, pelos cuidados e valores de toda minha vida.

5

graa divina comear bem. graa maior persistir na caminhada certa. Mas graa das graas no desistir nunca.

Dom Hlder Cmara

6

AGRADECIMENTO

Ao professor Franklin Mendes, meu orientador e amigo, pela confiana e pela

presteza com que desenvolveu essa orientao, assim como, por ter aceitado o

desafio e sabido me conduzir to bem, para que eu conclusse mais uma etapa

importante na minha vida.

Quero agradecer-lhe, de forma muito especial, o empenho.

A Gildson Souza, Maiara Ane, Caldas Neto e ris Maia, pela amizade, pelo carinho e

apoio.

Aos membros da banca examinadora, em especial ao Professor Luiz Di Souza e

Professor Jean Prost, pelo tempo, experincia e ateno dispensada leitura desta

dissertao e por terem aceitado participar desta banca.

Prof Suely Castro, pela disponibilidade e contribuies.

Ao meu gerente geral, Dr. Aluzio Flix, que foi o primeiro a me dar total apoio, para

que este mestrado fosse realizado.

A equipe tcnica de engenharia da Itapetinga, que muito contribuiu nesta pesquisa,

atravs de relatos e experincias somadas.

Ao meu gestor, amigo e mentor, Dr. Luiz Grillo, pela experincia compartilhada,

apoio nos momentos de ausncia, e orientao segura e valiosa. Sem a sua

colaborao, no teria sido possvel completar este trabalho.

Aos meus professores do mestrado: Jlio Csar, Pablo Castro, Sandra Alves, Jean

Prost, Regina Clia e Franklin Mendes, pelo aprendizado repassado. Foram

momentos que ficaro na memria.

Aos coordenadores do mestrado, Professor Mairton Frana, Professor Max Chianca

e Prof Catarina Pinheiro, pelo apoio e presteza durante o mestrado.

Aos colegas e amigos de turma, em especial a Igor Leite, pela motivao

compartilhada na quebra do paradigma de contadores com mestrado em

engenharia, uma viso multidisciplinar para os profissionais da rea, na cidade de

Mossor-RN.

Aos amigos, Almir Mariano, Severo, Ariadne e Clauder Arcanjo, pela unio e

aprendizado coletivo.

7

Aos meus queridos amigos, Samuel Freire e Frank Felizardo, pela amizade,

confiana, incentivo e oportunidade.

minha amiga, Prof Jaqueline Gurgel, pelo senso de companheirismo que fortalece

e contagia, pelas contribuies to importantes para realizao desta, meu muito

obrigado.

FOZ do Brasil S/A e Itapetinga Agro Industrial S/A, por tantos contatos, incentivo e

informaes que me foram viabilizados.

Aos proprietrios, gerentes e funcionrios das empresas participantes da pesquisa.

Muito obrigado pelo tempo dedicado durante as visitas e registros de imagens, pelas

respostas nos questionrios e disponibilidade das informaes.

Aos meus colegas professores da Universidade Potiguar Campus Mossor-RN,

pelo apoio e incentivo, que me fizeram acreditar que este sonho seria possvel,

vocs no sabem como me ajudaram.

Aos meus queridos alunos, em especial do curso de Segurana no Trabalho, que

vibravam comigo a cada trmino de disciplina.

Enfim, a todos que colaboraram com a elaborao desta dissertao, em diversos

momentos, o meu agradecimento.

8

RESUMO

A alternativa do coprocessamento de resduo em fornos de clnquer tem evoludo em

virtude da instalao de cimenteiras na cidade de Mossor e regio, assim como,

pela necessidade crescente de uma destinao sustentvel para os resduos

provenientes de processos industriais, dentre eles a produo de petrleo e gs.

Esta pesquisa analisa a viabilidade tcnica e ambiental de reaproveitamento do

resduo cascalho de perfurao dos poos terrestres de petrleo, a fim de minimizar

a poluio industrial e contribuir com alternativas sustentveis. A partir de dados

coletados sobre o resduo, matrias-primas e o produto final do cimento, atravs de

ensaios fsicos e qumicos de teores com CaCO3, MgCO3, KCl, NaCl, Fe, Al, Si e

SO3, foi demonstrada compatibilidade mineral do resduo, com as matrias-primas,

dentro dos padres tcnicos de qualidade, para transformar a mistura do resduo,

com as rochas fontes de clcio, silcio, ferro e alumnio, em sua maior parte, em

farinha ou clnquer, ou seja, o cascalho pode ser usado como substituinte do calcrio

ou da slica na fabricao do cimento. Na pesquisa de campo na Central de

Tratamento de Resduo, foram analisados relatrios tcnicos, para comparao com

os padres legais e aplicao prtica. Evidenciando que as tcnicas mais utilizadas

para destinao do cascalho, o armazenamento em diques nas fontes geradoras,

incinerao com cinzas destinadas aos aterros industriais e o coprocessamento em

fornos de clnquer, dentre estas, pela relevncia sustentvel, o coprocessamento foi

o que se destacou pelos entrevistados e reviso de literatura, apesar de ser

considerada mais dispendiosa em relao s demais tcnicas. Pelas anlises dos

resultados das medies isocinticas dos testes operacionais, foram verificados os

atendimentos aos limites mximos legais de emisses. O coprocessamento com o

cascalho na cidade de Mossor torna-se vivel considerando os limites operacionais

da cimenteira, e o fato de que outra disposio para este resduo, somente adiaria o

tratamento, transformando-o em passivo ambiental.

Palavras-chave: Coprocessamento. Cascalho de Perfurao. Fornos de Clnquer.

9

ABSTRACT

The alternative of co-processing of waste in clinker kilns have evolved over the

installation of cement in the town of Mossley and region, as well as by the growing

need for sustainable waste disposal from industrial processes, including the

production of oil and gas. This research analyzes the technical and environmental

feasibility of reusing waste drill cuttings Onshore oil wells in order to minimize

industrial pollution and contribute to sustainable alternatives. The data collected from

the residue of raw materials and end product of the cement through physical testing

and chemical concentrations with CaCO3, MgCO3, KCl, NaCl, Fe, Al, Si, and SO3

was demonstrated compatibility of the mineral residue, with the raw materials within

the technical standards of quality to transform the mixture of the residue with rocks

sources of calcium, silicon, iron and aluminum, for the most part on flour or cement

clinker, or gravel may be substituent used as lime or silica in the manufacture of

cement. In field research in Central Waste Treatment, technical reports were

analyzed for comparison with the legal standards and practical application. Showing

that the most used techniques for allocation of gravel is the storage dams in

generating sources, incineration with ash destined for landfills and co-processing in

clinker kilns, among these, the relevance sustainable co-processing was what stood

out by respondents and review of the literature, despite being considered more

expensive compared to other techniques. For analyzing the results of isokinetic

measurements of operational tests were verified and the calls to legal emission limits.

The coprocessor with gravel in the town of Mossley becomes feasible considering

the operational limits of the cement, and the fact that other provision for this residue,

only postpone treatment, turning it into environmental liability.

Keywords: Co-processing. Gravel Hole. Clinker kilns.

10

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Composio em massa (%) dos insumos utilizados na produo dos

cimentos ..................................................................................................

46

Tabela 2 - Exigncia qumica normatizada para os respectivos cimentos ................ 46

Tabela 3 - Exigncia fsica normatizada para os respectivos cimentos .................... 46

Tabela 4 - Especificaes dos cimentos brasileiros .................................................. 47

Tabela 5 Composio qumica do resduo cascalho de perfurao em

comparao com as matrias-primas e farinha crua................................

77

Tabela 6 Contaminantes encontrados no extrato solubilizado do cascalho .......... 81

Tabela 7 Amostragens isocinticas no forno de clnquer ....................................... 82

Tabela 8 Amostragens isocinticas no forno de clnquer e concentraes

mximas de disperso (PQAR) ...............................................................

95

Tabela 9 Ensaios qumicos nos cimentos com os critrios de aceitao .............. 101

11

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Resduos gerados nas sondas de perfurao e destino final.................. 32

Quadro 2 - Painel de referencial terico sobre coprocessamento dos resduos de

cascalhos de perfurao ..........................................................................

110

12

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Armazenamento de cascalho da sonda de perfurao............................. 36

Figura 2 - Descarrego do resduo na cimenteira ....................................................... 38

Figura 3 Disposio de cinzas de Incinerador na central de resduos ................... 39

Figura 4 O coprocessamento nas etapas do processo de produo de cimento .. 42

Figura 5 Fluxo do resduo para coprocessamento ................................................. 43

Figura 6 Cinturo verde na cimenteira em Mossor-RN ........................................ 61

Figura 7 Equipamentos utilizados nas anlises qumicas por espectrometria de

raios x e fotometria de chama ..............................................................

62

Figura 8 Amostragens atmosfricas nas chamins, com gases e MP para teste

em branco, 1 ETAPA. .............................................................................

63

Figura 9 Amostragens atmosfricas nas chamins, com gases e MP para o teste

de queima 2 ETAPA. ..............................................................................

64

Figura 10 Cascalho armazenado para utilizao no processo da indstria de

cimento Mossor-RN. ..............................................................................

65

Figura 11 Fluxograma da coleta e preparao de amostra de farinha, clnquer e

p do eletrofiltro e chamin do forno de clnquer. ...................................

66

Figura 12 Fluxograma metodolgico de pesquisa de campo ................................ 67

Figura 13 - Exemplo de dique impermeabilizado (durante a perfurao de um poo

pela Petrobrs no campo de gua Grande, na Bahia). ...........................

104

Figura 14 Dique de pr-homogeneizao do cascalho .......................................... 105

Figura 15 - Galpo de estocagem parcial do material homogeneizado .................... 106

Figura 16 - Entulhos segregados dos resduos ......................................................... 106

Figura 17 Estocagem de material blendado com caractersticas uniformes .......... 107

Figura 18 Forno rotativo mvel para Incinerao ................................................... 107

Figura 19 Aterro controlado para resduos classe I................................................ 108

13

LISTA DE GRFICOS

Grfico 1 Comparativo da composio qumica do resduo cascalho com o

calcrio ......................................................................................................

79

Grfico 2 Comparativo da composio qumica do resduo cascalho com o

produto em elaborao farinha crua .......................................................

80

Grfico 3 Comparativo das amostragens isocinticas com o MP ............................ 83

Grfico 4 Comparativo das amostragens isocinticas com o CO ............................ 84

Grfico 5 Comparativo das amostragens isocinticas com o HCl ........................... 85

Grfico 6 Comparativo das amostragens isocinticas com o HF ............................ 86

Grfico 7 Comparativo das amostragens isocinticas com o Hg ............................ 87

Grfico 8 Comparativo das amostragens isocinticas com o Pb ............................. 88

Grfico 9 Comparativo das amostragens isocinticas com o Cd ........................... 89

Grfico 10 Comparativo das amostragens isocinticas com o TI ............................ 90

Grfico 11 Comparativo das amostragens isocinticas com os Metais I.................. 91

Grfico 12 Comparativo das amostragens isocinticas com os Metais II................. 92

Grfico 13 Comparativo das amostragens isocinticas com o THC......................... 93

Grfico 14 Comparativo das amostragens isocinticas e concentraes mximas

de disperso (PQAR) com SOx. ................................................................

97

Grfico 15 Comparativo das amostragens isocinticas e concentraes mximas

de disperso (PQAR) com NOx. ...............................................................

98

Grfico 16 Comparativo das concentraes mximas de disperso (PQAR) com

Partculas Totais em Suspenso ...............................................................

99

Grfico 17 Comparativo dos ensaios qumicos no cimento tipo CP II Z .................. 101

Grfico 18 Comparativo dos ensaios qumicos no cimento tipo CP IV Pozolnico . 102

14

SUMRIO

1 INTRODUO ........................................................................................

20

1.1 CONTEXTUALIZAO ........................................................................ 22

1.2 PROBLEMTICA ................................................................................. 23

1.3 OBJETIVOS DA PESQUISA ................................................................ 24

1.3.1 Objetivo geral .............................. ..................................................... 24

1.3.2 Objetivos especficos ....................... ............................................... 24

1.4 JUSTIFICATIVA ...................................................................................

24

2 REFERENCIAL TERICO ............................. .........................................

28

2.1 PRODUO DE PETRLEO............................................................... 28

2.1.1 Constituintes de Petrleo ................... ............................................ 29

2.2 ASPECTOS AMBIENTAIS NA PERFURAO TERRESTRE DE

POOS DE PETRLEO ............................................................................

30

2.2.1 Gerenciamento de Resduos Slidos na Produo de Petrleo . 31

2.2.1.1 Fluidos de Perfurao .................................................................... 34

2.2.1.2 Cascalho de Perfurao ................................................................. 36

2.3 COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE CLNQUER ....................... 40

2.3.1 Coprocessamento ............................. .............................................. 40

2.3.2 Fabricao de cimento Portland .......................................... .......... 45

2.3.3 Controle da Poluio do Ar .................. .......................................... 49

2.4 LEGISLAES APLICVEIS .............................................................. 51

2.5 BENEFCIOS SOCIOAMBIENTAIS .....................................................

53

3 METODOLOGIA ... ......................................................................................

57

3.1 TIPO DE PESQUISA ................................................................................ 58

3.2 DELIMITAO DO ESTUDO ................................................................... 59

3.3 UNIVERSO E AMOSTRA ........................................................................ 59

3.4 COLETA DE DADOS E AMOSTRAGENS .............................................. 60

3.5 ANLISE E TRATAMENTO DOS DADOS ..............................................

69

4 APRESENTAO E DISCUSSO DOS RESULTADOS ......... .................. 69

15

4.1 ANLISE DESCRITIVA DOS RESULTADOS DA ENTREVISTA NA

CENTRAL DE TRATAMENTO DE RESDUO .. ..............................................

69

4.1.1 Informaes gerais sobre os respondentes........ ...............................

69

4.1.2 Caracterizao da empresa ...................... ...........................................

70

4.1.3 Aspectos tcnicos do tratamento ao coprocessa mento de

resduos .......................................... ................................................................

72

4.1.4 Aspectos legal e sustentvel do coprocessamento de resduos..... 75

4.2 ANLISE DESCRITIVA DOS RESULTADOS DA

OPERACIONALIZAO DO RESDUO.........................................................

77

5 CONCLUSES ............................................................................................

113

REFERNCIAS ............................................................................................ 117

APNDICES ................................................................................................. 128

ANEXOS .................................................................................................... 134

16

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

ABCP Associao Brasileira de Cimento Portland

ACV Anlise do Ciclo de Vida

AGV Amostrador de Grande Volume

Al Alumnio

Al2O3 Trixido de Alumina

As Arsnio

bbl/d Barris por Dia

boe/d Barris de leo Equivalente/ Dia

BNDES Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social

CaCO3 Carbonato de Clcio

CaO xido de Clcio

CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental

Cd Cdmio

Cl2 Gs Cloro

CN Cianeto

CNTP Condies Normais de Temperatura e Presso

CO Monxido de Carbono

CO2 Dixido de Carbono

Co - Cobalto

CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

COPAM Conselho Estadual de Poltica Ambiental

CP I Cimento Portland Comum

CP I S Cimento Portland Comum com Adio

CP II E Cimento Portland Composto com adies de escria granulada de alto forno CP II F - Cimento Portland Composto com adio de material carbontico filler

CP II - Z Cimento Portland Composto

CP III Cimento Portland de Alto-Forno

CP IV Cimento Portland Pozolnico

CP V ARI Cimento Portland de Alta Resistncia Inicial

CPP Cimento para Poos Petrolferos classe G

17

CRA Conselho Regional de Administrao

Cr Cromo

CRT Central de Tratamento de Resduos

Cu Cobre

CSN Companhia Siderrgica Nacional

CVP Coque Verde de Petrleo

EUA Estados Unidos da Amrica

F Fluoretos

F Flor

EPA Environmental Protection Agency

EVQ Estudo de Viabilidade de Queima

FEEMA Fundao Estadual de Engenharia do Meio Ambiente

17n Ferro

Fe2O3 xidos Frrico

FIESP Federao das Indstrias do Estado de So Paulo

glp Gs Liquefeito de Petrleo g/ l Grama/ Litro

GRI Gerenciamento de Resduos Industriais

GLP Gs Liquefeito de Petrleo

h Hora

H2O gua

HCl cido Clordrico

HCN Cianeto de Hidrognio

HF cido Fluordrico Hg Mercrio

IAP Instituto Ambiental do Paran

ISO International Organization for Standardization

IBAMA Instituto Brasileiro de Meio Ambiente

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica

K Potssio

KCl Cloreto de Potssio

K2O xido de Potssio

Kcal/ kg Quilocal por Quilograma

18

MB Mtodo Brasileiro

mg/ l Miligrama / Litro

mg/ nm3 Miligrama Normal Por Metro Cbico

MgO xido de Magnsio

MgCO3 Carbonato de Magnsio

MP Material Particulado

Mpa Mega Pascal

m2/ kg Metro Quadrado por Quilograma

mm milmetro

Mn Mangans

Na Sdio

NaCl Cloreto de Sdio

Na2O xido de Sdio

NBR Norma Brasileira

Ni Nquel

NM Norma Mercosul

NT Norma Tcnica

NOx Compostos de Nitrognio

O2 Oxignio Molecular Dissolvido

Pb Chumbo

PCOP Principal Composto Orgnico Perigoso

Pd Paldio

PEAD Polietileno de Alta Densidade

PF Perda ao Fogo

PGR Programa de Gerenciamento de Resduos

ppm Parte Por Milho em Volume

POPs Poluentes Orgnicos Persistente

P + L Produo Mais Limpa

Pt Platina

PTQ Plano de Teste de Queima

PQAR Padro de Qualidade do Ar

PRONAR Programa Nacional de Controle de Qualidade do Ar.

Rh Rdio

RI Resduo Insolvel

RS Resistncia a Sulfatos

RTB Relatrio de Teste em Branco

19

RTQ Relatrio de Teste de Queima

S Enxofre

Sb Antimnio

Se Selnio

Si Slica

SiO2 Dixido de Slica

SIMAI Seminrio Internacional de Meio Ambiente Industrial e Sustentabilidade

SISNAMA Sistema Nacional do Meio Ambiente Sn Estanho SNVS Sistema Nacional da Vigilncia Sanitria SO3 19nidrido Sulfrico

SOx Compostos de Enxofre SUASA Sistema nico de Ateno Sanidade Agropecuria t. Tonelada Tl Tlio Te Telrio TLDs - Testes de Longa Durao

THC Total de Hidrocarbonetos UNEP United Nations Environmental Program USA United States of Amrica USEPA United States Envirommental Protection Agency V Vandio ZnO xido de Zinco C - Graus Celsius % - Percentual g - Micrograma m Micrmetro g/ m3 Micrograma por Metro cbico

20

1 INTRODUO

O desenvolvimento das atividades de explorao e produo de petrleo,

tanto em terra (onshore) quanto no mar (offshore), desde o estudo de sondagem

para a perfurao do poo para extrao do petrleo, passando pela retirada dos

hidrocarbonetos dos poos se estendendo at a comercializao dos resduos ou

seu produto final, deve ser pensado com alternativas de disposio sustentvel, seja

atravs de tecnologias ambientais inovadoras, ou atravs de tcnicas j

consideradas legalmente adequadas. O coprocessamento com resduos cascalhos

de perfurao em fornos de clnquer pode ser uma alternativa, uma vez que esses

resduos, no sendo controlados, podem contribuir com impactos significativos ao

meio ambiente e sade das pessoas. (THOMAS, 2004)

A Resoluo do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA N 264, de

26 de agosto de 1999, estabelece:

Art. 8 - So considerados. para fins de co-processamento em fornos de produo de clnquer, resduos passveis de serem utilizados como substituto de matria prima e/ ou de combustvel, desde que as condies do processo assegurem o atendimento s exigncias tcnicas e aos parmetros fixados na presente Resoluo, comprovados a partir dos resultados prticos do plano do Teste de Queima proposto. (...) 1 - O resduo pode ser utilizado como substituto de matria-prima desde que apresente caractersticas similares s dos componentes normalmente empregados na produo de clnquer, incluindo, neste caso, os materiais mineralizadores e/ ou fundentes.

Pelas informaes analisadas, existem perspectivas de que os resduos de

cascalhos continuaro sendo gerados nas sondas de perfurao, necessitando de

alternativas de reaproveitamento, como o caso do coprocessamento em fornos de

clnquer, e no apenas de tratamentos e destinaes temporrias. A disposio ou

reciclagem dos rejeitos de perfurao de poos vai depender da regio em que foi

perfurado o poo, considerando as restries em relao a, localizaes prximas

de reas de proteo ambiental, fatores climticos, legislao local, viabilidade

tcnico-econmica do mtodo e a disponibilidade de recursos e materiais

necessrios, disposio final.

A Resoluo do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA N 264, de

26 de agosto de 1999, estabelece as condies necessrias para o

coprocessamento ser aprovado junto aos rgos ambientais, como:

21

Art. 9 - As Licenas Prvias, de Instalao e de Operao para o co-processamento de resduos, em fornos de produo de clnquer sero requeridas previamente aos rgos Ambientais competentes, obedecendo aos critrios e procedimentos fixados na legislao vigente. 3 - O processo de licenciamento, ser tecnicamente fundamentado com base nos estudos a seguir relacionados, que sero apresentados pelo interessado. I. Estudo de Viabilidade de Queima EVQ; II. Plano de Teste em Branco; II. Relatrio de Teste em Branco; IV. Plano de Teste de Queima PTQ; V. Relatrio de Teste de Queima; e VI. Anlise de Risco.

Segundo Souza; Lima (2002), o destino final do cascalho dever ser

realizado, aps rigorosa caracterizao prvia do resduo, com a avaliao das

possibilidades de reaproveitamento, de forma a no agredir o meio ambiente desde

o momento da gerao, armazenamento, transporte e destinao final.

As Centrais de Tratamento de Resduos renem em um mesmo local,

instalaes polivalentes que podem realizar os diversos tipos de tratamento de

forma integrada. Um sistema integrado de gerenciamento composto, via de regra,

pelos seguintes elementos: reduo na origem, transformao ou tratamento dos

resduos e disposio final (REICHERT, 1998).

Os centros de prestao de servios ambientais incorporam, alm das

unidades de tratamento propriamente ditas, laboratrios para caracterizao dos

resduos recebidos, reas para armazenamento, incineradores e aterros controlados

para os resduos finais do tratamento. Uma crtica feita ao tratamento centralizado

de resduos perigosos se baseia na ideia, de que a concentrao de maiores

quantidades aumenta o risco e pode gerar emisses fugitivas. Essa crtica

infundada porque a disperso desses resduos ao serem tratados em diversos locais

e instalaes menores, aumenta exponencialmente os riscos de acidente, alm de

elevar os custos unitrios de processamento, fato que pode ainda estimular o

gerador a optar pelo armazenamento de resduos por prazos indefinidos, sem trat-

los. (TOCCHETTO, 2005).

O uso racional de recursos naturais para prover matrias-primas no processo

de fabricao de cimento, e o coprocessamento de resduos em fornos de clnquer,

gerando receitas pela prestao de servios, emerge no ramo cimenteiro desde

1991 no Brasil, como uma perspectiva econmica favorvel para as partes

22

envolvidas, de forma significativa, tanto no aspecto sustentvel como no econmico.

(ABCP, 2012)

Deve-se ressaltar tambm a questo da logstica mais acessvel, entre as

empresas geradora e receptora, por estarem localizadas no Estado do RN e com

condies climticas favorveis, evitando maiores gastos com tratamento prvio dos

resduos e despesas de licenciamentos com transportadoras entre os Estados

envolvidos, caso tivessem origens e destinos em localizaes diferentes.

Esta pesquisa divide-se em cinco partes alm da introduo, onde

inicialmente faz-se um levantamento terico para dar sustentao pesquisa, a

seguir descreve-se a metodologia da pesquisa. Na seo seguinte so relatados os

resultados alcanados a partir da apresentao e discusses dos resultados da

pesquisa e a seguir, na ltima seo corresponde s concluses, onde so expostas

as consideraes sobre o alcance do propsito da pesquisa e so detalhadas as

recomendaes, que correspondem s perspectivas de evoluo em pesquisas

nessa rea.

1.1 CONTEXTUALIZAO

A deciso de iniciar uma atividade produtiva requer, do ponto de vista

ambiental, uma srie de cuidados referentes s questes relacionadas com o

suprimento, a utilizao de matrias-primas e s fontes de energia requeridas

produo, aos processos de manufatura ou transformao propriamente dita,

escolha e ao projeto da embalagem incluindo a avaliao de sua destinao final,

os cuidados relativos a seu transporte seu uso e uso do produto em si, bem como

reciclagem e recuperao de matrias, alm claro, de toda a gerao de

resduos em sua obteno (lquidos, slidos, etc.). (BARBOSA FILHO, 2011)

Os dilemas da sustentabilidade no setor cimenteiro so evidenciados

principalmente pelo aspecto econmico, por exemplo, o custo do suprimento de

combustvel. Entre 1960 e 1970, essa indstria foi dependente do petrleo cru;

depois migrou em parte para o carvo mineral e em parte para o carvo vegetal. Em

1990, introduziu-se o uso de resduos renovveis e o uso dos resduos industriais e

sucatas no processo de produo de cimento. (ROCHA; LNS; ESPRITO SANTO,

2011).

23

A utilizao de resduos industriais como combustvel complementar aos

convencionais e aos resduos de origem vegetal colocou a indstria cimenteira em

uma condio indita, pois em vez de pagar por seu suprimento de combustveis,

ela passou a faturar com a recepo de resduos para coprocessamento. Alm dos

aspectos econmicos, o coprocessamento contribui para compensar os problemas

da alterao ambiental decorrente de toda a cadeia produtiva. (ROCHA; LNS;

ESPRITO SANTO, 2011).

.

1.2 PROBLEMTICA

O destino final do resduo, denominado cascalho de perfurao, est

condicionado, para o caso da alternativa de coprocessamento em fornos de clnquer,

ao teor de hidrocarbonetos de petrleo total, ao teor de umidade, salinidade, e

frao de argila existente, sendo utilizado como substituinte de matria-prima,

podendo ser incorporado ao clnquer e melhorando a qualidade do produto, que ser

o foco desta pesquisa.

Analisando a possibilidade destas alternativas de coprocessamento serem

utilizadas na cidade de Mossor e regio, j que existem indstrias de cimento

instaladas e outras em fase de instalao, que despertaria a possibilidade de relao

comercial e sustentvel para as empresas envolvidas na negociao.

Considerando o exposto acima, a pesquisa teve a inteno de verificar como

o coprocessamento do cascalho de perfurao em fornos de clnquer, torna-se uma

atividade vivel em consonncia com a legislao ambiental, diante da possibilidade

de utilizao desta alternativa na cidade de Mossor e regio.

Na tentativa de verificar a validade de resposta existente para o problema

levantado, foi definida uma hiptese.

A hiptese levantada foi se o coprocessamento com resduos cascalhos de

perfurao em fornos de clnquer na cidade de Mossor torna-se vivel, mediante a

operao de indstrias de cimento licenciadas, com foco na relao sustentvel para

as empresas envolvidas.

24

1.3 OBJETIVOS DA PESQUISA

1.3.1 Objetivo geral

Analisar a viabilidade tcnica e ambiental de reaproveitamento do

resduo cascalho de perfurao, gerado nos poos de petrleo

terrestres na cidade de Mossor, atravs do coprocessamento em

fornos de clnquer.

1.3.2 Objetivos especficos

Identificar uma tcnica para reaproveitar o resduo cascalho de

perfurao oriundo de poos de petrleo terrestres;

Descrever os aspectos legais do tratamento de resduos gerados nos

poos de perfuraes de petrleo terrestres, com o coprocessamento;

Analisar a tcnica do coprocessamento em fornos de clnquer para

reaproveitar o resduo slido, cascalho de perfurao, com foco na

sustentabilidade.

1.4 JUSTIFICATIVA

Conforme mostram algumas estatsticas do IBGE (2002 a 2010), no Brasil, a

prtica tradicional de se enterrar os resduos em um local da empresa, sem

nenhuma medida de controle, geraram vrios territrios de risco e passivos

ambientais. Da mesma maneira, ainda comum o despejo de resduos industriais

junto com os resduos slidos urbanos nos aterros sanitrios, vazadouros municipais

e terrenos baldios. Nos ltimos anos, esta preocupao se manifesta com a

promulgao de uma srie de legislaes (federais, estaduais e municipais), nos

campos do gerenciamento, limpeza, armazenamento, transporte, tratamento e

disposio final dos resduos, abrangendo a questo do bero ao tmulo, que a

traduo literal da expresso americana cradle to grave, ou seja, desde a gerao

do resduo at sua disposio final. (MONTEIRO, 2006).

Faz-se necessria uma mudana de paradigmas. O resduo, hoje visto como

no produto, ou produto no intencional, deve passar a ser visto como bem material

25

para ser reusado no mesmo processo produtivo, ou reaproveitado para outros

processos ou produtos. Se devolvido natureza, como no caso dos aterros, ou

outras formas de destinao, deve funcionar para processos ecolgicos que

contribuam para a conservao e regenerao do estoque de recursos naturais. O

empresariado tambm j est mais informado, investindo em melhoria de processos,

metodologias e treinamento de funcionrios, o que est contribuindo para a reduo

da gerao de resduos na fonte. (MONTEIRO, 2006).

Para os resduos em que no h formas de melhoria, em funo de limitao

tecnolgica ou outras, as empresas esto investindo em processos de reciclagem,

que atualmente so fontes de recursos para elas, e esta viso corrobora com a

problemtica desta pesquisa.

Conforme citado por Seabra (2009), os resduos slidos so considerados

como importante insumo no processo produtivo, devendo ser recuperado atravs da

coleta seletiva e reciclagem, promovido pelas prefeituras, setor privado e

comunidade, responsveis pela operacionalizao dos sistemas de coleta, devendo-

se incentivar programas de reciclagem que contemplam atividades de separao e

entrega em postos de coleta.

A questo dos resduos slidos inclui a coleta, tratamento e disposio

adequada de todos os subprodutos e produtos finais (lixo convencional ou txico),

devendo atuar de modo a viabilizar que a quantidade de resduos seja reduzida j

nas fontes geradoras. O estabelecimento de novas prioridades para a gesto de

resduos slidos implica uma mudana substancial nos processos de coleta e

disposio, visando adotar um fluxo circular no qual a quantidade de resduos

reaproveitveis seja maior que a quantidade a serem dispostos. Estas alternativas

exigem uma srie de mudanas no comportamento da sociedade em todas as

etapas, algumas ainda difceis de alcanar. (SEABRA, 2009)

O uso mais produtivo dos recursos torna as companhias mais competitivas,

criando na prtica uma ligao entre a liderana ambiental e viabilidade econmica.

Hoje, j existe um esforo de ampliar a aplicao do conceito das reas de

realizao do produto para as reas financeira, ambiental, de segurana e de sade

ocupacional. (OLIVEIRA, 2007).

Com a compreenso do carter sistmico da sustentabilidade com

implicaes sociais, econmicas e ambientais, o foco desta pesquisa a esfera

26

ambiental da sustentabilidade, apesar das caractersticas sociais e econmicas

tambm estarem presentes nas tcnicas de coprocessamento de resduos,

sobretudo por esta face ser subsdio para outros pontos do desenvolvimento

sustentvel. Isto explicado pelos sinais do processo de esgotamento dos recursos

naturais, gerados nas atividades cimenteiras. (ASSIS, 2001).

Dias (2009), contribui com a hiptese e objetivos desta pesquisa, quando cita

que a sustentabilidade no enfoque ambiental se refere manuteno da capacidade

de sustentao dos ecossistemas, o que implica na capacidade de absoro e

recomposio dos ecossistemas em face das interferncias antrpicas, que resultam

no esgotamento dos recursos naturais, no enfoque social, tendo como referncia o

desenvolvimento e como objeto, a melhoria da qualidade de vida da populao, j

no vis da sustentabilidade econmica, implica a gesto eficiente dos recursos em

geral e caracteriza-se pela regularidade de fluxos do investimento pblico e privado

o que quer dizer que a eficincia pode e precisa ser avaliada por processos

macrossociais, alm das empresas, que apesar de ter reflexo positivo na adoo da

prtica de coprocessamento, no ser objeto de estudo nesta pesquisa.

A realidade mostra que a poluio industrial uma forma de desperdcios e

um indcio da ineficincia dos processos produtivos at agora utilizados. Resduos

industriais representam, na maioria dos casos, perdas de matrias-primas e

insumos. (ROBLES JR.; BONELLI, 2008).

O ganho ambiental com a tcnica de coprocessamento nas indstrias

cimenteiras pode ser mensurado com a economia de recursos ambientais de 15 a

20% na substituio energtica e 5% de substituio na matria-prima, com ganho

econmico e social a partir da gerao de conhecimento, emprego e renda, com o

aumento da competitividade das indstrias de petrleo e de cimento; (LUCENA et

al., 2007).

O coprocessamento de resduos uma alternativa com critrios fixados em

normas e leis, mas, depende da viabilidade tcnica dos fornos de clnquer, j que as

matrias-primas possuem variaes em suas formaes geolgicas.

A viabilidade tcnica, conforme Oliveira (2007) prope a exeqibilidade das

aes a serem tomadas medida que houver a confirmao da viabilidade do

projeto, com a validao do Estudo de Viabilidade de Queima EVQ aprovado pelo

rgo ambiental, embora neste momento, ainda devam ser escassos os dados

27

precisos a respeito do que ser feito, mas, possvel estimar a sua possibilidade de

sucesso.

Isso pode ser feito atravs da comparao com processos semelhantes

realizados na prpria organizao, atravs de experincias vividas pelos

profissionais em outras empresas, atravs dos benchmarks apropriados ou do

feeling que os envolvidos com o estudo, precisam ter para a avaliao da

viabilidade. No caso desta pesquisa, os resultados do teste em branco em

comparao com os resultados do teste de queima, evidenciado atravs do

Relatrio de Teste de Queima RTQ apresentado ao rgo ambiental, com todos os

resultados tcnicos e operacionais, atendendo ao CONAMA 264/1999. (OLIVEIRA,

2007).

O resduo cascalho de perfurao, gerado nas sondas de perfurao de

petrleo, constitudo de partculas de rocha impregnadas com fluido de perfurao.

Em geral, grande parte dos cascalhos de perfurao disposta em aterros, em

decorrncia do custo para outra destinao, embora eles possam ser tratados e, em

alguns casos, reutilizados, como possvel constatar no decorrer desta pesquisa.

(LUCENA et al., 2007).

Os poluentes em potenciais presentes no resduo podem deixar de ser uma

preocupao, quando so convenientemente tratados para posterior reuso ou

adequadamente reciclados. O resduo produzido pelas indstrias de petrleo,

geralmente em grande escala, durante a perfurao de poos de petrleo, e

apesar de existirem tcnicas para o tratamento de resduos oleosos, contudo, no

existe um consenso sobre quais as melhores prticas do ponto de vista econmico e

ambiental, para o resduo cascalho de perfurao. (LUCENA et al., 2007).

O cascalho gerado nos poos de petrleo terrestre pode ter impacto para a

populao e meio ambiente, exigindo dessa forma uma soluo adequada para a

destinao final dos mesmos em carter emergente, pelo passivo cumulativo gerado

ao longo do processo de produo de petrleo em Mossor e regio. A reduo do

impacto ambiental gerado pela destinao inadequada, de forma a atender as

legislaes e normas ambientais vigentes se configura, atualmente, em grande

desafio para as empresas que desenvolvem a atividade de perfurao dos poos de

petrleo.

28

Desta forma, coprocessar o cascalho de perfurao em fornos de cimento,

com a adoo de alternativas com tecnologias ambientais adequadas, pode ser

vivel, quando em consonncia com a legislao ambiental em vigor, e em

conformidade com os interesses da empresa geradora e empresa receptora dos

resduos.

2 REFERENCIAL TERICO

2.1 PRODUO DE PETRLEO

H muito tempo que o homem utiliza o petrleo para atender as suas

necessidades de consumo de energia. Desde que o Coronel Edwin Drake perfurou o

primeiro poo de petrleo (1859 - Pensilvnia - USA) a indstria do petrleo cresceu

muito, tornando o petrleo uma das principais fontes de energia do planeta.

(AQUINO; COSTA, 2011).

Atualmente, as maiores reservas de petrleo esto na plataforma continental,

em guas profundas e ultraprofundas. perceptvel a preocupao com a

sustentabilidade que ainda existe por parte da empresa que explora a produo em

terra. Os resultados obtidos pela produo terrestre na ltima dcada tm se

mantido constantes, ao contrrio do que era de se esperar de uma rea madura com

alto grau de explorao. (BRASIL, 2012).

A produo de petrleo no Brasil em fevereiro de 2012 foi de,

aproximadamente, 2,205 milhes de barris/ dia (bbl/ d). Houve aumento de 6,9% na

produo de petrleo em comparao com o mesmo ms em 2011 e reduo de

1,1% em relao ao ms anterior. O percentual de 91,7% da produo de petrleo e

gs natural proveniente de campos operados pela Petrobras. (BRASIL, 2012).

Desde junho do ano de 2011, a produo de petrleo das demais empresas

concessionrias se mantm acima de 200 mil bbl/d, destes, foram extrados de

campos martimos, 91,9% da produo de petrleo do Brasil. O campo de Marlim

Sul foi o de maior produo de petrleo e tambm de gs natural, com uma mdia

de 352,8 mil barris de leo equivalente/ dia (boe/d). Dos 20 maiores campos

produtores de petrleo e gs natural, trs so operados por empresas estrangeiras:

29

Frade/Chevron, em 11 lugar; Peregrino/Statoil, em 12; e Ostra/Shell, em 15. Os

trs campos terrestres com maior produo de petrleo e gs natural, em barris de

leo equivalente, foram Leste do Urucu, Rio Urucu e Carmpolis,

respectivamente. (BRASIL, 2012).

Atualmente, no Brasil, a explorao de petrleo e gs, busca o

desenvolvimento de suas atividades de maneira sustentvel para aumentar a

produo e as reservas de petrleo e gs. Para otimizar o fator de recuperao,

tambm adota prticas e novas tecnologias em reas com alto grau de explorao.

A produo das bacias maduras terrestres (campos/ TLDs das Bacias do

Esprito Santo, Potiguar, Recncavo, Sergipe e Alagoas) foi de 175,7 mil boe/d -

sendo 144,9 mil bbl/d de petrleo e 4,9 milhes de m/d de gs natural. Deste total,

3,1 mil boe/d foram produzidos por concesses no operadas pela Petrobras, sendo

416,1 boe/d em Alagoas, 894,8 boe/d na Bahia, 3,0 boe/d no Esprito Santo, 1.512,6

boe/d no Rio Grande do Norte e 248,9 boe/d em Sergipe. A produo de petrleo e

gs natural no Brasil foi oriunda de 9.008 poos. O campo com o maior nmero de

poos produtores foi Canto do Amaro, localizado no municpio de Mossor, Bacia

Potiguar, com 1.113 poos, e entrou em operao desde o ano de 1986. (BRASIL,

2012).

A atuao no Rio Grande do Norte existe desde 1951, e o primeiro campo

descoberto foi o de Ubarana, na Costa de Guamar, em operao desde 1976.

2.1.1 Constituintes de Petrleo

O petrleo um leo natural fssil, ou seja, resto ou vestgio de planta ou

animal que se apresenta petrificado ou endurecido em camadas rochosas de antigas

eras geolgicas (LAROUSSE, 1992). Esse leo decorrente de depsitos

martimos, ou seja, reas de antigos mares e movimentaes do leito marinho,

cheias de material orgnico, que atingem profundidades ideais para manter presso

e temperaturas altas e formar o leo. Alm disso, pedras porosas, arenito, calcrio e

sais de rochas impedem sua liberao com facilidade, proporcionando, algumas

vezes, suas migraes. (AQUINO; COSTA, 2011).

Ele formado basicamente de hidrocarbonetos, mas tambm, so

encontrados outros elementos como nitrognio, enxofre e oxignio. Sabese que o

30

petrleo a principal fonte de energia do mundo e junto com o gs natural

(subproduto da indstria do petrleo) alimenta mais de 60% das necessidades

energticas das economias industriais. (AQUINO; COSTA, 2011).

Sob outra viso, pode ser caracterizado como oriundo do latim petra (pedra) e

oleum (leo), o petrleo no estado lquido uma substncia oleosa, inflamvel,

menos densa que a gua, com cheiro caracterstico e cor variando entre o negro e o

castanho-claro. O petrleo constitudo, basicamente, por uma mistura de

compostos qumicos orgnicos (hidrocarbonetos). Quando a mistura contm uma

maior porcentagem de molculas pequenas seu estado fsico gasoso e quando a

mistura contm molculas maiores seu estado fsico lquido, nas condies

normais de temperatura e presso. (THOMAS, 2004).

O petrleo contm centenas de compostos qumicos, e separ-los em

componentes puros ou misturas de composio conhecida um desafio. O petrleo

normalmente separado em fraes de acordo com a faixa de ebulio dos

compostos. (THOMAS, 2004).

2.2 ASPECTOS AMBIENTAIS NA PERFURAO TERRESTRE DE POOS DE

PETRLEO

As atividades que as indstrias petrolferas desenvolvem so de fato as

atividades mais produtivas e organizadas em toda a existncia do ser humano.

Tendo diversos conhecimentos exigidos nesse contexto, que vai desde a cincia,

passando pela tecnologia, engenharia, finanas, englobando fatores sociais,

ecolgicos, e recursos humanos que so ferramentas essenciais para o sucesso

dessa indstria. (AQUINO; COSTA, 2011).

Os aspectos ambientais que podem advir da atividade de perfurao de um

poo de petrleo, podem ser identificados a partir dos danos fauna e flora, devido

remoo da vegetao no local onde ser perfurado o poo; eroso provocada

pela destruio da vegetao; agresses ao meio ambiente causadas pelos

resduos dos fluidos de perfurao, fragmentos das rochas (cascalhos) perfuradas

dispostos em diques de perfurao e/ ou percolao de contaminantes para lenis

freticos; e contaminao dos lenis freticos e aqferos subterrneos, causada

31

por perdas dos fluidos de perfurao, para as formaes geolgicas durante a

perfurao. (AQUINO; COSTA, 2011).

Segundo Lucena et al. (2007) a gerao de resduos um problema em

qualquer atividade industrial. Na perfurao de poos de petrleo o seu manuseio,

bem como sua disposio final de forma responsvel e correta so de fundamental

importncia para a implantao de um Programa de Gerenciamento de Risco

Ambiental - PGRA.

J com relao supresso vegetal, verifica-se o reflexo direto sobre a

biodiversidade presente no desenvolvimento das atividades terrestres de produo

de petrleo. A remoo de vegetao decorrente da instalao de novos

empreendimentos resulta ainda em impactos indiretos sobre a fauna, relacionados a

alteraes no habitat, em aspectos demogrficos e genticos das populaes.

(LUCENA et al., 2007).

Impactos de carter temporrio so freqentes na execuo de obras e esto

relacionados emisso de poeira e rudo provenientes da movimentao de solos e

da operao de mquinas e equipamentos de grande porte, que podem inclusive

provocar a fuga de animais do local. Os poluentes em potencial podem deixar de ser

uma preocupao quando so convenientemente tratados para posterior reuso ou

adequadamente reciclados. (LUCENA et al., 2007).

Conforme Silva; Santos (2010) empresas que atuam na perfurao de poos

de petrleo em Mossor e regio tm investido em alternativas, no apenas para a

reduo de resduos slidos, mas, tambm no tratamento e reutilizao de efluentes,

minimizando ao mximo, o consumo de gua nos processos.

2.2.1 Gerenciamento de Resduos Slidos na Produo de Petrleo

O gerenciamento de resduos tem se tornado uma ferramenta importante no

fluxo de materiais, desde o gerador at a destinao final, gerando um balano

positivo em relao aos custos de manuseio, segregao e transporte.

Na indstria, a gesto de resduos cada vez mais relevante, devido a

polticas ambientais, regulamentadas por rgos governamentais que autorizam e

fiscalizam as operaes. As atividades relativas gesto de resduos podem gerar

32

custos inesperados de diversas formas para as atividades industriais, atravs de

multas, interrupo das operaes ou cassaes de licenciamentos ambientais.

Alm disso, a imagem da empresa perante o consumidor pode ficar

comprometida atravs de passivos ambientais, seja por destinao final inadequada

ou derramamentos provenientes de uma m gesto de resduos. O manejo correto

do resduo se torna imprescindvel na cadeia produtiva de ps-consumo. (SOUZA et

al., 2011).

O Quadro 1 mostra os tipos de resduos gerados numa sonda de perfurao e

o destino final deles, antes da tcnica do coprocessamento com resduos de

cascalhos de perfurao.

Quadro 1 Resduos gerados nas sondas de perfurao e destino final.

Fonte Adaptado por (SILVA; SANTOS, 2010).

Atualmente, existe um Programa de Gerenciamento de Resduos PGR,

localizado no Canto do Amaro RN, ao lado da Central de Tratamento dos

33

cascalhos de perfurao, que trata preliminarmente tambm, todos os demais

resduos gerados nas sondas, conforme destinao ou necessidade dos receptores,

alguns desses, passam por incinerao, e suas cinzas, tambm podem ser enviadas

para as cimenteiras.

Durante a perfurao de um poo, os resduos so armazenados em diques.

Esses diques de perfurao possuem uma dimenso compatvel com a

profundidade final a ser alcanada no poo, sendo normalmente entre 1,0 e 1,5 m3

por metro de poo perfurado. Alm dos cascalhos, os diques recebem tambm os

efluentes lquidos oriundos das operaes (restos de lama, gua contaminada na

rea operacional da sonda, restos de cimento oriundos das cimentaes). (SOUZA;

LIMA, 2002).

Diques de perfurao devem ser impermeabilizados para garantir que no

ocorra a percolao de contaminantes que venham a ser neles depositados durante

a perfurao. Com o trmino dos trabalhos de perfurao, esses rejeitos devem

receber uma disposio adequada, a fim de minimizar a agresso ao meio ambiente.

Vrias tcnicas podem ser empregadas a depender da regio em que foi perfurado o

poo (proximidade de rios, lagos, locais com lenol fretico aflorante ou de pequena

profundidade, solo argiloso ou arenoso), da legislao local, da viabilidade tcnico-

econmica do mtodo de disposio a ser empregado, e da disponibilidade de

recursos e materiais necessrios disposio final. (SOUZA; LIMA, 2002).

A Poltica Nacional de Resduos Slidos (LEI N 12.305, DE 02 DE AGOSTO

DE 2010, CAPTULO II, Art. 3):

tem X - Gerenciamento de resduos slidos: conjunto de aes exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta transporte, transbordo, tratamento e destinao final ambientalmente adequada dos resduos slidos e disposio final ambientalmente adequada dos rejeitos, de acordo com plano municipal de gesto integrada de resduos slidos ou com plano de gerenciamento de resduos slidos, exigidos na forma desta Lei;

Conforme Souza; Lima (2002), vrias tcnicas de disposio dos rejeitos

(cascalhos) so empregadas pelas empresas que operam com perfurao de poos

de petrleo, visando minimizar o impacto gerado pelos mesmos ao meio ambiente e

34

sade pblica. Estas tcnicas podem ser divididas em trs grupos de mtodos, a

saber: fsicos, qumicos e bioqumicos e termoqumicos.

Mas, essa pesquisa se deteve a breve explanao sobre os mtodos fsicos,

enfocando a impermeabilizao de diques de perfurao, quando no h

possibilidade de coprocessamento do resduo, e os demais mtodos necessrios

para adequar o resduo s necessidades operacionais da cimenteira que ir

reaproveitar o resduo no coprocessamento.

2.2.1.1 Fluidos de Perfurao

Juntamente com o cascalho, o fluido de perfurao se torna um dos principais

resduos gerados na perfurao de poos de petrleo. (SOUZA; LIMA, 2002)

interessante comentar sobre a poluio que os fluidos de perfurao podem

trazer o meio ambiente. Comumente conhecido como lamas de perfurao,

(MARIANO, 2007) explica:

O perigo para o meio ambiente das lamas de perfurao est relacionado, particularmente, presena de materiais lubrificantes na sua composio. [...] Os lubrificantes so adicionados nos fluidos de perfurao desde o incio, como parte das formulaes originais ou no decorrer do processo, quando as necessidades operacionais aparecem. Em ambos os casos, as lamas utilizadas e os cascalhos cobertos por esses fluidos contm considerveis quantidades de hidrocarbonetos estveis e txicos, assim como de um grande espectro de muitas outras substncias.

Convm observar que os hidrocarbonetos devem ser previamente tratados

nos resduos de cascalhos, antes do envio para as cimenteiras, em detrimento do

impacto que estes podem causar no processo operacional do forno de clnquer,

gerando colagens nas paredes dos fornos, tornando ineficiente o processo de

queima.

Os fluidos de perfurao podem ser definidos como sendo:

[...] misturas complexas de slidos, lquidos, produtos qumicos e, por vezes, at gases. Do ponto de vista qumico, eles podem assumir aspectos de suspenso, disperso coloidal ou emulso, dependendo do estado fsico dos componentes. (THOMAS, 2004 p. 80).

As principais funes de um fluido de perfurao so: Remover e transportar

superfcie os cascalhos cortados pela broca de perfurao limpando o fundo do

35

poo; Lubrificar e refrigerar a broca e a coluna de perfurao; Exercer presso

hidrosttica sobre as formaes, a fim de evitar o influxo de fluidos indesejveis,

sustentando as paredes do poo. (THOMAS, 2004).

Segundo Souza; Lima (2002) para cumprir suas finalidades, o fluido necessita

possuir a capacidade de no reagir com as formaes com as quais entre em

contato. Dois tipos de formaes podem ser encontrados, formaes com rochas

ativas: so aquelas em que as rochas, devido s suas caractersticas argilosas,

podem interagir com o fluido, absorvendo gua do mesmo e causando a hidratao

das argilas, o que causa o inchamento da rocha; e formaes com rochas inertes:

so aquelas em que as rochas no sofrem interao com a gua do fluido, como por

exemplo, os arenitos. Classifica-se um fluido de perfurao em funo do

constituinte principal da fase contnua ou dispersante.

Para efeito deste trabalho sero tratados apenas fluidos lquidos, a base de

gua e a base de leo, como sejam: a) Fluidos a base de gua: tem a gua como o

principal componente, podendo ser doce, salgada ou dura cuja funo principal

prover o meio de disperso para os materiais coloidais, sendo os principais, argilas e

polmeros que controlam a viscosidade do fluido dentre outras propriedades; b)

Fluidos a base de leo: possuem a fase contnua ou dispersante, como o prprio

nome, constitudo por uma fase leo. Estes fluidos podem ser emulses gua/ leo

(teor de gua

36

passa por um processo de peneiramento, seguido de centrifugao e hidro-

ciclonagem, para separao e remoo dos slidos mais grossos, retornando ao

processo. (SOUZA; LIMA, 2002)

2.2.1.2 Cascalho de Perfurao

Segundo Schaffel (2002), o volume de cascalho produzido na perfurao de

um poo de petrleo igual ao seu volume geomtrico perfurado (volume nominal

do poo), porm para o clculo de resduo gerado, utiliza-se um coeficiente de

segurana em torno de 20%, em funo de eventuais desabamentos das formaes,

normal na perfurao de poos.

O estoque de Cascalho de perfurao, proveniente diretamente da sonda,

passa por um tombamento de rotina para secar, saindo da umidade prxima de 45%

no ato da gerao na sonda, podendo chegar umidade de at 10%, podendo variar

de uma regio para outra em detrimento do clima, j que o calor intenso da regio

contribui para a reduo desta umidade, assim como, as tecnologias utilizadas no

processo de secagem do resduo, trata-se de um resduo gerado continuamente nas

sondas, algo em torno de 1.400 t/ ms, e a acumular 40.000 t em estoque na central

de resduos no Canto do Amaro. Conforme figura 01.

Figura 01 - Armazenamento de cascalho da sonda de perfurao.

Fonte: O autor (2012)

37

O volume de cascalho produzido depende de vrios fatores: profundidade e

dimetro do poo; caractersticas geolgicas das formaes do poo e tipo de fluido

utilizado.

As sondas de perfurao possuem um sistema de circulao, composto de

equipamentos utilizados para circulao e tratamento do fludo de perfurao. na

fase de tratamento que ocorre a separao dos slidos (cascalho) ou gs que se

incorporam ao fluido de perfurao. (THOMAS, 2004).

Uma definio primria (tcnica) para o sistema extrator de slidos que sua

funo consiste em limpar o fluido de perfurao do cascalho. Porm, do ponto de

vista ambiental este conceito se inverte e a funo do sistema, passa a ter como

objetivo limpar o cascalho, de tal forma que ele possa ser descartado o mais limpo

possvel. Ao passar pelo sistema de tratamento o resduo separado do fluido, mas,

no h uma remoo completa do fluido impregnado, pois pode conter elementos

contaminantes tais como: metais pesados, leos, graxas dentre outros, que so

prejudiciais ao meio ambiente. (SOUZA; LIMA, 2002).

Thomas (2004) cita que os cascalhos tm uma composio complexa que

pode variar bastante. Tal composio depende do tipo de rocha, do regime de

perfurao, da formulao do fluido de perfurao, da tecnologia utilizada para

separar e limpar os cascalhos, alm de outros fatores. Entretanto, em todos os

casos, os fluidos de perfurao desempenham um papel fundamental na

determinao da composio dos cascalhos.

O cascalho a designao corrente que se d aos fragmentos de rochas do

perfil litolgico da bacia sedimentar, (lateritos, conglomerados, calcrios, arenito,

calcarenitos, quartzitos, silte, areia, etc), material de granulao, descartados nas

sondas depois de peneirados na peneira vibratria, e centrifugado, nas atividades de

prospeco, sendo depositado em container, com granulometria variada, no

reativo, cor acinzentada, alta umidade que pode variar de 10% 45%, possui odor

caracterstico e pode ficar na temperatura ambiente. (THOMAS, 2004).

O manuseio do cascalho nas sondas de perfurao totalmente mecnico,

pois o material retirado no prprio container, que apara o descarte do tratamento

do fluido de perfurao, e o verte sobre a carreta basculante que diariamente faz

coleta e leva para a cimenteira. Conforme figura 02.

38

Figura 02 Descarrego do resduo na cimenteira.

Fonte: O autor (2012)

Durante algum tempo, a empresa geradora do resduo cascalho de

perfurao retirado das sondas de perfurao instaladas em Mossor e regio oeste,

depositava esse material em diques mes da regio do Canto do Amaro-RN, e

destinava para centrais de tratamento, que negociava alternativas de

coprocessamento com cimenteiras da regio nordeste, alm de realizar

termodestruio dos resduos com misturas de solo contaminados, gerados nas

sondas, resultando em cinzas de incinerao, que aps caracterizao, sendo

classificado como resduo no-perigoso, classe II B inerte, seria disposto em

aterro controlado licenciado para esse fim. Figura 03.

Para os casos de no haver oportunidade de coprocessamento, a Lei N

12.305, de 02 de agosto de 2010 que trata da Poltica Nacional de Resduos Slidos,

no inciso VIII, prev a disposio final ambientalmente adequada, como a

distribuio ordenada de rejeitos em aterros, observando normas operacionais

especficas, de modo a evitar danos ou riscos sade pblica, segurana e a

minimizar os impactos ambientais adversos.

39

Figura 03 Disposio de cinzas de Incinerador na central de resduos.

Fonte: O autor (2012)

A Resoluo do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA N 316, de

29 de outubro de 2002, cita:

Art. 43 - Todo material no completamente processado dever ser considerado resduo e ser submetido a tratamento trmico. 1 - As cinzas e escrias provenientes do processo de tratamento trmico, devem ser consideradas, para fins de disposio final, como resduos - Classe I - Perigoso. 2 - O rgo ambiental poder autorizar a disposio das cinzas e escrias como resduos Classe II (no perigoso, no inerte) e Classe III (no perigoso, inerte), se comprovada sua inertizao pelo operador.

No que diz respeito classificao, segundo a Norma NBR 10.004/2004, de

acordo com suas caractersticas fsico-qumicas, o cascalho de perfurao

classificado como resduo NO PERIGOSO, CLASSE II A - NO INERTE, no

sendo identificado nenhum Principal Composto Orgnico Perigoso PCOP, trata-

se de um resduo slido e seco, e sobre a classificao dos resduos slidos quanto

aos seus riscos potenciais ao meio ambiente e a sade pblica, resduo slido

definido como sendo:

Resduos nos estado slido e semisslido, que resultam de atividades de origem industrial, domstica, hospitalar, comercial, agrcola, de servios e de varrio. Ficam includos nesta definio os lodos provenientes de sistemas de tratamento de gua, aqueles gerados em equipamentos e instalaes de controle de poluio, bem como determinados lquidos cujas particularidades tornem invivel o seu lanamento na rede pblica de esgotos ou corpos de gua, ou exijam para isso solues tcnicas e economicamente inviveis em face melhor tecnologia disponvel. Norma NBR 10.004 (2004).

O resduo, cinza de Incinerador, ou solo calcinado denominado pela central

de resduos, no ser foco deste estudo, no entanto, torna-se necessria sua

40

abordagem, por tratar-se de resultado do tratamento trmico, utilizado para o

cascalho de perfurao, como alternativa de disposio, quando no houver

perspectivas de coprocessamento, em curto prazo.

Sendo vlido observar, que ser registrada a oportunidade de pesquisa mais

intensa no resduo, cinzas de incinerador, considerando a possibilidade de utilizao

deste no processo cimenteiro, sem passar pela queima no forno de clnquer,

embora, a empresa geradora do resduo considere alto o custo desta disposio, j

que as Centrais de Tratamento de Resduos CTR faz o tratamento trmico, antes

do envio para as cimenteiras.

O cascalho e o fluido de perfurao so os principais resduos gerados

diretamente em uma sonda de perfurao terrestre, contudo, existem outros tipos de

resduos que so gerados nas operaes de perfurao, os quais sejam: cimento e

seus aditivos utilizados durante as operaes de perfurao; fluidos provenientes

das formaes, como solues salinas; leo cru, ou outros fluidos presentes nas

formaes perfuradas; emisses atmosfricas; guas oleosas; gua de resfriamento;

esgoto sanitrio e resduos alimentares. (SOUZA; LIMA, 2002).

Entende-se que os resduos gerados no processo de perfurao de petrleo

tem despertado nas empresas a busca constante de novas alternativas de atuao

mais eficazes, tanto no mbito econmico, quanto no ambiental. Uma das

caractersticas inseparveis dos processos produtivos, especialmente as dos ramos

de explorao de recursos naturais, a gerao de resduos que se tornam

passivos, quando dispostos de maneira inadequada no meio ambiente, com

potencial de danos sade humana e ao equilbrio ambiental (causadores de

poluio do ar, das guas e do solo), nos mais diversos nveis de periculosidade.

(SOUZA; LIMA, 2002).

2.3 COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE CLNQUER

2.3.1 Coprocessamento

Em 1952, se tem registro da instalao do primeiro forno para produzir

cimento Portland em Volta Redonda, e adota a prtica de coprocessar resduos de

escria dos fornos da Companhia Siderrgica Nacional - CSN, tornando-se, assim, a

41

primeira experincia no pas, para absorver subprodutos de outras indstrias, em

fbricas de cimento. As instalaes da poca, estavam usando tecnologias que hoje

seriam consideradas totalmente inadequadas, do ponto de vista do cumprimento da

legislao ambiental. E somente depois de 1970, comeou a fase de incineradores

com tecnologia mais avanada, desenvolvidos especificamente para o tratamento de

determinados tipos de resduos, como: resduos de aeroporto, resduos

hospitalares, resduos perigosos, etc. (BUSATO, 2008).

O coprocessamento de resduos uma atividade que visa reutilizao de

materiais resultantes de processos produtivos e, no entanto, indesejveis por sua

fonte geradora, mas, se apresenta como alternativa para substituio de matria-

prima para a produo de cimento. H duas formas de reutilizao de material: a

substituio de insumos que so incorporados no processo para a produo de

cimento e a substituio de combustveis tradicionais, como por exemplo, de coque

de petrleo, atuando ento como um combustvel alternativo para a produo de

cimento (TOCCHETTO, 2005).

As fbricas de cimento portland sugerem como alternativa: a incorporao de

resduos industriais durante a produo de clnquer, incinerados em seus fornos que

atingem uma temperatura de at 1450, realizando assim, a destruio desses

resduos, sem prejuzo a qualidade de seu produto.

A esse processo d-se o nome de coprocessamento, pois o resduo1

tambm uma fonte para gerao de energia trmica, sendo ele um combustvel

alternativo utilizao de coque de petrleo, de Gs Liquefeito de Petrleo (GLP) e

outros derivados do petrleo, ou substituinte de matrias-primas.

Segundo Kihara (2008), o coprocessamento de resduos uma tecnologia

regulamentada de destinao final de resduos em fornos de cimento, que no gera

novos resduos e contribui para a preservao de recursos naturais. No ano de

1 Aqueles que se apresentem nos estados slido, semisslido e os lquidos no passveis de tratamento convencional, resultantes de atividades humanas. Fica tambm estabelecido que o termo resduo compreende a

um nico tipo de resduo ou mistura de vrios, para fins de coprocessamento.

(www.ambientaldobrasil.com.br/pdfs/CONAMA_264-1999).

42

2010, a indstria brasileira de cimento coprocessou em seus fornos de clnquer,

cerca de 900 mil toneladas de resduos. Conforme (figura 4).

Figura 4 O coprocessamento nas etapas do processo de produo de cimento

Fonte: Processo de fabricao de cimento CEMBUREAU (2009) Adaptado pelo autor (2013).

Para este trabalho e no caso particular da indstria de cimento, entende-se

coprocessamento como sendo uma tcnica de reaproveitamento de resduos slidos

industriais, como substitutos parciais de matria-prima e, ou de combustvel na

etapa da produo de clnquer, na fabricao de cimento.

Conforme a Resoluo CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO

AMBIENTE (N 264, DE 26 DE AGOSTO DE 1999, CAPTULO I, Art. 2)2:

O coprocessamento de resduos dever atender aos critrios tcnicos fixados nesta Resoluo, complementados, sempre que necessrio, pelos rgos Ambientais competentes, de modo a atender as peculiaridades regionais e locais.

2 Esta Resoluo aplica-se ao licenciamento de fornos rotativos de produo de clnquer para

atividades de coprocessamento de resduos, excetuando-se os resduos: domiciliares brutos, os

resduos de servios de sade, os radioativos, explosivos, organoclorados, agrotxicos e

afins.(www.ambientaldobrasil.com.br/pdfs/CONAMA_264-1999).

43

Algumas fbricas de cimento tm como principal produto, utilizao de

resduos em seu processo produtivo. No Brasil, ele representa uma fatia importante

de um mercando em expanso, visto que essa uma tendncia real para as fbricas

de cimento, onde se abrem novas oportunidades de negcios, vistas as

caractersticas no mbito econmico, social e ambiental, ou seja, um ramo de

negcios que est diretamente vinculado com a sustentabilidade da produo

industrial, tambm para as fontes geradoras (ABCP, 2010).

As indstrias de cimento podem receber os resduos diretamente dos

geradores ou, quando necessrio, por meio de empresas qualificadas para

adequao de parmetros qumicos ou fsicos, denominadas blendeiras, ou

empresas de solues ambientais que intermediam as negociaes, com o objetivo

de tratar os resduos em conformidade com a necessidade das indstrias

cimenteiras, trazendo agilidade, segurana e qualidade operacionalizao do

coprocessamento.

Na cidade de Mossor, j se apresenta como oportunidade de negcios para

04 (quatro) empresas com sedes fora do estado do RN e do Brasil, que emergem

nestas atividades de caracterizao e tratamento de resduos, denominadas em

suas razes sociais como empresas que negociam solues ambientais, com

histrico destas atividades em outros lugares, como: Bahia, Alagoas, So Paulo e no

PERU. Figura 5.

Figura 5 Fluxo do resduo para coprocessamento

Fonte: ABCP (2012).

Para a realizao do coprocessamento se fazem necessrios controles que

proporcionem segurana na operao e alimentao dos resduos, garantindo a

proteo no apenas do processo industrial e a permanncia da qualidade do

44

produto final, cimento, mas tambm do meio ambiente, da sade e segurana

ocupacional.

Conforme o CONAMA 264 (1999); USEPA (2000). Dentre as condies

seguras, podem ser citadas:

Sistema de exausto dos gases nos fornos tem uma eficincia acima de

99%.

O monitoramento na chamin permite acompanhamento on line de

parmetros tais, como material particulado, monxido de carbono (CO),

compostos de enxofre (SOx), compostos de nitrognio (NOx) e

monitoramento especial de metais pesados, dioxinas e furanos.

O encontro das matrias-primas temperatura ambiente com gases a 350

C, em contra-corrente, cria condies favorveis condensao de

metais pesados ou outros materiais volatilizados no interior do forno. Desta

forma, estes retornam para o interior do forno e, devido ao atrito entre os

materiais, favorece a absoro de metais pesados e outros contaminantes.

A atmosfera alcalina no interior do forno favorece a neutralizao dos

contaminantes cidos. - Visto que a temperatura na chama chega

2000C e na regio de queima atinge 1450C, a parte orgnica dos

resduos completamente destruda pelas altas temperaturas, atmosfera

alcalina e tempo de residncia no forno.

A parte mineral fundida e incorporada estrutura cristalina do clnquer.

Os fornos so monitorados 24 horas por dia por sistemas automatizados e

por pessoal qualificado.

Os materiais a serem coprocessados so previamente aprovados e

dosados em propores seguras.

A qualidade do produto assegurada porque os contaminantes reagem

com outros materiais no interior do forno, tornando-se inertes e insolveis.

Incorporam-se estrutura cristalina do cimento.

Nem todos os resduos podem ser coprocessados nas fbricas de cimento,

diversos fatores devem ser levados em considerao quando decidir sobre a

adequao desses materiais. Estes incluem a composio qumica do produto final

45

(cimento), bem como o impacto ambiental do processo de produo de cimento.

Exemplos de resduos que no so adequados para coprocessamento na indstria

cimenteira incluem os resduos nucleares, resduos hospitalares e resduos slidos

urbanos no tratados. (CEMBUREAU, 2005 apud SILVA, 2010).

Visando garantir sade e segurana, as cimenteiras possuem planos de

emergncia, treinamento para seus colaboradores, bem como controles e

monitoramento de sade do trabalhador, com uma criteriosa avaliao do resduo,

como parte inicial do procedimento de aceitao de resduos.

2.3.2 Fabricao de cimento Portland

O processo de fabricao, em linhas gerais compreende de processos

geolgicos acelerados, transformando matrias-primas, rearranjando os elementos

qumicos em novos compostos. Inicialmente as matrias-primas so preparadas,

modas, transformando as rochas fontes de clcio, silcio, ferro e alumnio, em sua

maior parte, em farinha ou cru de clnquer. (SILVA, 2010).

A produo de cimento , resumidamente, uma combinao da explorao e

beneficiamento do calcrio e da argila (matrias-primas). Estas so fundidas em um

forno a temperatura de aproximadamente 1.450C. O resfriamento desta fuso

resulta no clnquer, que modo recebe a mistura de outros materiais que determina

os diversos tipos de cimentos disponveis no mercado, no caso desta pesquisa, os

tipos de cimentos fabricados na empresa de estudo so: CP II Z 32 RS e CP IV 32

RS. (ABCP, 2012).

Conforme tabelas 01, 02, 03 e 04 os tipos de cimentos fabricados pela

indstria, possui flexibilidade para substituio dos insumos, no caso do cascalho

substituindo o calcrio, para fabricao do clnquer, desde que sua composio

qumica, todas as fases seguintes gerem subprodutos dentro dos critrios de

aceitao normatizados, para fabricao da farinha crua e do clnquer.

Das composies abaixo, este estudo ir deter s composies em massa

(%) dos insumos utilizados na produo dos cimentos e exigncias qumicas

normatizadas, embora os resultados dos ensaios fsicos para os tipos de cimento em

estudo sejam tambm necessrios e importantes, para a evidncia do atendimento

aos critrios de aceitao do controle de qualidade no produto final (cimento),

46

conforme determinam as normas NBR 11578 de Cimento Portland Composto e NBR

5736 de Cimento Portland Pozolnico. Resultados dos cimentos produzidos com o

resduo coprocessado, podem ser identificados nos anexos I e II desta pesquisa.

Tabela 01: Composio em massa (%) dos insumos utilizados na produo dos cimentos

Tipos de Cimento Portland

Sigla Classe

De Resistncia (MPa)

Clnquer + Gesso

(%)

Material Pozolnico (Z)

(%)

Composto CP II-Z 25

32 40

94-76 6-14

Pozolnico CP IV 25 32

85-45 15-50

Fonte: Adaptado das NBR 11578 e NBR 5736 pela autora (2013).

Os critrios dos ensaios qumicos que auxiliam na caracterizao do produto

cimento, referente Perda ao Fogo (PF), xido de Magnsio (MgO), Anidrido

Sulfrico (SO3), Resduo Insolvel (RI) e Dixido de Carbono (CO2), esto

demonstrados na tabela 02.

Tabela 02: Exigncia qumica normatizada para os respectivos cimentos

Cimento Norma PF (%) MgO (%) SO3 (%) RI (%) CO2 (%)

Composto CP II Z

NBR-11578

6,5 6,5 4,0 16,0 5,0

Pozolnico CP IV

NBR-5736 4,5 6,5 4,0 n.a 3,0

*n.a : no se aplica - Fonte: Adaptado das NBR 11578 e NBR 5736 pela autora (2013).

Os critrios estabelecidos como exigncias fsicas e mecnicas para os

cimentos devem ser submetidos cuidadosa inspeo e amostragem, levando em

considerao o clnquer utilizado para a fabricao.

Tabela 03: Exigncia fsica normatizada para os respectivos cimentos

Cimento Norma Finura # 200 (%)

Finura Blaine

(m2/Kg)

Incio Pega

(h)

Exp. Quente (mm)

Resist 1 dia (MPa)

Resist 3 dia (MPa)

Resist 7 dia (MPa)

Resist 28 dia (MPa)

CP II Z NBR-

11578 12,0 260 1 5 n.a 10,0 20,0 32,0

CP IV NBR-

5736 8,0 n.a 1 5 n.a 10,0 20,0 32,0

*n.a : no se aplica - Fonte: Adaptado das NBR 11578 e NBR 5736 pela autora (2013).

47

Outros tipos de cimento so fabricados no Brasil, conforme tabela 04 abaixo,

mas, esta pesquisa ir se delimitar aos tipos de cimentos j mencionados, como:

Cimento Portland Composto CP II Z e Cimento Portland Pozolnico CP IV, que

se destacam como os mais consumidos na regio, e fabricados em Mossor-RN.

Tabela 04: Especificaes dos cimentos brasileiros Sigla do Classe de C O M P O N E N T E S (% E M M A S S A) Cimento Resistncia Clinquer + Gsso Escria Pozolana Material Carbontico

CP I 25-32-40 100 0 CP I-S 25-32-40 99-95 1-5 CP II-E 25-32-40 94-56 6-34 0 0-10 CP II-Z 25-32-40 94-76 0 6-14 0-10 CP II-F 25-32-40 94-90 0 0 6-10 CP III 25-32-40 65-25 35-70 0 0-5 CP IV 25-32 85-45 0 15-50 0-5 CP V-ARI n.a 100-95 0 0 0-5 CPP G 100 0 0 0

*n.a : no se aplica Fonte: Elaborada pela autora (2013).

O cimento Portland um produto obtido pela pulverizao de clnquer

constitudo essencialmente de silicatos hidrulicos de clcio, com certa proporo de

sulfato de clcio natural e, eventualmente, de adies de substncias que modificam

suas propriedades, ou facilitam seu emprego. (SILVA, 2010).

A temperatura do forno de clnquer, combinado com o lead time do processo

de clinquerizao que gira em torno de 45 minutos ideal para a destruio de

resduos. A zona de queima tem uma temperatura mdia de 1.450C e a

temperatura da chama equivalente a 2.000C. A atmosfera alcalina favorece a

neutralizao dos contaminantes, a parte inorgnica fundida e incorporada

estrutura do clnquer, e a parte orgnica completamente transformada em gua e

dixido de carbono (H2O e CO2), que so expelidos com os gases de tiragem do

processo (KIHARA, 2008).

Segundo dados da Associao Brasileira de Cimento Portland (2012), as

matrias-primas alternativas so incorporadas diretamente no produto, como por

exemplo, o alumnio, o ferro, a slica so incorporadas na farinha para a obteno do

clnquer conforme especificao para atendimento de qualidade e o gesso, aditivo

final que retm gua no cimento, aumentando seu tempo de manipulao em suas

destinaes finais. O processo de fabricao de cimento , essencialmente, a

calcinao e a fuso de um material constitudo aproximadamente de 94% de

calcrio, 4% de argilas e 2% de xidos frrico e alumnio para o caso do cimento

48

portland composto, podendo ter outras composies para o cimento portland

pozolnico.

Devido, principalmente, s altas temperaturas no forno rotativo de clnquer, o

complexo cimenteiro demanda o consumo de grandes volumes de combustveis.

Assim, as cimenteiras so confrontadas com os dilemas da sustentabilidade, que

vo desde a garantia de suprimentos de matria-prima e de insumos energticos at

o cumprimento de normas e padres legais.

Atravs de dados da Associao Brasileira de Cimento Portland (2012), se

verifica os primeiros testes para coprocessamento de resduos em fornos de

clnquer3 no exterior. Iniciando a partir de 1973 nos Estados Unidos e Japo, em

1974 no Canad, 1976 na Europa, e no Brasil ocorrem os primeiros licenciamentos e

testes industriais no ano de 1990. Embora, Busato (2008), cita que desde 1952, em

Volta Redonda, dava-se incio o uso de co-produtos de outras empresas nos fornos

de clnquer de cimenteiras brasileiras.

Segundo Kihara (2008), o Brasil possui 35 plantas licenciadas para executar a

atividade de coprocessamento, o que corresponde a 80% dos fornos do pas, sendo

que em Mossor no RN, j existe planta de cimento licenciada para realizar

coprocessamento.

Em se tratando de fabricao de cimento, cabe uma meno sobre o impacto

do seguimento nas questes da sustentabilidade.

O concreto considerado, material mais usado no mundo, depois da gua, e

sua produo cresce aceleradamente. Seu processo de manufatura envolve a

utilizao de diversos tipos de matrias-primas, e o cimento o principal e

atualmente responsvel por cerca de 5% das emisses de CO2 no mundo, o

principal gs associado ao aquecimento global, ocasionado principalmente pela

queima de combustveis derivados do petrleo nos fornos de clnquer. ABCP (2012).

Atualmente, os ndices de emisses de CO2 podem apresentar minimizao,

com as pesquisas e incentivos que conduzem as indstrias de cimento, no sentido

3 Componente bsico do cimento, constitudo principalmente de silicato triclcico, silicato diclcico,

aluminato triclcico e ferro aluminato tetraclcico.

(www.ambientaldobrasil.com.br/pdfs/CONAMA_264-1999).

49

de que os tipos de cimentos estudados, sejam fabricados com a utilizao de

combustveis alternativos no derivados de petrleo, a partir de biomassas, casca de

castanha de caju e lquido da casca de castanha, aliados ao coprocessamento de

resduos substituintes de combustveis, e menos agressivos, como: pneus e outros

resduos com poder calorfico acima de 3.500 kcal/ kg, e enxofre menor ou igual a

2%.

2.3.3 Controle da Poluio do Ar

Os primeiros regulamentos que estabelecem limites para as emisses no

intencionais de dioxinas e furanos de fornos de cimento surgiram, no Rio de Janeiro,

atravs da Norma Tcnica NT-574, publicada em agosto de 1938. Em 1996 a

CETESB publicou a translation9, que traz em seu primeiro captulo um resumo da

legislao dos Estados Unidos da Amrica, de onde vieram os principais conceitos

contidos nas normas brasileiras, sobre regulamentao para a atividade de

coprocessamento no estado de So Paulo. (BUSATO, 2008).

A poluio do ar pode ser definida como o resultado da alterao das

caractersticas fsicas, qumicas, biolgicas normais da atmosfera, de forma a causar

danos ao ser humano, flora, fauna e aos materiais, para restringir o pleno uso e

gozo da propriedade ou afetar negativamente o bem-estar da populao. (PHILIPPI

JR.; ROMRO; BRUNA, 2009).

Os principais poluentes atmosfricos, mais encontrados nas indstrias de

cimento, so: partculas totais em suspenso que se enquadram nos padres

primrios de Qualidade do Ar como as concentraes de poluentes que,

ultrapassadas, podero afetar a sade da populao, e os que se enquadram nos

padres secundrios como as concentraes de poluentes abaixo das quais se

prev o mnimo efeito adverso sobre o bem-estar da populao, assim como o

mnimo dano fauna, flora, aos materiais e ao meio ambiente em geral. Os limites

estabelecidos para cada padro podem ser verificados no CONAMA 3 (1990).

(PHILIPPI JR.; ROMRO; BRUNA, 2009)

A Resoluo CONAMA 316 (2002) foi base legal imposta pelo rgo

ambiental do Estado do Rio Grande do Norte, para cumprimento da cimenteira no

50

ato do teste de queima com o resduo coprocessado, j que no perodo dos testes,

a Resoluo CONAMA 386 (2006) estava sendo submetida anlise pela equipe do

CONAMA e empresrios do ramo cimenteiro, em detrimento do grau de dificuldade

das indstrias adequarem suas tecnologias, em tempo do cumprimento da Lei

386/2006.

A legislao CONAMA 316 (2002) estabelece controle tambm, para os

poluentes orgnicos persistentes e de funcionamento dos sistemas de

intertravamento, e inorgnicos na forma particulada, agrupadas em conjunto como:

a) Classe 1: vinte e oito centsimos de miligrama por normal metro cbico

incluindo: 1. cdmio e seus compostos, medidos como cdmio (Cd); 2.

mercrio e seus compostos, medidos como mercrio (Hg); 3. tlio e seus

compostos, medidos como tlio(Tl);

b) Classe 2: um miligrama e quatro dcimos por normal metro cbico

incluindo: 1. arsnio e seus compostos, medidos como arsnio (As); 2.

cobalto e seus compostos, medidos como cobalto (Co);3. nquel e seus

compostos, medidos como nquel (Ni); 4. telrio e seus compostos, medidos

como telrio (Te); 5. selnio e seus compostos, medidos como selnio (Se);

c) Classe 3: sete miligramas por normal metro cbico incluindo: 1. antimnio e

seus compostos, medidos como antimnio (Sb); 2. chumbo e seus

compostos, medidos como chumbo (Pb); 3. cromo e seus compostos,

medidos como cromo (Cr); 4. cianetos facilmente solveis, medidos como

Cianetos (CN); 5. cobre e seus compostos, medidos como cobre (Cu); 6.

estanho e seus compostos medidos como estanho (Sn); 7. fluoretos

facilmente solveis, medidos como flor (F); 8. mangans e seus compostos,

medidos como mangans (Mn); 9. platina e seus compostos, medidos como

platina (Pt); 10. paldio e seus compostos, medidos como paldio (Pd); 11.

rdio e seus compostos medidos como rdio (Rh); 12. vandio e seus

compostos, medidos como vandio (V).

Existem tambm os materiais particulados (poeiras, fumos, fumaa e nvoas),

e gases e vapores. No caso do coprocessamento em fornos de clnquer, os

poluentes que sero emitidos, dependero da composio dos resduos que sero

coprocessados, segundo o CONAMA 316 (2002). (BRASIL, 2002)

51

As fontes de poluio do ar so entendidas como qualquer processo natural

ou artificial que possa liberar ou emitir substncias para a atmosfera de forma a

torn-la poluda. As fontes antropognicas so os processos e operaes industriais

como a queima de combustveis de maneira geral, coprocessamento, os processos

de combusto como incineradores de lixo, queima de lixo ao ar livre, poeiras

fugitivas provocadas pela movimentao de veculos e outras. No caso de

coprocessamento em indstrias de cimento, as fontes de poluio do ar, podem ser

fixas e mveis, conforme as tecnologias utilizadas no processo produtivo. (PHILIPPI

JR.; ROMRO; BRUNA, 2009).

As emisses atmosfricas decorrentes das atividades de produo de clnquer

da Unidade de Mossor so controladas, por sistemas de controle de poluio do ar,

baseado em filtros de tecido e precipitador eletrosttico, que bloqueiam a emisso

de particulados para o meio ambiente. As emisses de gases e materiais

particulados, gerados no processo de fabricao do cimento so monitorados de

forma contnua, para atender aos limites legais do coprocessamento, estabelecidos

pelas Leis Internacionais, Nacionais, Estaduais e Municipais, descritas no decorrer

desta pesquisa.

2.4 LEGISLAES APLICVEIS

Culley (1998), apud Alexandre Neto; Campos; Shigunov (2009) cita que em

1970, o presidente americano Richard M. Nixon assinou uma ordem executiva e

consolidou a criao de uma nica agncia ambiental americana: a Federal

Environmental Protection Agency (EPA). O propsito da EPA tornou-se, a partir de

ento: proteger nosso ambiente hoje e para as futuras geraes, seguindo e

obedecendo as leis determinadas pelo Congresso Americano e nossa misso maior,

que de controlar a poluio nas reas relacionadas a: ar, gua, resduos,

pesticidas, radiao e substncias txicas, sempre em cooperao com os governos

locais e estaduais. E suas aes vm contribuindo para muitas empresas

americanas e brasileiras desenvolverem uma cultura ambiental sistmica.

52

Corroborando com os objetivos desta pesquisa sob o aspecto legal, Fiorillo

(2004), apresenta aspectos dos princpios norteadores do direito ambiental

brasileiro, em relao ao princpio do desenvolvimento sustentvel, que sustenta a

viso de que um pas deve atender s necessidades presentes da sociedade sem,

entretanto, comprometer as futuras geraes. Fundamentado na idia de que

possvel, e necessrio, que o desenvolvimento econmico de um pas ocorra sem a

destruio do meio ambiente, ou seja, que exista um equilbrio entre o

desenvolvimento econmico e meio ambiente.

A Constituio Federal Brasileira, em seu Artigo 23, trata de forma abrangente

e moderna os assuntos relacionados preservao do meio-ambiente e ao

desenvolvimento sustentvel da economia, reservando a unio, aos estados, ao

distrito federal e aos municpios, a tarefa de proteger o meio ambiente e de controlar

a poluio. (BRASIL, 1988).

H todo um sistema de rgos federais, destinado a atribuir eficcia

legislao ambiental. O Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA)

compreende o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, rgo normativo,

consultivo e deliberativo), o Ministrio do Meio Ambiente (rgo central com

atribuies de coordenao, superviso e controle da Poltica Nacional de Meio

Ambiente), e o Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovveis (IBAMA, o rgo executivo). Completa o SISNAMA, ainda, outros

rgos da administrao federal, fundaes pblicas voltadas proteo do meio

ambiente, e entidades dos poderes executivos estaduais e municipais (Secretarias

Estaduais e Municipais do Meio Ambiente; Agncias Ambientais CETESB/ FEEMA/

COPAM/ IAP/ CRA e outras), em suas respectivas jurisdies. (ROCHA; LINS;

ESPRITO SANTO, 2011).

Em termos legais, as principais Leis federais para controle de emisses dos

fornos de cimento so a Resoluo CONAMA 264 (1999), que dispe sobre

procedimentos e critrios especficos do coprocessamento e da coincinerao, a

Resoluo CONAMA 316 (2002), que trata dos procedimentos e critrios para o fun-

cionamento de sistemas de tratamento de resduos, CONAMA 386 (2006) que altera

o art. 18 da Resoluo n 316 (2002), e recebe complemento da Resoluo 436 de

22 de dezembro de 2011, a Lei N 12.305, de 02 de agosto de 2010 que trata da

Poltica Nacional de Resduos Slidos e prev a extino dos lixes at 2014.

53

Os resduos somente podero ser dispostos em aterros quando todas as

possibilidades de aproveitamento tiverem sido esgotadas.

Neste contexto, a indstria de cimento se apresenta como uma das

alternativas ambientais adequadas para recuperao energtica e reaproveitamento

como matrias-primas, com alguns tipos de resduos, conforme previsto em Lei.

(ABCP, 2012).

Nos aspectos legais do Estado do Rio Grande do Norte, segue a Lei n 6.347

de 09 de dezembro de 1992, adotando, tambm, para fiscalizao os padres

federais, como CONAMA 3 (1990) e demais j citadas.

No municpio de Mossor, so estabelecidas obrigaes de forma sistmica,

atravs da Lei Orgnica de Mossor de 03 de abril de 1990 e Lei Complementar

municipal n 26 de 08 de dezembro de 2008, cabendo ao rgo do Estado do Rio

Grande do Norte, a liberao dos licenciamentos, fiscalizao, acompanhamento e

controle dos requisitos legais especficos para coprocessamento nas indstrias

cimenteiras.

2.5 BENEFCIOS SOCIOAMBIENTAIS

Faz-se mister que as empresas assumam o planejamento integrado de

produtos, processos e da qualidade a eles associada, bem como, da sade e

segurana das pessoas envolvidas, o que tacitamente implica a gesto integrada do

meio ambiente quer internamente, ambiente de trabalho, quer externamente,

ambiente social coletivo. So desafios para gestores, populaes e governos, em

torno de um objetivo comum, um futuro comum. (BARBOSA FILHO, 2011).

No aspecto de otimizao da gesto de resduos, por referir-se s sadas no

intencionais de um processo, considerada uma fonte valiosa de oportunidades de

reduo de desperdcio, pela adoo de prticas como: reduzir a gerao de

resduos atravs da utilizao de processos menos poluentes; recusar o

recebimento de materiais, insumos, equipamentos e outros bens em embalagens e

invlucros que geram resduos ao serem descartados; reutilizar os resduos para

aumentar a sua vida til. (OLIVEIRA, 2007).

54

Barbosa Filho (2011) corrobora com a compreenso do tema, quando cita,

reciclar, tornar possvel o uso do recurso por outro processo, ainda que em outra

organizao, e reutilizar, tratar o recurso de modo a torn-lo disponvel, mais uma

vez, para a mesma ou outra utilidade.

Em muitos casos possvel encontrar usos alternativos para materiais que

no podem mais ser utilizado, para os fins que previamente estavam destinados,

seja na empresa de origem ou em outra que possua a tecnologia e o processo

adequado para a reutilizao. Este aspecto determinante inclusive na reduo do

custo de materiais envolvidos no processo. (OLIVEIRA, 2007).

Conforme a Poltica Nacional de Resduos Slidos (LEI N 12.305, DE 02 DE

AGOSTO DE 2010, Art. 3):

Captulo VII - a destinao final ambientalmente adequada: destinao de resduos que inclui a reutilizao, a reciclagem, a compostagem, a recuperao e o aproveitamento energtico ou outras destinaes admitidas pelos rgos competentes do Sisnama, do SNVS e do Suasa, entre elas a disposio final, observando normas operacionais especficas de modo a evitar danos ou riscos sade pblica e segurana e a minimizar os impactos ambientais adversos. Captulo XVIII - reutilizao: processo de aproveitamento dos resduos slidos sem sua transformao biolgica, fsica ou fsico-qumica, observadas as condies e os padres estabelecidos pelos rgos competentes do Sisnama e, se couber, do SNVS e do Suasa;

A prtica de reciclar de forma a garantir o aproveitamento dos resduos como

matria-prima para outros processos. Depois de esgotadas as possibilidades de

utilizao possvel, a partir de um processo de transformao, converter o que era

lixo em matria-prima til. preciso, no entanto, avaliar a aplicabilidade destas

propostas, pois em alguns casos o processo de reciclagem caro, e depende desta

avaliao a deciso de realiz-lo. Estes resduos podem minimizar o uso dos

recursos naturais, que precisam ser utilizados pelas indstrias cimenteiras, seja na

substituio com os minrios para compor as matrias-primas ou com os

combustveis utilizados nos fornos de clnquer. (OLIVEIRA, 2007).

Ferreira (2009), cita a prtica da reciclagem, como sendo todas as aes cujo

objetivo seja o de permitir a reutilizao de materiais e/ ou produtos, de modo a

estender seu ciclo de vida e diminuir os problemas com o depsito de dejetos ou de

emisso de poluentes.

55

A reciclagem, recuperao de resduos slidos industriais em geral, trata-se

de transformar os resduos em matria-prima, gerando economias no processo

industrial. Isto exige vultosos investimentos com retorno imprevisvel, j que

limitado o repasse dessas aplicaes no preo do produto, mas esse risco reduz-se

na medida em que o desenvolvimento tecnolgico abre caminhos mais seguros e

econmicos para o aproveitamento desses materiais. Para incentivar a reciclagem e

a recuperao dos resduos, alguns estados possuem bolsas de resduos, que so

publicaes peridicas, gratuitas, onde a indstria coloca os seus resduos venda

ou para doao. (MONTEIRO, 2006).

A prtica de reciclagem se converge na alternativa proposta pela pesquisa em

estudo, pois, alm dos benefcios sociais gerados pelos diversos produtos

derivados, o cimento tambm contribui, em seu processo produtivo, para retirar

resduos do meio ambiente [...] A indstria do cimento coloca seus fornos

disposio de outros setores para a minimizao de resduos industriais. Essa

alternativa de destruio de resduos, considerada uma das mais eficientes,

denominada coprocessamento. Alm dos benefcios ao meio ambiente, uma

atividade que gera empregos diretos e indiretos e regulamentada, em nvel

nacional, pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (ABCP, 2012).

Como destaque desses benefcios, cita-se a construo da gesto do

conhecimento sustentvel, que se torna objeto de estudo e discusso a nvel

internacional, atravs do SIMAI Seminrio Internacional de Meio Ambiente

Industrial e Sustentabilidade, em seu 14 ano consecutivo de realizao e trata da

insero de novos paradigmas, implementao de tecnologias ambientais e

contextualizao do mercado de bens e servios na atualidade, visando o

desenvolvimento de aes em consonncia com o meio ambiente, disseminando no

seguimento cimenteiro a cultura scio-ambiental. (ABCP, 2012)

A rea de meio ambiente tem demonstrado um crescimento exponencial no

Brasil, representado, principalmente, pelo aumento de investimentos

socioambientais, ganhos financeiros e gerao de empregos nas empresas. Assim,

a programao do SIMAI conta com temas multidisciplinares, mas que se

complementam e so apresentados a um pblico diversificado que busca

referenciais para sua formao sustentvel. (ABCP, 2012).

56

Outra tcnica que merece destaque a da produo mais limpa, que teve seu

conceito designado pela United Nations Environmental Program UNEP, em 1988,

como a aplicao contnua de uma estratgia preventiva e integrada, aplicada a

processos, produtos e servios, com benefcios para todas as partes interessadas.

(OLIVEIRA; ALVES, 2007).

A UNIDO (United Nations Industrial Development Organization) define a

Produo Mais Limpa (P+L), como:

[...] a aplicao de uma estratgia tcnica, econmica, ambiental e tecnolgica integrada aos processos e produtos, a fim de aumentar a eficincia no uso de matrias-primas, gua e energia, atravs da no gerao, minimizao ou reciclagem dos resduos gerados, com benefcios ambientais e econmicos para os processos produtivos (FIESP apud ESPINOSA; BACHEGA, 2011).

Nesse sentido, a Produo Mais Limpa (P+L) o conjunto de aes

destinadas preveno da gerao de resduos e efluentes, ou, em sua ltima

instncia, a reutilizao de rejeitos dos processos produtivos, que podem ser

aplicadas nas vrias etapas dos processos de transformao, partindo do

planejamento de produtos e processos at a destinao adequada e retorno de

resduos. (CORREIA; JERNIMO, 2012).

Os eventos dessa natureza buscam contribuir para a aplicao de

ferramentas que visam a sustentabilidade do planeta, aliadas ao aprimoramento da

competitividade e rentabilidade no setor industrial global atravs da troca interativa

de conhecimento, e o fomento de aes proativas no cenrio do meio ambiente

industrial, para a capacitao do profissional moderno.

Vantagens que podem ser citadas do coprocessamento para a sociedade,

com relao s outras tecnologias de disposio de resduos, so: minimizao

tcnica e ambientalmente aprovada, de resduos industriais e passivos ambientais;

preservao de recursos energticos no-renovveis pela substituio do

combustvel convencional; preservao de jazidas; contribuio sade pblica, por

exemplo, na eliminao de focos de dengue (pneus) e a reduo da emisso de

gases de efeito estufa; a destruio de resduos no coprocessamento tem a

57

premissa de no gerar passivos ambientais; de no gerar subprodutos, como cinzas,

pois permite incorporao no processo de fabricao de cimento. ABCP (2012).

Ferreira; Siqueira; Gomes (2009) cita o caso de empresas brasileiras que tem

diretrizes na reduo da gerao de resduos, no aumento da reutilizao interna

dos resduos, no desenvolvimento de novas aplicaes para seus coprodutos,

destinao final adequada dos resduos e coprodutos, e fazem investimentos na

ordem de R$ 4,4 milhes/ ano, no apoio a pesquisas que desenvolvam novas

formas de utilizao de resduos e coprodutos atravs de convnios mantidos com

universidades e Fundaes de pesquisas.

3 METODOLOGIA

Nesta pesquisa, procurou-se verificar como o coprocessamento do cascalho

em fornos de clnquer, torna-se uma alternativa vivel diante da possibilidade de

utilizao dentro da cidade de Mossor e regio.

Segundo Ruiz (2002), a palavra mtodo consiste no grupo de etapas e

processos a serem vencidos ordenadamente na investigao dos fatos ou na

procura da verdade. o mtodo que possibilita descobrir a regularidade que existe

nos fatos, tornando-se um caminho racional para se chegar a um fim e que ser

executado atravs de tcnicas adequadas e convenientes. Em relao

metodologia da pesquisa utilizada em um trabalho cientfico, esta deve orientar o

pesquisador na busca de seus objetivos e constitui um pressuposto importante para

o trabalho.

O mtodo utilizado nesta pesquisa foi o hipottico-dedutivo. Segundo Marconi;

Lakatos (2008), esse mtodo inicia-se pela percepo de uma lacuna nos

conhecimentos, acerca do qual formula hipteses e, pelo processo de inferncia

dedutiva, verifica-se a predio da ocorrncia de fenmenos abrangidos pela

hiptese. Hiptese uma suposio que antecede a constatao dos fatos e tem

como caracterstica, uma formulao provisria, a qual se faz necessrio testar para

determinar a sua validade (LAKATOS; MARCONI, 2008).

58

3.1 TIPO DE PESQUISA

Para realizar uma determinada pesquisa, preciso que se considere a

existncia de diversos tipos de pesquisa: as explicativas, descritivas e exploratrias.

Alm de ainda considerar que existem as pesquisas de campo e bibliogrfica, que

tambm podem estar interligadas e serem manifestadas a partir de estudos de caso,

pesquisa experimental, qualitativa e/ ou quantitativa (LAKATOS, 2008).

Essa pesquisa foi desenvolvida a partir de um trabalho de campo, onde foram

explorados os contedos qualitativo e quantitativo sobre a viabilidade tcnica e

ambiental do reaproveitamento dos resduos cascalhos de perfurao, atravs dos

fornos de clnquer na cidade de Mossor, mediante a operao de indstrias de

cimento licenciadas e com foco na relao sustentvel, para as empresas

envolvidas.

Foi utilizado o estudo de caso, por meio da aplicao de questionrios,

conforme apndices A e B, com um ou mais mtodos, para recolher as 03 amostras

das informaes e demonstrar dados qualitativos e quantitativos, dos resultados.

Mas, vale salientar que, para a realizao deste estudo, primeiramente foi

utilizada uma pesquisa bibliogrfica, com pesquisa de natureza qualitativa, com

carter descritivo, para observar, registrar, analisar e correlacionar fatos ou

fenmenos (variveis) sem manipul-los.

Foi utilizada a tipologia adotada por Boaventura (2007); Lakatos; Marconi

(2008), atravs de dados que foram coletados em sites do governo, site de empresa

geradora do resduo de petrleo, pesquisas em livros e artigos cientficos,

monografias, dissertaes e resultados da empresa cimenteira, alvo de projeto piloto

com o coprocessamento do resduo, no Estado do Rio Grande do Norte, com base

no CONAMA 264, 1999. (BRASIL, 1999).

No perodo de abril de 2012 janeiro de 2013, foram realizadas visitas

indstria de cimento em Mossor, e central de tratamento de resduos na localidade

do Canto do Amaro, que se situam no Estado do Rio Grande do Norte, e so

licenciadas para o coprocessamento de resduos cascalhos de perfurao, e

tratamento de resduos de perfurao de poos de petrleo, respectivamente.

59

Com observao qualitativa especfica, em uma das duas centrais de

tratamento de resduos, localizada no Canto do Amaro, na cidade de Areia Branca -

RN. A escolha desta empresa foi decorrente da experincia j existente no ramo de

tratamento de resduos para coprocessamento, e aproximao desta, com a

cimenteira localizada em Mossor-RN.

Foram analisados documentos tcnicos e os aspectos legais pertinentes ao

coprocessamento de resduos em fornos de clnquer, considerando os parmetros

necessrios para adequar a utilizao do cascalho de perfurao, na substituio do

calcrio e demais minerais estabelecidos pela Associao Brasileira de Cimento

Portland para fabricao do cimento.

3.2 DELIMITAO DO ESTUDO

A pesquisa est compreendida dentro da linha de pesquisa de tecnologias

ambientais com rea de concentrao em coprocessamento de resduos e sua

viabilidade tcnica com a utilizao do resduo de cascalhos de perfurao de

poos de petrleo, nos fornos de clnquer de empresas cimenteiras em Mossor.

Atravs das empresas pesquisadas, foram analisados laudos, caracterizaes

e relatrios tcnicos oriundos do teste em branco e de queima do citado resduo, em

conformidade com o CONAMA 264 (1999).

3.3 UNIVERSO E AMOSTRA

Foram identificadas 03 indstrias de cimento instaladas em Mossor e regio,

mas, apenas 01 cimenteira de Mossor foi inserida no estudo.

Existem 02 centrais de tratamento de resduos de sondas de perfuraes de

petrleos, localizadas na cidade de Mossor-RN e Areia Branca, e ambas foram

visitadas, embora apenas a empresa diretamente envolvida na pesquisa, seja a

central de tratamento de resduos localizada na cidade de Areia Branca RN, no

universo que deu suporte para anlise descritiva e comparativa aos padres de

referncia luz da legislao, prtica e teorias.

O mercado local est aquecido para o seguimento de gerenciamento e

tratamento de resduos industriais, com direcionamento para os resduos gerados

60

nas sondas de perfurao de petrleo. Atualmente, empresas esto instaladas e

licenciadas no estado do RN para a realizao de servios, que envolve desde

consultorias, projetos de engenharia, solues biotecnolgicas, tecnologias

ambientais e tratamentos fsico-qumicos. Cita-se: Cetrel Lumina Solues

Ambientais hoje, denominada FOZ do Brasil S/A e objeto dessa pesquisa, e outras

como: Qualitex Engenharia e Servios Ltda, Essencis Solues Ambientais e GRI

Gerenciamento de Resduos Industriais, que no faro parte do escopo desta

pesquisa.

3.4 COLETA DE DADOS E AMOSTRAGENS

Considerando a viso de Pdua (2007) de que a coleta e o registro dos

dados pertinentes ao assunto tratado a fase decisiva da pesquisa cientfica, a ser

realizada com o mximo de rigor e empenho do pesquisador, e vendo que a forma

mais segura para isso dava-se no contato direto com a gesto dos contratos na

central de tratamento de resduos, e equipe de engenharia da indstria de fabricao

de cimento, foi optado pela entrevista. Para tanto, foi realizado um contato, por

telefone, com todas as organizaes envolvidas, foi agendada uma visita para

explicar os objetivos da pesquisa, captar dados tcnicos atravs de fotos, observar

os resduos dispostos no local, e responder aos questionamentos sobre ela.

Foram realizadas perguntas diretas e indiretas, conforme apndices A e B,

como forma de verificar no s a resposta pronta, mas analis-la conforme

expressividade apresentada pelo entrevistado e relacionar isso com os relatrios,

laudos e resultados laboratoriais, padres de referncia luz da legislao, prtica e

teoria.

Para a coleta de dados foi adotada, anlise de dados tcnicos e legais do

governo, relatrios e estudos da empresa contratada para tratar resduos de sondas

de perfurao de poos de petrleo, pesquisas com experincias e relatos, registros

de ensaios fsicos e qumicos de matrias-primas, produtos intermedirios e

acabados j realizados em testes industriais, conforme anexos I, II, III, IV e V, com

base na NBR 10.004, 10.007 e amostragem com base na NBR 5429, no perodo de

agosto de 2012 janeiro de 2013.

61

A utilizao de fontes primrias a partir dos dados coletados, e exame dos

documentos utilizados pela empresa estudada foram necessrios, para

compreenso dos registros gerados no decorrer dos testes, que alimentaram os

relatrios finais para entrega ao rgo ambiental. Assim como, as fontes

secundrias, de classes bibliogrficas que nortearam os comparativos de dados

explanados no texto, e constatados no anexo VI.

Com foco no aspecto sustentvel, foi verificado que a cimenteira desenvolve

aes da ISO 14001 de Sistema de Gesto Ambiental, com prticas de preservao

ambiental desde o ano 1986, na recuperao de reas degradadas para

atendimento de condicionantes das licenas das jazidas, mas, de forma proativa,

desenvolve projetos com plantio de reas verdes desde o ano de 2005, com a

produo em viveiro prprio e plantio de 3.000 rvores nativas e exticas, conforme

o propsito do plantio, dentro do espao industrial e nas reas de entorno da

indstria.

Sendo que 70% destas rvores foram selecionadas com o fim de confinar os

espaos com emisses de poeira, como forma de biomonitoramento nos casos de

excessos de poeiras em suspenso, gerando tomadas de aes imediatas, para os

sinais de emisses fugitivas nos processos. E os demais 30% das rvores

plantadas, tem como objetivo criar um cinturo verde, entre a indstria e o

desenvolvimento urbano que se aproxima. Conforme figura 6.

Figura 6 Cinturo verde na cimenteira em Mossor-RN.

Fonte: Elaborada pela autora (2013).

62

Ferreira; Siqueira; Gomes; Faur et al., (2009) cita: Industrias que utiliza

recursos naturais em grande escala e possuem sistema de gesto ambiental,

normalmente mantm uma rea de vegetao nativa e de rea reflorestada que

auxilia o sistema de controle ambiental sobre emisses de material particulado e

poeiras fugitivas. Alm disso, o chamado cinturo verde contribui para: reter

partculas em suspenso, amenizar a temperatura das reas internas, diminuir o

nvel de rudos e proteger o solo contra eroso, conforme pode ser visto nos

resultados a seguir.

Para as anlises qumicas realizadas por espectrometria de raios X e

fotometria de chama, foram consideradas as normas tcnicas, com exame de

documentao direta e indireta de laudos, caracterizaes do resduo cascalhos,

produtos e subprodutos, ensaios e estudos, j elaborados e aprovados pelo rgo

ambiental do Estado do RN. Figura 7.

Figura 7 Equipamentos utilizados na anlise qumica por espectrometria de raio x e fotometria de chama.

Fonte: O AUTOR (2012)

63

Para coleta de amostras, anlises fsico-qumicas e estudos de disperses

atmosfricas, normalmente so obrigatrios nos testes em branco e de queima com

os resduos para coprocessamento, o atendimento as Normas Brasileiras (NBR)

ABNT MB 3355 US EPA 013 (Fluoretos) e EPA SW 846 Method 0030 (VOST) que

ser utilizada se houver fraes volteis (ponto de ebulio maior que 30C, e menor

que 100C), incluindo outras Normas Tcnicas e Normas Norte Americanas quando

necessrias.

Para atendimento legal, foram realizadas medies isocinticas para os testes

em branco e de queima, com os resultados analticos sendo comparados, com os

valores de referncia, e estudos semelhantes realizados na rea estudada, sendo

possvel, observar relaes e comportamentos de parmetros com insumos e

resduos no coprocessamento. Conforme figura 8.

Figura 8 Amostragens atmosfricas nas chamins, com gases e MP para teste em branco, 1 ETAPA.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste em Branco RTB, para coprocessamento em forno de clnquer (2007).

Para atendimento da Resoluo Conselho Nacional do Meio Ambiente

CONAMA N 264, de 26 de agosto de 1999, a empresa em estudo, elaborou

relatrios referentes aos testes previstos, seguindo:

/

/ / /

64

Art. 12 - Previamente realizao do Teste em Branco. a empresa interessada apresentar para aprovao do rgo Ambiental, o Plano de Teste em Branco, contemplando os requisitos mnimos para execuo do teste, abrangendo os seguintes itens: (...) VI. parmetros operacionais que sero monitorados no processo: inclui taxas de alimentao (de combustvel, de matrias-primas e de material particulado recirculado) e equipamentos de controle operacional, com os respectivos limites de deteco (monitores contnuos de presso e temperatura do sistema forno e temperatura na entrada dos equipamentos de controle de poluio atmosfrica e emisses de CO e O2); VII. avaliao das emisses atmosfricas para os seguintes parmetros: material particulado, Sox, Nox, HCI/C12, HF e elementos e substncias inorgnicas listadas nos arts. 28, 29 e 30 desta Resoluo.

Figura 9 Amostragens atmosfricas nas chamins, com gases e MP para o

teste de queima 2 ETAPA.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ, para

coprocessamento em forno de clnquer (2008).

O mtodo de descarrego e armazenamento provisrio do resduo cascalho de

perfurao, saindo diretamente das sondas de perfurao, localizadas em Mossor

e regio, com umidade na faixa de 45%, foi minimizada para at 10%, em detrimento

do fator climtico favorvel da regio, e movimentao na baia do resduo, tornando-

o homogneo e seco, favorecendo o consumo em batelada, no processo industrial,

para a fase do teste de queima.

Na alimentao do processo, foi seguido o plano de teste de queima,

previamente aprovado pelo rgo ambiental, que estabeleceu os critrios de

recebimento, armazenamento no processo, alimentao, tecnologias utilizadas e

sistemticas de dosagem.

65

Figura 10 Cascalho armazenado para utilizao no processo da indstria de

cimento Mossor-RN.

Fonte: O AUTOR (2012).

As tecnologias utilizadas foram inspecionadas para ser precisas e a

quantidade do resduo dosado no processo, foi previamente estudada, de modo a

no trazer impacto negativo no processo e no material semi-elaborado, no caso a

farinha crua, j que a qualidade da farinha condiciona a produo de clnquer e

cimento dentro dos padres normativos de qualidade.

A Resoluo do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA N 264, de

26 de agosto de 1999, estabelece parmetros operacionais que foram analisados

em confronto com os fixados no mbito legal, durante os testes em branco e de

queima do resduo no processo.

No caso da indstria estudada, foram realizadas amostragens isocinticas na

chamin do forno, para determinao da concentrao e a taxa de emisso de

material particulado, SOx, NOx, Fluoretos, HCl + CL2, THC, HCN e metais de

interesse especfico, de acordo com o Estudo de Viabilidade de Queima aprovado

pelo rgo ambiental do Estado, em obedincia ao CONAMA 264 (1999).

Durante os testes foram coletadas amostras de farinha, p do eletrofiltro e

clnquer, captadas na alimentao do forno, p de retorno do filtro e sada do

resfriador de clnquer respectivamente. Cada amostragem foi composta por trs

coletas de uma hora ou duas horas cada, considerando o parmetro em estudo.

Estas amostras foram misturadas dando origem uma amostra composta de cada

material e representativa no perodo, conforme mostra o fluxograma da figura 11.

66

Figura 11 - Fluxograma da coleta e preparao de amostra de farinha,

clnquer e p do eletrofiltro e chamin do forno de clnquer.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste em Branco RTB, para

coprocessamento em forno de clnquer (2007).

O material de estudo foi selecionado e dividido por assunto a ser descrito,

com analise das tcnicas mais utilizadas para disposio dos rejeitos da perfurao

terrestre de poos de petrleo, e foi dada maior nfase na tcnica de

coprocessamento para o cascalho, que foca o objeto da pesquisa.

Foram identificados os tipos de relatrios gerados pela central de tratamento

de resduos, para evidenciar as caracterizaes dos resduos de cascalhos de

perfurao a serem negociados com as cimenteiras para coprocessamento.

Os laudos de anlises qumicas e fsicas mostraram os resduos mais

compatveis com a qualidade dos minerais e matrias-primas a serem substitudos

no processo de fabricao de cimento.

Para realizao deste trabalho, foram executadas as etapas visualizadas na

figura 12, que apresenta o fluxograma dividido em 05 grandes fases: aquisio de

67

dados, busca e seleo de dados, base de dados, definio de aplicativos nos

bancos de dados e anlise de dados.

Figura 12 Fluxograma metodolgico de pesquisa de campo.

68

Fonte: O AUTOR (2013)

69

3.5 ANLISE E TRATAMENTO DOS DADOS O tratamento dos dados foi descritivo a partir das anlises dos documentos e

observaes no qual aps a coleta de dados, houve uma comparao desses,

correlacionando-os com o estudo, para atender os objetivos da pesquisa.

A anlise para interpretao dos resultados analticos foi realizada, atravs da

comparao com valores de referncia, a partir de estudos semelhantes da

literatura, trabalhos anteriores realizados na rea estudada, com a confeco de

grficos bidimensionais para observar relaes e comportamento de parmetros

com insumos e resduos no coprocessamento. Na anlise dos dados foram

trabalhados valores mdios, mximos e mnimos da literatura e da legislao.

4 APRESENTAO E DISCUSSO DOS RESULTADOS

Nesta seo, so apresentados os resultados da pesquisa a partir da

tabulao dos dados, segundo o questionrio aplicado na empresa de tratamento de

resduos, blendeira no RN e os resultados dos testes realizados com o resduo no

processo cimenteiro.

4.1 ANLISE DESCRITIVA DOS RESULTADOS DA ENTREVISTA NA CENTRAL

DE TRATAMENTO DE RESDUO.

Esta primeira parte contm os resultados dos questionrios aplicados na

empresa selecionada, como objeto de estudo do setor de tratamento de resduos,

enaltecendo o desenvolvimento de discusses tcnicas, legais e ambientais.

4.1.1 Informaes gerais sobre os respondentes Na Central de tratamento de resduos, existem 02 colaboradores envolvidos

diretamente nas atividades de coprocessamento, e prontamente responderam s

pesquisas, sendo todos do sexo masculino, sendo argumentado pelos

respondentes, que essa seleo ocorre naturalmente, em virtude das rotinas de

viagens.

70

Percebe-se que os colaboradores envolvidos diretamente nas negociaes

dos contratos de coprocessamento fazem parte do quadro da empresa e todos so

administradores ou gerentes de contratos.

Os dados demonstram que os respondentes tm acima de 07 anos de

experincia no ramo dessa atividade. O que pode favorecer a aptido para negociar

e dar o suporte que as cimenteiras necessitam, desde os contatos com rgos

ambientais at os profissionais tcnicos envolvidos na operao, j que conhecer as

atividades do empreendimento uma caracterstica fundamental nesse processo.

O dado sobre o tempo de experincia dos respondentes indica que o tempo

de empresa varia de 05 a 09, sendo que o mais experiente lidera as atividades, o

que pode favorecer o desenvolvimento de aptido em demais colaboradores e

treinamentos nos parceiros das cimenteiras, j que a atividade requer dinamismo e

conhecimento tcnico sobre o resduo, diante de alguma expectativa nova no

decorrer do coprocessamento, e o lder necessitar se ausentar.

Quanto ao grau de instruo dos respondentes, os resultados indicam que o

nvel de Ps-graduao na rea de atividade em estudo caracteriza-se com nvel

predominante, identificando-se que h uma preocupao por parte dos profissionais

em relao qualificao profissional, na rea ambiental e de segurana no

trabalho.

4.1.2 Caracterizao da empresa

Nesta seo, descrevem-se as caractersticas da empresa participante da

pesquisa. Dentre os aspectos investigados, tm-se: localizao da empresa; tempo

de atuao; quantidade de empregados; porte; natureza jurdica; certificaes ISO

9001, ISO 14001, BS OHSAS; aspectos que contriburam para decises de

instalao dessa empresa no RN, assim como para outras empresas de tratamento

de resduos instaladas no RN.

Quanto ao tempo de existncia da empresa, verificou-se que a empresa tem

maturidade no mercado do estado do RN e regio Nordeste, estando na faixa de 10

anos.

Quanto ao nmero de funcionrios da empresa pesquisada, foi evidenciado

um total de 20 colaboradores, destes, 80% atuando na parte operacional e 20% na

71

administrativa, diretamente na unidade do Canto do Amaro. Conforme se pode

perceber, essa uma caracterstica do setor, que apesar de ser prestadora de

servios, envolve uma boa quantidade de colaboradores operacionais, por ser uma

atividade que necessita de mo-de-obra operacional, no recebimento, transporte,

manuseio, tratamento e destinao dos resduos.

A classificao a empresa quanto ao porte, se equipara classificao do

Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social (BNDES), considerando a

receita operacional bruta anual, em reais.

A classificao, de acordo com o BNDES, aplicvel tanto indstria, quanto

ao comrcio e aos servios. A Carta Circular n 64/02, de 14 de outubro de 2002,

afirma que: microempresas so aquelas com receita operacional bruta anual de at

R$ 1.200 mil (um milho e duzentos mil reais); pequenas empresas so aquelas que

possuem receita operacional bruta anual superior a 1.200 (um milho e duzentos mil

reais) e inferior ou igual a R$ 10.500 mil (dez milhes e quinhentos mil reais);

mdias empresas so aquelas que possuem receita operacional bruta anual superior

a R$ 10.500 mil (dez milhes e quinhentos mil reais) e inferior ou igual a R$ 60

milhes (sessenta milhes de reais); e grandes empresas so aquelas que possuem

receita operacional bruta anual superior a R$ 60 milhes (sessenta milhes de

reais).

A empresa pesquisada se equipara ao perfil de grande porte, quando

considerada a receita operacional anual. Sendo a empresa de tratamento de

resduo, de grande porte, se constata o nvel de responsabilidade e compromisso da

organizao, gerando expectativa positiva na parceria com cimenteria, que tambm

de grande porte, principalmente se for considerado o aspecto de co-

responsabilidade nos aspectos legais ambientais.

Considerando a natureza jurdica da organizao, detectou-se que a empresa

se classifica como sociedade annima, o que justifica o seu porte de grande

empresa.

Quanto s certificaes nas ISO 9001, ISO 14001 e BS OHSAS

18001:2007, a empresa possui as trs, e inclui o escopo de Areia Branca - RN. E

verifica-se uma relao direta destes dados com o objetivo de descrever os aspectos

legais do tratamento de resduos gerados nos poos de perfuraes de petrleo

terrestres.

72

Destaca-se que certificaes oferecem um diferencial de responsabilidade

scio-ambiental para as negociaes de coprocessamento, pela forte relao destas

com os requisitos legais, ambientais, previdencirios e trabalhistas.

O mercado cimenteiro por se tratar de processos consolidados no mercado

nacional e internacional, exige algumas dessas certificaes, que corresponde a um

conjunto de diretrizes para boas prticas nos processos e tem como objetivos

manter a confiana do produtor x cliente, na qualidade de sistemas de gesto e na

segurana dos processos; minimizar impactos danosos ao meio ambiente, aumentar

a eficincia no uso de recursos naturais (minrios e gua), substituio de matriz

energtica por no derivados de petrleo, alm de garantir atitude responsvel

quanto sade e segurana do trabalhador.

Os aspectos que mais contriburam para a deciso de instalao da empresa

no Canto do Amaro foram unnimes, identificando que o fato da atividade de

perfurao de poos de petrleo terrestre ser destaque no estado do RN foi

determinante para a deciso de instalao da empresa de tratamento de resduos na

cidade do Canto do Amaro, prximo s sondas de perfuraes.

Em relao existncia de outras empresas similares instaladas e

devidamente licenciadas para atividade similar, os entrevistados citaram que das 04

empresas, 03 atuam diretamente com o ramo petrolfero e tratam o resduo cascalho

de perfurao, e 01 atua em outros seguimentos e em outros estados, mesmo

instaladas no RN. Evidenciando a possibilidade de demandas de resduos, no

somente para serem tratados em Mossor-RN, mas, tambm em outros estados da

regio nordeste.

4.1.3 Aspectos tcnicos do tratamento ao coprocessa mento de resduos

Como a pesquisa trata do reaproveitamento do resduo cascalho de

perfurao, essa seo tem como objetivo investigar os aspectos tcnicos do

tratamento, ao coprocessamento de resduos cascalhos de perfurao na cidade de

Mossor.

Os dados identificaram como principais dificuldades enfrentadas nas

atividades de tratamento, reciclagem e destinao de resduos cascalhos de

perfurao, as tcnicas de transformao ou tratamento dos resduos, havendo

73

coerncia entre o objetivo de identificar uma tcnica para reciclar ou reaproveitar o

resduo cascalho de perfurao oriundo de poos de petrleo terrestres, a partir das

dificuldades j identificadas, com aes j previamente pensadas de forma a

minimizar ou evitar resultados indesejados.

Nesse sentido, pode-se perceber que h uma preocupao quanto ao

tratamento de resduos de forma sustentvel e tecnicamente vivel aos processos

envolvidos.

Ao questionar a empresa investigada, sobre quais os principais fatores que

influenciaram na formalizao de parcerias para destinao dos resduos de

cascalhos, os entrevistados, citaram que, identificar parceiros locais para

reaproveitamento, reuso e reciclagem destes resduos, influenciaram de forma

significativa na expectativa de formar negociaes, principalmente com as

cimenteiras j instaladas e as previstas de se instalarem, j em fase de

licenciamento e montagem.

De acordo com os estudos de Santi; Sev Filho (1999), apud Rocha; Lins;

Esprito Santo (2011), muitos dos principais tipos de resduos empregados no

coprocessamento tm relao direta com os disponveis, nas regies onde as

fbricas esto instaladas, reduzindo, dessa forma, os gastos com frete. Colaborando

com o objetivo de Identificar uma tcnica para reaproveitar o resduo cascalho

oriundo de poos de petrleo terrestres.

De acordo com os dados apresentados, sobre como era realizada a

disposio dos resduos de cascalhos de perfurao, antes das parcerias com as

centrais de tratamento de resduos, 100% dos entrevistados responderam que a

tcnica de armazenamento em diques de perfurao junto prpria fonte geradora

era a mais utilizada.

Os tratamentos de resduos podem ser realizados, alternativamente, em trs

locais distintos: junto prpria fonte geradora; em outra instalao que tenha

interesse em utilizar o material recuperado; em instalaes especializadas no

tratamento de resduos. Para tirar partido dos efeitos sinrgicos que se podem

alcanar tratando resduos de diversas categorias em um mesmo local, foi

desenvolvido o conceito - Central de Tratamento de Resduos CRT. A simbiose

qumica entre resduos cidos e bsicos, resduos oxidantes e redutores etc.,

74

facilitar o tratamento conjunto desses resduos e poder resultar em menores

gastos com reagentes, energia, gua etc.(TOCCHETTO, 2005).

Principalmente, quando os contratos de coprocessamento, cita o blend de

resduos, que previamente tratados nas blendeiras, so tambm recebidos pelas

cimenteiras, para serem utilizados na fabricao da farinha.

No mtodo de impermeabilizao de diques de perfurao, em condies

normais de perfurao terrestre, os cascalhos, aps serem separados do fluido de

perfurao, so deslocados para um dique, onde permanecem com os rejeitos

lquidos at o final da perfurao. Estes resduos, a depender do tipo de fluido de

perfurao utilizado, podem conter produtos txicos. Sem uma proteo adequada,

os rejeitos que possuem produtos qumicos, metais pesados e sais, com o tempo

podem percolar atravs da formao, indo atingir o lenol fretico. (SOUZA; LIMA,

2002).

Os autores citam os efeitos sinrgicos que se pode alcanar tratando resduos

de diversas categorias em um mesmo local, no caso das centrais de tratamento de

resduos em estudo, em detrimento do armazenamento em diques nas fontes

geradoras.

Sobre os questionamentos dos aspectos positivos e negativos da tcnica de

coprocessamento, todos citaram como positivo, a substituio de matria-prima, com

economia de jazidas, eliminao de riscos de contaminaes de solo e guas

subterrneas; e negativo: custo mais elevado para a destinao ou

reaproveitamento do resduo cascalho.

Esta percepo das respostas remete a anlise sob o ponto de vista de que a

tcnica de coprocessamento tem mais custo, mas, no gera passivos ambientais,

como cinzas, para posterior destinao, enquanto que a tcnica de armazenamento

em diques, alm de gerar necessidades constantes de monitoramento, gera riscos

de contaminaes e adequao posterior, cabendo a deciso dos empresrios, com

base em estudos econmicos direcionados, analisar e decidir sobre qual a melhor

prtica. O aspecto econmico da tcnica de coprocessamento deste resduo est

sendo indicado como sugesto para continuidade de pesquisas nesta linha temtica.

Os entrevistados foram solicitados a responder quais as aes que a central

de tratamento est executando para facilitar as negociaes de coprocessamento de

resduos com as cimenteiras, e as respostas ficaram divididas, 01 entrevistado,

75

respondeu que seria a implantao de tecnologias para adequao de

especificaes dos resduos para atender as cimenterias, o outro cita o apoio

oferecido aos futuros parceiros nas negociaes de licenciamentos junto aos rgos

ambientais do estado.

4.1.4 Aspectos legal e sustentvel do coprocessamen to de resduos

De acordo com os dados apresentados pelos entrevistados, ao serem

questionados sobre quais os aspectos legais estratgicos do tratamento e

destinao dos resduos cascalhos, que prioritariamente precisam ser atendidos,

todos responderam que os requisitos legais, federais, estaduais e municipais so

determinantes para o andamento das negociaes de tratamento e destinao dos

resduos.

O que inclusive justifica, o compromisso das empresas envolvidas com as

certificaes ISO e BS OHSAS 18001:2007, que estabelece requisitos e diretrizes

para gesto de excelncia, nos pilares da qualidade, ambiental, sade e segurana,

e social.

Os entrevistados ao serem interrogados sobre os critrios legais e tcnicas

requeridas pela central de resduos para coprocessamento, 100% respondeu que as

exigncias legais ambientais dos licenciamentos, critrios tcnicos operacionais para

os resduos, desde o tratamento at o coprocessamento, e os nveis de

compatibilidade para os processos receptores so determinantes, para as centrais

de resduos negociar os resduos, o que refora o entendimento dos autores,

Cembureau (2005) apud Silva (2010), de que nem todos os resduos podem ser

coprocessados nas fbricas de cimento, j que diversos fatores devem ser levados

em considerao quando se decidir sobre a adequao desses materiais. Estes

incluem a composio qumica do produto final (cimento), bem como o impacto

ambiental no processo de produo de cimento.

Neste aspecto, cabe a contribuio com o objetivo de descrever os aspectos

legais do tratamento de resduos gerados nos poos de perfuraes de petrleo

terrestres.

Os dados questionados sobre quais as principais barreiras para as

cimenteiras adotarem a tcnica de coprocessamento, tiveram como respostas de

76

100% dos entrevistados, que a falta de metodologia para alimentao do resduo

nas cimenteiras, uma das mais significativas, tendo em vista o rigoroso controle de

qualidade que requisitado no produto final, exigncias legais, tcnicas e

ambientais que norteia o processo de fabricao de cimento, sem contar a escassez

de recursos naturais adicionais, que continuamente requer pesquisas e testes

laboratoriais com alta complexidade de engenharia.

Limites tecnolgicos so normalmente os principais empecilhos para o

prosseguimento de projetos, sendo que a anlise e viabilidade tcnica tm a funo

de identificar estas barreiras, e quando constatadas, devem constar nos relatrios

finais e apresentados aos rgos ambientais, que pode solicitar um plano de ao

da empresa, para poder liberar a execuo do projeto. O que no o caso da

empresa em estudo, que optou por terceirizar as tecnologias que no tinha

disponvel, de forma a no impedir a aprovao do rgo no projeto de

coprocessamento. (OLIVEIRA, 2007).

Silva (2010), explica que o processo de fabricao de cimento, em linhas

gerais compreende de processos geolgicos acelerados, transformando matrias-

primas, rearranjando os elementos qumicos em novos compostos. Inicialmente as

matrias-primas so preparadas, modas, transformando as rochas fontes de clcio,

silcio, ferro e alumnio, em sua maior parte, em farinha ou cru de clnquer.

Essa explanao corrobora com a resposta do problema desta pesquisa,

sobre como o coprocessamento do cascalho de perfurao em fornos de clnquer,

torna-se uma atividade vivel em consonncia com a legislao ambiental, diante da

possibilidade de utilizao desta alternativa dentro da cidade de Mossor e regio,

quando percebido o nvel de responsabilidade e compromisso das empresas

envolvidas, nos aspectos de atendimento legal, garantia da qualidade do produto,

em respeito s limitaes impostas pela viso sustentvel nas negociaes, no

visando somente o aspecto econmico do coprocessamento.

A instalao de diversas cimenteiras em Mossor e regio justifica a demanda

de coprocessamento para esses resduos, de acordo com os estudos de Santi e

Sev Filho (1999), apud Rocha; Lins; Esprito Santo (2011), muitos dos principais

tipos de resduos empregados no coprocessamento tm relao direta com os

disponveis, nas regies onde as fbricas esto instaladas, reduzindo, dessa forma,

os gastos com fretes e licenciamentos.

77

Os dados coletados dos entrevistados, sobre as tcnicas de tratamento,

destinao utilizadas pela empresa, para o resduo cascalho de perfurao de poos

terrestes de petrleo, respondeu em 100%, as tcnicas de disposio em aterro,

incinerao (quando ocorre, negocia as cinzas com cimenteiras, que inclusive

proposta para as prximas pesquisas) e coprocessamento. E quando indagados

sobre qual tcnica, que traz maior benefcio ambiental, econmico e social, foram

unnimes as respostas de que o coprocessamento a que traz maiores benefcios.

Confirmando a hiptese da pesquisa de que, o coprocessamento com

resduos cascalhos de perfurao em fornos de clnquer na cidade de Mossor

torna-se vivel, mediante a operao de indstrias de cimento licenciadas, com foco

na relao sustentvel para as empresas envolvidas.

Os questionamentos elaborados e respondidos foram importantes para

relacionar as prticas adotadas pela Central de Resduos, com os relatrios, laudos,

resultados laboratoriais, padres de referncia luz da legislao, prticas e

conhecimentos teorizados nesta pesquisa.

4.2 ANLISE DESCRITIVA DOS RESULTADOS DA OPERACIONALIZAO DO

RESDUO.

Esta segunda parte contm a anlise descritiva dos resultados dos testes com

a operacionalizao do resduo, desde o tratamento, blendagem at o

coprocessamento. As matrias-primas utilizadas na fabricao da farinha

demonstram compatibilidade com a composio qumica mdia, do resduo cascalho

de perfurao, conforme tabela 05.

Tabela 05 composio qumica do resduo cascalho de perfurao em comparao com as matrias-primas e farinha crua.

Parmetros

Cascalho (%)

Calcrio (%)

Argila (%)

Minrio de Ferro (%)

Fonolito (%)

Farinha Crua (%)

Perda ao Fogo

36,41 38,91 5,35 2,36 4,11 36,17

SiO2 13,43 8,20 76,29 33,63 63,95 13,19 Al2O3 2,30 3,10 11,29 5,67 13,81 3,55 Fe2O3 0,82 1,51 3,34 56,47 1,98 2,51 CaO 41,31 46,23 1,29 1,11 1,72 41,29 MgO 4,54 1,47 0,30 0,35 0,80 2,11 SO3 0,68 0,19 0,13 - - 0,28

Na2O 0,15 0,03 1,33 - 7,29 0,18 K2O 0,21 0,20 0,56 - 5,85 0,57

Fonte: O autor 2012 - Resultados obtidos pelo laboratrio de anlises bsicas de indstria em Mossor-RN.

78

Neste caso, o cascalho de perfurao se insere no coprocessamento

adicionado ao calcrio (matria-prima bsica para fabricao do cimento), uma vez

que o resduo no possui poder calorfico, para ser substituto de combustveis, alm

de apresentar caractersticas fsico-qumicas semelhantes as do calcrio, na

composio de carbonato de clcio (CaCO3), slica (SiO2), alumina (Al2O3) e xido

frrico expressos como Fe2O3, obtidos a partir de minerais e outros materiais ricos

nestes componentes, como o calcrio, argila e minrio de ferro.

Embora, de acordo com o conjunto de vrios minerais encontrados no perfil

geolgico de uma sondagem de perfurao em relao calcrio, arenito, argila e

ferro, dependendo dos teores encontrados no resduo de cascalho de perfurao,

podero ser analisados os seguintes fatores: se for mais rico em magnsio, substitui

o calcrio, se for mais rico em slica, substitui a argila, se for mais rico em ferro,

substitui o minrio de ferro, e assim, evolui o reaproveitamento do resduo cascalho

de perfurao, dentro do processo de fabricao de cimento. (BAUER, 1994 apud

MELLO, 2004).

Em anlise realizada em base seca do resduo cascalho de perfurao, em

fase de teste em sistema piloto numa cimenteira em Mossor, com amostras

coletadas conforme recomendao da NBR 10.007/2004 foi possvel verificar os

componentes que so mais importantes na composio da farinha4, que ir

alimentar o forno de clnquer, como: Carbonato de Clcio - CaCO3, Carbonato de

Magnsio - MgCO3, Cloreto de Potssio - KCl, Cloreto de Sdio - NaCl, Ferro - Fe,

Alumnio - Al, Slica Si e Anidrido Sulfrico - SO3, para somente ento ser

calculada a taxa de alimentao do cascalho na farinha, e estabelecer dosagem do

resduo no calcrio.

O calcrio e o cascalho so homogeneizados juntos, por terem em comum,

caractersticas, quanto sua composio qumica em potencial, como o xido de

clcio (CaO), a slica (SiO2), a alumina (Al2O3), o xido frrico (Fe2O3), certa

proporo de magnsia (MgO) e uma percentagem de anidrido sulfrico (SO3). Tem

4 Matria-prima finamente moda para a produo de clnquer, composta basicamente de carbonato de clcio (CaCO3), slica (SiO2), alumina (Al2O3) e xido frrico expressos como Fe2O3, obtidos a partir de minerais e

outros materiais ricos nestes componentes, como o calcrio, argila e minrio de ferro.

(www.proamb.com.br/leis_decretos/conama_436.pdf).

79

ainda, como constituintes menores, xido de sdio (Na2O), xido de potssio (K2O),

alm de outras impurezas de menor importncia. Os xidos de potssio e sdio

constituem os denominados lcalis do cimento (BAUER, 1994 apud MELLO, 2004).

Os resultados da anlise qumica do cascalho apresentam teores em massa

bruta, nas composies de dixido de slica (SiO2), xido de alumnio (Al2O3), xido

de ferro (Fe2O3), xido de clcio (CaO), xido de magnsio (MgO) e trixido de

enxofre (SO3), compatveis com os insumos que so utilizados para a composio

da farinha crua, dando maior nfase a sua similaridade com o calcrio, at no

momento da sua descarbonatao, ocorrendo tambm incorporao dos xidos de

sdio (Na2O) e o xido de potssio (K2O).

Grfico 01 Comparativo da composio qumica do resduo cascalho com o calcrio.

COMPARATIVO DA COMPOSIO QUMICA DOS RESDUOS CASC ALHO E CALCRIO

36,4138,91

13,43

8,2

2,3 3,10,82 1,51

41,31

46,23

4,54

1,470,68 0,190,15 0,030,21 0,20

10

20

30

40

50

Cascalho Calcrio

Val

ores

em

%

Perda aoFogo

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

Na2O

K2O

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio do Estudo de Viabilidade de Queima na indstria em Mossor RN. (2007).

Como o resduo cascalho de perfurao, um material inorgnico de acordo

com a NBR 10.004, o ensaio a ser feito antes de utiliz-lo no processo como

substituinte de matria-prima, o de Perda ao Fogo (PF), que varia entre 16,32% e

36,41%, dentro dos parmetros das matrias-primas utilizadas no processo de

fabricao de cimento, tornando-o aceitvel no processo, quando associado tambm

os resultados dos xidos de clcio (CaO) em 41,31% e do xido de slica (SiO2) em

80

13,43%, que favorece a utilizao do resduo com o minrio calcrio calctico, no

processo de fabricao da farinha crua.

Grfico 02 Comparativo da composio qumica do resduo cascalho com o produto em elaborao farinha crua.

COMPARATIVO DA COMPOSIO QUMICA DOS RESDUOS CASC ALHO E FARINHA CRUA

36,41 36,17

13,43 13,19

2,33,55

0,822,51

41,31 41,29

4,542,11

0,68 0,280,15 0,180,21 0,57

0

10

20

30

40

50

Cascalho Farinha Crua

Val

ores

em

%

Perda aoFogo

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

Na2O

K2O

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio do Estudo de Viabilidade de Queima na indstria em

Mossor RN. (2007).

perceptvel a aproximao dos resultados de Perda ao Fogo (PF) com

36,17% da farinha em relao 36,41% do cascalho, do xido de clcio (CaO) com

41,29% da farinha em relao a 41,29% do cascalho, contribuindo com mdulos

qumicos de saturao de cal, mdulo de slica e mdulo de alumnio, to

importantes para assegurar uma finura adequada na farinha, para uma queima

eficiente, com menor temperatura no clnquer e minimizao de necessidades

energticas no forno, alm de contribuir para o controle de qualidade do cimento

produzido.

De acordo com suas caractersticas fsico-qumicas, o cascalho de perfurao

classificado como resduo no-perigoso, classe II A - no inerte, o que reflete no

processo receptor do resduo, certa segurana de que o transporte, armazenamento

e alimentao no processo, no traro riscos sade humana, e mecanismos de

controle e preveno de impactos, podem ser simples e de baixo custo, tornando a

parceria da empresa que presta o servio de coprocessamento com a empresa

geradora uma alternativa vivel e sustentvel.

81

A luz da norma ABNT NBR 10.004 (2004), os parmetros analisados no

extrato solubilizado, apresenta contaminantes no cascalho de perfurao que requer

controle, conforme tabela 06 abaixo.

Tabela 06 Contaminantes encontrados no extrato solubilizado do cascalho.

Contaminantes Cascalho de perfurao mg/l

NBR 10.004, anexo H listagem n 8.

Alumnio (Al) 3,25 mg/l 0,2 mg/l

Cianetos (CN) 0,15 mg/l 0,10 mg/l

Fluoretos (F) 2,05 mg/l 1,5 mg/l

Sdio 251,3 mg/l 200 mg/l

Fonte: O autor (2012) - Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ, para coprocessamento em forno de clnquer. (2008).

Os contaminantes analisados apresentam resultados acima dos limites de

especificaes da NBR 10.004, mas, no laudo de caracterizao do resduo

cascalho, as caractersticas fsico-qumicas analisadas, na ABNT NBR 10.004:2004

consta, a classificao de resduo no perigoso, classe II A No inerte.

O gerador de resduos demonstra, por meio de laudo de classificao que seu

resduo em particular, no apresenta nenhuma das caractersticas de periculosidade

especificadas na norma. (ABNT NBR 10.004, 2004).

O que no impede o reaproveitamento do cascalho no coprocessamento em

fornos de clnquer, em detrimento do CONAMA 316 (2002), estabelecer sete

miligramas por normal metro cbico nas emisses de poluentes, e no mbito de

sade do trabalhador, este resultado se apresentar bem abaixo dos limites de

exposio, quando medido nos gases da chamin e comparado com o ndice

internacional de sade ocupacional que determina o limite de 9,0 mg/nm3, e OSHA

PEL: TWA 10 ppm (11 mg/m3) skin, NIOSH REL: ST (sort term) 4,7 ppm (5 mg/m3),

visto que estes dados so para o ambiente, e na chamin foi considerada a

disperso provocada pelos ventos e altura da chamin.

Existem limitaes operacionais, entretanto, quanto as possveis emisses de

alguns componentes, principalmente o cloreto de sdio, que pode formar colagens

nas paredes refratrias, se ultrapassar a taxa de 0,1% na carga da farinha, embora

no altere o produto final.

82

Resultados parciais no mbito legal podem ser verificados nas tabela 07, 08 e

09, e demonstram atendimento aos limites mximos estabelecidos nas legislaes

de referncia, no mbito federal e estadual.

Tabela 07 A amostragens isocinticas no forno de clnquer.5 Parmetros

Unidade

Resultados das coletas

no teste em branco

(mdia)

Resultados das coletas

no teste em branco

(Teores mximos

obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de

queima (mdia)

Teores mximos (CONAMA 264/1999)*

Teores mximos (CONAMA 436/2011)**

MP (a 11% de 02) mg/Nm3 66,79 68,59 67,99 70 50

SOx mg/Nm3 4,23 4,65 2,46 No especifica

do

No especifica

do NOx mg/Nm3 361,55 438,94 171,04 No

especificado

800

CO (a 7% de 02) ppmv 469,89 491,42 327,79 500 500 HCl Kg/h 0,0017 0,0025 0,4913 1,8 1,8

HF (a 7% de O2) mg/Nm3 0,4552 0,5571 3,5723 5 5

Hg (a 7% de O2) mg/Nm3 0,0226 0,0268 0,0030 0,05 0,05

Pb (a 7% de O2) mg/Nm3 0,0088 0,0115 0,0230 0,35 0,35

Cd (a 7% de O2) mg/Nm3 0,0029 0,0032 0,0032 0,10 0,10

TI (a 7% de O2) mg/Nm3 0,0026 0,00278 0,00338 0,10 0,10

Metais I (a 7% de O2)

mg/Nm3 0,2504 0,7387 0,0317 1,4 1,4

Metais II (a 7% de O2)

mg/Nm3 0,6989 1,5933 0,4748 7 7

THC (a 7% de O2)

ppmv 2,08 2,75 1,17 20 20

HCN (a 7% de O2)

mg/Nm3 1,7546 2,5723 0,4699 No especifica

do

No especifica

do * Parmetro considerado no perodo do teste de queima ** Parmetro atualizado pela legislao.

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

A Resoluo CONAMA N 264, DE 26 DE AGOSTO DE 1999, cita:

Art. 29 - Os limites de emisso dos poluentes podero ser mais restritivos, a critrio do rgo Ambiental local, em funo de alguns fatores, citados no CONAMA 264/99. (...) Art. 30 - Os limites de emisso para os parmetros SOx e NOx devero ser fixados pelos rgos Ambientais competentes, considerando as peculiaridades regionais. (...) Art. 35 - O monitoramento de quaisquer outros poluentes com potencial de emisso poder ser exigido, a critrio do rgo Ambiental competente.

5 * Medidas instantneas realizadas com analisador porttil de CO; * Parmetros de medio instantnea (art 28 da CONAMA 264); * MP material particulado; * Metais I As + Be + Co + Ni + Se + Te; * Metais II As + Be + Co + Cr + Cu + Mn + Ni + Pb + Sb + + Se + Sn + Te + Zn; * nd. No detectado.

83

Devendo ser observado que no perodo de 2008 2009, foram utilizados os

parmetros do CONAMA 264 (1999) e CONAMA 316 (2002) para as medies

isocinticas nos testes em branco e de queima com o cascalho de perfurao, cujos

resultados podem ser verificados nos anexos VII, VIII, IX, X, XI e XII, sendo que

atualmente, consta o CONAMA 382 (2006) e CONAMA 436 de 22 de dezembro de

2011, que seguem padres mais restritivos em relao aos limites mximos de

emisso de poluentes atmosfricos, para fontes fixas instaladas, ou com pedido de

licena de instalao, anteriores a 02 de janeiro de 2007.

Art. 2 Para o estabelecimento dos limites de emisso de poluentes atmosfricos foram observadas as seguintes premissas: [...]; IV - possibilidade de diferenciao dos limites de emisso, em funo do porte, localizao e especificidades das fontes de emisso, bem como das caractersticas, carga e efeitos dos poluentes liberados; e V - informaes tcnicas e mensuraes de emisses efetuadas no Pas bem como o levantamento bibliogrfico do que est sendo praticado no Brasil e no exterior em termos de fabricao e uso de equipamentos, assim como exigncias dos rgos ambientais licenciadores, conforme o CONAMA 436 (2011). (BRASIL, 2011).

Os resultados da tabela 07, quando comparados tambm com a Resoluo

CONAMA N 316, DE 29 DE OUTUBRO DE 2002, que dispe sobre procedimentos

e critrios para o funcionamento de sistemas de tratamento trmico de resduos,

tambm se apresenta dentro dos parmetros estabelecidos, para MP, CO, HF, Hg,

Pb, Cd, Tl, Metais I e Metais II. Conforme detalhamento nos grficos 03, 04, 05, 06,

07, 08, 09, 10, 11 e 12.

Grfico 03 Comparativo das amostragens isocinticas com o MP

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

66,79

68,59

67,99

70 70 70

65

66

67

68

69

70

71

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

MP (a 11% de 02) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

84

Para o MP os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 2,62% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 1,76% abaixo. Os resultados do teste de

queima em relao aos parmetros legais ficaram em 2,87% abaixo. Embora bem

prximos, permaneceram dentro dos padres, sendo percebido que os resultados

mdios do teste em branco, sinalizam que as emisses podem ser caractersticas

normais do processo de fabricao sem os resduos, que pode estar relacionado

mais diretamente com os tipos de insumos e condies climticas da regio, com os

arrastes de emisses e reemisses pelos ventos.

Grfico 04 Comparativo das amostragens isocinticas com o CO

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

469,89491,42

327,79

500 500 500

0

100

200

300

400

500

600

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

ppm

v

CO (a 7% de 02) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

Para o CO os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 4,38% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 43,35% acima. Os resultados do teste de

queima em relao aos parmetros legais ficaram em 34,44% abaixo.

O que pode caracterizar uma ineficincia no processo de queima, com

formao de colagem nas paredes do forno, no perodo da realizao do teste em

branco, com a operao normal de fabricao do cimento sem o resduo.

Os resultados mdios do teste de queima, j demonstram certa estabilidade

na operacionalizao do forno, podendo ser associado ao que cita Oliveira (2007),

sobre a possibilidade de sucesso com o estudo de viabilidade tcnica, quando feita

uma comparao com processos semelhantes realizados na prpria organizao,

85

atravs de experincias vividas pelos profissionais em outras empresas, atravs dos

benchmarks apropriados ou do feeling que os envolvidos com o estudo, precisam ter

para a avaliao da viabilidade final, ser bem sucedida.

Podendo ser observado uma melhoria tcnica na operao do forno de

clnquer, no intervalo de tempo entre a realizao do teste em branco e teste de

queima, resultando em emisses mais baixas de monxido de carbono (CO).

Grfico 05 Comparativo amostragens isocinticas com o HCl

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,0017 0,0025

0,4913

1,8 1,8 1,8

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

Kg/

h

HCl Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

Para o HCl os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 32% abaixo, j em relao aos resultados

do teste de queima, ficaram em 99,65% abaixo. Os resultados do teste de queima

em relao aos parmetros legais ficaram em 72,71% abaixo.

O CONAMA 264 (1999) estabelece, que os teores do cido clordrico (HCl),

podem ser monitorados de forma no contnua. Os resultados mdios dos testes em

branco e teores mximos de emisses, quase se nivelam no ponto do grfico,

estando bem abaixo dos padres legais, mas, nos resultados mdios do teste de

queima, os nveis de teores se elevam, e apesar de tambm estar abaixo dos limites

padres, h uma compreenso de que pertencendo a classe dos gases cidos,

alguns cuidados merecem serem mantidos, em detrimento dos efeitos txicos que

podem causar sobre os vegetais. Esta anlise contribui para o enfoque sustentvel

86

da hiptese desta pesquisa, com a prtica de coprocessamento, que no se

restringe somente anlise tcnica.

A alcalinidade do ambiente do forno contribui para neutralizar a ao de gases

cidos como o HCl, e tambm o enxofre, que pode reagir e deixar o forno sob a

forma de sulfatos.

percebido que vale uma anlise em estudos posteriores, sobre o fato do

resduo cascalho, sofrer uma contaminao direta do fluido de perfurao que

contm em suas misturas, produtos qumicos que podem ter correlao com o cido

clordrico, presente nos resultados dos testes de queima.

Ao passar pelo sistema de tratamento, o cascalho separado do fluido,

porm, no h uma remoo completa do fluido impregnado, pois, pode conter

elementos contaminantes tais como: metais pesados, leos, graxas dentre outros,

que so prejudiciais ao meio ambiente. (SOUZA; LIMA, 2002).

Grfico 06 Comparativo das amostragens isocinticas com o HF

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,4552 0,5571

3,5723

5 5 5

0

1

2

3

4

5

6

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

HF (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999) Fonte: Elaborada pela autora (2013)

Para o HF os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 18,29% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 87,26% abaixo. Os resultados do teste de

queima em relao aos parmetros legais ficaram em 28,55% abaixo.

Assim como HCl, o cido fluordrico (HF) tambm pode ser monitorado de

forma no contnua, segundo o CONAMA 264 (1999). Os resultados mdios dos

testes em branco e teores mximos de emisses ficaram bem prximos no grfico,

87

estando bem abaixo dos padres legais, mas, nos resultados mdios do teste de

queima, os nveis de teores se elevam, e apesar de tambm estar abaixo dos limites

padres, h uma compreenso de que pertencendo a classe dos gases cidos,

alguns cuidados merecem serem mantidos, em detrimento dos efeitos txicos e

cumulativo do flor sobre os vegetais.

Apesar do ambiente alcalino do forno ser propcio para remoo dos traos

dos cidos, como o HF produzido durante a queima no forno, ainda foram gerados

resultados bem alm do teste em branco. (ROCHA; LINS; ESPRITO SANTO, 2011).

Grfico 07 Comparativo das amostragens isocinticas com o Hg.

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,02260,0268

0,003

0,05 0,05 0,05

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

Hg (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

Para o Hg os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 15,67% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 653,33% acima. Os resultados do teste

de queima em relao aos parmetros legais ficaram em 94% abaixo.

Os resultados mdios do teste em branco com o mercrio (Hg), e teores

mximos dessas emisses, se apresentam graficamente elevados em relao aos

resultados mdios do teste de queima, que apesar de estarem abaixo dos limites

padres, gera uma compreenso de que pertencendo a classe dos metais pesados

classe I, alguns cuidados e controles merecem ser mantidos, em detrimento do

receio que se tem de haver uma transferncia para a atmosfera ou para o clnquer,

88

j que so mais volteis e so emitidos juntamente com os gases, pela chamin

principal do forno. (MILANEZ, 2007 apud ROCHA; LINS; ESPIRITO SANTO, 2011).

Grfico 08 Comparativo das amostragens isocinticas com o Pb.

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,0088 0,01150,023

0,35 0,35 0,35

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

Pb (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

Para o Pb os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 23,48% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 61,74% abaixo. Os resultados do teste de

queima em relao aos parmetros legais ficaram em 93,43% abaixo.

Os resultados mdios dos testes em branco e teores mximos de emisses

ficaram prximos no grfico, estando bem abaixo dos padres legais, mas, nos

resultados mdios do teste de queima, os nveis de teores se elevam, e apesar de

tambm estar abaixo dos limites padres, h uma compreenso de que pertencendo

a classe metais classe III, metais pesados, alguns cuidados merecem ser mantidos,

em detrimento do elemento chumbo (Pb) estar presente nas matrias-primas, como

argilas, nos combustveis de coque de petrleo e somente uma quantidade pequena

ser retida no cimento portland. O resto se volatiliza, se mistura com o material

particulado, e reintroduzido ao forno de clnquer. (SILVA, 2010).

No aspecto ambiental, o metal chumbo polui o solo, a gua e o ar, desta

forma, contamina os organismos vivos, com o seu efeito bioacumulativo, em toda a

cadeia alimentar (trfica). (PINTO, 2005 apud SILVA, 2010).

89

Frente aos riscos em potencial e aos parmetros tcnicos, Milanez (2007)

apud Rocha; Lins; Esprito Santo (2011) argumenta, que o coprocessamento no

destri todos os poluentes presentes nos resduos. Adicionalmente, a prtica do

coprocessamento pode aumentar significantemente a concentrao desses

materiais no cimento ou no p do eletrofiltro, que normalmente tambm

incorporado farinha crua.

Os nveis e as caractersticas das emisses dos poluentes atmosfricos

dependem das caractersticas tecnolgicas e operacionais do processo industrial,

em especial, dos fornos rotativos de clnquer, da composio qumica e mineralgica

dos insumos, e da composio qumica dos combustveis. (ROCHA; LINS;

ESPIRITO SANTO, 2011).

Grfico 09 Comparativo das amostragens isocinticas com o Cd.

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,0029 0,0032 0,0032

0,1 0,1 0,1

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

Cd (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

Para o Cd os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 9,38% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 9,38% abaixo. Os resultados do teste de

queima em relao aos parmetros legais ficaram em 96,80% abaixo.

Os resultados mdios dos testes em branco e teores mximos de emisses

ficaram bem prximos no grfico, bem abaixo dos padres legais, assim como nos

resultados mdios do teste de queima, e fazendo uma analogia com os resultados

apresentados nos teores de chumbo (Pb), pertencendo a classe de metais pesados,

90

semivolteis, alguns cuidados merecem ser mantidos, em detrimento dos efeitos de

carcinogenese ou mutagenicidade, que so suspeitos de causar aos seres

humanos.

No caso do chumbo (Pb), somente uma quantidade pequena retida no

cimento portland, o resto se volatiliza, se mistura junto com o material particulado, e

reintroduzido ao forno de clnquer. (SILVA, 2010).

Grfico 10 Comparativo das amostragens isocinticas com o TI

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,0026 0,00278 0,00338

0,1 0,1 0,1

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

TI (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013).

Para o TI os resultados mdios do teste em branco em relao aos resultados

das emisses mximas ficaram 7,14% abaixo, j em relao aos resultados do teste

de queima, ficaram em 23,53% abaixo. Os resultados do teste de queima em

relao aos parmetros legais ficaram em 96,60% abaixo.

Os resultados mdios do teste em branco, se apresentam bem abaixo dos

teores mximos dessas emisses, embora nos resultados mdios do teste de

queima apresente aproximao dos teores mximos de emisses, com os

resultados mdios do teste de queima, demonstrando todos os resultados com

teores bem inferiores aos padres legais.

Os nveis de teores do Tlio (Tl), pertencendo classe dos metais pesados

classe I, recomenda-se alguns cuidados e controles, em detrimento dos efeitos de

carcinogenese ou mutagenicidade, que so suspeitos de causar aos seres

humanos, e do receio que se tem, de haver uma transferncia para a atmosfera ou

91

para o clnquer, j que so mais volteis e so emitidos juntamente com os gases,

pela chamin principal do forno. (MILANEZ, 2007 apud ROCHA; LINS; ESPIRITO

SANTO, 2011).

Grfico 11 Comparativo das amostragens isocinticas com os Metais I.

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,2504

0,7387

0,0317

1,4 1,4 1,4

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

Metais I (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013).

Para os Metais I, os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 66,10% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 689,91% acima. Os resultados do teste

de queima em relao aos parmetros legais ficaram em 97,74% abaixo.

Os resultados mdios do teste em branco, com os metais da classe I (As, Be,

Co, Ni, Se, Te) se apresenta muito abaixo dos teores mximos dessas emisses, e

nos resultados mdios do teste de queima, apresenta teores bastante inferiores aos

padres legais, mas, em se tratando de metais pesados, classe de metais I,

semivolteis e no volteis, normalmente so incorporados ao clnquer.

Assim como, Milanez (2007) apud Rocha; Lins; Esprito Santo (2011) ressalta

restries e cuidados com a incorporao de metais pesados no clnquer, outra linha

de pesquisa cita, que os metais pesados, como arsnio (As), nquel (Ni), selnio

(Se), no so destrudos durante uma incinerao, e so frequentemente liberados

para o ambiente, em formas at mais concentradas e perigosas do que no resduo

original.

Equipamentos de controle de poluio podem remover alguns desses metais

das emisses, mas, mesmo os mais modernos no eliminam com segurana todos

92

eles. Os metais pesados no desaparecem, so transferidos para as cinzas ou para

os filtros, que acabam posteriormente sendo aterrados. (GREENPEACE, 2013).

Por outro lado, os autores Malviya e Chaudhary (2006) apud Rocha; Lins;

Esprito Santo (2011) desenvolveram pesquisas, sobre um processo capaz de

converter os metais para uma forma menos instvel. Dessa forma, os autores

identificaram o cimento Portland como um suporte ideal para viabilizar esse mtodo,

atravs de testes de lixiviao, e por possuir pH alto suficiente, para imobilizar vrios

metais txicos, por reao de precipitao, absoro e adsoro.

Nesse caso, os metais esto com teores muito abaixo dos limites padres,

mas, necessitando do monitoramento contnuo na qualidade do produto final, que se

tratando da indstria em estudo, se mantm, pelo compromisso com a certificao

na NBR ISO 9001 de Sistema de Gesto da Qualidade.

Grfico 12 Comparativo das amostragens isocinticas com os Metais II.

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

0,6989

1,5933

0,4748

7 7 7

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

mg/

Nm

3

Metais II (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

Fonte: Elaborada pela autora (2013).

Para os metais II, os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 56,14% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 47,20% acima. Os resultados do teste de

queima em relao aos parmetros legais ficaram em 93,22% abaixo.

Os resultados mdios do teste em branco, com os metais da classe II (As, Be,

Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Te, Zn) se apresenta muito abaixo dos teores

mximos dessas emisses, e nos resultados mdios do teste de queima apresenta

93

teores bastante inferiores aos padres legais, mas, em se tratando de metais

pesados, normalmente so incorporados ao clnquer.

A legislao brasileira (Resoluo 264 Conselho Nacional de Meio Ambiente CONAMA, 1999) permite que os resduos que podem substituir, em parte, a matria-prima, caso tenham caractersticas similares a esta, sejam tratados em fornos rotativos de clnquer, e devido s caractersticas do processo, tais como o longo tempo de residncia e as altas temperaturas alcanadas que garantem a destruio dos resduos, permitem que alguns metais pesados se incorporem estrutura do clnquer, sem afetar a qualidade do produto final ou impacte em emisses indesejadas. (ROCHA; LINS; ESPRITO SANTO, 2011).

Outras pesquisas, como as de Caponero e Tenrio (1999) apud Rocha; Lins;

Esprito Santo (2011) cita, que utilizaram lama fosftica, resduo do tratamento

superficial de metais, na tcnica de coprocessamento, o qual contm basicamente

gua, ferro e fosfato de zinco, alm de alguns outros elementos, e as condies

presentes em fornos rotativos sugeriram que elementos como: Na, S, K, Pb, Cr e Cu,

em menores quantidades esto presentes na forma de xidos, durante o processo

de clinquerizao, contribuindo de forma particular com os xidos na matria prima,

o xido de zinco facilita a formao de vrias fases do clnquer. Como o clnquer

bruto normalmente no apresenta quantidades significativas de ZnO, a proposta foi,

aumentar a quantidade dessa substncia para reduzir a temperatura de

clinquerizao e diminuir o consumo de combustveis.

Grfico 13 Comparativo das amostragens isocinticas com o THC.

COMPARATIVO DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS COM O CONA MA 264/1999 NO FORNO DE CLNQUER

2,08 2,751,17

20 20 20

0

5

10

15

20

25

Resultados das coletas no teste em branco(mdia)

Resultados das coletas no teste em branco(Teores mximos obtidos nas coletas)

Resultados das coletas no teste de queima(mdia)

ppm

v

THC (a 7% de O2) Teores mximos (CONAMA 264/1999)

. Fonte: Elaborada pela autora (2013).

94

Para o THC, os resultados mdios do teste em branco em relao aos

resultados das emisses mximas ficaram 24,36% abaixo, j em relao aos

resultados do teste de queima, ficaram em 77,78% acima. Os resultados do teste de

queima em relao aos parmetros legais ficaram em 94,15% abaixo.

Os resultados mdios, do teste em branco com Hidrocarbonetos Totais (THC),

se apresentam quase equiparado aos teores mximos dessas emisses, embora

nos resultados mdios do teste de queima, se apresente muito inferior aos testes em

branco, e mais inferior ainda em relao aos teores dos padres legais.

Considerar que o Coque Verde de Petrleo (CVP) o combustvel utilizado no

forno de clnquer, com os teores que variam de 80% 100% de carbono fixo, gerado

durante o coqueamento do leo cru, em torres de destilao de petrleo,

constitudo por molculas de hidrocarbonetos, produzidos pela decomposio

trmica do petrleo. E caso ocorra ineficincia no processo de queima, pode haver

descontrole nas emisses de THC e CO, lembrando que liberaes indesejadas fora

dos parmetros internos operacionais, que inclusive, so muito mais rigorosos que

os padres legais, gera a possibilidade de ocorrer exploso do equipamento de

controle ambiental (eletrofiltro), caso forme CO alto e o eletrofiltro no seja

desarmado. (ABCP, 2012).

Procedimentos de controle na combusto do forno, aliados aos sistemas

adotados para controle de poluio ambiental, permitem a utilizao dos resduos de

forma tranqila.

Art. 33 - Devero ser monitorados, de forma continua, os seguintes parmetros: presso interna, temperatura dos gases do sistema forno e na entrada do precipitador eletrosttico. Vazo de alimentao do resduo, material particulado (atravs de opacmetro) O2, CO, NOx e/ou THC, quando necessrio.(CONAMA 264, 1999).

Verifica-se a necessidade de cada tipo de resduo ser investigado

individualmente, pelos vrios aspectos de seu coprocessamento, como: influncia na

qualidade do produto final, na substituio de insumos e nas emisses atmosfricas.

(ROCHA; LINS; ESPIRITO SANTO, 2011).

95

Tabela 08 Amostragens isocinticas no forno de clnquer e concentraes mximas de disperso (PQAR).6

Parmetros

PQAR (CONAMA 03/1990)

(anual / g/m3)

Concentraes Mximas

(CONAMA 03/1990)

(anual / g/m3)

Resultados das coletas no teste em

branco (mdia)

(mg/ nm3)

Resultados das coletas no teste de queima (mdia) (mg/ nm3)

Teores mximos

(CONAMA 316/2002) (mg/ nm3)

SOx 80 0,029 4,23 2,46 280 *

NOx 100 1,54 361,55 171,04 560* Partculas Totais em Suspenso

80 21,9 - - -

HCN (a 7% de O2) - - 1,7546 (Teor mx. de 2,5723)

0,4699 No especificado**

Fonte: Elaborada pela autora (2013)

Os resultados mdios do teste em branco do cido ciandrico (HCN) em

relao aos resultados das emisses mximas ficaram 31,79% abaixo, j em relao

aos resultados do teste de queima, ficaram em 273,40% acima. Os resultados do

teste de queima em relao aos parmetros de ndice internacional da sade

ocupacional, que 9,0 g/ nm3, ficaram em 94,78% abaixo.

Apesar do CONAMA 264/1999, no especificar limites para os parmetros de

SOx e NOx, os resultados mximos de concentraes de emisses em condies

normais de operao no processo cimenteiro, e durante o teste de queima com o

consumo do resduo, apresentaram emisses dentro do que estabelece o CONAMA

316/2002, demonstrando que a utilizao do resduo no processo sob controle, no

acrescenta emisses que tenham impacto nos limites previstos em leis.

Em relao ao monxido de carbono (CO), os resultados j submetidos

comparao com o CONAMA 264 (1999), na tabela 07, se apresentaram dentro do

que estabelece os limites padres, como legislao especfica para a atividade de

6 PQAR Padro de Qualidade do Ar (primrio da Resoluo CONAMA 03/1990). *O CONAMA 264/1999 no Art. 30, estabelece que os limites de emisses so fixados pelos rgos ambientais competentes, considerando as peculiaridades regionais. No caso do RN, segue o que estabelece o CONAMA 03/1990. **Em relao ao cido Ciandrico (HCN), apesar dos cianetos no ter especificao de limite mximo de emisses no CONAMA 264, o valor mximo encontrado nas amostragens foi de 2,57 mg/nm3 corrigido a 7% de O2, e este resultado est bem abaixo dos limites de exposio OSHA PEL: TWA 10 ppm (11 mg/m3 ) skin, NIOSH REL: ST (sort term) 4,7 ppm (5 mg/m3 ), visto que estes dados so para o ambiente e na chamin ainda ser realizada a disperso provocada pelos ventos e altura da chamin, que ser objeto de outros estudos.

96

coprocessamento, os resultados foram considerados adequados pelo rgo

ambiental do Estado do RN.

Os resultados mdios do teste em branco com Monxido de Carbono (CO), se

apresentam bem acima dos teores mdios do teste de queima, e os resultados

mdios do teste de queima acima dos limites padres legais de 100 ppmv do

(CONAMA 316, 2002), mas, atende ao (CONAMA 264, 1999); (CONAMA 3, 1990).

As concentraes de CO na chamin podero exceder a 100ppmv, no

ultrapassando a 500 ppmv em termos de mdia horria, caso o THC esteja abaixo

de 20 ppmv. Nos resultados analisados o THC apresenta 2,08 ppmv como resultado

mdio no teste em branco, 2,75 ppmv como resultado dos teores mximos de

emisses, e 1,17 ppmv como resultado mdio no teste de queima.

A Resoluo CONAMA N 264, DE 26 DE AGOSTO DE 1999, estabelece:

Seo VIII - Dos Limites de Emisso, Art. 28. O co-processamento de resduos em fornos de clnquer dever observar os limites mximos de emisso atmosfrica, fixados na Tabela 01, respeitando o seguinte: I - as emisses mximas dos fornos de clnquer destinados ao co-processamento, tanto no Teste em Branco quanto no Teste de Queima, no devero ultrapassar os Limites Mximos de Emisses constantes da Tabela 01. II - O limite de 100 ppmv poder ser exercido desde que os valores medidos de THC no excedam a 20 ppmv, em termos de mdia horria e que no seja ultrapassado o limite superior de CO de 500 ppmv, corrigido a sete por cento de O2 (base seca), em qualquer instante.

Pela importncia deste parmetro no controle e equilbrio operacional do forno

de clnquer, os resultados obtidos nos testes foram comparados luz do CONAMA

316 (2002), que estabelece o limite de 100 ppmv, e foram verificados resultados

acima desse limite, conforme tabela 07, que no prejudicou a anlise positiva da

viabilidade do coprocessamento, mas, sinaliza na indstria a necessidade de

investigao no processo, j que excesso de CO, pode caracterizar uma ineficincia

no processo de queima, com formao de colagem nas paredes do forno, no

perodo da realizao do teste em branco, na operao normal de fabricao do

cimento, sem o resduo incluso.

O controle mencionado pode ser realizado, tendo em vista a existncia de

uma sonda instalada na tubulao dos gases de escape do forno, antes do

equipamento de controle de poluio e chamin principal do forno, que possui dois

97

canais de anlises, onde so monitorados os percentuais (%) de CO e O2, de forma

contnua.

Em relao aos padres de qualidade do ar, observando o critrio seguido do

padro primrio de qualidade do ar, caso as concentraes de poluentes sejam

ultrapassadas, podero afetar a sade da populao, sendo citado nesta pesquisa

como mais restritivo.

Art. 7 - Enquanto cada Estado no definir as reas de Classe I, II e III mencionadas no item 2, sub-item 2.3, da Resoluo CONAMA N 05/89, sero adotados os padres primrios de qualidade do ar estabelecidos na Resoluo CONAMA N 3 (1990). (BRASIL, 1990).

A Resoluo do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA N 3, de 28

de junho de 1990, com base no Programa Nacional de Controle da Qualidade do Ar

- PRONAR, estabeleceu em nvel nacional os padres de qualidade do ar, para

material particulado, representados pelos parmetros PTS Partculas Totais em

Suspenso, fumaa e partculas inalveis; dixido de enxofre, monxido de carbono,

oznio e dixido de nitrognio, que so indicadores de qualidade do ar respeitados

nvel nacional e internacional, em funo da sua maior freqncia de ocorrncia e

aos efeitos adversos que causam ao homem e no meio ambiente.

Grfico 14 Comparativo das amostragens isocinticas e concentraes mximas de disperso (PQAR) com SOx.

COMPARATIVO DE AMOSTRAGENS ISOCINTICAS E CONCENTRA ES MXIMAS DE DISPERSO (PQAR)

0,029 4,23 2,46

80 80 80

280 280 280

0

50

100

150

200

250

300

Concentraes Mximas(CONAMA 03/1990)

(anual / g/m3)

Resultados das coletas no teste embranco (mdia)

Resultados das coletas no teste dequeima (mdia)

mg/

Nm

3

SOx

PQAR(CONAMA 03/1990)(anual / g/m3)

Teores mximos(CONAMA316/2002)

Fonte: Elaborada pela autora (2013).

98

Os resultados mdios do teste em branco em relao aos resultados das

emisses mximas ficaram 9,03% abaixo, j em relao aos resultados do teste de

queima, ficaram em 71,95% acima. Os resultados do teste de queima em relao

aos parmetros legais ficaram em 99,12% abaixo.

Os resultados mdios do teste em branco com Compostos de Enxofre (SOx),

se apresenta bem acima dos teores mdios do teste de queima, e os resultados

mdios do teste de queima muito inferior em relao aos limites padres legais do

CONAMA 316 (2002); CONAMA 3 (1990).

O Coque Verde de Petrleo (CVP) utilizado no forno de clnquer possui teores

de enxofre total que variam de 0,5% 7%, e algumas vezes, requer do processo,

um insumo corretivo antes da fabricao da farinha para evitar emisses em

excessos, ou produo de clnquer fora dos padres de qualidade. O teor de enxofre

um critrio interno de controle de qualidade do clnquer, monitorado continuamente

no processo da cimenteira em estudo, para evitar possibilidades de emisses fora

dos padres. (ABCP, 2012).

Grfico 15 Comparativo das amostragens isocinticas e concentraes mximas de disperso (PQAR) com NOx.

COMPARATIVO DE AMOSTRAGENS ISOCINTICAS E CONCENTRA ES MXIMAS DE DISPERSO (PQAR)

1,54

361,55

171,04

100 100 100

560 560 560

0

100

200

300

400

500

600

Concentraes Mximas(CONAMA 03/1990)

(anual / g/m3)

Resultados das coletas no teste embranco (mdia)

Resultados das coletas no teste dequeima (mdia)

mg/

Nm

3

NOx

PQAR(CONAMA 03/1990)(anual / g/m3)

Teores mximos(CONAMA316/2002)

Fonte: Elaborada pela autora (2013).

Os resultados mdios do teste em branco em relao aos resultados das

emisses mximas ficaram 17,63% abaixo, j em relao aos resultados do teste de

queima, ficaram em 111,38% acima. Os resultados do teste de queima em relao

aos parmetros legais ficaram em 69,46% abaixo.

99

Os resultados mdios do teste em branco com Compostos de Nitrognio

(NOx), se apresenta bem acima dos teores mdios do teste de queima, e os

resultados mdios do teste de queima muito inferior em relao aos limites padres

legais do CONAMA 316 (2002); CONAMA 3 (1990).

Assim como o CO, os Compostos de Nitrognio (NOx), so monitorados de

forma contnua dentro do processo, porque o NOx influencia diretamente na queima

eficiente do forno, com melhor reaproveitamento do ar secundrio, e equilbrio do

oxignio, combustvel e calor, para uma combusto completa.

Grfico 16 Comparativo das concentraes mximas de disperso (PQAR) com Partculas Totais em Suspenso.

COMPARATIVO DE AMOSTRAGENS ISOCINTICAS E CONCENTRA ES MXIMAS DE DISPERSO (PQAR)

21,9

0 0

80 80 80

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Concentraes Mximas(CONAMA 03/1990)

(anual / g/m3)

Resultados das coletas no teste embranco (mdia)

Resultados das coletas no teste dequeima (mdia)

Partculas Totais emSuspenso

PQAR(CONAMA 03/1990)(anual / g/m3)

Fonte: Elaborada pela autora (2013).

Os resultados de amostragens na cimenteira apresentaram concentraes

mximas anuais de 21,9 g/m3, que equivale a 72,63% abaixo dos padres legais

estabelecidos em 80 g/m3, anual.

Em relao aos resultados das concentraes mximas de Partculas Totais

em Suspenso, apesar de no serem exigidos pelo rgo ambiental para

autorizao do coprocessamento, a cimenteira realiza sistematicamente medies

semanais, atravs de Amostradores de Grandes Volumes - AGV, e apresenta

concentraes mdias, bem abaixo dos padres CONAMA 3 (1990).

Os limites de emisses de poluentes atmosfricos provenientes da indstria

do cimento portland, atualmente, esto estabelecidos pela Lei do CONAMA 436

(2011), e correlacionando com os resultados pesquisados, verifica-se que esto

acima dos limites atuais, indicando a necessidade de adequao operacional e

100

tecnolgica para a cimenteira, de forma que as emisses atmosfricas anteriormente

mensuradas, fiquem dentro dos limites permitidos na legislao atual.

Embora, a prpria Lei do CONAMA 436 (2011), permita o prazo de 05 anos a

contar de 2011, para que essas empresas possam se adequar, no caso, at o ano

de 2015 para os parmetros de NOx e 10 anos para os parmetros de Material

Particulado, no caso, at o ano de 2020.

Os relatrios finais dos testes, elaborados para anlise tcnica do rgo

ambiental, contemplam tambm resultados de ensaios fsico-qumicos dos produtos

em elaborao, resultados operacionais e produto final, de forma a evidenciar o

equilbrio do processo durante o perodo de alimentao do resduo at o produto

final. Conforme anexos I, II, III, IV, V e VI.

Art. 29 - Os limites de emisso dos poluentes podero ser mais restritivos, a critrio do rgo Ambiental local, em funo de alguns fatores, citados no CONAMA 264/99. [...] Art. 35 - O monitoramento de quaisquer outros poluentes com potencial de emisso poder ser exigido, a critrio do rgo Ambiental competente. (CONAMA 264, 1999).

Os Metais II, como: As, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Se, Sn, Zn, apresentaram

mdias das emisses finais na chamin do forno de clnquer, assim como os Metais

I, Cd e Hg, que ficaram bem abaixo do que estabelece os limites dos CONAMAS

264/1999; 316/2002, conforme tabela 07, onde os metais classe I ficaram na faixa de

0,2504 mg/nm3 no resultado do teste em branco, 0,7387 mg/nm3 nos resultados dos

teores mximos, e 0,0317 mg/nm3 nos resultados dos testes de queima, bem abaixo

do limite de 1,4 mg/nm3 estabelecido pelo CONAMA 264 (1999).

O metais classe II, ficaram na faixa de 0,6989 mg/nm3 no resultado do teste em

branco, 1,5933 mg/nm3 nos resultados dos teores mximos, e 0,4748 mg/nm3 nos

resultados dos testes de queima, bem abaixo do limite de 7 mg/nm3 estabelecido pelo

CONAMA 264 (1999).

H demonstrao de eficincia de queima do forno, na destruio dos

poluentes, haja visto, a queda das emisses que estavam anteriormente presentes

no produto em elaborao, clnquer. Na tabela 09, se verifica resultados dos testes

de queima, analisados no produto final, conforme padres tcnicos de qualidade.

101

Tabela 09: Ensaios qumicos nos cimentos com os critrios de aceitao.

Cimento Norma Perda ao Fogo

PF (%)

xido de Magnsio MgO (%)

Trixido de Enxofre SO3 (%)

Composto CP II Z

NBR-11578 NBR NM 16

6,5 6,5 4,0

Resultados do teste de queima com o resduo 4,27 1,82 3,48

Pozolnico CP IV

NBR-5736 NBR NM 16

4,5 6,5 4,0

Resultados do teste de queima com o resduo 3,60 1,72 3,54

Fonte: Fonte: (ABCP, 2009) Adaptado pela autora (2013).

No grfico 17 se verifica resultados dos testes de queima, analisados no

cimento tipo CP II Z, com destaque nos critrios de aceitao que seguem padres

tcnicos de qualidade.

Grfico 17 Comparativo dos ensaios qumicos no cimento tipo CP II Z.

Cimento composto CP II Z

4,27

1,82

3,48

6,5 6,5

4

0

1

2

3

4

5

6

7

Perda ao FogoPF (%)

xido de MagnsioMgO (%)

Trixido de EnxofreSO3 (%)

NBR-11578NBR NM 16

Resultados do teste de queima com o resduo

Fonte: (ABCP, 2009) Adaptado pela autora (2013).

Os resultados do cimento CP II Z composto, fabricado durante o teste de

queima com o resduo cascalho, se apresentou com Perda ao Fogo (PF) em 4,27%,

quando o critrio de aceitao por norma externa menor ou igual 6,5%, gerando

uma margem de segurana em relao ao critrio de 34%, atendendo ao controle de

qualidade da organizao.

102

Apresentou xido de Magnsio (MgO) em 1,82%, quando o critrio de

aceitao por norma externa menor ou igual 6,5%, gerando uma margem de

segurana em relao ao critrio de 72%, atendendo ao controle de qualidade da

organizao.

O Trixido de Enxofre (SO3) ficou em 3,48%, quando o critrio de aceitao

por norma externa menor ou igual 4,0%, gerando uma margem de segurana em

relao ao critrio de 13%, atendendo ao controle de qualidade da organizao.

No grfico 18 se verifica resultados analisados no cimento tipo CP IV Z, com

os critrios de aceitao estabelecidos nos padres tcnicos de qualidade.

Grfico 18 Comparativo dos ensaios qumicos no cimento tipo CP IV Pozolnico.

Cimento pozolnico CP IV

3,6

1,72

3,54 4

6,5

4,5

0

1

2

3

4

5

6

7

Perda ao FogoPF (%)

xido de MagnsioMgO (%)

Trixido de EnxofreSO3 (%)

NBR-5736NBR NM 16

Resultados do teste de queima com o resduo

Fonte: (ABCP, 2009) Adaptado pela autora (2013).

O cimento CP IV Pozolnico, fabricado durante o teste de queima com o

resduo cascalho, se apresentou com Perda ao Fogo (PF) em 3,60%, quando o

critrio de aceitao por norma externa menor ou igual 4,5%, gerando uma

margem de segurana em relao ao critrio de 20%, atendendo ao controle de

qualidade da organizao.

Apresentou xido de Magnsio (MgO) em 1,72%, quando o critrio de

aceitao por norma externa menor ou igual 6,5%, gerando uma margem de

segurana em relao ao critrio de 74%, atendendo ao controle de qualidade da

organizao.

103

O Trixido de Enxofre (SO3) se apresenta em 3,54%, quando o critrio de

aceitao por norma externa menor ou igual 4,0%, gerando uma margem de

segurana em relao ao critrio de 12%, atendendo ao controle de qualidade da

organizao.

A Resoluo CONAMA N 264, DE 26 DE AGOSTO DE 1999, estabelece:

Art. 6 - O produto final (cimento) resultante da utilizao de resduos no coprocessamento em fomos de clnquer, no dever agregar substncias ou elementos em quantidades tais que possam afetar a sade humana e o meio ambiente.

Estudos e pesquisas empregando a Anlise do Ciclo de Vida - ACV

possibilitam uma anlise global do coprocessamento e a quantificao dos impactos

associados ao processo, focando desde a utilizao de recursos naturais at o final

da vida til dos produtos do cimento. Entretanto, os resultados no podem ser

extrapolados de uma rea para outra, e cada resduo coprocessado deve ser objeto

de estudo, uma vez que suas caractersticas fsicas e qumicas podem alterar os

resultados. Esse um campo de estudo bastante amplo e de potencial importncia

que poder ser objeto de pesquisas nesta rea. (ROCHA; LINS; ESPRITO SANTO,

2011).

Conforme Tocchetto (2005) as estratgias ambientais podem ser direcionadas

aos processos e aos produtos. O primeiro foco das estratgias geralmente ocorre

direcionado ao processo. Um processo considerado equilibrado ambientalmente

deve estar prximo dos seguintes objetivos: poluio zero; nenhuma produo de

resduo; nenhum risco para os trabalhadores; baixo consumo de energia; eficiente

uso de recursos.

Para os casos em que a Central de Resduos, no negocia coprocessamento

do resduo, so realizadas disposies alternativas, s vezes onerosas para as

empresas geradoras.

Para ser realizada uma comparao de disposio, tratamento e

reaproveitamento em relao ao mesmo tipo de resduo, dependendo da

necessidade do resduo, podem ser utilizados os mtodos fsicos, qumicos,

bioqumicos e termoqumicos, como o caso dos cascalhos de perfurao. (SOUZA;

LIMA, 2002).

104

Nesta pesquisa, foi enfatizado um pouco sobre o mtodo fsico, de

impermeabilizao de diques de perfurao, que utilizado pela Petrobrs na

perfurao de poos terrestres de petrleo no Estado da Bahia, e no mtodo de

aterro industrial, que utilizado na Central de Resduos no Canto do Amaro RN.

A tcnica da impermeabilizao consiste em forrar os diques com uma manta

de Polietileno de Alta Densidade (PEAD), com espessura entre 0,8 e 1,0 mm, antes

do incio das operaes de perfurao. (SOUZA; LIMA, 2002).

Figura 14 - Exemplo de dique impermeabilizado (durante a perfurao de um poo pela Petrobrs no campo de gua Grande, na Bahia).

Fonte: (SOUZA; LIMA, 2002).

No caso da Central de Resduos do Canto do Amaro RN, a disposio

alternativa para o cascalho de perfurao, ocorre com rigoroso controle a partir do

recebimento do resduo, que passa por pr-homogeneizao do material com

caracterstica argilosa e certo nvel de orgnico, com posterior armazenamento no

galpo de segregao e blendagem, onde ocorre a retirada de contaminantes.

O material passa por uma triagem, para segregar e uniformizar a

granulometria, atravs de uma esteira que transporta o material blendado, com

capacidade de gerar at 8.000 t/ ms de blendagem. O material analisado em

relao umidade, cloreto e xidos, e recebe tratamento de controle em todas as

etapas, para gerar especificaes que possa auxiliar na definio dos critrios para

a destinao final.

A estocagem de material blendado com caractersticas uniformes,

descaracterizado da classe I para classe II, aps tratamento, pode ser encaminhado

105

para utilizao no coprocessamento, mediante a apresentao de laudos e

caracterizaes aceitveis.

Podendo ser encaminhado para o forno rotativo mvel de incinerao,

instalado na prpria Central de Resduos em estudo, que mediante parceria com a

empresa geradora do resduo, mantm em funcionamento o processo de

incinerao e armazenamento temporrio das cinzas de incinerao, que so

destinadas para um aterro controlado Classe I Resduo Perigoso, evidenciando

conduta proativa das empresas responsveis no aspecto ambiental, mesmo com os

laudos de caracterizaes dos resduos, adequando as cinzas como resduo no-

perigoso, Classe II A resduo no inerte na NBR ABNT 10004:2004.

O compromisso verificado durante a visita com os responsveis pelos

contratos dos resduos, mostra a responsabilidade das empresas envolvidas com as

certificaes ISO, dentro dos controles estabelecidos pelas Leis Ambientais e em

atendimento s normas NBR ISO 9001:2008 e NBR ISO 14001. Conforme figuras

15, 16, 17 e 18.

Figura 15 - Dique de pr-homogeneizao do cascalho

Fonte: O autor (2012)

Dique onde se faz a pr-homogeneizao do resduo cascalho de perfurao,

com caracterstica argilosa e certo nvel de orgnico. Em poca de chuvas ocorre

uma preparao da rea, para que a gua de chuva escoe e no acumule dentro

dos diques, gerando contaminaes.

106

Figura 16 Galpo de estocagem parcial do material homogeneizado

Fonte: O autor (2012)

realizada uma estocagem parcial do material homogeneizado, dentro dos

galpes de segregao e blendagem, para retirada de contaminantes, conforme

figura 17.

Figura 17 Entulhos segregados dos resduos

Fonte: O autor (2012)

Os entulhos retirados passaro por triagem para uniformizar granulometria,

umidade, xidos, poder calorfico, nveis de contaminantes e outros critrios

necessrios para adequar ao processo receptor do resduo, considerando os

aspectos legais das classes dos resduos de cascalhos e seus derivados, como,

cinzas, entulhos triturveis, pedras de cimentao e outros tambm gerados nas

sondas de perfurao.

107

Figura 18 Estocagem de material blendado com caractersticas uniformes

Fonte: O autor (2012)

A estocagem do resduo tratado com, blendagem e descontaminao, com

caractersticas uniformes e descaracterizado da classe I para classe II, passa por

anlise, e com os laudos aprovados, encaminhado para a etapa de incinerao no

forno rotativo, conforme figura 19, ou negociado para utilizao no

coprocessamento.

Figura 19 Forno rotativo mvel para Incinerao

Fonte: O autor (2012)

Aps o processo de incinerao do material, as cinzas geradas so

destinadas para um aterro controlado, licenciado para resduos perigosos - classe I,

figura 20, mesmo com os laudos de caracterizaes das cinzas, serem para classe

II.

108

Figura 20 Aterro controlado para resduos classe I.

Fonte: O autor (2012)

Os aterros industriais precisam ter projeto e execuo mais elaborados que os

aterros sanitrios, em razo dos tipos de materiais que devero receber,

particularmente quando se trata de resduos perigosos. Um aterro industrial requer

impermeabilizao rigorosa de sua base, com materiais naturais ou sintticos,

mantas plsticas especiais, e tambm uma cobertura impermevel para as clulas

que j tiverem sido preenchidas, a fim de evitar a infiltrao de guas de chuva e

possibilitar o controle de emanaes gasosas. tambm importante manter uma

distncia de vrios metros do fundo das valas do aterro at o nvel do fretico no

local. Por estes motivos fator determinante a escolha do local para implantao do

aterro. (TOCCHETTO, 2005).

Conforme Monteiro (2006), a maior restrio quanto aos aterros, como

soluo para disposio final de resduo, lixo, sua demanda por grandes

extenses de rea para sua viabilizao operacional e econmica, lembrando que

os resduos permanecem potencialmente perigosos no solo at que possam ser

incorporados naturalmente ao meio ambiente, e cita que um aterro industrial, com

capacidade para receber 15 mil toneladas, demanda um investimento inicial de US$

2 milhes, com um custo operacional entre US$ 100,00 a US$ 200,00 por tonelada.

O custo operacional varia com o grau de toxicidade do resduo disposto.

109

Citando tambm, o cuidado especial que se deve tomar na operao de

aterros industriais, com o controle dos resduos a serem dispostos, pois, em aterros

industriais, s podem ser dispostos resduos quimicamente compatveis, ou seja,

aqueles que no reagem entre si, nem com as guas de chuva infiltradas.

De acordo com a USEPA, os padres do projeto para aterros industriais

requerem: uma barreira de proteo dupla; sistemas duplos de captao e da

remoo do lixiviado; sistema de deteco de vazamento; controle da gua de

infiltrao e de disperso de vento; alm de programa da garantia de qualidade da

construo.

O monitoramento desse tipo de aterro tem que ser permanente, a fim de

prevenir a possibilidade de contaminao do solo ao redor e das guas

subterrneas. Deve-se tambm procurar reduzir ao mnimo a quantidade de material

lixiviado emitido pelo aterro industrial, evitando-se a disposio de resduos muito

midos e pastosos. No obstante sejam gerados em quantidades reduzidas nos

aterros bem construdos e operados, esses lquidos lixiviados devem ser

constantemente analisados e tratados antes de lanados no corpo receptor.

(TOCCHETTO, 2005).

Em linhas gerais e de acordo com Rodrigues (2003), as condicionantes

tcnicas para os aterros industriais se dividem em trs grupos: projeto; operao e

finalizao. Para o grupo projeto devem ser estudadas as condies para os

sistemas de impermeabilizao; para os limites operacionais (condies fsicas,

qumicas, etc) e as condies geotcnicas relativas qualidade do solo. Nas

condicionantes relativas operao, so propostos: o monitoramento do lenol

fretico, o gerenciamento dos percolados e o do macio de solo. Para a finalizao

do aterro, deve ser realizado o fechamento, selamento, aps o uso, bem como a

manuteno da rea aps o fechamento (por 10, 20 ou at 30 anos) e o

reaproveitamento da mesma aps o encerramento.

Conforme a Poltica Nacional de Resduos Slidos (LEI N 12.305, DE 02 DE

AGOSTO DE 2010, CAPTULO IV, Art. 54): A disposio final ambientalmente adequada dos rejeitos, observado o disposto no 1o do art. 9o, dever ser implantada em at 4 (quatro) anos aps a data de publicao desta Lei. Braslia, 2 de agosto de 2010; 189o da Independncia e 122o da Repblica;

110

O que se observa dentre o exposto, que para os atendimentos legais, os

responsveis pblicos municipais de todo o Brasil, devem ficar atentos ao que prev

a Lei Nacional de Resduos Slidos, e at agosto de 2014, os municpios que no

tratam adequadamente os seus resduos tero obrigatoriamente que se adequar,

para evitar penalidades legais e consequncias ambientais. (BRASIL, 2013).

Os objetivos de identificar uma tcnica para reaproveitamento do resduo

cascalho de perfurao oriundo de poos de petrleo terrestres e analisar a tcnica

do coprocessamento em fornos de clnquer para o resduo slido, no mbito da

sustentabilidade, so discutidos sob o ponto de vista de vrios autores e enaltecidos,

no quadro 02 a seguir, pela iniciativa e disponibilidade, percebidas nas centrais de

tratamento, em adotar posturas de cooperao nas adequaes tcnicas e legais,

junto as cimenteiras.

Quadro 2- Painel de referencial terico sobre coprocessamento dos resduos de cascalhos de perfurao.

Objetivo Referencial terico Fonte Contextualizao do autor (2013)

Descrever os aspectos legais do tratamento de resduos gerados nos poos de perfuraes de petrleo terrestres, com o coprocessamento

Aspectos ambientais na perfurao terrestre de poos de petrleo

(AQUINO; COSTA, 2011) (CONAMA 316, 2002) (LEI N 12.305, 2010) (LUCENA ET AL, 2007). (MARIANO, 2007) (NBR 10.004, 2004) (PATIN APUD CARVALHO, 2008) (SOUZA ET AL, 2011) (SOUZA; LIMA, 2002). (SCHAFFEL, 2002) (THOMAS, 2004)

Pelas caractersticas fsico-qumicas analisadas no resduo, o cascalho de perfurao classificado como resduo no-perigoso, classe II A no inerte, o que reflete no processo receptor do resduo uma margem de confiana em relao segurana no transporte, armazenamento e tratamento para destinao final, no oferecendo riscos sade humana, mediante a utilizao de mecanismos de controle e preveno de impactos ambientais, simples e de baixo custo, tornando a parceria entre as empresas envolvidas, uma alternativa vivel e sustentvel, dentro dos padres ambientais aplicveis na regio.

Legislaes aplicveis

(ABCP, 2012) (CETESB, 2001) (CONAMA 003, 1990) (CONAMA 264, 1999). (CONAMA 316, 2002). (CONAMA 386, 2006) (CONAMA 436, 2011) (CULLEY, 1998 APUD NETO; CAMPOS; SHIGUNOV, 2009) (FIORILLO, 2004) (LEI N 12.305, 2010) (LEI COMPLEMENTAR N 26, 2008) (ROCHA; LINS; ESPIRITO SANTO, 2011) (USEP, 2000)

111

Benefcios

Socioambientais (ABCP, 2010) (ABCP, 2012) (BARBOSA FILHO, 2011) (CORREIA; JERNIMO, 2012) (FERREIRA; SIQUEIRA; GOMES, 2009) (FIESP APUD ESPINOSA; BACHEGA, 2011) (LEI N 12.305, 2010) (LEI N 26, 2008) (MONTEIRO, 2006) (OLIVEIRA; ALVES, 2007) (OLIVEIRA, 2007)

Identificar uma tcnica para reaproveitar o resduo cascalho de perfurao oriundo de poos de petrleo terrestres;

Aspectos ambientais na perfurao terrestre de poos de petrleo

(AQUINO; COSTA, 2011) (CONAMA 316, 2002) (LEI N 12.305, 2010) (LUCENA ET AL, 2007). (MARIANO, 2007) (NBR 10.004, 2004) (PATIN APUD CARVALHO, 2008) (SOUZA ET AL, 2011) (SOUZA; LIMA, 2002). (SCHAFFEL, 2002) (THOMAS, 2004)

Os resduos de cascalhos, continuaro sendo gerados nas sondas de perfurao, ao longo do tempo, necessitando de alternativas, no apenas de tratamentos e destinaes temporrias, mas, com viso da sustentabilidade, como o caso da alternativa de coprocessamento em fornos de clnquer.

Analisar a tcnica do coprocessamento em fornos de clnquer para reaproveitar o resduo slido, cascalho de perfurao, com foco na sustentabilidade

Coprocessamento em fornos de Clnquer

(ABCP, 2012) (ABCP, 2010) (BAUER, 1994 APUD MELLO, 2004) (BUSATO, 2008) (CEMBUREAU, 2005 APUD SILVA, 2010) (CEMBUREAU, 2009) (CONAMA 264, 1999). (CONAMA 436, 2011) (CONAMA 003, 1990) (CONAMA 316, 2002) (CONAMA 386, 2006) (HASANBEIGI; HONGYOU; CHRISTOPHER WILLIAMS, 2012) (KIHARA, 2008). (MARINGOLO, 2001) (NBR 11578, 1991) (NBR 5736, 1991) (PHILLIPPI JR; ROMRO; BRUNA, 2009) (RENOA ET AL, 2012) (RODRIGUES, 2011) (ROCHA; LINS; ESPIRITO SANTO, 2011) (SILVA, 2010)

A utilizao do cascalho de perfurao em substituio a matria-prima no coprocessamento em fornos de clnquer, percebido como vivel sob o ponto de vista tcnico dentro do processo de fabricao de clnquer, considerando a disponibilidade da gerao constante do resduo nas sondas de perfurao, compatibilidade de elementos qumicos e minerais com as matrias-primas, utilizadas no processo de fabricao de cimento, quando so homogeneizadas, preparadas e modas, dentro dos padres de qualidade, em adequao com as normas tcnicas, transformando a mistura do resduo cascalho de perfurao, com as rochas fontes de clcio, silcio, ferro e alumnio, em sua maior parte, em farinha ou cru de clnquer.

112

(SOUSA; MENDES, 2012) (TOCCHETTO, 2005)

Fonte: Elaborado pela autora (2013).

Embora o enfoque econmico da viso sustentvel do coprocessamento

esteja a ttulo de recomendaes para prximas pesquisas, numa percepo

superficial, possvel constatar que no reaproveitamento do resduo cascalho de

perfurao no coprocessamento em fornos de clnquer, poder gerar uma receita

mensal de R$. 108.000,00 (cento e oito mil reais), referente servios prestados com

o resduo, e aproximadamente R$ 24.000,00 (vinte e quatro mil reais), pela

economia referente substituio do insumo calcrio, que seria adquirido para suprir

a necessidade de matria-prima no processo, estimando-se o total de R$

132.000,00 (cento e trinta e dois mil reais) por ms, e R$. 1.584.000,00 (hum milho,

quinhentos e oitenta e quatro mil reais) por ano, podendo ter acrscimos, medida

que evoluir a aceitabilidade do processo com a substituio do minrio calcrio, e

outros j testados.

113

5 CONCLUSES

A parte descritiva da pesquisa evidenciou que as tcnicas mais utilizadas para

destinao do resduo cascalho de perfurao em Mossor e regio o

armazenamento em diques nas fontes geradoras, incinerao com cinzas

destinadas a aterros industriais e o coprocessamento em fornos de clnquer.

Dentre as tcnicas estudadas, aquela utilizada com maior freqncia foi a de

armazenamento em diques, em detrimento dos aspectos tcnicos limitantes e do

alto custo das demais.

Quanto tcnica de incinerao, com gerao de cinzas para posterior

destinao, adotada em algumas situaes de passivos ambientais em grandes

volumes e com imposio legal urgente.

No entanto, pela relevncia no carter sustentvel e legal, a tcnica de

coprocessamento, se apresenta como mais bem indicada para o reaproveitamento

do resduo de cascalho, apesar do custo mais alto em relao s demais tcnicas.

Foi verificada a viabilidade tcnica dentro do processo de fabricao de

clnquer, pela disponibilidade do resduo, compatibilidade qumica e mineral com as

matrias-primas, utilizadas no processo de fabricao de cimento, considerando as

caractersticas dos minerais presentes nos solos das sondas de perfuraes de cada

regio, dentro dos padres de qualidade das normas tcnicas,

Pelas informaes analisadas, existem perspectivas de que os resduos de

cascalhos continuaro sendo gerados nas sondas de perfurao, necessitando de

alternativas de reaproveitamento, como o caso do coprocessamento em fornos de

clnquer, e no apenas de tratamentos e destinaes temporrias, como as demais

tcnicas de armazenamento em diques e incinerao com gerao de cinzas.

Pelos resultados das medies isocinticas dos testes operacionais,

analisados no mbito legal, foram verificados os atendimentos aos limites mximos

estabelecidos nas legislaes de referncia, no mbito federal e estadual.

Os resultados analisados demonstram que pode haver estabilidade na

operacionalizao do forno desde a viabilidade tcnica, quando existe comparao

com processos semelhantes realizados na prpria organizao, atravs de

experincias dos profissionais em outras empresas, ou atravs dos benchmarks

apropriados e feeling dos envolvidos com o processo.

114

As anlises dos resultados dos ensaios fsico-qumicos com o produto em

elaborao e produto final, dentro dos padres das normas tcnicas, e as aes

desenvolvidas pelas empresas envolvidas na negociao de reaproveitamento com

o resduo cascalho contribui com o enfoque sustentvel da hiptese desta pesquisa,

atravs da prtica de coprocessamento, que no se restringe somente anlise da

viabilidade tcnica, mas, tambm foca a nuance da sustentabilidade.

Foi verificado que alguns equipamentos de controle de poluio podem

remover alguns dos metais das emisses, mas, mesmo os mais modernos no

eliminam com segurana todos eles. Mas, em detrimento dos monitoramentos

contnuos estabelecidos pela legislao, e dosagens equilibradas dos resduos nos

processos, podem ser minimizados esses impactos nas emisses ou neutralizados

nas misturas e processo de queima.

Foram verificados que os resultados dos testes operacionais, no podem ser

extrapolados de uma rea para outra, e cada resduo coprocessado deve ser objeto

de estudo, uma vez que suas caractersticas fsicas e qumicas podem alterar os

resultados.

Esse um campo de estudo bastante amplo e de potencial importncia que

poder ser objeto de pesquisas nesta rea, j que a disposio ou reciclagem dos

rejeitos de perfurao de poos vai depender da regio em que foi perfurado o poo,

considerando as restries em relao a, localizaes prximas de reas de

proteo ambiental, fatores climticos, legislao local, viabilidade tcnico-

econmica do mtodo e a disponibilidade de recursos e materiais necessrios,

disposio final. Essas so variveis que mantm uma associao de influncia na

utilizao da tcnica de coprocessamento, e nas demais tcnicas que envolvam

aspectos ambientais com riscos ambientais.

Percebe-se, portanto, alguns pontos comuns entre as tcnicas de

reaproveitamento de resduos utilizadas, pelas empresas geradoras dos resduos,

centrais de tratamento, receptoras dos resduos, como os aspectos legais exigidos e

a tcnica de coprocessamento como melhor alternativa de reaproveitamento,

pesquisados e os abordados na literatura.

Entretanto, dentre os pontos divergentes, est o alto custo da tcnica de

coprocessamento, desde as tcnicas de armazenamento dos resduos em dique e

incinerao, ou seja, os resultados demonstram que est ocorrendo uma mudana

115

de estratgia para o gerenciamento destes resduos, na busca de alternativas mais

limpas e sustentveis, que evitem gerao de passivos e alternativas de

monitoramentos contnuos, com custos agregados.

Os resultados mostraram a necessidade de gerenciar, reduzir e destinar

adequadamente os resduos de cascalhos de perfurao, atendendo as legislaes

e normas ambientais vigentes, dentro de uma perspectiva social e econmica,

sustentvel, como sendo, um grande desafio da atividade de perfurao dos poos

de petrleo, mas, torna-se possvel, mediante parcerias com empresas que possam

desenvolver tcnicas de tratamento e destinao adequada, realizao de estudos

de viabilidade tcnica, operacional, assim como, testes e ensaios laboratoriais com a

utilizao do resduo cascalho, dentro dos parmetros legais. Entretanto, possuem

destinaes divergentes, tendo em vista a limitao de cimenteiras nas regies

petrolferas e utilizao destes resduos pelas cimenteiras que no configura nas

literaturas, o que pode estar contribuindo para o atraso de anlises tcnicas, para

liberao pelos rgos ambientais.

Finalmente, os resultados evidenciaram que a aplicao da tcnica de

coprocessamento com o resduo cascalho de perfurao, dentro dos padres legais,

considerada adequada s necessidades operacionais do forno de clnquer,

contribuindo para o objetivo dos aspectos legais sobre o tratamento de resduos

gerados nos poos de perfurao, onde atravs desta tcnica, se constata que outra

disposio deste resduo em aterro controlado, somente adiaria o tratamento do

passivo, no sendo considerado eficaz.

A combinao de tcnicas e utilizao dos resduos de cascalho de

perfurao gerados nas sondas de perfurao, desde que passando por um

tratamento prvio, torna mais eficiente sua viabilidade no coprocessamento em

fornos de clnquer.

O objeto desse estudo confirma a hiptese de que o coprocessamento com o

cascalho de perfurao considerada uma alternativa vivel que converge na

sustentabilidade para as empresas envolvidas, onde os benefcios socioambientais

so evidentes, e podem ser duradouros, uma vez que sero incorporados ao

produto final, cimento, sem alterar sua qualidade.

Esta pesquisa corresponde a uma parte dos estudos sobre o tema

apresentado, onde posteriores resultados devero ser estudados no mbito

116

cientifico, no intuito de despertar nos atores sociais envolvidos, a conscientizao

sobre a emergncia para a alternativa de coprocessamento, pioneira nvel de

Mossor, em empresas cimenteiras, observando o ponto de vista de que, a falta de

um gerenciamento de resduos adequado, pode trazer impactos no meio ambiente,

que socialmente pertence a todos.

A ttulo de recomendaes para trabalhos futuros, cita-se a ampliao nos

estudos em outras cimenteiras, para comparao de resultados e equiparar a luz

dos critrios normativos os tipos de cimentos fabricados, de forma a poder identificar

o tipo de cimento mais favorvel utilizao da tcnica de coprocessamento. A

parte referente viabilidade econmica dessa tcnica de reaproveitamento fica a

ttulo de sugesto para os prximos estudos nesta rea de pesquisa. Assim como, o

reaproveitamento dos resduos de cascalho de perfurao blendados, calcinados ou

com outros tipos de pr-tratamentos, que permite a utilizao no processo

cimenteiro em outras etapas do processo de fabricao de cimento, sem

necessariamente passar pela queima nos fornos de clnquer.

Outro aspecto identificado como oportunidade para pesquisas, a temtica do

coprocessamento com resduos cascalhos de perfurao provenientes das

operaes offshore, citado por Souza, et al (2011), incluindo a logstica reversa no

gerenciamento destes resduos, para enaltecer a abrangncia nos benefcios

sustentveis da prtica de coprocessamento com resduos cascalhos de perfurao

em terra (onshore) e em mar (offshore). percebido que vale uma anlise em

estudos posteriores, sobre o fato do resduo cascalho, sofrer uma contaminao

direta do fluido de perfurao que contm em suas misturas, produtos qumicos que

podem ter correlao com o cido clordrico, presente nos resultados dos testes de

queima.

117

REFERNCIAS

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APNDICES

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APNDICE A CARTA DE APRESENTAO

Carta de Apresentao

Mossor, RN, 20 de maio de 2013. Prezado empresrio (ou responsvel), Sou docente da Universidade Potiguar (UnP), bem como, aluna do mestrado em Engenharia de Petrleo e Gs, do Programa de Ps-Graduao em Engenharia de Petrleo e Gs da Universidade Potiguar (UnP - Campus Mossor/ RN). Preciso da colaborao de Vossa Senhoria para direcionar e conduzir uma pesquisa cujo objetivo principal analisar a viabilidade tcnica e ambiental do reaproveitamento do cascalho de perfurao de poos terrestres de petrleo na cidade de Mossor. Dirijo-me, mui respeitosamente, a Vossa Senhoria, com o intuito de solicitar sua colaborao, que muito valiosa, tendo em vista que os dados obtidos em sua empresa tero a finalidade de cumprir exigncias para que eu obtenha o ttulo de mestre do referido programa, tendo como orientador o Prof. Dr. Franklin Silva Mendes. As informaes prestadas neste questionrio sero tratadas de maneira confidencial. Portanto, solicito que as respostas sejam as mais exatas possveis para que o objetivo possa ser alcanado. Garanto ainda que as informaes sero apresentadas de forma agregada e que os dados obtidos em cada organizao no sero destacados individualmente. Os resultados sero divulgados somente na Universidade Potiguar. Atenciosamente

Cacilda Alves de Sousa Contatos para eventuais dvidas: (84) 8807-4873, cacildasousa@unp.br;

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APNDICE B QUESTIONRIO DE PESQUISA .

Questionrio de Pesquisa

Orientador: Dr. Franklin Silva Mendes Mestranda: Cacilda Alves de Sousa Pesquisa: COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE CLNQUER: uma alternativa sustentvel para o reaproveitamento do resduo cascalho de perfurao de poos de petrleo em Mossor/RN. I INFORMAES GERAIS SOBRE OS RESPONDENTES: 01. Sexo ( ) masculino ( ) feminino 02. Qual a sua funo na empresa: ( ) Proprietrio ( ) Scio ( ) Administrador/ gerente de contratos ( ) Outro (especificar): __________________________________ 03. Qual a sua experincia, em anos, nesse ramo de atividade? __________ anos. 04. H quanto tempo trabalha na empresa? _____________________. 05. Qual o seu grau de instruo? ( ) Nvel mdio incompleto ( ) Nvel mdio completo ( ) Nvel superior completo Curso: ( ) Nvel superior incompleto ( ) Ps-graduao (em que?)__________________________________ II CARACTERIZAO DA EMPRESA: 06 Em quais cidades/ pases a empresa atua como Central de Tratamento de Resduo? ( ) Areia Branca -RN ( ) Natal RN ( ) Salvador BA ( ) Outras cidades do RN? Quais? ____________________ ( ) Outras regies? Quais? __________________________ ( ) Outros pases? Quais? ___________________________

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07 H quanto tempo empresa atua no RN e regio NE? ( ) Entre 0 e 5 anos ( ) Entre 5 e 10 anos ( ) Entre 10 e 15 anos ( ) Mais de 15 anos 07.1 Quantos empregados empresa possui em Areia Branca-RN?________ 08 Qual o porte da empresa? ( ) Microempresa (receita operacional bruta anual de at R$ 1,2 milho) ( ) Pequena empresa (receita operacional bruta anual superior a R$ 1,2 milho e inferior ou igual a R$ 10,5 milhes) ( ) Mdia empresa (receita operacional bruta anual superior a R$ 10,5 milhes e inferior ou igual a R$ 60 milhes) ( ) Grande empresa (receita operacional bruta anual superior a R$ 60 milhes) 09 Natureza jurdica ( ) Empresrio (individual) ( ) Sociedade empresarial limitada ( ) Sociedade annima 10 A empresa tem certificados NBR ISO 14001, NBR ISO 9001, BS OHSAS 18001:2007, que incluam o escopo de Areia Branca? ( ) Sim ( ) No 11 Quais os principais aspectos que contriburam para a deciso de instalao dessa empresa no RN, no Canto do Amaro? ( ) Perfurao de poos de petrleo no Estado; ( ) Distancia de cursos dgua; ( ) Profundidade do lenol fretico; ( ) Legislao local; ( ) Viabilidade tcnico-econmica dos mtodos de disposio a serem utilizados; ( ) Disponibilidade de recursos e materiais necessrios disposio final; 12 Existem outras empresas instaladas e licenciadas no RN, com atividades afins? Quantas? Existem demandas suficientes? _________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13 Todas as empresas citadas tratam resduos de poos de perfurao terrestre, incluindo o cascalho? _________________________________________________________________

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III ASPECTOS TCNICOS DO TRATAMENTO AO COPROCESSA MENTO DE RESDUOS 14. Quais as principais dificuldades identificadas nas atividades de tratamento/ reciclagem e destinao de resduos cascalhos de perfurao? ( ) Transformao ou tratamento; ( ) Disposio final; ( ) Laboratrios para caracterizao dos resduos recebidos; ( ) reas de armazenamento; ( ) Incineradores; ( ) Aterros controlados; ( ) Possibilidade de riscos de acidentes e gerao de emisses fugitivas; 15. Quais os principais fatores que influenciam na formalizao de parcerias para destinao dos resduos de cascalhos de perfurao ? ( ) Aspectos tcnicos de tratamento/ disposio; ( ) Liberaes/ licenciamentos ambientais; ( ) Parcerias locais para reaproveitamento, reuso e reciclagem; ( ) Profissionais locais qualificados; ( ) Outros: ____________________________________ 16. Como era disposio dos resduos de cascalhos de perfuraes, antes das parcerias com as empresas de Tratamento de Resduos? ( ) Armazenamento em diques de perfurao junto prpria fonte geradora; ( ) Utilizao de mtodos fsicos, qumicos, bioqumicos e termoqumicos junto prpria fonte geradora; ( ) Disposio em outra instalao que tenha interesse em utilizar o material recuperado; ( ) Armazenamento em instalaes especializadas no tratamento de resduos em outros Estados; 17. Existem quantas parcerias locais para coprocessamento de resduos, com foco no cascalho de perfurao? ( ) 0 04; ( ) 05 07; ( ) 08 10; 18. Quais os aspectos positivos e negativos desta tcnica (coprocessamento)? Positivos: _____________________________________________________ Negativos: ____________________________________________________ 19. Quais as aes que a empresa est executando para facilitar as parcerias/ negociaes com as cimenteiras que coprocessam resduos de perfurao (incluindo o cascalho)? ______________________________________________________________

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IV ASPECTOS LEGAL E SUSTENTVEL DO COPROCESSAMENT O DE RESDUOS 20. Quais os aspectos legais estratgicos do tratamento e destinao dos resduos cascalhos, que prioritariamente precisam ser atendidos? ( ) mbito federal; ( ) mbito Estadual; ( ) mbito Municipal; ( ) Leis internacionais; ( ) Outros: ____________________________________________________ 21. Quais os critrios legais e tcnicos requeridos pela Central de Resduos para o coprocessamento? _______________________________________________________________ 22. Na sua opinio, quais as principais barreiras para as cimenteiras adotarem a tcnica de coprocessamento de cascalhos? ( ) Atendimento legal pelas cimenteiras; ( ) Dificuldade tcnica dos profissionais dos rgos ambientais; ( ) Atendimento legal pelas Centrais de Tratamento de Resduos; ( ) Falta de tecnologias de controle ambiental adequadas; ( ) Dificuldades no monitoramento e controle no processo e no produto final; ( ) Falta de metodologia para alimentao do resduo nas cimenteiras; ( ) Custo-benefcio para as empresas envolvidas; ( ) Outros ___________________________________________ 23. Quais as tcnicas de tratamento/ destinao utilizadas pela empresa, para o resduo cascalho de perfurao de poos terrestres de petrleo? Qual a que traz maior benefcio ambiental, econmico e social? __________________________________________________________________ Muito obrigada!

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ANEXOS

135

ANEXO I CERTIFICADO DE ANLISE DE CIMENTO CP IV 3 2 TESTE DE QUEIMA.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

136

ANEXO II CERTIFICADO DE ANLISE DE CIMENTO CP II Z 32 RS TESTE DE QUEIMA.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

137

ANEXO III CERTIFICADO DE ANLISE DO P DE ELETROF ILTRO TESTE DE

QUEIMA

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

138

ANEXO IV CERTIFICADO DE ANLISE DA FARINHA BALAN A TESTE DE QUEIMA

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

139

ANEXO V CERTIFICADO DE ANLISE DO CLNQUER TEST E DE QUEIMA

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

140

ANEXO VI DETERMINAO DE METAIS E ENSAIOS DE LIXI VIAO E

SOLUBILIZAO TESTE DE QUEIMA

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008) e ABCP (2012).

141

ANEXO VI DETERMINAO DE METAIS E ENSAIOS DE LIXI VIAO E

SOLUBILIZAO TESTE DE QUEIMA CONTINUAO.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008) e ABCP (2012).

142

ANEXO VI DETERMINAO DE METAIS E ENSAIOS DE LIXI VIAO E

SOLUBILIZAO TESTE DE QUEIMA CONTINUAO.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008) e ABCP (2012).

143

ANEXO VII GRFICOS COM CONCENTRAES E TAXAS DE E MISSES DAS

AMOSTRAGENS ISOCINTICAS DE XIDOS DE NITROGNIO (N Ox ) TESTE DE QUEIMA.

. Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

144

ANEXO VIII RESULTADOS DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICA S DE XIDOS DE

NITROGNIO (NOx) TESTE DE QUEIMA

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

145

ANEXO IX GRFICOS COM CONCENTRAES E TAXAS DE EM ISSES DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS DE XIDOS DE ENXOFRE (SOx) TESTE DE

QUEIMA.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

146

ANEXO X RESULTADOS DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS D E XIDOS DE

ENXOFRE (SOx) TESTE DE QUEIMA

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

147

ANEXO XI GRFICOS COM CONCENTRAES E TAXAS DE EM ISSES DAS

AMOSTRAGENS SOCINTICAS DE MATERIAL PARTICULADO (MP ) TESTE DE QUEIMA.

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

148

ANEXO XII RESULTADOS DAS AMOSTRAGENS ISOCINTICAS DE MATERIAL

PARTICULADO (MP) TESTE DE QUEIMA

Fonte: O Autor (2012) Adaptado do Relatrio de Teste de Queima RTQ (2008).

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