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20o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2832

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

AVALIAÇÃO DE ODOR GERADO POR FONTE ESTACIONÁRIA,ATRAVÉS DA IMPLANTAÇÃO DE UMA REDE DEMONITORAMENTO DE INCIDÊNCIA DE ODORES

Manuel Luiz L. Zurita(1)

Engenheiro Químico pela Escola de Engenharia Mauá. Mestre peloCurso de Pós-Graduação em Ecologia do Instituto de Biociência daUniversidade Federal do Rio Grande do Sul. Consultor Ambiental.Sérgio João de LucaProfessor Titular – CNPq IA. Orientador de Mestrado e Doutorado doIPH e CE / UFRGS.Maria Teresa Raya RodriguezEngenheira Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul.Doutora em Ecologia pela Universidade Federal de São Carlos.

Endereço(1): Av. Bento Gonçalves, 9500 - Prédio 43422 - sala 102 - Bairro Agronomia -Porto Alegre - RS - CEP: 91540-000 - Brasil - Tel: (051) 316-6934 - e-mail:[email protected]

RESUMO

Entre os vários problemas causados pela poluição industrial, o odor surge como um dosprincipais motivadores de reclamações públicas. O odor que as pessoas sentem em suasresidências, em geral, é causado pela mistura complexa de várias substâncias odoríficas,cuja avaliação das concentrações no ambiente é praticamente impossível de determinar.Este trabalho buscou avaliar os impactos de incidência do odor gerado num processoindustrial localizado em área urbana, registrado por um Painel de Monitores constituídopor pessoas que residiam ou trabalhavam próximo à fonte emissora do odor. Foi utilizadaa metodologia Teste Sensorial, baseada no Nível de Agrado de Odor. Estão descritas asetapas desenvolvidas para a implantação do Painel de Monitores, como a determinaçãodos pontos de localização dos monitores e os critérios de seleção e treinamento dosmesmos. Avaliou-se a percepção registrada pelo Painel de Monitores para duas diferentessituações de operação do processo industrial. A metodologia utilizada, enfatizando adelimitação da Área de Influência, bem como a escolha e a capacitação da equipe demonitores mostrou-se adequada para avaliar os incômodos causados pela emissão de odorna atmosfera.

PALAVRAS-CHAVE: Odor, Avaliação de Odor, Poluição Atmosférica, Painel deMonitores, Monitoramento de Odor.

INTRODUÇÃO

O odor é a sensação resultante da recepção de um estímulo pelo sistema sensorialolfativo. Os tipos de respostas dos seres humanos a estes estímulos dependem daspropriedades sensoriais do que se está avaliando, incluindo a intensidade do odor,

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concentração de detecção e tipo de sensação que proporciona (agradável / desagradável).A combinação dos efeitos destas propriedades relaciona o incômodo que o odor podecausar.

O processo de percepção de odor pelos seres humanos começa na cavidade nasal, atravésda existência de detetores olfativos altamente especializados. A partir desta constataçãomuitas teorias têm sido desenvolvidas para explicar o mecanismo fisiológico do sistemaolfativo. A mais simples, considera que, quando moléculas de uma substância ouconjunto de substâncias odoríferas chegam na cavidade nasal, parte delas são dissolvidasno filme mucoso que cobre estes detetores. A partir do momento em que os mesmos sãoestimulados, um sinal elétrico é transmitido ao cérebro, gerando uma reação da pessoa.

Esta reação pode ser das mais variadas. Pode levar a pessoa a se aproximar da fonte deodor por achá-lo agradável, ou a fugir devido a uma associação com perigo.A respostapsicológica para o odor é bem mais complexa que o entendimento fisiológico de suapercepção. Existem evidências que sugerem que cada um de nós aprende a gostar ou nãodos vários tipos de odores e que se pode reagir ao estímulo do mesmo odor de formasbastante diferentes.

O odor surge, entre os vários problemas causados pela poluição, como um dos principaismotivadores de reclamações públicas. Em geral, o odor que sentimos em nossasresidências é causado pela mistura complexa de várias substâncias odoríficas, orgânicasou inorgânicas, lançadas na atmosfera na forma de gases ou particulados. As fontes desteslançamentos podem ser as mais variadas, destacando-se as de origem industrial,tratamento de esgotos urbanos e material orgânico em decomposição. Esta complexidadefaz com que a avaliação da concentração química de todas as substâncias presentes numdeterminado ambiente torne-se praticamente impossível.

A legislação federal brasileira, através da Resolução CONAMA 03/90 estabelece Padrõesde Qualidade do Ar para os poluentes convencionais, tais como material particulado,dióxido de enxofre, monóxido de carbono, porém não estabelece padrões de qualidadepara o lançamento de compostos odoríficos pelas fontes de emissão ou para a incidênciade odores na comunidade ao entorno destas fontes. Entretanto, a Política Nacional doMeio Ambiente considera como poluição todas as atividades que direta ou indiretamenteprejudiquem o bem estar da população. Desta forma, quando se necessita de padrões paramensurar o odor deve-se buscar um entendimento entre as partes interessadas ou valer-sede legislações praticadas fora do Brasil.

Atualmente, as partes interessadas vêm utilizando “Painel de Monitores de Incidência deOdores”, constituído por pessoas pertencentes à população vizinha à instalação industrial,para avaliar o impacto dos odores incidentes na comunidade bem como a eficácia dasmedidas tomadas pela indústria para reduzir ou eliminar estes impactos.

Este trabalho busca ressaltar os aspectos significativos a serem observados para aimplantação de uma Rede de Monitoramento de Incidência de Odor e formas de expressaras percepções registradas pelo Painel de Monitores, tendo como referência a Rede deMonitoramento de Incidência de Odor implantada visando acompanhar as melhoriasrealizadas numa indústria de abate de aves, localizada em área urbana de uma cidade deporte do Rio Grande do Sul, cercada de núcleos residenciais, que sistematicamentereclamavam do odor emitido por essa indústria.

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Métodos para Avaliação de Odor

Para avaliar o odor presente em um ambiente, pode-se realizar testes analíticos ou testessensoriais conforme o esquema apresentado na Figura 1.

Figura 1 - Tipos de Testes para Avaliação do Odor.

Para que os testes analíticos possam ser aplicados, torna-se necessário que a sensibilidadedos métodos empregados seja, no mínimo, igual ao limiar olfativo, que, para muitassubstâncias odoríficas, é extremamente baixo. Entretanto, os métodos analíticos, por maissensíveis e precisos que sejam, não conseguem traduzir o sinergismo que ocorre nosdiferentes tipos de odores, quando estes são gerados por misturas complexas desubstâncias odoríficas.

Assim, ao invés destes métodos analíticos, são usados métodos sensoriais baseados naresposta do sistema olfativo de pessoas, apresentadas neste trabalho pelo nome demonitores.

Os métodos sensoriais são apropriados para monitorar odores da fonte emissora, no arambiente, ou ambos. É o caso de um processo industrial que necessite monitorar odesempenho de seus equipamentos de controle de odor e verificar se está atendendo alegislação ambiental na área externa a suas instalações.

As alternativas apresentadas para realizar testes sensoriais, baseiam-se nas quatroprincipais propriedades do odor: incidência, limiar de detecção, qualidade e nível deagrado. Este trabalho objetiva a avaliação de odor gerado por fonte estacionária, incluindoentre estas as indústrias, utilizando a propriedade de nível de agrado do odor.

Amostra de GásOdorífico

Teste Analítico Teste Sensorial

AnálisesCromatográfica

AnálisesEspectrométrica

Monitoramento

Intensidadedo Odor

Limiar de Detecçãodo Odor

Qualidadedo Odor

Nível Agradodo Odor

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Teste Sensorial: Nível de Agrado de Odor

Este Método Sensorial utiliza a propriedade de um odor que a relaciona com o grau deagrado ou desagrado que este odor proporciona. Deve-se fazer uma distinção entre aaceitabilidade e o nível de agrado de um odor. A aceitabilidade é tipicamente umjulgamento feito por uma pessoa específica, num contexto e situação específica e comexpectativa também específica. Por exemplo, um odor agradável pode ser inaceitável sefizer parte de um problema de poluição do ar numa área residencial e tiver origem numafábrica de perfume, ao invés de um jardim de flores.

Quando um odor é avaliado em laboratório para estabelecer seu nível de agrado, érealizado num contexto neutro representado por um olfatômetro, o monitor é exposto aum estímulo com intensidade e duração controlada. O grau de agrado ou de desagrado édeterminado pela experiência e emoções associadas individuais dos monitores. A respostaentre os monitores pode variar dependendo da qualidade do odor, um odor prazeroso paramuitos, pode ser declarado altamente desagradável para outros

Baseado na propriedade nível de agrado do odor, pode-se implantar redes demonitoramento de odor formada por pessoas residentes nesta comunidade, instalada naárea de influência do odor emitido por uma determinada fonte. Estas pessoas, monitores,são selecionadas atendendo a critérios associados as suas características pessoais e físicase de localização na área impactada pelo odor. As informações fornecidas ao longo dotempo por este grupo de pessoas são trabalhadas e resultam num diagnóstico em relaçãoao odor incidente na área abrangida pela rede de monitoramento.

A implantação de rede de monitoramento tem-se mostrado útil para avaliar o desempenhoao longo do tempo do sistema de gestão ambiental de empresas que emitem odores.

Neste tipo de avaliação, para uniformizar o julgamento percebido pelos monitores, écomum o uso como referência de “cartoon scale” como o desenvolvido por Karl Spring.Observa-se, conforme apresentado na Figura 2, que as reações ao odor dos indivíduos sãomanifestadas por suas expressões faciais e corporais.

Figura 2 - Escala em Desenho para Teste de Odor.

Agradável Neutro Desagradável Muito Insuportável Desagradável

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MATERIAIS E MÉTODOS

Os principais aspectos considerados na implantação da Rede de Monitoramento deIncidência de Odor estão associados a definição da área de influência, a localização dospontos de observação e a constituição do painel de monitores.

Definição da Área de Influência

A área de influência é definida como sendo a área geográfica onde se encontra assentadaa população afetada pelo odor ofensivo oriundo das fontes de emissão de odorconsiderada, é nela que devemos realizar nosso estudo. Pode ser estabelecida usando-semodelos matemático de dispersão de poluentes atmosféricos e/ou pesquisa de opinião naárea ao redor das fontes de emissão. A abrangência desta área é, basicamente, função daquantidade de Unidades de Odor emitida pelas fontes de odor (existe disponível naliteratura estimativa destas emissões para muitos tipos de fontes), do tipo de fonte (pontoou área), da altura, velocidade e temperatura de lançamento do fluxo que contem assubstâncias odoríficas, da topografia e condições meteorológicas da região em estudo.

Baseado nesse levantamento de opinião pública pode-se concluir que:

− os moradores residentes próximo a indústria, especialmente os que estão localizadosaté 450 metros do Ponto Central, são os que mais sentem o odor associado àsatividades do abatedouro, assim sendo uma rede de monitoramento de incidência deodor deve ter uma maior densidade de monitores nesta área;

− pelas mesmas razões, o Painel de Monitores deve apresentar maior concentração deobservadores na direção noroeste em relação a localização da indústria;

− estudo deve ser realizado considerando-se uma área de influência de 900 metros deraio em relação ao Ponto Central.

Localização dos Pontos de Observação

Define-se Ponto de Observação como sendo o local onde o Monitor se encontra a maiorparte do tempo em que deve ser realizada a observação. pode ser tanto a residência comoo local de trabalho. Até que se tenha escolhido a pessoa do Monitor do Painel deMonitoramento, devemos entender este ponto não na excepção da palavra, mas comosendo uma microárea de, por exemplo, 50 metros de raio.

A distribuição dos Pontos de Observação é estabelecida considerando a área deinfluência, as distâncias dos mesmos em relação a fonte de odor que se deseja monitorar,a direção predominante dos ventos ( porém considerando a localização dos Monitores emtodos os quadrantes). Esses fatores determinam o número de Pontos de Observaçãonecessário para o estudo a ser realizado e consequentemente determinam o número demonitores a ser selecionados. Convém iniciar a operação da rede de monitoramento comum número de monitores maior que o necessário visando absorver eventuais desistênciasdesses colaboradores.

Seleção do Painel de Monitores

Na constituição de um painel de monitores de odor deve-se ter em mente duas questõesbásicas. A primeira refere-se ao critério para a seleção das pessoas que serão designadas

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para serem monitores; a segunda está relacionada ao número de monitores necessáriospara obter um resultado confiável. Os estudos sobre a influência dos atributos pessoais emrelação à sensibilidade ao odor recomendam que o monitor olfativo deve ter entre 18 e 50anos, ter um sistema olfativo normal, estar familiarizado com os procedimentos a seremutilizados no teste e não tenha vínculos com a empresa onde a fonte de odor estálocalizada..

Os estudos realizados para a definição do número de monitores para avaliações realizadasa nível de laboratório, apontam para dez participantes, como sendo a quantidadepreferível pela a maioria dos pesquisadores. Para trabalhos de campo, usualmente estenúmero é bem maior sendo diretamente influenciado pela dimensão da área, densidadepopulacional e características meteorológicas e topográficas da área em estudo. Nestetrabalho, o painel foi constituído por 44 pessoas.

Deve ser ressaltado que a equipe de monitores selecionadas necessita ser treinada noreconhecimento dos odores específicos emitidos pela fonte de odor em estudo, bem comohaver o permanente acompanhamento do trabalho realizado pelos mesmos no sentido demanter a motivação da equipe e confiança nos registros de incidência de odormanifestado.

Um aprimoramento na qualificação destes monitores já está em andamento em centros detreinamento específicos para o estudo sobre o odor. Um destes centro é a “St CroixSensory- Odor School ” que forma “Inspetores de Odor” para avaliação de odor emtrabalhos de campo. O propósito do treinamento é preparar observadores qualificados,capazes de fazerem um juízo de odor consistente e minimamente afetado pelas condiçõesinerentes ao trabalho de campo.

Período de Avaliações

Neste trabalho foram escolhidos dois períodos das avaliações realizadas pelo Painel deMonitores. Os registros fornecidos pela estação meteorológica instalada na indústriamostram que as condições meteorológicas nesses dois períodos foram bastantesemelhantes.

O primeiro período compreendeu os meses de setembro a dezembro de 1996. Nesta épocaa atividade industrial em estudo estava operando com o sistema de tratamento poroxidação dos gases oriundo dos digestores, em caldeira geradora de vapor. Foi estimadoeficiência de destruição de 90%. Nesta situação, foi avaliado que a atividade industrialemitia 195 x 106 unidades de odor por hora.

O segundo período compreendeu os meses de setembro a dezembro de 1997. Nesta épocaa atividade industrial em estudo estava operando com o sistema de filtro biológico para otratamento dos gases oriundo dos digestores. Foi estimado eficiência de destruição destetratamento em 99%. Nesta situação, foi avaliado que a atividade industrial emitia 45 x 106

unidades de odor por hora.

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RESULTADOS

Características do Painel de Monitores

O Painel de Monitores era formado por 61,4 % de mulheres e 38,6 % de homens, nogrupo etário de 18 a 50 anos, dos quais 59,1 % entre 24 e 41 anos, todos com grau deinstrução de pelo menos primeiro grau completo, dos quais 15,9 % com o terceiro grau,sendo que 63,6 % residem no local a mais de dez anos.

A localização em relação a fonte emissora do odor estudada está apresentada na Tabela 1.

Tabela 1 - Localização dos Monitores em Relação a Fonte Emissora de Odor.

Distância em Relação à Fonte350 metros >350-700 metros > 750 metros

NORTE ---- 4 1SUL 1 1 ----LESTE ---- 2 2OESTE 2 3 2NOROESTE 3 5 4NORDESTE 2 3 1SUDESTE ---- 3 ----SUDOESTE 2 2 1

Avaliação de Incidência de Odor pelo Painel de Monitores

A seguir estão apresentadas na forma de figuras, a compilação dos principais registrosrealizados pelos monitores para os períodos em estudo.

Figura 3 - Número de ocorrências de Odor Registradas pelos Monitores.

O total de registros de odor foi de 274 para o período de 1996 e de 190 para 1997,representando uma redução de 31%. No mês de outubro de 1997 a maior incidência deodor foi devido a ocorrência de vazamentos no duto condutor dos gases a serem tratados.

N ú m e ro d e O c o rrê n c ia s d e O d o r

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

S e t O ut No v D e z

M e s

Oco

rrê

nci

as

9 6

9 7

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Figura 4 - Ocorrências de Odor Registradas e Validadas pelos Monitores.

Para analisar as ocorrências de odor registradas pelo Painel de Monitores efetuou-se acomparação dos registros de direção dos ventos obtidos da Estação Meteorológicainstalada junto a fonte emissora, com a direção dos Pontos de Observação do Painel queregistraram a percepção de incidência de odor. Foram validados os registros de odoresque apresentaram indícios de que a ocorrência originou-se da atividade industrial emestudo.

Verifica-se que no período referente ao ano de 1997 ocorreu um aumento no percentualdo número de registros considerados como prováveis (73 % para 79 %), indicando que osmonitores estariam mais criteriosos nos seus registros.

Figura 5 - Ocorrências de Odor por Distância em Relação à Fonte Emissora.

Registros Validados

0

50

100

150

200

250

300

Set - Dez/96 Set - Dez/97

Oc

orr

ên

cia

sTotal de

Registros

Ocorrências de Odor por Distância

0

20

40

60

80

100

120

140

0 a 350 350 a 700 > 700

Distância ( m )

Oco

rrê

nci

as

Set - Dez/96

Set - Dez/97

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Verifica-se que para todas as distâncias consideradas houve redução no número deregistros de ocorrência de odor, sendo que as reduções foram tanto maiores quantomaiores a distâncias em relação a atividade industrial.

Índice de Incidência de Odor

Com o objetivo de avaliar a incidência de odor na comunidade vizinha à fonte emissorade odor em estudo, este projeto desenvolveu um indicador que considera-se no seu valoras influências dos eventos de incidência de odor validados numa dada região e adensidade de monitores instalados nessa área. A esse indicador foi dado a denominaçãode “ Índice de Incidência de Odor ” ( IO ), é definido pela relação:

IQO =

Foram calculados os IO para os diferentes setores (24), definidos por distâncias e direçõesem relação à fonte emissora de odor, para os períodos de setembro a dezembro de 1996 e1997. apresentados na Tabela 2.

Tabela 2 - Índice de Incidência de Odor por Setor da Área de Estudo.

Setembro a Dezembro/96 Setembro a Dezembro/97

SETORAté 350metros

350 a 700metros

700 a 900metros

Até 350Metros

350 a 700metros

700 a 900metros

NORTE --------- > 0 a 5 0 -------- > 0 a 5 > 0 a 5NORDESTE >20 a 40 > 5 a 20 > 5 a 20 > 0 a 5 > 0 a 5

LESTE -------- > 0 a 5 > 0 a 5 ------- > 0 a 5 0SUDESTE -------- > 0 a 5 -------- ------- 0 ------

SUL 0 0 -------- > 5 a 20 0 -------SUDOESTE > 0 a 5 > 5 a 20 0 0 > 0 a 5 0

OESTE > 5 a 20 > 5 a 20 0 > 5 a 20 > 5 a 20 0NOROESTE > 40 > 0 a 5 > 20 a 40 > 20 a 40 > 5 a 20 > 0 a 5

Deve ser observado que o Índice de Incidência de Odor, ao relacionar Total de EventosValidados no Setor Considerado com o Somatório Mensal de Observadores no SetorConsiderado, reduz o efeito de ter-se uma distribuição heterogênea de densidade deobservadores pelos diversos setores.

Deve ser mencionado, também, ter-se ausência de observadores em cinco setores. Isto édevido ao fato de serem áreas desabitados quando da implantação do Painel de Monitores.

Pode-se observar, especialmente quando se representa a Tabela 2 sob a forma gráfica,uma redução no incômodo percebido pela comunidade vizinha à fonte emissora de odorapós a implantação das melhorias no sistema de tratamento dos gases lançados para aatmosfera. Entretanto na área próxima a fonte de emissão, na direção noroeste, a situaçãomanteve-se como crítica.

Total de Eventos Validados no Setor Considerado X 10Somatório Mensal de Observadores no Setor Considerado

IO =

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CONCLUSÕES

A metodologia aplicada, enfatizando a delimitação da Área de Influência, a escolha, acapacitação da equipe de Monitores e o processo para mantê-los permanentementemotivados para o trabalho comunitário que realizavam, mostrou ser adequada para avaliaros incômodos causados pela emissão de odor na atmosfera geradas por fonte estacionária.

A validação das percepções de odor manifestadas pelo Painel, baseadas nas condiçõesmeteorológicas existentes junto a fonte de emissão, serviu para aumentar a credibilidadeno comportamento do Painel de Monitores.

O estabelecimento de um indicador para expressar o comportamento do Painel deMonitores e sua representação de forma gráfica, permitiu acompanhar as variações dosimpactos pelo odor oriundas das alterações realizadas nos procedimentos operacionais eno processo industrial.

A percepção do Painel de Monitores foi particularmente sensível a entrada em operação,na atividade industrial que serviu de referência a este estudo, do sistema de tratamentobiológico dos gases provenientes dos digestores, em substituição a oxidação desses gasesna caldeira de geração de vapor . A nova condição operacional alterou as característicasdos gases emitidos e a intensidade e ocorrência de incidência de odores nas diversasáreas.

A implantação de uma Rede de Monitoramento de Incidência de Odor mostrou seconstituir numa ferramenta importante a ser utilizada no gerenciamento ambiental paraavaliar os impactos na qualidade do ar, os incômodos a serem causados à comunidadepróxima à fonte emissor do odor e o estabelecimento de estratégias de racionais decontrole.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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