ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: ANÁLISE DAS SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS APLICADAS AO TRATAMENTO DE BORRAS OLEOSAS PROVENIENTES DA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO
AUTORES: SILVA, L.J. (UFRJ E MCT) ; ALVES, F.C. (UFRJ) ; DE FRANÇA, F.P. (UFRJ)
RESUMO: A borra oleosa é um resíduo perigoso gerado em abundância na indústria petrolífera. As tecnologias de tratamento destes resíduos existentes são de grande contribuição para o setor, especialmente no que concerne a reutilização e reciclagem de borras de petróleo. A análise conjunta das características físico-químicas das borras oleosas e dos parâmetros técnicos dos diferentes métodos de tratamento permite definir a solução de tratamento mais apropriada ao tipo de resíduo oleoso. Os resultados obtidos permitiram desenvolver uma tabela que correlaciona os tipos de resíduos oleosos e os métodos de tratamento indicados para cada um deles.
PALAVRAS CHAVES: borra oleosa; gerenciamento de resíduos; petróleo
INTRODUÇÃO: As diversas atividades da indústria do petróleo como perfuração, produção, transporte, refino e distribuição geram grandes quantidades de resíduos sólidos perigosos, cuja disposição no meio ambiente pode acarretar sérios problemas ambientais (MARIANO, 2005). A borra oleosa é um resíduo oleoso mais abundante gerado pela indústria do petróleo, apresentando aspecto pastoso, semissólido, constituído de sedimentos (mistura de argila, sílica e óxidos) contaminados com óleo, água e produtos químicos utilizados no processamento do petróleo (HEIDARZADEH et al., 2010). A redução, reutilização e/ou reciclagem de tais resíduos constituem ferramentas de grande importância na definição de políticas de gestão sustentável das empresas petrolíferas (LADISLAO, 2008). O gerenciamento de resíduos oleosos envolve a caracterização de borras oleosas (propriedades físico-químicas) em confluência com as características das tecnologias de tratamento desses resíduos. A literatura apresenta diferentes processos de tratamento de resíduos oleosos, tais como: disposição em aterros industriais; incineração; coprocessamento em fornos de clinquerização; liquefação de microondas; centrifugação; prótese ou destilação destrutiva; conversão a baixa temperatura; tratamento via oxidação térmica; incorporação em materiais cerâmicos; desenvolvimento de materiais impermeabilizantes; encapsulamento; landfarming; biopilha e biorreatores. Assim, este trabalho prevê o mapeamento dessas tecnologias disponíveis de tratamento de borras oleosas indicando a escolha do tratamento mais adequado, em relação aos diferentes tipos destes resíduos.
MATERIAL E MÉTODOS: As borras oleosas são geradas em distintos processos de separação de água-óleo, em vazamentos acidentais, na limpeza dos variados equipamentos utilizados na separação, conversão e tratamento do petróleo e em tanques de armazenamento de petróleo cru e derivados escuros (KRIIPSALU et al., 2008). Na borra de petróleo é comum a presença de água que varia de 30 a 90%. Nela também se encontra de 4 a 7% de sedimentos constituídos, principalmente de halita, calcita, caulinita e quartzo (MONTEIRO et al., 2007). O restante da borra é constituído naturalmente de hidrocarbonetos de petróleo, variando de 5 a 60%. Na fase oleosa das borras de petróleo, encontram-se de 40 a 60% de hidrocarbonetos saturados, 25 a 40% de aromáticos, 10 a 15% de resinas e 10 a 15% de asfaltenos (SHIE et al., 2004). Segundo os mesmos autores, entre os aromáticos, é muito frequente a presença de benzeno, tolueno, etil-benzeno e xilenos (BTEX), incluindo também fenóis e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), parcialmente responsáveis pela inflamabilidade de borra de petróleo e sua consequente classificação como resíduo perigoso. O mapeamento das tecnologias disponíveis para o tratamento de borras oleosas foi realizado através de pesquisas em teses de doutorado, artigos científicos, patentes, relatórios técnicos e experiência profissional de campo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A classificação completa da NBR ISO 10004 (ABNT, 2004) pode ser reduzida na quantificação de determinados parâmetros, tais como: teor de umidade; óleos e graxas (O&G); fenóis; pH; e elementos químicos como Ba, Pb, Cr, V e Zn. O teor de água na borra oleosa é uma variável importante, pois se o teor de água estiver alto pode ser indicado para tratamento via centrifugação, biorreatores, landfarming e biopilhas. Se a concentração de metais pesados como Pb, Cr e Zn estiver alta, os processos biológicos são extremamente prejudicados, assim como a concentração de fenóis pode ter efeitos inibitórios para os micro-organismos. Em processos térmicos, na combustão dos resíduos, os metais pesados são redistribuídos, sendo os mais voláteis emitidos juntamente com os gases, os semivoláteis e não-voláteis incorporados a parte sólida. Para tratamentos biológicos, o mais indicado é que a borra apresente valores de pH entre 5,5 e 8,5 a fim de possibilitar o desenvolvimento de micro-organismos. Para os processos físico-químicos, quanto maior a concentração de óleos e graxas na borra oleosa, maior será a indicação para a recuperação de óleos pelas tecnologias de liquefação de microondas, centrifugação, destilação destrutiva ou conversão a baixa temperatura. A caracterização da borra oleosa pode resultar em quatro tipos de resíduos oleosos, conforme apresentado na Tabela 1, a qual faz uma correlação entre tipos de resíduos oleosos e os métodos de tratamento indicados. Cada tipo de borra oleosa pode ter mais de um método de tratamento possível. Neste caso, o critério de decisão deverá incorporar outras variáveis de decisão, tais como custos operacionais, requisitos legais e ambientais.
CONCLUSÕES: Os resíduos de borras oleosas podem ter diferentes formas de tratamento, o que torna necessário um levantamento dos recursos disponíveis e a escolha das tecnologias de tratamento mais apropriadas em função das características físico-química das borras oleosas. A caracterização pode resultar em quatro tipos de resíduos oleosos, os quais podem ser indicados para diferentes tecnologias de tratamento. Esse alinhamento das características de borras oleosas com as tecnologias de tratamento disponíveis garante um gerenciamento mais adequado para estes resíduos oleosos.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a CAPES e ao CNPq pelo auxílio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). 2004. NBR ISO 10004. Resíduos Sólidos – Classificação. Rio de Janeiro.
HEIDARZADEH, N.; GITIPOUR, S.; ABDOLI, M. A. 2010. Characterization of oily sludge from a Tehran oil refinery. Waste Management & Research, 28: 921-927.
KRIIPSALU, M.; MARQUES, M.; MAASTIK, A. 2008. Characterization of oily sludge from a wastewater treatment plant flocculation-flotation unit in a petroleum refinery and its treatment implications. Journal of Material Cycles and Waste Management, 10: 79-86.
LADISLAO, B. A. 2008. Environmental levels, toxicity and human exposure to tributyltin (TBT)-contaminated marine environment. A review. Environment International, 34: 292-308.
MARIANO, J. B. 2005. Impactos Ambientais do Refino de Petróleo. 1 ed., Rio de Janeiro: Interciência.
MONTEIRO, S. N.; VIEIRA, C. M. F.; RIBEIRO, M. M.; SILVA, F. A. N. 2007. Red ceramic industrial products incorporated with oily wastes. Construction and Building Materials, 21: 2007-2011.
SHIE, J. L.; LIN, J. P.; CAN, C. Y.; WU, C. H.; LEE, D. J.; CHANG, C. F.; CHEN, Y. H. 2004. Oxidative thermal treatment of oil sludge ate low heating rates. Energy & fuels, 18: 1272-1281.
