UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU EM GESTÃO AMBIENTAL
IMPACTOS AMBIENTAIS
GERADOS NA PRODUÇÃO DE ÁGUA PARA INJETÁVEIS
Rio de Janeiro / 2010
UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU EM GESTÃO AMBIENTAL
IMPACTOS AMBIENTAIS
GERADOS NA PRODUÇÃO DE ÁGUA PARA INJETÁVEIS
Robson Alves Luiz
Monografia submetida ao corpo docente da disciplina Metodologia da Pesquisa e
Monografia, do curso de Especialização em Gestão Ambiental do Instituto A Vez do
Mestre vinculado à Universidade Candido Mendes.
Rio de Janeiro, RJ – Brasil
Fevereiro / 2010
2
AGRADECIMENTOS
A “DEUS”;
por ter nos dado a oportunidade de conviver com seres humanos tão maravilhosos como
meus pais, avós e irmãos.
3
RESUMO
O objetivo desse trabalho é avaliar o impacto ambiental na produção de água para
injetáveis na indústria farmacêutica.
A produção de água WFI é muito cara já que para obtê-la se faz necessário o emprego
de etapas de filtração, sistemas de abrandamento, uso de resinas de troca iônica, geradores de
vapor e destiladores. Desta forma é interessante que essa água seja reaproveitada, diminuindo
assim custos para a empresa e os impactos ambientais que este processo pode causar, visando
assim não modificar o meio ambiente.
A busca constante pela eficiência produtiva é uma meta do setor industrial. A água é um
insumo vital às atividades e operações de qualquer setor industrial. No entanto, o panorama de
escassez hídrica, principalmente nos grandes centros urbanos, somado à rigidez das legislações, que
deve ser cada vez maior tendo em vista o cenário ambiental insustentável, bem como os custos
relativos à outorga pelo uso e cobrança da água, vem incentivando a busca por soluções que
viabilizem as atividades industriais, seja no aspecto econômico, como no ambiental e social.
Dentro deste objetivo, a implantação de Programas de Conservação e Reúso de Água deve
ser entendida como uma ferramenta de gestão a ser utilizada pela indústria como diferencial de
competitividade e produtividade. O conceito deste programa é o de se avaliar de maneira sistêmica
os usos e disponibilidades da água, de forma a atingir o menor consumo e os menores volumes de
efluentes gerados, implicando, de maneira direta, em menores impactos ambientais. Além disto, os
benefícios econômicos obtidos são facilmente mensuráveis no que diz respeito à redução dos custos
com a gestão da água e à valorização agregada aos produtos pela eficiência produtiva, entre outros.
Palavras-chave:
Indústrias farmacêuticas
Água para injetáveis
Resíduo
Minimização
4
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente
FEEMA – Fundação Estadual do Meio Ambiente
IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis
ISO – International Organization for Standardization
NBR – Norma Brasileira
NR – Norma Regulamentadora
OMS – Organização Mundial da Saúde
ppm – Parte por milhão
PW – Purified Water
RDC – Resolução da Diretoria Colegiada
SGA – Sistema de Gestão Ambiental
WFI – Water For Injection
5
Sumário
1. Fundamentação teórica .................................................................................................................7
1.1 A água na indústria....................................................................................................................7
1.1.1 Principais parâmetros utilizados em tratamento de água ................................................12
1.2 - Água na Indústria Farmacêutica...........................................................................................15
1.3. Impactos ambientais ...............................................................................................................18
1.4 Reúso da água........................................................................................................................22
1.4.1. Reúso em cascata .............................................................................................................27
1.4.2. Reúso de efluentes tratados..............................................................................................28
1.4.3. Reúso Parcial de Efluentes ..............................................................................................29
1.4.4. Mistura do Efluente com Água do Sistema de Abastecimento.........................................30
2. Metodologia empregada ...........................................................................................................31
2.1 Processo de produção de Água Purificada (PW) e Água para Injetáveis (WFI) e seus
impactos ambientais.......................................................................................................................31
2.2 Descrição do processo de produção de PW e WFI .................................................................32
2.3 Tratamento dos efluentes .........................................................................................................45
2.4. Os Impactos Ambientais do processo de tratamento de água para a obtenção de WFI ........48
2.5 Alternativas para a minimização de um dos impactos ambientais – O desperdício de água
ultrapura/WFI ................................................................................................................................49
3. Considerações finais.....................................................................................................................53
4. Conclusão......................................................................................................................................53
5. Referências Bibliográficas ..........................................................................................................54
6
1. Fundamentação teórica
1.1 A água na indústria
A água pode ser utilizada para as mais variadas finalidades na indústria, sendo assim deve
apresentar padrões de qualidade que sejam compatíveis com os usos pretendidos. Normalmente, a
água disponível nos rios, lagos, lençóis subterrâneos, ou qualquer outra fonte, pode apresentar em
sua composição uma ampla variedade de compostos ou substâncias químicas, organismos vivos e
outros materiais, os quais, para muitas aplicações industriais podem ser considerados
contaminantes.
De uma maneira genérica, pode-se dizer que a água encontra as seguintes aplicações na
indústria:
- Consumo humano: água utilizada em ambientes sanitários, vestiários, cozinhas e refeitórios,
bebedouros, equipamentos de segurança (lava-olhos, por exemplo) ou em qualquer atividade
doméstica com contato humano direto;
- Matéria Prima: como matéria-prima, a água será incorporada ao produto final, a exemplo do que
ocorre nas indústrias de cervejas e refrigerantes, de produtos de higiene pessoal e limpeza
doméstica, de cosméticos, de alimentos e conservas e de fármacos, ou então, a água é utilizada para
a obtenção de outros produtos, por exemplo, o hidrogênio por meio da eletrólise da água.
- Uso como fluido auxiliar: a água, como fluido auxiliar, pode ser utilizada em diversas atividades,
destacando-se a preparação de suspensões e soluções químicas, compostos intermediários, reagentes
químicos, veículo, ou ainda, para as operações de lavagem.
- Uso para geração de energia: Para este tipo de aplicação, a água pode ser utilizada por meio da
transformação da energia cinética, potencial ou térmica, acumulada na água, em energia mecânica e
posteriormente em energia elétrica.
- Uso como fluído de aquecimento e/ou resfriamento: Nestes casos, a água é utilizada como
fluido de transporte de calor para remoção do calor de misturas reativas ou outros dispositivos que
necessitem de resfriamento devido à geração de calor, ou então, devido às condições de operação
estabelecidas, pois a elevação de temperatura pode comprometer o desempenho do sistema, bem
como danificar algum equipamento.
7
- Outros Usos: Utilização de água para combate à incêndio, rega de áreas verdes ou incorporação
em diversos subprodutos gerados nos processos industriais, seja na fase sólida, líquida ou gasosa.
De um modo geral, a quantidade e a qualidade da água necessária ao desenvolvimento das
diversas atividades consumidoras em uma indústria dependem de seu ramo de atividade e
capacidade de produção. O ramo de atividade da indústria, que define as atividades desenvolvidas,
determina as características de qualidade da água a ser utilizada, ressaltando-se que em uma mesma
indústria podem ser utilizadas águas com diferentes níveis de qualidade. Por outro lado, o porte da
indústria, que está relacionado com a sua capacidade de produção, irá definir qual a quantidade de
água necessária para cada uso.
A qualidade da água é definida em função de características físicas, químicas,
microbiológicas e radioativas. Para cada tipo de aplicação, o grau de qualidade exigido pode variar
significativamente:
- Consumo humano: água potável, atendendo às características estabelecidas pela Portaria no 518
– Norma de qualidade da água para consumo humano, de 25/03/2004, do Ministério da Saúde
(www.saude.gov.br);
- Matéria prima: Para esse tipo de uso, o grau de qualidade da água pode variar significativamente,
podendo-se admitir a utilização de uma água com característica equivalente ou superior à da água
utilizada para consumo humano, tendo-se como principal objetivo a proteção da saúde dos
consumidores finais e/ou a garantia da qualidade final do produto.
- Fluido auxiliar: Da mesma forma que a água é utilizada como matéria-prima, o grau de qualidade
da água para uso como um fluido auxiliar irá depender do processo à que esta se destina. Caso essa
água entre em contato com o produto final, o grau de qualidade será mais ou menos restritivo, em
função do tipo de produto que se deseja obter. Não havendo contato da água com o produto final,
esta poderá apresentar um grau de qualidade menos restritivo que o da água para consumo humano,
principalmente com relação à concentração residual de agentes desinfetantes.
- Geração de energia: dependendo do processo de transformação utilizado a água deverá
apresentar graus muito diferentes de qualidade. No aproveitamento da energia potencial ou cinética,
a água é utilizada no seu estado natural, podendo-se utilizá-la na forma bruta, captada de um rio,
8
lago, ou outro sistema de reservação, devendo-se impedir que materiais de grandes dimensões,
detritos, danifiquem os dispositivos de geração de energia. Já para o aproveitamento da energia
térmica, após aquecimento e vaporização da água por meio do fornecimento de energia térmica, a
mesma deve apresentar um elevado grau de qualidade, para que não ocorram problemas nos
equipamentos de geração de vapor ou no dispositivo de conversão de energia;
- Fluido de aquecimento e/ou resfriamento: Para a utilização da água na forma de vapor, o grau
de qualidade deve ser bastante elevado, enquanto a utilização da água como fluido de resfriamento
requer um grau de qualidade bem menos restritivo, devendo-se levar em consideração a proteção e a
vida útil dos equipamentos com os quais esta água irá entrar em contato.
Muitas aplicações exigem que um maior número de parâmetros sejam atendidos, de modo
que sejam minimizados os riscos ao processo, produto ou sistema no qual esta água será utilizada.
Nas tabelas que se seguem são apresentados alguns dados sobre requisitos da água para aplicações
industriais.
9
Para que a água disponível possa ser utilizada, é necessário adequar as suas características
aos padrões de qualidade exigidos para o uso, o que é feito por meio da utilização de operações e
processos unitários de tratamento que sejam capazes de remover os contaminantes presentes. A
tabela a seguir relaciona os potenciais contaminantes presentes na água em função de sua origem.
10
Tabela 1 - Potenciais contaminantes presentes na água em função de sua origem
De acordo com o tipo de manancial utilizado como fonte de abastecimento, devem ser
adotados procedimentos específicos para adequar as características da água disponível aos
requisitos de qualidade exigidos para uso, o que está diretamente relacionado com os contaminantes
presentes.
De modo geral, os diversos contaminantes presentes na água podem ser agrupados em
categorias distintas, as quais podem ser relacionadas com as técnicas de tratamento mais indicadas,
conforme apresentado na tabela abaixo.
Tabela 2 - Principais categorias de contaminantes presentes na água e tecnologias para sua remoção
11
Geralmente, para que seja possível obter água no grau de qualidade exigido para um
determinado uso é necessário combinar duas ou mais técnicas de tratamento, o que só poderá ser
definido com base nas características da água disponível e dos requisitos de qualidade exigidos para
uso.
No caso do uso da água para fins industriais, já existe uma base de dados bastante extensa
relacionada às principais tecnologias de tratamento disponíveis, assim como já existe no mercado
uma ampla variedade de equipamentos e sistemas de tratamento de água, os quais são capazes de
produzir água com os diversos níveis de qualidade exigidos. Desta forma, verifica-se que a questão
relacionada ao tratamento de água para uso industrial não é uma condição limitante para o
desenvolvimento de iniciativas que visem promover o uso racional deste recurso.
A principal preocupação com relação ao tratamento de água para uso industrial recai sobre a
estratégia a ser desenvolvida para a obtenção dos melhores resultados para o atendimento das
demandas de água nos vários níveis de qualidade exigidos.
A estratégia mais adequada para a definição do sistema de tratamento de água consiste na
execução das seguintes atividades:
1. Identificar todas as demandas de água existentes e os respectivos requisitos de qualidade exigidos
para uso;
2. Identificar as técnicas de tratamento para adequar a qualidade da água disponível aos requisitos
exigidos para a maior demanda;
3. A partir da água produzida no sistema de tratamento principal, identificar as técnicas de
tratamento para adequar a qualidade da água aos requisitos de qualidade dos demais usos
identificados;
4. Sempre que possível, nos sistemas que produzem água com elevado grau de qualidade, verificar
o potencial de aproveitamento ou recirculação dos efluentes gerados nos sistemas precedentes.
1.1.1 Principais parâmetros utilizados em tratamento de água
a- Dureza:
A dureza das águas se dá pela presença de íons cálcio e magnésio (ocasionalmente também por
ferro, bário e outros íons polivalentes).
12
b- Abrandamento:
A troca de íons cálcio e magnésio por íons sódio, se denomina abrandamento e resulta em água
abrandada.
c- Sólidos totais dissolvidos (TDS):
É a soma de todos os íons contidos na água, na forma dissolvida (não em suspensão).
d- Sílica:
Composta por ácido silício e silicatos solúveis. Produz incrustações duríssimas e de difícil remoção,
além de depósitos nas membranas de Osmose Reversa.
e-Alcalinidade:
A alcalinidade é devida a presença de íons bicarbonatos, carbonatos e hidroxila. Sendo que cada
uma destas espécies tem sua presença condicionada a uma faixa de pH da água.
A alcalinidade apresenta os mesmos inconvenientes da dureza quanto a incrustações, além de
liberarem gás carbônico (corrosivo) quando a água é aquecida.
f- Dióxido de carbono:
É o gás carbônico dissolvido na água, não estando na forma de carbonato ou bicarbonato. É bastante
agressivo ao ferro e cobre.
g- Ferro:
Confere a água um tom castanho, que produz depósitos nas resinas de troca iônica e membranas de
osmose reversa.
h- Cloro:
Presente geralmente em águas tratadas, ocorre sob a forma de:
- Cloro livre: cloro na forma de acido hipocloroso e hipoclorito. A relação entre estes depende do
pH.
- Cloro combinado: produto da reação do cloro com grupamentos aminados de compostos presentes
na água.
- Cloro residual: cloro combinado + cloro livre
13
i- Condutividade:
A condutividade possui forte correlação com a concentração iônica, particularmente em águas mais
puras (deionizada, destilada, osmose reversa, etc.). Usualmente a condutividade é expressa em
µS(microsiemens) ou µmho/cm.
Para águas com condutividade inferior a 1.000 µS é válida a seguinte relação:
0,68 x condutividade = ppm de eletrólitos.
1.1.2. Principais contaminantes
São quatro os tipos básicos de contaminantes encontrados nos sistemas de água:
a- Contaminantes Particulados:
As suas origens são da própria fonte (poço ou superfície), incrustação das tubulações, material das
válvulas, lamas, poeiras, pólen, areia, minerais não dissolvidos, e material orgânico (restos de
vegetais, animais, etc.).
b- Contaminantes Inorgânicos:
Estão incluídos aqui o cálcio, magnésio, zinco, ferro, alumínio e outros sais, assim como metais
pesados (cromo, níquel, cobalto, etc.) que formam íons na água. Os gases dissolvidos, tais como o
dióxido de carbono, devem ser considerados, uma vez que, na água, pode-se formar o ácido
carbônico, e isto pode baixar o valor do pH da água.
c- Contaminantes Orgânicos:
A sua origem são os subprodutos resultantes da degradação vegetativa natural que produz ácidos
húmico e fúlvico. Também podem estar presentes solventes e Trialometanos, caracterizando
contaminação por pesticidas e herbicidas.
d- Contaminação Bacteriológica:
Neste grupo também está incluído um subproduto das bactérias chamado de endotoxina ou
pirogênio, e que pode causar sérios problemas em determinadas aplicações.
14
1.2 - Água na Indústria Farmacêutica
Este trabalho descreve como a moderna tecnologia pode ajudar na produção deste tipo de
água. A seção intitulada “Water for Pharmaceutical Purposes” na USP, é iniciada com a seguinte
sentença: “Water is the most widely used substance, raw material or ingredient in the production,
processing, and formulation of compendial articles.”
Da mesma forma como o povo do Ártico possui 100 diferentes maneiras de expressar
“neve”, por ser essencial para a vida deles, diferentes termos referentes à qualidade da água podem
também ser encontrados para a água na USP.
Contrastando com inúmeras possibilidades de aplicações pela vida, água potável é, de
acordo com a USP, somente satisfatória para uso em estágios iniciais de sínteses químicas e em
estágios iniciais de limpeza do equipamento utilizado na fabricação.
Água potável é contudo, de acordo com a USP, a fonte prescrita de água para a produção
dos mais variados tipos de água utilizados na indústria farmacêutica.
Isto inclui: água purificada, água purificada esterilizada, água para injeção, água para
injeção esterilizada, água bacteriostática para injeção, água de lavagem e água para inalação. Estes
termos descrevem o grau de pureza da água obtido, utilizando-se diferentes operações como
deionização, destilação, troca de íons, osmose reversa, ultra filtração ou outros procedimentos. A
purificação de água potável até a obtenção de “água purificada” ou “água para injeção” serve não
somente para reduzir a quantidade de bactérias e suas endotoxinas, mas tem como alvo principal a
redução drástica da concentração do Carbono Total Orgânico (TOC) e íons dissolvidos. Nos
E.U.A., bem como na maioria das empresas nacionais, o processo completo de purificação,
armazenagem e distribuição da água é regulamentada por rígidas normas regulatórias, que
necessitam de um extenso programa de qualificação e validação.
15
Os sistemas de geração e distribuição de água para fins farmacêuticos são muitas vezes os
elementos centrais de um laboratório, principalmente quando falamos de medicamentos
injetáveis, soluções parenterais de grande volume, soluções para diálise entre outros.
O que normalmente chamamos de sistema de geração de água, na verdade é um sistema
amplo, geralmente formado por três subsistemas: Pré-tratamento, Geração e Distribuição.
Por se tratar de um dos principais elementos da indústria farmacêutica, os subsistemas de
geração e distribuição de água foram amplamente estudados e difundidos, o que proporcionou
um grande desenvolvimento tecnológico, com farta documentação técnica, tais como,
características construtivas, especificações de materiais entre outros.
O subsistema de pré-tratamento evidentemente também passou por um processo de
evolução, porém não há uma regulamentação amplamente difundida para este sistema, por exemplo,
a Farmacopéia Brasileira define água para injetáveis como: "Água para injetáveis é obtida por
destilação, em equipamentos cujas partes em contato com a água são de vidro neutro, quartzo
ou metal apropriado. Pode, ainda, ser obtida por processo equivalente ou superior à destilação na
remoção de contaminantes químicos ou microorganismos. O processo de obtenção deve ser
validado".
A Farmacopéia Americana USP 30 define que a água estéril para injetáveis deve ser
preparada a partir da esterilização de água para injetáveis, que por sua vez deve ser produzida por
destilação ou outro processo equivalente ou superior. Já a Farmacopéia Européia restringe a
produção de água para injetáveis através de destilação.
As farmacopéias definem a técnica a ser utilizada para obtenção da água e as características
físico-químicas e microbiológicas. Outra importante fonte de informação a American Society of
Mechanical Engineers - ASME, também define uma série de parâmetros, principalmente quanto à
16
construção e montagem de sistemas de geração de água.
A finalidade do subsistema de pré-tratamento é fornecer água dentro de determinadas
especificações para o subsistema de geração, seja ele por deionizador, osmose reversa ou destilador.
Portanto, o correto funcionamento do subsistema de geração de água purificada ou para injetáveis e,
consequentemente a qualidade da água, depende diretamente da qualidade da água fornecida pelo prétratamento.
A qualidade da água de alimentação que vai para o pré-tratamento pode variar em função da
origem desta água como descrito anteriormente na tabela 1.
A qualidade da água de um poço sofre alterações com o passar do tempo, os efeitos
da sazonalidade podem ser observados com mais clareza nos meses onde há uma diminuição do
volume de água no poço quando ocorre o aumento na concentração dos contaminantes.
O sistema de pré-tratamento deve ser projetado e construído de modo que consiga
suportar as variações da qualidade da água de alimentação e, mesmo assim, fornecer água dentro
dos limites estabelecidos para o subsistema de geração. Este desempenho não é muito fácil de
ser obtido, pois, muitas vezes durante o projeto do subsistema de pré-tratamento o fornecedor
recebe apenas uma amostra de água de alimentação, desconsiderando as variações decorrentes
da sazonalidade. A qualificação do subsistema de pré-tratamento enfrenta alguns desafios que
não existem na qualificação do subsistema de geração e distribuição, principalmente referente à
adoção de critérios de aceitação. Na geração e distribuição isto é muito mais fácil, os critérios
de aceitação existem e estão muito bem estabelecidos, tais como, material de construção,
porosidade do material de construção, soldas, velocidade de água (regime turbulento), drenabilidade, dead legs, entre muitos outros.
Informações relativas a níveis de cloro, vazão, temperatura e pressão, com que a água chega
a sua planta deverão ser obtidas.
A água para injetáveis deve estar livre de endotoxinas - complexos moleculares de alto peso
molecular proveniente das paredes de bactérias Gram Negativas (Liposacarídeos) que é liberada
durante o processo de multiplicação ou morte celular. As endotoxinas se constituem na mais
significante fonte de pirogênio para a indústria farmacêutica.
Substâncias que induzem febre são chamadas pirogênios. Os pirogênios são divididos em
duas classes.
Pirogênios exógenos são aqueles originários fora do corpo e induzem elevações térmicas
quando injetados em humanos e animais. Embora o lipopolissacarídeo (endotoxina) seja o mais
17
presente e importante pirogênio exógeno, há outros de constituição química diversa, que causam
elevação de temperatura quando injetados sob condições específicas. Classes gerais de pirogênios
exógenos incluem bactéria, fungos e vírus, como também pirogênios não microbianos, por exemplo,
alguns fármacos, esteróides, frações do plasma, etc.
O pirogênio endógeno, entretanto, é produzido internamente pelo hospedeiro em resposta ao
estímulo de vários pirogênios exógenos. O pirogênio endógeno é uma substância homogênea
sintetizada por diferentes células de hospedeiros após exposição aos pirogênios exógenos como a
endotoxina. Hoje, está bem estabelecido que o pirogênio endógeno é o mediador central da febre.
Os níveis de pirogênio tornaram-se cruciais na liberação de produtos farmacêuticos. Sob o
ponto de vista de controle de qualidade, todos os injetáveis, bem como os acessórios para
transfusão, infusão e todos os dispositivos implantáveis ou descartáveis empregados em terapia
parenteral devem oferecer segurança ao paciente, sob o ponto de vista de contaminantes
pirogênicos. Produtos injetáveis de grande volume e de pequeno volume, assim como produtos na
forma de aerossol, para uso respiratório devem ser analisados.
Apesar de a maior parte da endotoxina permanecer associada à parede celular até a
desintegração da bactéria, quantidades ínfimas de endotoxinas são liberadas, na forma solúvel, por
culturas de bactérias jovens ou também por bactérias Gram-negativas como E.coli, Salmonella,
Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus e outros agentes patogênicos, em crescimento.
Endotoxinas não purificadas podem conter lipídeos, carboidratos e proteínas. Como podem
ser encontradas unidades não purificadas nas fases em processo ou nos produtos farmacêuticos
terminados, prefere-se utilizar a terminologia endotoxina. A denominação de lipopolissacarídeo
(LPS) é aplicada à endotoxina purificada, para enfatizar a sua natureza química.
As endotoxinas são tóxicas à maioria dos mamíferos. Estudos têm demonstrado que a
injeção de células de bactérias Gram-negativas vivas ou mortas, ou LPS purificados causa uma série
de reações patofisiológicas que podem variar de uma leve alteração de temperatura (febre),
mudança na contagem de células brancas do sangue, coagulação intravascular disseminada,
hipotensão, choque, até mesmo a morte. Por isso, a detecção e a eliminação de endotoxina
bacteriana em fármacos de uso in vivo são de vital importância aos pacientes.
1.3. Impactos ambientais
Impactos Ambientais segundo a Norma ISO 14001 é qualquer modificação do meio
ambiente, adversa ou benéfica, que resulte, no todo ou em parte, das atividades, produtos ou
18
serviços de uma organização. Já a definição na Resolução CONAMA 01/86 é qualquer alteração
das propriedades
físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia
resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente afetem:
1 - a saúde, a segurança e o bem-estar da população;
2 - as atividades sociais e econômicas;
3 - a biota;
4 - as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente;
5 - a qualidade dos recursos ambientais.
A avaliação de impacto ambiental pode se limitar a verificar o acréscimo de poluição
decorrente de um novo equipamento, porém pode se tornar tão complexo quanto um EIA-RIMA,
que chega a envolver uma grande gama de especialistas como sociólogo, antropólogo,
hidrogeólogo, economista, zoológo, oceanógrafo e outros, em casos de maior impacto ambiental
envolvido e dependendo do meio afetado.
Pode-se dividir tradicionalmente a avaliação nos 3 meios definidos na Resolução CONAMA
01/86:
a) o meio físico - o subsolo, as águas, o ar e o clima, destacando os recursos minerais, a topografia,
os tipos e aptidões do solo, os corpos d'água, o regime hidrológico, as correntes marinhas, as
correntes atmosféricas;
b) o meio biológico e os ecossistemas naturais - a fauna e a flora, destacando as espécies
indicadoras da qualidade ambiental, de valor científico e econômico, raras e ameaçadas de extinção,
e as áreas de preservação permanente;
c) o meio sócio-econômico - o uso e ocupação do solo, os usos da água e a sócioeconômica,
destacando os sítios e monumentos arqueológicos, históricos e culturais da comunidade, as relações
de dependência entre a sociedade local, os recursos ambientais e a potencial utilização futura desses
recursos.
Para cada etapa das atividades executadas dentro dos processos da empresa podem ser
avaliados os diversos tipos de impactos potencialmente existentes nos 3 meios descritos acima.
Critérios tradicionalmente utilizados para a análise dos impactos ambientais do projeto e de
suas alternativas envolvem, como exemplificado na Resolução CONAMA 01/86:
a) Valoração em impactos positivos e negativos (benéficos e adversos);
19
b) Descrição da relação de causa-efeito do impacto, considerando aqueles diretos (relação primária
de causa-efeito) e indiretos (relação secundária de causa-efeito);
c) Duração: impactos imediatos, a médio e longo prazo;
d) Se o impacto é temporário (se encerra quando a fonte cessa) ou permanente (o impacto continua
independentemente da fonte cessar ou não);
e) Reversibilidade do impacto: se o impacto é reversível ou se é irreversível;
f) Magnitude do impacto em termos da gravidade da conseqüência;
g) Abrangência geográfica do impacto, usualmente utilizando-se as categorias de impacto local,
regional ou global.
Os critérios sugeridos pelo guia dado pela Norma ISO 14004 incluem:
a) Considerações Ambientais
b) escala do impacto
c) severidade do impacto
d) probabilidade de ocorrência
e) duração do impacto
f) Considerações empresariais
g) potencial exposição legal e regulamentar
h) dificuldade de alterações do impacto
i) custo para alteração do impacto
j) preocupação das partes interessadas
k) efeitos na imagem pública da organização
Para a maioria das empresas os critérios técnicos podem ser simplificados a 2 ou 3 dos
mencionados, além de alguns dos critérios empresariais mencionados. Na área ambiental, é muito
rara a precisão científica e a existência de dados exatos para comprovação do impacto ambiental.
Muitas vezes, há disponibilidade de dados sobre os efluentes líquidos, emissões
atmosféricas, resíduos, porém não há dados sobre os impactos ambientais na qualidade do ar, sobre
o clima, alteração de paisagem, alteração de habitat, contaminação de solos. Desta maneira, a
experiência ambiental faz uma grande diferença nos julgamentos.
Resumindo, uma avaliação de impactos ambientais pode ser efetuada através das seguintes
etapas:
1- Levantamento dos processos e atividades envolvidos
2- Identificação dos Aspectos Ambientais
20
3- Identificação dos Impactos Ambientais
4- Avaliação da Significância dos Impactos Ambientais
5- Definição de Ações de Gerenciamento.
O EIA - Estudo de Impacto Ambiental - propõe que quatro pontos básicos sejam
primeiramente entendidos, para que depois se faça um estudo e uma avaliação mais específica. São
eles:
1 - Desenvolver uma compreensão daquilo que está sendo proposto, o que será feito e o tipo de
material usado.
2 - Compreensão total do ambiente afetado. Que ambiente (biogeofísisco e/ou sócio-econômico)
será modificado pela ação.
3 - Prever possíveis impactos no ambiente e quantificar as mudanças, projetando a proposta para o
futuro.
4 - Divulgar os resultados do estudo para que possam ser utilizados no processo de tomada de
decisão.
O EIA também deve atender à legislação expressa na lei de Política Nacional do Meio
Ambiente. São elas:
1 - Observar todas as alternativas tecnológicas e de localização do projeto, levando em conta a
hipótese da não execução do projeto.
2 - Identificar e avaliar os impactos ambientais gerados nas fases de implantação e operação das
atividades.
3 - Definir os limites da área geográfica a ser afetada pelos impactos ( área de influência do
projeto), considerando principalmente a "bacia hidrográfica" na qual se localiza;
4 - Levar em conta planos e programas do governo, propostos ou em implantação na área de
influência do projeto e se há a possibilidade de serem compatíveis.
É imprenscindível que o EIA seja feito por vários profissionais, de diferentes áreas,
trabalhando em conjunto. Esta visão multidisciplinar é rica, para que o estudo seja feito de forma
completa e de maneira competente, de modo a sanar todas as dúvidas e problemas.
O RIMA - Relatório de Impacto Ambiental - é o relatório que reflete todas as conclusões
apresentadas no EIA. Deve ser elaborado de forma objetiva e possível de se compreender, ilustrado
por mapas, quadros, gráficos, enfim, por todos os recursos de comunicação visual. Deve também
21
respeitar o sigilo industrial (se este for solicitado) e pode ser acessível ao público. Para isso, deve
constar no relatório:
1 - Objetivos e justificativas do projeto e sua relação com políticas setoriais e planos
governamentais.
2 - Descrição e alternativas tecnológicas do projeto ( matéria prima, fontes de energia, resíduos
etc.).
3 - Síntese dos diagnósticos ambientais da área de influência do projeto.
4 - Descrição dos prováveis impactos ambientais da implantação da atividade e dos métodos,
técnicas e critérios usados para sua identificação.
5 - Caracterizar a futura qualidade ambiental da área, comparando as diferentes situações da
implementação do projeto, bem como a possibilidade da não realização do mesmo.
6 - Descrição do efeito esperado das medidas mitigadoras em relação aos impactos negativos e o
grau de alteração esperado.
7 - Programa de acompanhamento e monitoramento dos impactos.
8 - Conclusão e comentários gerais.
1.4 Reúso da água
A implantação de Programas de Conservação e Reúso de Água (PCRA) pelo setor
industrial, reverte-se em benefícios econômicos que permitem aumentar a eficiência produtiva,
tendo como conseqüência direta a redução do consumo de água, a redução do volume de efluentes
gerados e, como conseqüências indiretas, a redução do consumo de energia, de produtos químicos, a
otimização de processos e a redução de despesas com manutenção. Na maior parte dos casos, os
períodos de retorno envolvidos são bastante atrativos.
Uma observação a ser feita é que o grau de qualidade da água requerido para um
determinado uso hoje, pode ser muito diferente do grau de qualidade da água que tenha sido
utilizada por muitos anos no passado ou que venha a ser utilizado no futuro, pois com o
desenvolvimento tecnológico, problemas associados à escassez de recursos naturais e poluição,
podem surgir restrições com relação ao uso da água com o grau de qualidade até então considerado
adequado.
Ações desta natureza têm reflexos diretos e potenciais na imagem das empresas,
demonstrando a crescente conscientização do setor com relação à preservação ambiental e
22
responsabilidade social, bem como sobre o aumento da competitividade empresarial, em função dos
seguintes fatores:
- Aumento do valor agregado dos produtos.
- Redução dos custos relativos aos sistemas de captação, abastecimento, tratamento, operação e
distribuição de água, o mesmo valendo para os efluentes gerados; refletindo de forma direta nos
custos de produção e reduzindo custos relativos à cobrança pelo uso da água;
- Redução de custos de manutenção corretiva, uma vez que a implantação de um sistema de gestão
da água implica no estabelecimento de rotinas de manutenção preventiva;
Por outro lado, para a obtenção dos máximos benefícios, um PCRA deve ser implementado
a partir de uma análise sistêmica das atividades onde a água é utilizada e, naquelas onde ocorre a
geração de efluentes, com intuito de otimizar o consumo e minimizar a geração de efluentes.As
ações devem seguir uma seqüência lógica, com atuação inicial na demanda de água e, em seguida,
na oferta, destacando-se a avaliação do potencial de reúso de efluentes em substituição às fontes
tradicionais de abastecimento.
Embora qualquer iniciativa, que busque o melhor aproveitamento dos recursos naturais,
entre os quais a água, deva ser priorizada, é importante enfatizar que cada caso requer uma análise
específica, realizada por profissionais devidamente capacitados, para garantia dos resultados
técnicos, econômicos e ambientais da implantação de programas dessa natureza e para preservar a
saúde dos usuários, o desempenho dos processos, a vida útil dos equipamentos e o meio ambiente.
A Conservação de Água pode ser compreendida como as práticas, técnicas e tecnologias que
aperfeiçoam a eficiência do uso da água, podendo ainda ser definida como qualquer ação que:
- Reduz a quantidade de água extraída das fontes de suprimento;
- Reduz o consumo de água;
- Reduz o desperdício de água;
- Reduz as perdas de água;
- Aumenta a eficiência do uso da água;
- Aumenta a reciclagem e o reúso da água;
- Evita a poluição da água.
Implantar um PCRA, neste contexto, significa avaliar de forma sistêmica o uso da água, ou
seja, otimizar o consumo de água, com a conseqüente redução do volume de efluentes gerados, e
utilizar as fontes alternativas de água disponíveis, considerando os diferentes níveis de qualidade
necessários, de acordo com um sistema de gestão apropriado.
23
Sob a ótica do meio ambiente, implantar um Programa de Conservação e Reúso de Água
contribui para a preservação dos recursos hídricos, favorecendo o "Desenvolvimento Sustentável".
Na questão social, provoca um aumento da disponibilidade hídrica à população por meio da redução
das captações de água dos mananciais. E, ainda, no aspecto econômico, reduz os custos com
insumos em geral, como água, energia e produtos químicos, além de racionalizar custos
operacionais e de manutenção.
O uso da água varia entre os vários tipos de indústrias e atividades consumidoras, o que
significa que o detalhamento do PCRA será diferenciado caso a caso. Em cada indústria deve-se
identificar os maiores consumidores de água, de forma que as intervenções realizadas gerem
significativas reduções de consumo. As ações são específicas para cada setor da indústria sendo, na
sua maioria:
- Modificações quanto ao uso da água em equipamentos e processos, com a incorporação de novas
tecnologias e/ou procedimentos;
- Otimização dos processos de resfriamento;
- Reúso aplicado em diversos setores da planta industrial;
- Implantação de sistema de Gestão da Água.
Os principais benefícios resultantes da adoção de um PCRA são:
- Economia gerada pela redução do consumo de água;
- Economia gerada pela redução dos efluentes gerados;
- Conseqüente economia de outros insumos como: energia e produtos químicos;
- Redução de custos operacionais e de manutenção dos sistemas hidráulicos e de equipamentos;
- Aumento da disponibilidade de água (proporcionando aumento da produção sem incremento de
custos de captação e tratamento);
- Agregação de valor aos produtos;
- Minimização dos impactos da cobrança pelo uso da água;
- Complementação às ações de responsabilidade social da empresa.
Para a viabilidade de um PCRA é importante o entendimento desta ação como a adoção de
uma Política de Economia de Água. No caso da indústria, é fundamental a participação da alta
direção, a qual deverá estar comprometida com o Programa, direcionando e apoiando a
implementação das ações necessárias.
24
De maneira resumida, o sucesso de um PCRA depende de:
- Estabelecimento de metas e prioridades;
- Escolha de um Gestor ou Gestores da Água, os quais devem permanentemente ser capacitados e
atualizados para operarem e difundirem o programa;
- Alocação planejada dos investimentos iniciais com expectativa de redução à medida que as
economias geradas vão se concretizando, gerando os recursos necessários para novos investimentos;
- Apoio da alta gerência executiva durante a elaboração dos Planos de Gestão do Uso da Água;
- Otimização do uso da água, garantindo um melhor desempenho das atividades consumidoras
envolvidas;
- Pesquisa, desenvolvimento e inovação nos processos industriais ou em outras atividades com
adequação dos níveis de qualidade exigíveis e busca da redução de custos;
- Desenvolvimento e implantação de um Sistema de Gestão que deverá garantir a manutenção de
bons índices de consumo e o perfeito desempenho e monitoramento dos sistemas hidráulicos,
equipamentos e processos ao longo do tempo, contribuindo para a redução e manutenção dos custos
ao longo da vida útil;
- Multiplicação do PCRA para todos os usuários do sistema;
- Divulgação dos resultados obtidos de forma a incentivar e engajar ainda mais os usuários
envolvidos.
A exclusão ou avaliação prematura de cada uma das etapas acima citadas pode comprometer
a eficácia das iniciativas adotadas por uma determinada indústria, enfraquecendo a equipe
responsável e gerando reversão de expectativa em relação aos benefícios gerados.
Considerando-se que, inicialmente, deve-se priorizar o reúso de efluentes sem qualquer tipo
de tratamento adicional, ou então, após a utilização de procedimentos simplificados para o ajuste de
alguns parâmetros de qualidade como, por exemplo, o valor do pH e a concentração de
microrganismos, é necessário avaliar qualitativa e quantitativamente o efluente disponível na
instalação após o seu tratamento.
De uma maneira geral, a prática do reúso só poderá ser aplicada caso as características do
efluente disponível sejam compatíveis com os requisitos de qualidade exigidos pela aplicação na
qual se pretende usar o efluente como fonte de abastecimento. Isto implica na necessidade de
identificar as demandas potenciais para o efluente disponível. Para a prática de reúso de efluentes é
necessária uma avaliação das características do efluente disponível e dos requisitos de qualidade
25
exigidos para a aplicação que se pretende, podendo, então, o efluente ser encaminhado, nas
condições em que se encontra, da estação de tratamento até o ponto em que será utilizado.
A identificação das possíveis aplicações para o efluente pode ser feita por meio da
comparação entre parâmetros genéricos de qualidade, exigidos pela aplicação na qual se pretende
fazer o reúso, assim como os parâmetros do próprio efluente.
Dentre os diversos parâmetros de qualidade que podem ser utilizados para a identificação de
aplicações potenciais para o reúso de efluentes, a concentração de Sais Dissolvidos Totais (SDT)
pode ser o mais adequado. Isto se justifica em razão da concentração de SDT ser utilizada como um
parâmetro restritivo para o uso da água nas diversas aplicações industriais, além da limitação que os
processos de tratamento de efluentes, mais comumente utilizados, apresentam para remover este
tipo de contaminante. Outro fator que justifica o uso da concentração de SDT na avaliação do
potencial de reúso de efluentes,está associado ao aumento de sua concentração pois à medida que o
reúso do efluente é efetuado, uma carga adicional de sais vai sendo incorporada seja devido ao
processo de evaporação da água ou pela adição de compostos químicos.
Desta forma, para que a prática do reúso seja sustentável, é de fundamental importância que
a evolução da concentração de SDT no sistema seja devidamente avaliada. Isto irá permitir a
determinação do máximo potencial de reúso de efluentes, sem que os padrões de qualidade
requeridos para uso e os limites máximos para lançamento de efluentes sejam ultrapassados. A
evolução da concentração de SDT em um sistema onde a prática de reúso é utilizada pode ser obtida
por meio de um balanço de massa. A partir deste balanço de massa, com base nos dados disponíveis
sobre demanda de água, perda por evaporação e efluentes lançados para o meio ambiente, podem-se
obter a carga de SDT que é incorporada à água nos diversos processos produtivos desenvolvidos.
Uma vez obtida a carga de SDT incorporada ao sistema, deve-se avaliar a variação da
concentração de SDT no efluente e na água de reúso em função da fração de efluente que é
recirculada, o que também é realizado por meio de um balanço de massa. Por meio deste balanço de
massa é feita a distinção entre os processos que utilizam água industrial ou potável daqueles
processos que irão utilizar a água de reúso, conforme diagramas apresentados em seguida.
As equações para a obtenção das vazões de efluente para reúso, assim como para a variação da
concentração de contaminantes nas diversas correntes envolvidas podem ser solucionadas em
planilhas eletrônicas usuais (ex. Excel).
Para análise da implantação do reúso de efluentes na indústria, há duas alternativas a serem
consideradas. A primeira delas, refere-se ao reúso macro externo, definido como o reúso de
26
efluentes provenientes de estações de tratamento administradas por concessionárias ou outras
indústrias. A segunda é o reuso macro interno, definido como o uso interno de efluentes, tratados ou
não, provenientes de atividades realizadas na própria indústria.
A prática de reúso macro interno pode ser implantada de maneiras distintas.
1.4.1. Reúso em cascata
O efluente originado em um determinado processo industrial é diretamente utilizado em um
processo subseqüente, devido ao fato das características do efluente disponível serem compatíveis
com os padrões de qualidade da água a ser utilizada.
Para que seja avaliado o potencial de reúso de água em cascata é necessário que se disponha
dos dados referentes às características do efluente disponível e dos requisitos de qualidade de água
no processo no qual se pretende fazer o reúso. Em uma estimativa inicial, a caracterização completa
do efluente seria muito onerosa, de modo que a estratégia a ser utilizada deve considerar,
inicialmente, algum parâmetro crítico, ou então, parâmetros gerais que possam representar com
segurança um determinado grupo de substâncias.
Como parâmetros indicadores, pode-se lançar mão da condutividade elétrica ou da
concentração de sais dissolvidos totais, que representam, com segurança, os compostos inorgânicos
e a medida da demanda química de oxigênio, que pode ser utilizada para representar as substâncias
orgânicas. Além destes, a medida do pH, turbidez e cor também podem ser úteis no estágio inicial
para a avaliação do potencial de reúso.
Outro aspecto a ser considerado, refere-se à forma utilizada para o gerenciamento dos
efluentes, principalmente no que diz respeito à coleta das amostras. Na maioria dos casos, os
efluentes gerados nos processos industriais são coletados em tubulações ou sistemas centralizados
de drenagem, podendo resultar na mistura entre os efluentes de diversas áreas e processos,
dificultando a implantação do conceito de reúso em cascata. Por esta razão, o primeiro passo a ser
dado para avaliar o potencial de reúso em cascata é fazer a avaliação individual de cada corrente de
efluente por meio de amostragens nos diversos processos e atividades nas quais a água é utilizada.
Durante o estágio de avaliação, deve ser dada ênfase aos processos e atividades que apresentam
elevada geração de efluentes, o que pode, em determinadas situações, indicar efluentes com baixas
concentrações de contaminantes, além do fato de resultar em um sistema mais simples e econômico
devido à economia de escala que se pode obter.
27
Tão importante quanto à identificação do efluente com potencial para reúso é a identificação
da atividade na qual o reúso em cascata será aplicado, devendo haver uma relação direta entre a
quantidade e qualidade do efluente disponível, com a demanda e padrões de qualidade exigidos para
a aplicação identificada. Em algumas situações, a substituição total da fonte de abastecimento de
água por efluentes pode não ser viável, podendo-se, nestas situações, utilizar os métodos de reúso
parcial de efluentes e mistura do efluente com água do sistema de abastecimento.
Para aumentar a confiabilidade do sistema de reúso em cascata, principalmente quando as
características do efluente podem sofrer variações significativas, recomenda-se a utilização de
sistemas automatizados para o controle da qualidade da água de reúso, assim como deve ser prevista
a utilização de água do sistema de abastecimento, de maneira a não colocar em risco a atividade
desenvolvida. Qualquer que seja o método de reúso em cascata utilizado é necessário que seja feito
o acompanhamento do desempenho da atividade na qual a água de reúso está sendo utilizada, de
maneira a consolidar ou efetuar ajustes no processo e assim garantir o sucesso do programa de
reúso.
Em todos os casos se recomenda a realização de ensaios de bancada e piloto, antes da
implantação de toda a infra-estrutura que viabilize a prática do reúso em cascata. Verificada a
viabilidade técnica de aplicação do reúso em cascata deverão ser efetuadas as alterações nos
procedimentos de coleta, armazenagem e transporte dos efluentes, visando a sua implantação.
1.4.2. Reúso de efluentes tratados
É o tipo de reúso mais amplamente discutido nos dias atuais e consiste na utilização de
efluentes que foram submetidos a um processo de tratamento. Em função da complexidade da
atividade na qual se pretende aplicar a prática de reúso é necessário conduzir um estudo detalhado
para implantar cada uma das opções disponíveis. Em muitos casos, pode ser necessário promover
alterações nos procedimentos de coleta e armazenagem de efluentes, principalmente quando o
enfoque é o reúso em cascata.
Dentro da filosofia de minimização da demanda de água e da geração de efluentes, é
importante que seja priorizado o reúso em cascata, pois ao mesmo tempo em que o consumo de
água é minimizado o volume de efluente a ser tratado é reduzido. Cabe observar que, à medida que
a demanda de água e a geração de efluentes são reduzidas, ocorre uma elevação na concentração de
contaminantes no efluente remanescente, uma vez que a carga de contaminantes não se altera. Isto
implica no fato da opção pelo reúso de efluentes tratados só poder ser analisada após avaliação e
28
implantação de todas as alternativas para a otimização do uso da água e minimização de efluentes
por meio do reúso em cascata.
A elevação da concentração de contaminantes específicos é uma condição que limita o
potencial de reúso e caso ela não seja devidamente considerada, poderá comprometer o
desenvolvimento das atividades nas quais a água de reúso será aplicada.
1.4.3. Reúso Parcial de Efluentes
Consiste na utilização de apenas uma parcela do efluente gerado para reúso. Este
procedimento é indicado quando, no processo de geração de efluentes, a concentração do
contaminante varia com o tempo, ou seja, a sua concentração diminui à medida que o processo se
desenvolve. Esta situação é comum nas operações periódicas de lavagem, nas quais há alimentação
de água e descarte do efluente de forma contínua.
Em muitas indústrias é comum o uso de reatores e tanques de mistura com grande
capacidade, para a obtenção e armazenagem dos mais diversos tipos de produtos. Em todos os
casos, após a utilização destes componentes, é necessário promover a lavagem destes dispositivos
de maneira a possibilitar o seu uso em uma próxima campanha de produção, sem que haja risco de
contaminação dos produtos a serem obtidos ou comprometer a qualidade das substâncias a serem
manipuladas.
Este fato pode ser evidenciado ao se analisar o caso de equipamentos de grande volume,
onde a operação de um processo de lavagem que utiliza a água para promover a remoção e
transporte dos contaminantes, promove a variação da concentração do contaminante no efluente
com o tempo, sendo que a concentração no início da operação é elevada, podendo sofrer uma
redução exponencial à medida que a operação se desenvolve. Este fato pode ser comprovado com a
elaboração de um balanço de massa, para um contaminante específico no equipamento de grande
capacidade onde ocorra acúmulo de água durante o processo de lavagem. A realização do balanço
de massa irá conduzir ao desenvolvimento de uma expressão que relaciona a concentração de um
contaminante no efluente e o tempo de lavagem. Após a análise gráfica, verifica-se que a variação
da concentração de um contaminante qualquer no efluente produzido em uma operação do processo
de lavagem varia de forma exponencial, com uma redução acentuada nos primeiros instantes da
lavagem.
Este fenômeno é um indicativo do potencial de aproveitamento de uma parcela do efluente
gerado, seja na própria operação de lavagem, ou em uma outra operação. A obtenção do volume de
29
efluente que poderia ser reutilizado pode ser feita na prática ou por meio de uma modelagem do
sistema, ressaltando-se que, no caso da opção pela modelagem do sistema, os resultados obtidos
deverão ser confirmados ou ajustados para as condições reais.
A modelagem do sistema é obtida com base em um balanço de massa e de vazões nos
equipamentos e no tanque de armazenagem ou de água de reúso. Para que se possa obter a variação
da concentração do contaminante na água de reúso, devem ser considerados: o tempo de detenção
hidráulico nos equipamentos, a concentração inicial do contaminante nos equipamentos e a vazão e
concentração do contaminante do processo de lavagem.
Por meio da utilização de dados do processo, é possível avaliar qual será a variação da
concentração de um contaminante específico no efluente que deixa o equipamento e daquele
acumulado no tanque de reúso. Por meio desta modelagem também é possível avaliar a variação da
concentração do contaminante no tanque de reúso, considerando-se o descarte do efluente do
equipamento no início da operação do processo de lavagem.
1.4.4. Mistura do Efluente com Água do Sistema de Abastecimento
Em algumas situações, o efluente gerado em um processo qualquer pode apresentar
características bastante próximas dos requisitos de qualidade da água exigidos para uma
determinada aplicação, mas que ainda não são suficientes para possibilitar o reúso, ou então, a
quantidade de efluente não é suficiente para atender à demanda exigida. Para estas condições podese promover a mistura do efluente gerado com a água proveniente do sistema de abastecimento, de
maneira a adequar as características do efluente aos requisitos do processo.
Os benefícios desta prática estão relacionados com a redução da demanda de água
proveniente do sistema de abastecimento e com a redução da geração de efluentes. É importante
observar que a adoção desta alternativa também requer um programa de monitoração adequado, de
maneira que seja possível garantir uma água de reúso com qualidade constante ao longo do tempo,
por meio da variação da relação entre os volumes de efluente e de água do sistema de
abastecimento.
Qualquer que seja o método de reúso em cascata utilizado é necessário que seja feito o
acompanhamento do desempenho da atividade na qual a água de reúso está sendo utilizada, de
maneira a consolidar ou efetuar ajustes no processo e assim garantir o sucesso do programa de
reúso. Em todos os casos se recomenda a realização de ensaios de bancada e piloto, antes da
implantação de toda a infra-estrutura que viabilize a prática do reúso em cascata. Verificada a
30
viabilidade técnica de aplicação do reúso em cascata deverão ser efetuadas as alterações nos
procedimentos de coleta, armazenagem e transporte dos efluentes, visando a sua implantação.
Para aumentar a confiabilidade do sistema de reúso em cascata, principalmente quando as
características do efluente podem sofrer variações significativas, recomendase a utilização de
sistemas automatizados para o controle da qualidade da água de reúso, assim como deve ser prevista
a utilização de água do sistema de abastecimento, de maneira a não colocar em risco a atividade
desenvolvida.
2. Metodologia empregada
Visa minimizar a perda de água no processo e viabilizar o tratamento dos resíduos
gerados no tratamento de água na indústria farmacêutica.
2.1 Processo de produção de Água Purificada (PW) e Água para Injetáveis (WFI) e seus impactos
ambientais
Para se projetar um Sistema de produção, armazenamento e distribuição de água purificada
ou água para injetáveis é necessário obter algumas informações que são básicas para o
dimensionamento adequado do sistema. Estas mesmas informações serão utilizadas ao longo do
processo de produção de água, no monitoramento diário e na solução de problemas.
Antes do projeto e durante a operação do sistema são necessárias análises periódicas da
qualidade da água de alimentação. A água de alimentação deverá se água potável e é necessário
análises de pelo menos um ano, quando se avalia as condições da água de acordo com as estações
climáticas. Deveremos identificar detalhadamente as diferentes aplicações ou utilizações da água
para definirmos no projeto quais equipamentos escolher.
Partindo da água potável poderemos descrever um sistema de produção, armazenamento e
distribuição de água purificada. Partindo da água purificada poderemos descrever um sistema de
produção, armazenamento e distribuição da água para injetáveis.
A definição dos requisitos de qualidade final da água para cada uso, baseado nos
compêndios oficiais e nas legislações em vigor, é o próximo passo. De maneira geral esta definição
está bem clara: Qualquer produto manipulado ou fabricado que contenha água, o requisito desta
água será no mínimo água purificada. Dependendo da aplicação e do risco do produto esta água
poderá ser Água para Injetáveis.
31
Com o perfil de demanda da água identificamos os volumes de consumo horário e a
ocorrência de picos de demanda, a quantidade e tipos de pontos de uso. É detalhado o perfil de
consumo dos equipamentos, avaliando as necessidades de vazão dos equipamentos, assim como
seus ciclos de utilização. Identificamos a simultaneidade e a diversificação de uso dos equipamentos
e pontos de uso.
O próximo passo é identificar o método de descontaminação microbiológica do sistema de
produção, armazenamento e distribuição de água e desenvolver um programa de qualificação dos
componentes do sistema.
Quando o sistema estiver em funcionamento e/ou apresentar problemas de qualidade, são
necessários ainda mais dados tais como: análise da água nos pontos de uso, freqüência e
procedimentos de manutenção, controles e registros, etc.
2.2 Descrição do processo de produção de PW e WFI
A seguir observa-se uma figura com esquema de produção de água purificada e água para
injetáveis de uma indústria de produção de injetáveis.
Figura 1 - Processo de produção de PW e WFI
32
A água de abastecimento da CEDAE chega à fábrica e é então armazenada em um tanque de
fibra. Esta água segue para o processo de filtração utilizando filtro de duplo leito areia e antracito
pressurizado. Estes filtros ficam dispostos como leito dentro de vasos com formatos cilíndricos
vertical, fechados por calotas abauladas constituídos internamente por epóxi e externamente por aço
carbono, conforme figura a seguir.
Figura 2 - Filtro de areia e antracito
Nos processos de filtração, os materiais sólidos presentes na água que provocam a turbidez,
são retidos por processo mecânico, através da passagem do fluido por um leito de material filtrante
obtendo - se água límpida e clara.
Eles operam em sentido descendente, possuindo leito filtrante duplo de areia de rio
classificada e carvão antracito mineral, e necessitam água filtrada para sua retrolavagem. O tipo de
leito empregado é composto por uma camada maior de carvão antracito mineral, que por ser muito
poroso retém uma quantidade maior de impurezas, possibilitando taxas de filtração mais elevadas,
necessitando assim menor área filtrante e conseqüentemente menor volume de água na
retrolavagem, que pode ser o retorno de reservatório elevado ou por bombas. Isto traz benefícios
tais como: menor investimento inicial e redução no consumo de água na retrolavagem.
Em seguida a água é filtrada por um filtro de carvão ativado. Este filtro também constitui o
leito de um vaso com as mesmas características internas e externas do filtro de areia e antracito.
Carvão ativado é aquele que foi tratado com oxigênio para abrir milhares de pequeninos poros entre
33
os átomos de carbono. Esses assim chamados carvões ativos ou ativados são amplamente usados
para absorver substâncias odoríferas ou coloridas de gases ou líquidos.
A área de superfície do carvão ativado dá a ele vários lugares de ligação e assim permite que
outras substâncias sejam aprisionadas por atração química. Quando certas substâncias químicas
passam próximas da superfície do carbono, unem-se a essa superfície e são aprisionadas. Verificase este processo na figura 4.
O carvão ativado é bom em aprisionar outras impurezas que tenham carbono como base
(substâncias químicas orgânicas), como também substâncias como o cloro. Muitas outras
substâncias químicas não são atraídas pelo carbono (sódio, nitratos, etc) passando direto por ele.
Este filtro também não remove bactérias. Isso significa que um filtro de carbono ativado vai
remover certas impurezas, mas irá ignorar outras. Isso também significa que, uma vez que todos os
locais de ligação estejam preenchidos, um filtro de carvão ativado pára de funcionar. Nesse ponto
deve-se substituir o filtro.
Para água bruta clorada, o mais indicado é o filtro de carvão ativado, que devido à sua
enorme superfície, elimina colorações, absorve o cloro e a matéria orgânica, prevenindo oxidação
sobre a matriz das resinas de troca iônica, bem como oxidação sobre o filme polimérico das
membranas de osmose reversa.
Figura 4 - Filtro de carvão ativado
Figura 3 - Partícula de carvão ativado
34
Uma operação inadequada dos filtros, pode resultar numa má qualidade efluente. Qualquer
uma das condições abaixo pode resultar em impurezas, sendo forçadas através do leito filtrante, e
devem ser evitadas.
1. Vazão de trabalho maior que a especificada.
2. Aumentos repentinos de vazão.
3. Não realização de contralavagens em intervalos apropriados, trabalhando com perdas de carga
excessivas.
As instalações possuem duas unidades operando em paralelo, e estes filtros devem ser
contralavados sucessivamente, um após o outro. Isto assegurara que cada unidade receba
aproximadamente a mesma carga de impurezas, e que a vazão se distribua uniformemente.
Para manter estes leitos em boas condições, são necessárias contralavagens periódicas e
assim o período de vida útil é em media de um ano. Assim a unidade deve ser esvaziada e o carvão
ativado trocado todos os anos. Não sendo conveniente utilizar o carvão até o seu total esgotamento.
Quando se requer esterilização, obtém-se melhor resultado por meio de aquecimento com
vapor, já que a esterilização com cloro ou hipoclorito e impraticável, devido as propriedades
adsorventes do carvão ativado.
A reativação (rejuvenescimento) do leito pode ser feita, mas normalmente não vale à pena,
pelo reduzido custo do material filtrante. O calculo de capacidade de um purificador de carvão
ativado, não tem nenhum valor, porque as quantidades e natureza dos compostos presentes na água
de abastecimento, variam muito durante o ano.
Em seguida a água é submetida à outra filtração, agora por filtros nominais de 5 µm e 10
µm. Estes filtros são revestidos por cartuchos de celulose conforme figura 6 e ficam dentro de
carcaças de aço inox conforme figura 5.
Figura 6 - Carcaças dos filtros de cartucho
Figura 5 - Filtros de cartuchos nominais de celulose
35
Parte da água que sai destes filtros é direcionada para o abrandador (resina trocadora de
cátions) e parte para desmineralização por leito misto (resinas de troca iônica: aniônica, catiônica e
mista).
A água direcionada para o abrandador é tratada para utilização em caldeiras (geração de
vapor). Os abrandadores de água previnem a formação de incrustações de Ca e Mg nas caldeiras e
sistemas de aquecimento. O abrandamento de água por troca iônica, consiste na remoção de íons de
Ca e Mg contidos na água, pela substituição dos mesmos por íons solúveis de Na. Esta troca se
processa na passagem da água por um leito de resina trocadora de cátions, num vaso sob pressão.
A resina após a passagem de um determinado volume de água, tem sua capacidade de troca
esgotada, e é feita então uma regeneração (reposição dos ions de Na), introduzindo uma solução de
Cloreto de Sódio que removerá então os ions de Ca e Mg absorvidos pela resina durante o ciclo de
operação. O abrandador estará novamente em condições para mais um ciclo de operação.
Os abrandadores são largamente usados para abrandamento de águas de alimentação de torres
de resfriamento, tanto em sistemas abertos, como nos fechados. Em alguns casos, onde existir um
balanço de calor favorável, a água abrandada é usada primeiro para resfriar condensadores, e então
para a alimentação de caldeiras.
REAÇÃO DE ABRANDAMENTO
Consiste em fazer a água atravessar uma resina catiônica que captura os íons Ca2+ e Mg2+,
substituindo-os por íons que formarão compostos solúveis e não prejudiciais ao homem, tais como o
Na+. As reações seguem abaixo.
R(-SO3Na)2 + Ca2+ _ R (-SO3)2Ca + 2Na+
R(-SO3Na)2 + Mg2+ _ R (-SO3)2Mg + 2Na+
REGENERAÇÃO DA RESINA
As resinas possuem limites para a troca iônica, ficando saturadas de Ca2+ e Mg2+ . Esta
saturação recebe o nome de ciclo. Após, completado o ciclo, deve ser feita a regeneração da resina,
que acontece com a adição de solução de Cloreto de Sódio (NaCl). As reações seguem abaixo.
R(-SO3)2Ca + 2Na+ _ R(-SO3Na)2 + Ca2+
R(-SO3)2Mg + 2Na+ _ R(-SO3Na)2 + Mg2+
36
Vantagens:
•
Alta eficiência para remoção dos íons responsáveis pela dureza. Para remoção de Ca2+ a
dureza resultante atinge valores menores que 1mg/L de CaCO3;
•
As resinas podem ser regeneradas;
•
Não há formação de lodo no processo.
Desvantagens:
•
Requer um pré-tratamento da água;
•
Ocorre saturação da resina, exigindo a sua regeneração;
•
Requer o tratamento do efluente da regeneração.
O processo de troca iônica depende da transferência de íons de uma solução aquosa, para o
íon insolúvel da resina de troca iônica, e sua remoção subsequente da resina com uma solução
regenerante.
Este processo de transferência tem lugar, não apenas na superfície da partícula de resina,
como também no seu interior, pela passagem através dos poros da resina.
Se esses poros se entupirem devido a depósitos, ou se a superfície da resina for coberta por
um material inerte, a capacidade de troca da resina diminuirá bem como prejudicará a qualidade da
água tratada.
Igualmente, certos contaminantes na água, podem reagir prejudicialmente, quebrando a
estrutura da resina e em pouco tempo a eficiência da resina. Os contaminantes encontrados com
maior freqüência podem ser material em suspensão na água e precipitados sobre as partículas da
resina (Ferro, Hidróxido de Alumínio, Óleo e Cloro).
Os abrandadores de água são constituídos de um vaso de face externa de aço carbono e
interna de epóxi, contendo um leito de resina trocadora de íons – catiônica.
37
Figura 7 - Unidades de abrandamento
Nos sistemas para trabalho com fluxo descendente, a água a abrandar é admitida pelo topo do
vaso e uniformemente distribuída pela superfície do trocador. Os íons de Cálcio e Magnésio são
removidos pela ação de troca da resina catiônica. A água abrandada passa então através dos
distribuidores saindo então do abrandador.
Quando a capacidade de troca do leito de resina é exausta, a unidade é tirada de serviço e
regenerada. O processo de regeneração envolve as seguintes etapas:
Etapa 1 - consiste de uma contralavagem do leito de resina pela passagem de água em
contracorrente, descompactando o leito, eliminando a sujeira durante o ciclo de trabalho, e
regraduando o mesmo.
Etapa 2 - consiste na passagem de uma quantidade pré-determinada de NaCl
em uma
concentração de 10% no leito de resina. Esta solução é distribuída uniformemente no leito de resina
em fluxo descendente. Durante esta passagem, o NaCl reage com a resina trocadora de ions,
liberando o Cálcio e o Magnésio em forma de Cloretos solúveis, e restaurando a resina a sua
condição original.
Etapa 3 – consiste na lavagem. Nesta etapa removemos todos os cloretos de Cálcio e
Magnésio, mais o excesso de Sal. Após a lavagem, o abrandador estará pronto para mais um ciclo
de trabalho.
38
O tempo para a regeneração da resina varia entre 35 e 75 minutos. Portanto, ao dimensionar a
unidade de abrandamento este período de interrupção deverá ser considerado, prevendo ou uma
estocagem, ou unidades adicionais para cobrir o consumo de água abrandada, durante a
regeneração.
Parte da água que sai destes filtros é direcionada para desmineralização por leito misto, o
tratamento em resinas de troca iônica (aniônica, catiônica e mista). Trata-se de uma coluna onde os
dois tipos de resinas, aniônicas e catiônicas, trabalham intimamente misturadas e o leito possui o
mesmo efeito de um par infinito de desmineralizadores, cátion-anion em série, produzindo água
com um alto teor de pureza.
Figura 8 - Unidade de troca iônica
Durante o período de serviço a água entra pelo topo do trocador, desce através do leito de
resinas e sai pelo fundo da unidade. Quando a água atravessa a coluna, o material permutador
catiônico se apropria dos cátions da água e os substitui por ânions de hidrogênio. Os ácidos assim
formados (correspondentes aos ânions presentes) são absorvidos juntamente com a sílica pelo
material permutador aniônico.
Quando a capacidade desmineralizadora da unidade for exausta, o leito de resinas deve ser
regenerado. Para tal o leito é lavado pela passagem da água de baixo para cima. Isto remove a
sujeira e separa hidraulicamente as duas resinas permutadora de íons. A resina catiônica, possuindo
39
densidade maior, se deposita no fundo, formando-se uma superfície definida de separação entre as
duas resinas.
A resina catiônica é regenerada com ácido clorídrico 5%, e a resina aniônica com soda
cáustica 5%. A regeneração é realizada duas vezes ao mês. Os regenerantes podem ser introduzidos
simultaneamente ou separadamente, dependendo do sistema.
Quando se usa regeneração separada, a soda cáustica é introduzida primeiramente no topo
do leito aniônico (topo da coluna) sendo que o regenerante cáustico esgotado é retirado mediante
um distribuidor/coletor na superfície de separação das duas resinas. Esta solução é armazenada no
tanque de neutralização onde se faz o controle de pH e a posterior encaminhamento para estação de
tratamento de esgoto. Então, é feita uma lavagem para retirar a maior parte do excesso cáustico
(lavagem lenta ou deslocamento).
Após o deslocamento da soda cáustica, se inicia a operação de introdução de ácido. O ácido
previamente preparado, é introduzido pela parte inferior do leito, atravessa o leito de resina
catiônica e sai pelo coletor situado entre os dois leitos de resina. Em seguida se faz o deslocamento
de ácido ou lavagem lenta, para eliminar a maior parte de ácido que ficou no leito de resinas.
A introdução de regenerante deve ser acompanhada simultaneamente com um fluxo de água
limpa em contra corrente através do outro leito, para aumentar a eficiência da regeneração.
Quando a regeneração for simultânea, a soda cáustica é introduzida no topo da coluna,
atravessando o leito aniônico de cima para baixo, enquanto que o ácido diluído é introduzido no
fundo da coluna, atravessando o leito catiônico de baixo para cima. Os dois regenerantes esgotados
são retidos simultaneamente, mediante um coletor situado na interface de separação das resinas,
esta solução é armazenada no tanque de neutralização onde se faz o controle de pH e a posterior
encaminhamento para estação de tratamento de esgoto.
Geralmente a velocidade de introdução do ácido deve ser reduzida, para uma velocidade
abaixo da velocidade normal a fim de que o tempo de introdução seja o mesmo para introdução de
soda cáustica. Quando isto é impraticável, deve continuar-se a introdução de água de diluição do
ácido para se obter um fluxo de bloqueio contra a solução cáustica.
A lavagem lenta de um leito misto regenerado simultaneamente é também simultânea. A água
de lavagem flui na mesma direção que os regenerantes durante a operação de regeneração.
Na lavagem final praticamente todo o residual de ácido e de soda deve ser removido.
A duração da etapa deve ser controlada pelo valor de condutividade estabelecida no efluente.
40
Na ausência de agentes agressivos na água, o processo de envelhecimento é relativamente
lento. A resina aniônica é mais susceptível ao envelhecimento que a catiônica. Normalmente é mais
econômico a troca da resina.
Assim como ocorre no abrandador, se esses poros se entupirem devido a depósitos, ou se a
superfície da resina for coberta por um material inerte, a capacidade de troca da resina diminuirá
bem como prejudicará a qualidade da água tratada.
Igualmente, certos contaminantes na água, podem reagir prejudicialmente, quebrando a
estrutura da resina e em pouco tempo a eficiência da resina. Os contaminantes encontrados com
maior freqüência podem ser material em suspensão na água e precipitados sobre as partículas da
resina (Ferro, Hidróxido de Alumínio, Óleo, Sulfato de Cálcio, Precipitação de sílica, Precipitação
de Hidróxido de Magnésio, Cloro e Matéria orgânica).
Ao final destas etapas temos a água purificada produzida e então sendo armazenada em um
tanque de polipropileno: o Tanque de água purificada (PW) ou deionizada (ADI). Esta água é
utilizada na fábrica para lavagens de materiais, de salas limpas, de frascos/ampolas e para o
processo de liofilização. Este tanque sofre desinfecção com solução de hipoclorito de sódio.
Figura 9 - Tanque de água deionizada
A água que sai do abrandador também pode ser encaminhada a um sistema de tratamento
denominado osmose reversa para obtenção de água purificada. Uma figura deste equipamento
encontra-se na figura 10 abaixo.
41
Figura 10 - Equipamento de Osmose reversa
O processo da osmose reversa ocorre se uma pressão maior que a pressão osmótica for
aplicada sobre o líquido concentrado. Desta forma, a direção normal do fluxo osmótico é revertida;
água pura passa pela membrana a partir da solução concentrada e é, então, separada de seus
contaminantes – observe as figuras 11 e 12.
A última geração de membranas de osmose reversa de filme fino de poliamida composta
remove de 90 a 98% dos íons, juntamente com todos os contaminantes não iônicos grandes e
moléculas orgânicas com peso molecular maior que 100. Isso implica em uma remoção eficaz de
bactérias.
A osmose reversa é uma tecnologia que oferece uma alta relação custo/benefício em
sistemas de purificação de água; ela é comumente associada aos cartuchos de resinas trocadoras de
íons de modo a maximizar a vida dos mesmos e a prover uma água com baixo teor de íons.
42
Figura 11 - Componentes do elemento de membrana
Figura 12 - Elemento de membrana
43
A partir da PW ocorre a produção da água para injetáveis (WFI ou ADE) através da
passagem desta por destiladores. A WFI é a água utilizada na produção de medicamentos injetáveis.
Destiladores bem projetados purificam a água química e microbiologicamente com bastante
eficiência.
No processo de destilação, a água passa pelos processos de evaporação e condensação. Os
trocadores de calor são feitos com tubulações curtas, sem emendas, e com pequenos diâmetros para
que se tenha uma alta eficiência de troca térmica (evaporação fina de película). O primeiro
evaporador (trocadores de calor inter estágios), o último condensador e o refrigerador final são
manufaturados com tubos duplos.
Figura 14 - Destilador
Figura 13 - Esquema interno de uma coluna de destilação
Figura 15 - Esquema de destilação da água
44
Nota: Blow-down é um termo utilizado para identificar a água que é drenada no
resfriamento visando reduzir o acúmulo de contaminantes na água circulante. É uma água de
excelente padrão sendo desperdiçada. Com a evaporação ocorre a concentração dos contaminantes
da água, como os sólidos dissolvidos. Promovendo o dreno (blow-down) e adicionando água nova
(make-up), o nível de sólidos dissolvidos na água pode ser mantido, reduzindo assim a formação de
incrustação mineral e de outros contaminantes nos condensadores resfriadores e nos trocadores de
calor do processo. Eficiência térmica, perfeita operação e vida do sistema de destilação, são itens
diretamente relacionados com a qualidade da água circulante na torre. A qualidade da água na torre
depende da qualidade da água de make-up, do tratamento químico da água e da taxa de blow-down.
A otimização do blow-down em conjunto com um tratamento de água adequado, representa
a maior oportunidade para o aumento da eficiência da água. O blowdown pode ser controlado
manualmente ou automaticamente por válvulas atuadas por temporizadores (timers) ou por
medidores de condutividade (condutivímetro).
Na destilação, as moléculas de lipopolissacarídeos permanecem na fase líquida enquanto a
água pela fervura passa ao estado de vapor. Moléculas de LPS que estiverem nas gotículas de água
transportadas pelo vapor tendem a cair por gravidade devido ao seu elevado peso molecular. Sabese que a água recém destilada, coletada e mantida em frascos despirogenizados estéreis, é
apirogênica.
2.3 Tratamento dos efluentes
Em qualquer atividade industrial desenvolvida, utilizam-se matérias-primas e insumos para
a obtenção de produtos manufaturados. Em geral, nenhum processo de transformação apresenta
100% de eficiência na conversão das matérias-primas em produtos e nem todos os insumos
utilizados irão compor o produto final. Isto implica na geração de resíduos nas mais variadas
formas, inclusive como efluentes líquidos, uma vez que a água é amplamente utilizada para
assimilar e transportar contaminantes. As características e quantidade dos efluentes irão depender,
principalmente, do ramo de atividade da empresa, da capacidade de produção e do método de
produção utilizado.
Como exigência da legislação e com o objetivo de reduzir os impactos sobre o meio
ambiente, principalmente sobre os recursos hídricos, as indústrias devem coletar e tratar os seus
efluentes, antes do lançamento final. De maneira similar ao que ocorre quando da seleção de
45
tecnologias para tratamento da água para uso industrial, o tratamento de efluentes deve ser realizado
por meio da utilização de operações e processos unitários, que sejam capazes de reduzir a
concentração dos contaminantes presentes para níveis compatíveis com os padrões de emissão
estabelecidos em normas ou a níveis adequados para formas de reuso subseqüentes.
Em muitos casos, o tratamento de efluentes pode ser realizado utilizando-se as mesmas
tecnologias normalmente utilizadas para tratamento de água, mas muitas vezes torna-se necessário
lançar mão do uso de outras tecnologias, as quais são específicas para a remoção dos contaminantes
presentes nos efluentes. Na tabela abaixo são apresentadas algumas das tecnologias disponíveis para
tratamento de efluentes e a sua eficiência para redução de alguns contaminantes.
De maneira similar ao que ocorre com o tratamento de água, para o tratamento de efluentes
pode ser necessário promover a combinação entre duas ou mais tecnologias, para que sejam obtidos
resultados satisfatórios. Outro aspecto a ser considerado diz respeito à estruturação do sistema de
coleta, transporte e tratamento dos efluentes, quando se pretende implantar um programa de reuso,
não sendo recomendada opção direta por um sistema centralizado para tratamento de efluentes,
antes de efetuar uma avaliação do potencial de prática de reuso em cascata e outras opções que
possam conduzir à melhores resultados.
46
Também é importante observar que, em muitos casos, dependendo do ramo de atividade da
indústria, é necessária a realização de ensaios de tratamento, tanto em escala de laboratório, como
em escala piloto, para definição da melhor tecnologia de tratamento a ser empregada.
A identificação de tecnologias e definição do sistema de tratamento de efluentes, deve seguir
o roteiro abaixo:
1. Identificação, quantificação e caracterização de todas as correntes de efluentes geradas;
2. Avaliação do aproveitamento de correntes específicas de efluentes para aplicação da prática de
reuso em cascata;
3. Verificação da necessidade de segregação de correntes específicas de efluentes, as quais podem
requerer um tratamento exclusivo;
4. Identificação de tecnologias com potencial para o tratamento dos efluentes identificados;
47
5. Desenvolvimento de ensaios de tratamento ou consulta a fornecedores especializados, para
verificar o potencial de utilização das tecnologias identificadas;
6. Estruturação do sistema coleta, transporte e tratamento dos efluentes.
Todos os efluentes ácidos/alcalinos, gerados pela regeneração das resinas das Unidades de
Troca Iônica, irão para um tanque receptor, fabricado em concreto armado, revestido internamente
com fibra de vidro, e deste bombeado para o Tanque de Neutralização, fabricado em fibra de vidro.
Neste tanque os efluentes serão estocados até que se consiga a neutralização do efluente
dentro de um pH estabelecido de 7.0, para em seguida ser descartado no corpo receptor.
O controle da Neutralização dos efluentes, dentro do pH especificado, é feito por um
indicador controlador de pH.
2.4. Os Impactos Ambientais do processo de tratamento de água para a obtenção de WFI
No que se refere aos impactos ambientais da central de tratamento de água (CTA) podemos
avaliar:
- a quantidade de resíduos sólidos gerados (químicos classe I – perigoso, segundo a NBR 10.004),
- o risco de acidentes,
- o consumo de energia elétrica necessária para realizar todo o processo,
- o desperdício de água
Quanto aos resíduos químicos gerados devido a sua grande diversidade e baixa quantidade e
mediante as atuais exigências ambientais para o seu apropriado descarte, segundo a RDC ANVISA
n.° 306/04 e a Resolução CONAMA 358/05, a empresa, responsável pelo seu gerenciamento,
contratou empresa devidamente licenciada por órgão ambiental competente para executar o seu
manejo que compreende as seguintes etapas: coleta, transporte interno e externo e encaminhamento
para destinação final.
Atualmente, a empresa contratada é a Despoluir Sistema de Tratamento de Resíduos Sólidos
LTDA, localizada em Juiz de Fora – MG, que executa a coleta, o transporte e a destinação final
(tratamento de incineração e disposição das cinzas em Aterro).
48
A periodicidade de descarte das resinas é pequena, entretanto, um grande problema do
processo para produção de WFI é a enorme quantidade gerada de bombonas de líquido de 50 litros
vazias de Ácido Clorídrico concentração de 32- 37% e de Hidróxido de Sódio concentração 50%.
As embalagens vazias destes reagentes são enquadradas como resíduos classe I e segundo a
NR-32 do Ministério do Trabalho e Emprego não podem ser reaproveitadas. Contudo, a portaria do
INMETRO n° 320, de 14 de agosto de 2007, estabelece que embalagens para transporte de produtos
perigosos, cuja capacidade não seja superior a 450 litros ou 400 Kg, consideradas refabricadas ou
recondicionadas, poderão ser comercializadas no mercado brasileiro até que a certificação
compulsória seja regulamentada. Então, uma parte destas embalagens é coletada pela empresa
Despoluir, sem custo adicional e a outra parte é utilizada dentro da própria empresa para
acondicionamento de resíduo.
Além disso, descarta-se uma grande quantidade de metabissulfito de sódio, barricas de
25Kg, com a validade do fabricante vencida, devido à mudança no procedimento de sanitização.
O risco de acidente pode ser analisado, pois não há local apropriado para o armazenamento
dos reagentes químicos utilizados, não fica em almoxarifado, é transportado diretamente para a
CTA. Há a manipulação de grande volume de ácido clorídrico e hidróxido de sódio concentrados
pelos operadores que devem estar devidamente capacitados para exercer tais atividades.
2.5 Alternativas para a minimização de um dos impactos ambientais – O desperdício de água
ultrapura/WFI
Programa de Uso Racional das Águas
Objetivo - Promover o uso racional das águas demandadas em benefício da eficiência dos serviços,
da saúde pública, do saneamento ambiental, propiciando maior produtividade dos ativos existentes e
a postergação de parte de investimentos para a ampliação dos sistemas.
49
5 . 3 C o n s u m o d e Á g u a P o t á v e l - C T V E D E M A IS U N ID A D E S
3 5 0 .0 0 0
2 9 7 .6 0 0
2 5 8 .8 0 0
3 0 0 .0 0 0
3
M
2 2 5 .0 0 0
2 1 2 .1 0 0
2 5 0 .0 0 0
2 0 0 .0 0 0
1 9 2 .7 0 0
1 3 7 .0 0 0
1 5 0 .0 0 0
1 0 2 .7 0 0
1 0 0 .0 0 0
5 0 .0 0 0
0
An o s
2003
2004
2005
2006
2007
E s tim a d o
2008
E s t im a d o
2009
E s tim a d o
C o n s u m o R e a liz a d o / C o n s u m o E s t im a d o
ANOS
CONSUMO ANUAL BIO (m3/Ano)
CONSUMO MÉDIO ANUAL LOCALIDADE COM:
2003
102.700
397 UR
2007 ESTIMATIVA
225.000
870 UR
2009 ESTIMATIVA
297.600
1.147 UR
Consumo Médio Residência c/ 4 pessoas por Mês= 21,60 m3
Por Ano = 259,20 m3/Ano
Fonte: PROCON–SP
Nota:Equivale ao consumo de 4.600 pessoas
Dinâmica de Crescimento da empresa
5.1 ÁREA CONSTRUÍDA
60000
51.043
50000
40000
30.224
30000
20000
18.484
18.429
10000
32.397
18.469
17.853
2007
2006
2005
2004
2008/09
Planejado
ANOS
2003
2002
M2 0
50
Estruturação do projeto
Gestão
Tecnologia
Mobilização Social
Principais Eixos de Ação:
1. Plano de Gestão da Oferta de Águas
1.1. Setorização dos sistemas de macro e micromedição
1.2. Monitoramento das vazões, pressões e velocidades de escoamento
1.3. Caracterização do balanço hídrico e de massa dos sistemas
1.4. Controle da oferta quanti-qualitativa das águas
1.5. Análise de economia de água nos projetos de ampliação/adequação
2. Plano de Gestão da Demanda de Águas
2.1. Controle e redução de perdas físicas
2.2. Combate ao desperdício de águas
2.3. Instalação de dispositivos economizadores de água
2.4. Viabilidade de substituição de equipamentos de alta demanda
2.5. Procedimentos operacionais contemplando economia de água
3. Projeto de Aproveitamento de Águas Pluviais
4. Projeto de Reúso de Águas
5. Educação Ambiental
51
Potencial de Reúso das Águas e Aproveitamento de Águas Pluviais
POTENCIAL DE REÚSO DAS ÁGUAS
Processo
DEPFI
Água de resfriamento dos
destiladores
Condensado de VI dos
destiladores e GVP
CPAV
CPAB
Água de lavagem das lavadoras
BOSCH e B+S
Condensado de VP e VI das redes
de distribuição
Aplicação
A água deverá ser segregada e
condicionada para reúso na
reposição das torres de
resfriamento
A ser coletado e reutilizado na
geração de água abrandada / VI
Segregação da rede de esgoto
industrial, construção de
elevatória e envio para área da
CTA.
A ser coletado e reutilizado na
geração de água abrandada / VI.
A ser conduzida pela elevatória
citada acima para CTA.
Verificação
Utilização do tanque
existente de 30 m³
Utilização para
aquecimento da água
abrandada antes de seguir
para as caldeiras
(tanque existente de 11 m³)
Efluente da Central de Inativação
Complementar tratamento para
utilizar na rega de jardins
A ser enviado para o
reservatório de
distribuição (elevado)
Água de resfriamento dos
destiladores
A água deverá ser segregada e
condicionada para reúso na
reposição das torres de
resfriamento
Utilização do tanque
existente de 30 m³
Condensado de VI dos
destiladores e GVP
Utilização para
aquecimento da água
A ser segregado da rede principal,
encaminhado e reutilizado na
abrandada antes de seguir
geração de água abrandada / VI
para as caldeiras
(tanque existente de 11 m³)
POTENCIAL DE REÚSO DE ÁGUAS (Continuação)
COBERTURA
CTA
UTILIDADES
CIPBR
Processo
Aplicação
Verificação
Condensado de VI dos
destiladores e GVP
A água deverá ser segregada e
condicionada para reúso na
reposição das torres de
resfriamento
A ser coletado e reutilizado na
geração de água abrandada / VI
Água da bacia das torres de
resfriamento do CPAV
Corrigir a bacia das torres para
eliminar o extravasamento
-
Condensado de VI da rede de
distribuição
A ser coletado e utilizado na
geração de VI
-
Regeneração dos abrandadores
Retrolavagem dos filtros
multi-meios
Concentrado das OR
Concentrado das EDI
Água a ser tratada para retorno
ao início do processo
Água de resfriamento dos
destiladores
Deverá ser considerado no
projeto CIPBR
Deverá ser considerado no
projeto CIPBR
Utilização dos tanques
existentes no CTV
de 2,3 m³ e 30 m³
POTENCIAL DE APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS
Balanço hídrico para
Prédio do CPAB
Instalação de tanque entre o
definir a capacidade do
Prédio do DEPEM
CPAV e o DEPEM e tratamento
reservatório elevado ao
Prédio da Subestação
adequado
lado do castelo d’água
existente
Utilização nas instalações
Considerado no projeto
Prédio CIPBR
sanitárias
CIPBR
52
3. Considerações finais
A viabilidade das soluções tecnológicas deve considerar os aspectos relativos à gestão da
água e a operacionalidade e funcionalidade do sistema, garantindo a eficiência do Programa. Além
das questões tecnológicas, existem as questões comportamentais que devem ser acompanhadas.
Constantes treinamentos e reciclagem profissional proporcionam que a equipe engajada na gestão
da água esteja constantemente atualizada. Por outro lado, há necessidade de conscientizar os demais
funcionários que de alguma forma têm contato com a água, pois além de refletirem seu
comportamento no uso adequado da água, poderão externar os conceitos obtidos à comunidade
circunvizinha a unidade industrial, auxiliando e adicionando valores à indústria no que diz respeito
à responsabilidade social.
Cabe ainda ressaltar que a adoção de uma política ambiental apropriada, dentro da qual se
insere um Sistema de Gestão da Água, deve ser cada vez mais um fator decisivo na competitividade
entre as indústrias, principalmente as do mesmo segmento, podendo inclusive interferir na escolha
de um produto pelos consumidores finais. O setor industrial deve adotar uma postura de
conformidade ambiental, dedicando especial atenção para um insumo vital como a água, com a
consciência adequada da necessidade de sua utilização de forma racional em termos quantitativos e
qualitativos.
4. Conclusão
O tratamento de água visando torná-la para uso industrial gera uma quantidade de resíduos,
que pode possuir características diferentes dependendo da concepção do sistema de tratamento.
Atualmente, antes de se pensar na disposição e no tratamento de que os resíduos gerados em ETA's
necessitam, deve-se pensar na utilização dos mesmos. Assim, é de fundamental importância o
desenvolvimento e aprimoramento de técnicas que viabilizem a utilização desses resíduos, bem
como o seu tratamento e disposição adequada.
53
5. Referências Bibliográficas:
CLAUDIO, C. F. B. R. Implicações da Avaliação de Impactos Ambientais. Revista Ambiente, v. 1,
n.3, p.159-162, 1987.
DIAS, M. C. O. et al. Manual de impactos ambientais: orientações básicas sobre aspectos
deatividades produtivas. Fortaleza: Banco do Nordeste, 1999. 158p.
Revista controle de contaminação.Fev/2008.edição 106.
http://www.conectepharma.com.br/pesquisa/index.asp?palavra=
10/02/2010 às 21:50h.
Água
para
Injetáveis,
em
TAUK, Sâmia Maria. ANÁLISE AMBIENTAL: Uma visão multidisciplinar. Editora Unesp, 206 p.
54