GESTÃO DE ODORES EM GESTÃO DE ODORES EM INDUSTRIAS DE ALIMENTOSINDUSTRIAS DE ALIMENTOS

Prof. Dr. Paulo Belli FilhoProf. Dr. Paulo Belli Filho

Depto de Engenharia Sanitária e AmbientalDepto de Engenharia Sanitária e AmbientalUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

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Industria de alimentos

Emissões Odoríferas

Vários problemas Reclamações públicas

OdorOdor: Mistura complexa de várias substâncias odoríferas, orgânicas e inorgânicas.

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

LEGISLAÇÃOLEGISLAÇÃO•Legislação Brasileira: Legislação Brasileira: Resolução CONAMA 03/90

•Estabelece Padrões de Qualidade do Ar para os poluentes convencionais

•Não estabelece padrões de qualidade ar para compostos odoríficos pelas fontes de emissões.

•Política Nacional do Meio AmbientePolítica Nacional do Meio Ambiente considera como poluição todas as atividades que direta ou indiretamente prejudiquem o bem estar da população

LEGISLAÇÃOLEGISLAÇÃOSão Paulo a legislação abrange o controle de alguns odores causados por incinerações

Os estados de Santa Catarina e Goiás proíbem a emissão de substâncias odoríferas na atmosfera em quantidades que possam ser perceptíveis fora dos limites da área de propriedade da fonte emissora

O estado do Paraná atividades geradoras de substâncias odoríferas com uma taxa de emissão acima de 5.000.000 UO/h (Unidades de Odor por hora), deverão promover a instalação de equipamento. A eficiência do equipamento de remoção deve ser no mínimo de 85%.

CARACTERÍSTICAS DOS ODORESCARACTERÍSTICAS DOS ODORESA sensação provocada pela percepção de um odor pode ser considerada sob os seguintes aspectos;

CaráterRelaciona as associações mentais feitas pelas pessoas ao sentirem o odor; a determinação pode ser bastante subjetiva.

DetectabilidadeO número de diluições exigidas para se reduzir um odor ao mínimo que se pode detectar

HedônicoA relativa agradabilidade ou desagradabilidade do odor sentido pelas pessoas

IntensidadeA força do odor; normalmente medida pelo olfatômetro calculada por diluição até o limiar.

Compostos odorantes limites olfativos e toxicidadeCompostos odorantes limites olfativos e toxicidadeGRUPOS Nome Fórmula Limite olfativo

(ppb)Devos, 1990

Limite olfativo (ppb)

INRS, 1994

Tipo de odor

Toxidade (ppbv)VLE ou VME

   

Enxofre  

Gás sulfídrico H2S 17,8 8,1 Ovo podre 5000

Etilmercaptana C2 H5 SH 1,1 0,75 Repolho, Alho

500

Dimetilsulfeto (CH3)2SH 2,2 - Legumes podres

-

  

Nitrogênio 

Amônia NH3 5750 500 Irritante, picante

25000

Metilamina CH3NH2 18,6 32 Peixe podre 5000

Trimetilamina (CH3)3N 2,4 0,45 Peixe podre 5000

Indol C8 H6NH - - Fecal -

 

Ácidos Orgânicos

Butírico C8H7COOH 3,9 1,0 Manteiga rançosa

-

Valérico C4 H9COOH 3,8 - Suor -

 

Aldeídos 

Acetaldeído CH3CHO 186 50 Fruta, maçã 100000

Butiraldeído C3H7CHO 8,9 - Ranço 50000

Valeraldeído C4 H9CHO 6 28 Fruta, maçã 5000

  Fenolm-Crésol

C6 H5OH 110 40 - 5000

C8 H4CH3OH 0,8 0,3 - 5000

Fenóis

Análise dos Compostos odorantesAnálise dos Compostos odorantes

Físico-química Identifica e quantifica

Olfatométrica Descrimina e identifica

Metodologias complementares entre si.

Atualmente, somente o ser humano é capaz de dizer se uma mistura de moléculas é odorante ou não.

CompostosCompostos AnáliseAnálise ObservaçõesObservações

H2S

  

 Enxofre total gasoso ou SO2

 

 

Mercaptanas  

 

NH3

     

Iodométricogravimétricocolorimétrico e CG 

CG  

 gravimétricoCG/SM*

Volumétrica Colorimétrica  

  

CG com Detetor Fotométrico de Chama

 

Detetor Fotométrico de Chama ou Detector de Quimioluminescencia de Enxofre (SCD)

 

CG com Detetor Fotométrico de Chama ou Detecção com Ionização de Chama (FID) ou com Espectrometria de Massa com unidade de termodesorção

       

Físico-químicaFísico-química

Técnicas de análises físico-químicas Técnicas de análises físico-químicas

Aminas    Aldeídos, cetonasÁlcoois

Hidrocarbonetos 

Compostos alogenados 

Orgânicos totais

VolumétricoCG/SM    CG/SM  CG/SM

CG 

CG

   Detecção com Ionização de Chama (FID) ou com Espectrometria de Massa com unidade de termodesorção ou Detector de Nitrogênio/Fósforo (NPD)** 

CG com Detetor Fotométrico de Chama ou Detecção com Ionização de Chama (FID) ou com Espectrometria de Massa com unidade de termodesorção

CG com Detetor Fotométrico de Chama ou Detecção com Ionização de Chama (FID) ou com Espectrometria de Massa com unidade de termodesorção Detector de Captura de Elétrons (ECD)**

 

Detecção com ionização de chama (FID)**

OBS : * CG/SM - cromatografia em fase gasosa/espectrometria de massa** com pequenas adaptações seria possível realizar este tipo de análise com um dos cromatógrafos disponíveis no ENS/UFSC

CompostosCompostos 

AnáliseAnálise ObservaçõesObservações

Físico-químicaFísico-químicaTécnicas de análises físico-químicas Técnicas de análises físico-químicas

ESPECTRÔMETRO DE MASSA - ENS/UFSC

OlfatometriaIntensidade odorante

Seleção do júri olfatométrico

Avaliação da intensidade odorante pelo Avaliação da intensidade odorante pelo painel de jurados painel de jurados

Avaliação da intensidade odorante pelo Avaliação da intensidade odorante pelo pelo júripelo júri

OlfatometriaOlfatometria

Júri em ação mediante o uso de um Olfatômetro

NARIZ ELETRÔNICONARIZ ELETRÔNICOO conceito do nariz eletrônico utiliza uma rede de captores não seletivos no lugar dos receptores biológicos do nariz humano.

Domínio de utilização do nariz eletrônico

Industria de alimentos Outras indústrias

Assegurar a qualidade dos produtos brutos e finais

Controle de sistema de aeração, climatização

Controle de estocagem de alimentos Tabaco

Avaliação da maturação do vinho e queijo Cosméticos

Vantagens Inconvenientes

Curto tempo de análise;

Resposta rápida (qqs segundos);

Facilidade de uso

Pouca sensibilidade; Fraca seletividade;

Detecta também os COVs não odorantes;

Forte sensibilidade ao CO2, etanol;

Sensível a umidade;

Limite de detecção: 1 a 10 mg.m-3

Vantagens e inconvenientes da utilização de captores na medida de odores

Fonte: Teetaert, 1999.

Amostragem dos Compostos Odorantes

Amostragem sem concentração

Amostragem dos Compostos Odorantes• Amostragem por absorção com

concentração

Amostragem dos gases por família

BOMBAS DE AMOSTRAGEM DE AR

MEDIDOR DE VAZÃO

REGULADORES DE VAZÃO CARTUCHOS DE AMOSTRAGEM

AMOSTRAGEM COM CONCENTRAÇÃO - ADSORÇÃO

EQUIPAMENTOS BÁSICOS

TRATAMENTOSTRATAMENTOS

Tratamento físico-químico:•AdsorçãoO mecanismo envolve as seguintes etapas :

Transferência do fluido em direção à camada limite gasosa e o material poroso;

   Difusão da molécula, através desta camada limite;

  Difusão da molécula no interior dos poros do material adsorvente.

O carvão ativado aparece como a categoria de adsorvente mais empregada, apresentando–se sob as seguintes formas: em pó, granular, combinado com tecidos ou em fibras.

•AbsorçãoTransferência de um gás para uma fase líquida. Os compostos suscetíveis de serem tratados são muito numerosos e pertencem às seguintes famílias químicas:

Compostos com enxofre : gás sulfídrico e mercaptanas;

Compostos nitrogenados: amoníaco, aminas alifáticas, cíclicas, aromáticos;

Derivados carbonilados: cetonas, acetaldeído, butiraldeído, valeraldeído;

Ácidos: butírico, valérico, caproíco;

  Fenóis e os cresóis.

TRATAMENTOSTRATAMENTOS

BIODESODORIZAÇÃOBIODESODORIZAÇÃO

Esquema de um biofiltro

Esquema do princípio de um biolavador

72%

28%

M.Forte Forte Medio M.Fraco.

28%

34%

38%

M.Forte Forte Medio M.Fraco.

Figura 1: Análise olfatométrica da lagoa avaliando o sistema de controle de odor por recirculação

Figura 2: Análise olfatométrica, avaliando o sistema de controle de odor por recirculação com aeração.

Caso 1: Controle de odores em lagoa de tratamento

de esgotos de São Ludgero/SC

Caso 2: Odores na Suinocultura

0

1020

3040

50

6070

Pe

rce

ntu

al

Diária Esporádica Rara

Meio Rural

Meio Urbano

Figura 1–Freqüência de percepção entre os meios rural e urbano

Figura 2 – Freqüência de percepção dentro do meio rural

0

10

20

30

40

50

60

70

Per

cen

tual

Diária Esporádica Rara

Produtor (Meio Rural)Não Produtor (Meio Rural)

No meio rural 55, 9% percebem os odores diariamente, e no meio urbano 60,7% sentem esporadicamente.

Dentro do meio rural os produtores de suínos 68% percebem diariamente, os não produtores percebem esporadicamente, 63%.

Caso 3: Biodezodorização

Biofiltro piloto com seu aparato experimental

RESULTADOS

Media das Intensidades odorantes

Variação das respostas - mínimo e máximo

: Entrada : Saída

MF - muito forteF - forteM - médiof - fracomf - muito fraco

TSG (m3.m-2.h-1)

Amostragens

44 66 84 100

F-

MF-

M-

f-

mf-

IO

1

2

3

4

5

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21