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1
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - UFBA
ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA E SANEAMENTO
CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM GERENCIAMENTO E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA INDÚSTRIA
ESTRATÉGIA DE GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS DA ALCAN ALUMÍNIO DO BRASIL Ltda,
UNIDADE DE ARATU.
ALUNO: ALBERTO ROSSINE ANTUNES ORSINE
ORIENTADORA: LíGIA NUNES COSTA
2
Salvador - Bahia
2002
ALBERTO ROSSINE ANTUNES ORSINE
ESTRATÉGIA DE GERENCIAMENTO DE RESÍDUIOS SÓLIDOS NA ALCAN ALUMÍNIO DO BRASIL Ltda, UNIDADE DE ARATU.
Monogradia apresentada ao Curso de Especialização em Gerenciamento e
Tecnologias Ambientais na Indústria, como requisito parcial para obtenção do
título de especialista.
Orientadora: Profª. Lígia Nunes Costa
SALVADOR –Bahia
2002
3
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho, com o meu amor, à minha família. Aos meus filhos
Alberto e Patrícia, à minha esposa Marcia e em memória de meus pais.
4
AGRADECIMENTOS
À Alcan Alumínio do Brasil Ltda, unidade de Aratu, que me proporcionou as
oportunidades de realização do curso e a prática aqui descrita.
Aos professores e funcionários do Núcleo de Seviços Tecnológicos da Escola
Politécnica da Universidade Federal da Bahia - UFBA, pela oportunidade da
convivência.
Aos colegas do curso pela alegre companhia e solidariedade.
Aos colegas da Alcan Aratu, que comigo estiveram na árdua, mas prazerosa,
tarefa de eliminação do passivo ambiental existente na fábrica em que
trabalhamos.
À coordenação do curso, nas pessoas do Professor Asher Kiperstok e
Professora Lígia França Cardoso pela compreensão e incentivo.
5
AGRADECIMENTO ESPECIAL
À Professora Lígia Nunes Costa, pela dedicação ao ensino e a pesquisa,
empenho e entusiasmo na orientação deste trabalho.
A minha admiração e o meu muito obrigado!
6
RESUMO
O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do “landfill” de resíduo
gerado durante o desmonte das cubas eletrolíticas, na fábrica da Alcan
Alumínio do Brasil Ltda, unidade de Aratu. Para tanto, foi delimitada uma área
de estudos, da qual foram colhidas amostras do subsolo. Estas amostras
tiveram suas concentrações de Cianeto e Fluoreto analisadas. Também,
fizeram parte do estudo as análises das concentrações dos mesmos agentes,
em três poços piezométricos existentes no interior da área industrial, em
torno do “landfill”. Constatada a contaminação em pontos bem definidos no
interior da área industrial, a Alcan Aratu tomou imediata decisão de remover e
destinar, de forma ambientalmente correta, os resíduos provenientes do
interior do “landfill”. Esta operação teve duração de dois anos. O resíduo
removido, assim como o resíduo novo gerado, são processados em indústrias
de cimento e cerâmica vermelha. Todas as etapas de processamento são
aprovadas pelos órgãos ambientais dos estados onde as indústrias
receptoras estão instaladas.
7
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 10
2 MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................... 12
2.1 LOCALIZAÇÃO E ACESSO ............................................................... 12
2.2 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA .................................... 15
2.3 HISTÓRICO ........................................................................................ 21
2.4 TRABALHOS REALIZADOS............................................................... 28
3 CONCLUSÃO ....................................................................................... 85
4 RECOMENDAÇÕES ............................................................................. 86
5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................... 87
6. ANEXOS................................................................................................. 89
8
LISTA DE FIGURAS Fig.01. Mapa de Localização da ALCAN Aratu no Estado da Bahia Fig.02. Mapa situação esquemático da área de estudo no âmbito da unidade industrial e seu entorno Fig.03. Mapa de situação esquemático da unidade industrial e o pátio de estocagem dos resíduos sólidos. Fig.04. Mapa de localização esquemático dos pátios de estocagem dos resíduos sólidos, o landfill (aterro controlado) e as estações de tratamento de efluentes industriais Fig.05. Processo de produção do alumínio Fig.06. Reação de decomposição eletrolítica do alumínio Fig.07. Distribuição espacial dos poços a trado para amostragem de solo Fig.07A. Pontos de amostragem nos poços piezométricos e direção do fluxo da água subterrânea Fig.08. Mapa de Isoconcentração do Cianeto Solubilizado (1m) Fig.09. Mapa de Isoconcentração do Cianeto Solubilizado (2m) Fig.10. Mapa de Isoconcentração do Cianeto Solubilizado (3m) Fig.11. Mapa de Isoconcentração do Cianeto Solubilizado (4m) Fig.12. Mapa de Isoconcentração do Fluoreto Solubilizado (1m) Fig.13. Mapa de Isoconcentração do Fluoreto Solubilizado (2m) Fig.14. Mapa de Isoconcentração do Fluoreto Solubilizado (3m) Fig.15. Mapa de Isoconcentração do Fluoreto Solubilizado (4m Fig.16. Evolução Temporal do Cianeto nas águas subterrâneas (1997 - 2001) Fig.17. Evolução Temporal do Fluoreto nas águas subterrâneas (1997 - 2001) Fig.18. Parte frontal do silo em seu lado direito onde foi feito um corte no muro de concreto Fig.19. Na canaleta foi colocada uma chapa de ½” de espessura no fundo em diagonal permitindo assim o aterramento da canaleta sem perda de seu uso LISTA DE TABELAS e QUADROS Tabela 1. Composição química do alucoque Tabela 2. Correlações entre pluviometria, Cianeto e Fluoreto Quadro 1. Propriedades Físico-químicas do Cianeto Quadro 2. Propriedades Físico-químicas do Fluoreto LISTA DE FOTOS Foto 01. Vista aérea da fábrica. Na área em vermelho situam-se o pátio de estocagem de resíduos sólidos.
9
Foto 02. Vista aérea da fábrica. Na área em vermelho situam-se o pátio de estocagem, os silos, aterro e estações de tratamento de efluentes industriais Foto 03. Interior de um galpão onde o alucoque é submetido à separação das frações metálicas, blocos de carbono e outros materiais indesejáveis ao uso em cerâmica e cimento. Foto 04. Depósito temporário de alucoque coberto com lona Foto 05. Visão lateral do landfill (aterro controlado) com resíduo sólido encapsulado Foto 06. Topo do landfill, com calhas para descida de água Foto 07. Conclusão da primeira etapa, com retirada de 25 % do volume total Foto 08. Conclusão da retirada total do conteúdo do silo. ANEXOS ANEXO 01 – Resultados Analíticos de Cianeto em água subterrânea entre 1997 - 2001 ANEXO 02 – Resultados Analíticos de Fluoreto em água subterrânea entre 1997 – 2001
10
1. INTRODUÇÃO
A partir da década de 50, quando houve uma significativa expansão do
setor produtivo, deu-se início também a geração de resíduos sólidos e
líquidos, oriundos dos diversos processos produtivos, sem destinação final
específica e adequada.
A necessidade de estabelecer esta destinação surgiu a partir da década
de 70, quando já se registrava um significado passivo ambiental nas unidades
produtivas de um modo geral.
A fábrica de Alumínio Primário da Alcan Alumínio do Brasil Ltda ( Alcan
Aratu), situada no Centro industrial de Aratu - CIA Norte, no Município de
Candeias - Ba, mantém em depósito temporário, devidamente protegido e
aprovado pelo Centro de Recursos Ambientais – CRA, os resíduos sólidos de
revestimento dos catodos usados dos fornos (cubas eletrolíticas), aqui
denominado fundo de forno ou alucoque. Internacionalmente este resíduo é
conhecido por SPL–Spent Pot Lining.
Quanto aos resíduos líquidos industriais, estes passam por estação de
tratamento de efluentes (ETE’s) até enquadrarem-se nos limites tolerados
pela legislação ambiental vigente do CONAMA, para posterior lançamento
numa lagoa natural, denominado ponto F.
A Alcan Aratu tem como parte do seu programa de excelência ambiental,
uma campanha de monitoramento das águas do Rio Jacarecanga (mensal),
da lagoa natural ou ponto F (diário) e da água subterrânea através dos poços
11
piezométricos (mensal) como controle estratégico da eficiência do aterro
industrial.
Esta pesquisa objetivou avaliar especificamente a eficiência do aterro de
resíduos (landfill) da unidade da Alcan–Aratu e os possíveis impactos
ambientais do cianeto e fluoreto na zona insaturada e saturada.
Realizou-se um diagnóstico ambiental que consistiu em um detalhado
levantamento das concentrações de fluoreto e cianeto em água subterrânea
em torno do aterro, a partir dos dados obtidos nos monitoramentos realizados
entre 1997 e 2001 em três poços piezométricos existentes. Em seguida,
foram coletadas e analisadas para cianeto e fluoreto, amostras de solo da
zona insaturada.
A integração desses dados permitiu constatar uma eficiência parcial do
aterro. Como medida mitigadora recomendou-se a remoção do conteúdo
desse aterro, destinando-o de forma ambientalmente correta.
12
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Localização e Acesso
A Alcan-Aratu situa-se nos limites do Centro Industrial de Aratu – CIA
Norte, no município de Candeias, a 46 km de Salvador ( Figura 1).
0 100 200 300 400 500 600 7000
100
200
300
400
500
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.000.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
400.00
450.00
13
Essa empresa faz parte de um conglomerado industrial heterogêneo, com
indústrias em atividades, tais como: petroquímica, metalurgia, química,
mecânica, fertilizantes e bebidas.
A Alcan Aratu delimitou prioritariamente uma área para um estudo detalhado
no âmbito de sua unidade industrial e em seu entorno ( Figura 2 e Foto 01).
N
Can
al d
e Tr
áfeg
o
METACRIL Rio Jacarecanga
Figura 2. Mapa situação esquemático da área de estudo no
âmbito da unidade industrial e seu entorno
REE
FSA
REEFSA
Ponto 2
Figura 0
Área de Produção
Área do Diagnóstico Ambiental
rio
estrada pavimentada
ferrovia
lagoa
LEGENDA
Área Administrativa
Ponto de amostragem
Data 07/97
PONTOS DE AMOS
Ponto 1
6
ENGEQUÍMICA Se
TRAGEM NO RIO JACARECANGA
rviços Especiais Ltda
Mapa Esquemático de Situação
14
Foto 01. Vista aérea da fábrica. Na área em vermelho situam-se o pátio de estocagem de resíduos sólidos.
15
2.2 . Caracterização da Área Estudada
A Alcan Aratu avaliou os impactos ambientais provocados pelo cianeto e
fluoreto no âmbito do:
Pátio de estocagem dos resíduos sólidos que tem aproximadamente
160m x 200m de área construída e revestida por camada de concreto de
10 cm ( Figura 3 e Foto 02). Aí encontram-se inseridas duas áreas
cobertas de estocagem para o alucoque (Foto 03) e uma descoberta
(Foto 4).
FIGURA 01
Silo Estoc.Residuos
N
Silo Estoc.Residuo
ETEI 1
ETEC
ETE
ETE
Silo Estoc.Residuos
Aterro Controlado
Rua
D
Rua 10
LINHA HS
MAPA ESQUEMÁTICO DA ÁREA DO DIAGNÓSTICO COMPLEMENTAR
Escala 1:1.000
ENGEQUÍMICA Serviços Especiais Ltda
Data 10/98
LEGENDA
Área do diagnóstico complementar
Área de Estocagemde resíduos sólidos
Unidade IndustrialLinha HS
Mapa esquemático
Figura 3. Mapa de situação esquemático da unidade industrial e o pátio de estocagem dos resíduos sólidos.
16
Foto 02. Vista aérea da fábrica. Na área em vermelho situam-se o pátio de estocagem, os silos, aterro e estações de tratamento de efluentes industriais
17
Foto 03. Interior de um galpão onde o alucoque é submetido à separação
das frações metálicas, blocos de carbono e outros materiais indesejáveis ao
uso em cerâmica e cimento.
Foto 04. Depósito temporário de alucoque coberto com lona.
18
1) O landfill e as estações de tratamento de efluentes industriais (Figura 4).
As duas áreas cobertas reúnem condições para receber os resíduos,
que se apresenta em granulometria bastante heterogênea. O landfill
compreende uma área de 70m x 40m onde, em 1984, foi encapsulado o
alucoque até então existente ( Fotos 05 e 06 ).
Na época desse estudo, o aterro apresentava desgaste, principalmente
em sua cobertura. Faz parte deste estudo, uma avaliação do seu
desempenho quanto à sua eficácia em encapsular resíduos sólidos,
impedindo que estes causem danos ambientais ao solo e ao lençol freático.
Aterro Controlado
Silo Estoc.Residuo
Silo Estoc.Residuos
Silo Estoc.Residuos
ETEI 1
ETE
ETE
ETEC
Verted.
Lançam.efluentes
N
LagoaPonto F
P1
P2
P3MAPA ESQUEMÁTICO DOS PONTOS DE AMOSTRAGEM DO PONTO F
Escala 1:1.000
ENGEQUÍMICA Serviços Especiais Ltda
Data 07/97
LEGENDA
Coleta Sedimentoe Agua Superficial
Área de Estocagemde resíduos sólidos
P1
Figura 05
MAPA
ESQUEMÁTICO
Figura 4. Mapa de localização esquemático dos pátios de estocagem dos resíduos sólidos, o landfill (aterro controlado) e as estações de tratamento
de efluentes industriais
19
Foto 05. Visão lateral do landfill (aterro controlado) com
resíduo sólido encapsulado.
Foto 06. Topo do landfill, com calhas para descida de água
2) As áreas onde encontram-se as estações de tratamento de efluentes
industriais também foram incluídas neste diagnóstico, a fim de investigar
20
–se a possibilidade da Estação de Tratamento de Efluentes - ETE estar
contribuindo ou causando danos ambientais ao solo e ao lençol freático.
3) Outras áreas estudadas no diagnóstico foram: Ponto F que é uma lagoa
natural com aproximadamente 120m de extensão por 50m de largura e
profundidade média de 1,20m ( Figura 4 ). Esta lagoa recebe os
efluentes previamente tratados na Estação de Tratamento de Efluentes -
ETE após atingir os padrões do CONAMA 20, artigo 21. A lagoa possui
águas límpidas devido à manutenção semestral que impede sua
eutrofização. A água que sai pelo vertedouro, situado no lado oposto ao
ponto de lançamento de efluente, é canalizada para o Rio Jacarecanga.
4) O Rio Jacarecanga ( Figura 2 ) também foi objeto do diagnóstico. Com
extensão de 9.5m e com área de drenagem de 15,77 km2, o
Jacarecanga é um dos tributários que deságua na represa Joanes II. É
um local para onde confluem águas pluviais e do ponto F da Alcan –
Aratu, bem como dos efluentes de diversas outras empresas, tais como
METACRIL, BRASQUÍMICA e UNION CARBIDE. A profundidade média
é de 1,5m e a largura máxima estimada é de 150m, apresentando-se
completamente assoreado e com extensa cobertura vegetal. O trecho
incluído neste diagnóstico estende-se 300m à montante do lançamento
do ponto F no rio, até 500m à jusante deste mesmo ponto.
21
2.3 . Histórico
A fábrica de alumínio primário da Alcan, situada no CIA Norte, no Município
de Candeias, entrou em operação em dezembro de 1972, através do início da
instalação de uma linha de fornos, ou cubas eletrolíticas, compreendida por
176 fornos do Horizontal Soderberg Stud - HSS.
A conclusão da instalação ocorreu em maio de 1974, quando a capacidade
produtiva de 28.000 toneladas foi alcançada. Esta foi denominada fase I do
projeto. A fase II teve seu início em meados de 1978, através do início da
instalação de 96 fornos do tipo Vertical Soderberg Stud - VSS.
Sua conclusão foi em meados de 1983, quando a unidade passou a
produzir 58.000 toneladas por ano.
A fase II difere da primeira, principalmente, pela instalação de moderno e
eficiente sistema de tratamento de lavagem a seco dos gases gerados durante
o processo produtivo.
O metal produzido tem como uso prioritário o abastecimento do mercado
interno. O principal cliente é a fábrica de laminados, da própria Alcan, situada
na cidade de Pindamonhangada no Estado de São Paulo.
22
2.3.1 O Alumínio e sua Produção na Alcan - Aratu
Os metais ditos nobres, que aparecem em estado nativo na natureza ou
os metais como o ferro, cujo óxido (minério) pode ser facilmente reduzido pelo
carbono, são por este motivo, utilizados pelo homem desde a antiguidade.
Ao contrário, metais altamente reativos com o oxigênio só foram
conhecidos após o século XVIII.
O alumínio, isolado pela primeira vez em Oersted no ano de 1825, só
pode ser usado industrialmente após as patentes de Charles Hall e Paul
Heroult em 1886, que propunham a produção do metal pela eletrólise ígnea da
alumina (óxido de Al), em banho eletrolítico de sais fundidos.
Este processo é o industrialmente usado até hoje para a obtenção deste
metal, apesar das evoluções tecnológicas ocorridas.
Por ser leve, resistente, facilmente trabalhável, pouco corrosível pela
formação de película de óxido auto-protetora e possibilitando a formação de
ligas com os mais variados metais, o que lhe confere propriedades diversas, o
alumínio tem aplicação nos mais variados setores da vida moderna.
Nos transportes, na condução de eletricidade, na construção civil, como
componentes de eletrodomésticos, como matriz de impressão ou como base
de revestimentos anticorrosivos, embalagens de remédio e alimentos, latas de
bebidas entre tantas outras aplicações.
Isto faz com que o alumínio seja atualmente o metal mais utilizado
depois do ferro. Outra grande vantagem que se apresenta no momento é o
23
atrativo para a reciclagem, que nos países industrializados já atinge mais de
60%. No Brasil já são recicladas aproximadamente 70.000t de alumínio a cada
ano, segundo a ABAL – Associação Brasileira de Alumínio.
O processo de produção do alumínio (Figura 5) se inicia com a extração
da bauxita (minério de alumínio).
A produção de alumina (Al203) se dá por um processo de digestão da
bauxita em soda cáustica, filtração para purificação do licor, precipitação e
calcinação posterior do hidrato de alumínio através do chamado processo
Bayer.
A redução eletrolítica se faz em cubas eletrolíticas, também chamados
fornos de alumínio. Na realidade, são carcaças metálicas revestidas
internamente com materiais isolantes, refratários, e materiais carbonosos em
forma de monolítico e blocos.
Figura 5. Processo de produção do alumínio
24
Estes últimos servem também como catodo da célula eletrolítica. O anodo é
também formado de material carbonoso e se desgasta no processo eletrolítico
pela reação com o oxigênio.
O banho eletrolítico é composto de criolita (Na3AlF6) (+/-80%), fluoreto de Al
(AlF3) (+/-7%), fluorita (CaF2) (+/-8%) e alumina dissolvida ( Al2O3) (+/-5%). A
reação de decomposição eletrolítica do alumínio pode ser resumida em:
Al2O3 eletrólito → Al+++ + 0--
960º AL +++ + 3e → Al (deposita-se sobre o catodo) O-- - 2e → ½ O2 (no anodo) O2 + C → CO2
Figura 06. Reação de decomposição eletrolítica do alumínio
Fonte: ???
25
Vê-se assim que o catodo não é consumido no processo mas,
apenas recebe sobre ele o alumínio metálico. Entretanto, as altas
temperaturas envolvidas (+/-960ºC), a presença de fluoretos de sódio,
alumínio e cálcio, além de outras impurezas, provoca a deterioração do
catodo e a necessidade de sua troca periódica.
A Alcan Aratu tem feito um grande esforço no sentido de aumentar a
vida útil dos seus fornos, não só com a finalidade de minimizar custos, mas
principalmente para reduzir a geração de resíduos.
A partir de 1989 todos os catodos da linha de pinos horizontais (HS)
estão sendo modificados, inclusive com reforços na carcaça. Espera-se a
elevação da vida útil para mais de 2.500 dias. A vida da linha VSS ou seja;
o tempo de vida útil dos fornos, já está entre as melhores do mundo.
Outro fato que merece destaque na Alcan Aratu é o enorme esforço
para redução do consumo de energia. Com um programa de longo prazo
busca-se incessantemente melhorias operacionais ou modificações de
projeto que possam minimizar o consumo desta tão preciosa matéria-prima.
A linha VS está também entre as melhores linhas semelhantes do
mundo, e supera outras linhas brasileiras, inclusive de tecnologias mais
modernas.
26
2.3.1.1 Resíduos Gerados
A) Caracterização físico – química do Alucoque
A vida média dos catodos está entre 1000 e 3000 dias, dependendo do
projeto do forno e das condições de operação. Após a vida útil da cuba,
esta é desligada e todo o material é removido, dando origem ao resíduo
chamado fundo de forno ou alucoque.
É um material heterogêneo, com tijolos refratários e isolantes além de
material carbonoso monolítico e em blocos, impregnados pelos fluoretos do
banho eletrolítico. O sódio proveniente do banho eletrolítico é um dos
elementos que mais penetra no catodo, tornando o fundo de forno com
características básicas.
Durante o processo, são formadas pequenas quantidades de carbetos e
nitretos (entrada de ar) que dão origem a cianetos complexos (menos de
0,7%) A REFERENCIA ÉO DATA SHEET
Como já descrito anteriormente, na fabricação do alumínio primário pelo
processo de Hall – Heroult, os catodos dos fornos utilizados sofrem
desgaste, sendo necessário refazê-los após 4 a 6 anos de uso.
O material desgastado é removido, sendo necessário descartá-lo de
maneira segura. Os catodos usados na Alcan Aratu são constituídos de
tijolos isolantes sílico-aluminosos, refratários sílico-aluminosos, blocos de
carbono e material monolítico à base de carbono.
27
Durante o uso, estes materiais absorvem principalmente sódio e
fluoretos e são formadas pequenas quantidades de nitretos e carbetos que
dão origem a cianetos (cianocomplexos) que passam a incorporar o catodo
desgastado, denominado “fundo de forno” ou “alucoque”.
São geradas na ordem de 30-50 kg de “alucoque” por tonelada de
alumínio produzida. A REFERENCIA É OTRABALHO DO BRANT.
A composição química típica do alucoque é: A REFERENCIA É O
TRABALHO DE ANTONIO RAFAEL
ITEM
VALOR TÍPICO
(%)
FAIXA DE VARIAÇÃO
Carbono Fixo
Fe203
Si O2
Ca
Na
Al (compostos)
F- (total)
CN-
30
2
15
2
12
10
15
0,12
20 a 40
1 a 4
10 a 20
1 a 4
10 a 15
8 a 14
10 a 20
0,01 a 0,3
Tabela 1. Composição química do alucoque.
28
Esta composição depende do tipo de catodo utilizado, da vida do forno
desmontado e mantém sempre um mínimo de 22% de carbono. A
REFERENCIA É O DATA SHEET
Para o uso em cerâmica, o material removido dos catodos é moído e
passante em peneira ABNT 28. Para uso em indústria de cimento o alucoque é
britado a uma granulometria máxima de ½”.
Por ser finamente moído e contendo carbono (mínimo 22%), este material,
quando misturado à massa de argila para fabricação dos tijolos, constitui-se em
excelente combustível para os fornos de queima, normalmente acelerando o
processo com ótima combustão, e conseqüente redução do consumo de lenha.
2.4. Trabalhos realizados
2.4.1. Avaliação de Impacto Ambiental
A Alcan Aratu produz alumínio a partir da alumina, mediante processo
eletrolítico .
Como parte do processo produtivo, a ALCAN gera desde o início do
funcionamento da sua unidade industrial, resíduos sólidos que foram estocados
em diversos locais no âmbito da fábrica. Porém, nos últimos 18 anos, todos os
resíduos têm sido dispostos apenas no Pátio de Estocagem de Resíduos
Sólidos, que foi projetada para este fim específico.
29
A partir de 1984, a empresa também passou a dispor de um aterro
controlado (landfill), onde foram encapsulados parte dos resíduos gerados nos
anos anteriores.
Quanto aos efluentes líquidos industriais, estes passam por Estações de
Tratamento de Efluentes (ETE’s), até enquadrarem-se nos limites tolerados
pela legislação ambiental vigente CONAMA 20, para posterior lançamento
numa lagoa natural, denominada Ponto F.
A ALCAN Aratu tem como parte do seu programa de excelência
ambiental, uma campanha de monitoramento mensal das águas do rio
Jacarecanga e dos poços piezométricos e uma diária das águas do Ponto F.
Pode-se observar que, a partir dos dados obtidos no monitoramento de
1994, que a água superficial do Ponto F, do rio Jacarecanga e das águas
subterrâneas evidenciaram os primeiros valores significativos de Cianeto e
Fluoreto, acima do limite tolerado.
Este diagnóstico visou basicamente avaliar a ocorrência de
contaminação por Cianeto e Fluoreto, sua procedência e os possíveis impactos
que esta pode causar ao meio ambiente no âmbito da ALCAN Aratu e no seu
entorno.
2.4.1.1. Metodologia Adotada
A metodologia adotada para a elaboração e avaliação de impacto ambiental do
Cianeto e Fluoreto na Alcan Aratu, consistiu em obter-se dados para subsidiar
uma melhor avaliação através:
30
• da identificação dos pontos de detecção destes contaminantes
( solo, sedimentos, águas superficiais e subterrâneas );
• dos mecanismos de transporte deste contaminantes nas águas superficiais,
subterrâneas, no ar e no solo
• da quantificação da contaminação nestes ambientes; e
• da localização das fontes dos contaminantes
2.4.1.1.1. Levantamento dos Dados Disponíveis
Como parte do procedimento para o diagnóstico de impacto ambiental do
Cianeto e Fluoreto na ALCAN Aratu, realizou-se um levantamento das
informações disponíveis geradas em estudos anteriores sobre a área do
diagnóstico, tais como:
• “ Perfuração dos Poços na Área da ALCAN” GEOHIDRO Eng. Ltda 203RT-
01. Janeiro/1994.
• “ Infra-estrutura e obras gerais - Área OX - Geral - Plano Diretor da ALCAN -
Aratu.” Agosto/1980.
• “ Resultados analíticos do Cianeto e Fluoreto nos poços piezométricos na
área da ALCAN - Aratu”. 1994/2001.
• “ Resultados analíticos do Cianeto e Fluoreto nas águas do Ponto F.
ALCAN - Aratu”. 1993/1997.
31
• “ Resultados analíticos do Cianeto e Fluoreto nas águas do rio Jacarecanga
- ALCAN Aratu”. 1993/1997.
• “ Sistema de Drenagem de Efluentes Pluviais “ . ALCAN Aratu, documento
RPM-O-AX-CD-0019. 1996.
• “ Levantamento Planialtimétrico da Expansão da Fábrica de Aratu “
documento OPA-ARAIIA-OO-IH-2205. Folhas 1/2 e 2/2, 1978.
• “ Saneamento Básico e Problemas Ambientais na Região Metropolitana de
Salvador “ . IBGE/DGC, 1992.
• “ Totais Pluviométricos Mensais ( mm/l ) dos municípios de Alagoinhas,
Araçás e Teodoro Sampaio entre 1993 e 1996” . Microsistema de dados
Hidrometereológicos do MME/DNAE, agosto/1997.
2.4.1.1.2.. Sondagem a Trado
A maioria dos compostos de Cianeto e Fluoreto apresentam como
característica físico-química, a solubilidade em água. A partir do lençol
freático, é possível avaliar potenciais fontes de contaminação em escala
regional, para compostos solúveis devido ao processo de diluição e difusão.
Entretanto, uma avaliação de fontes de contaminação pontual, quer seja
de compostos solúveis ou insolúveis, requer uma detalhada amostragem da
zona não saturada, assegurando a localização mais precisa das fontes.
Como parte do procedimento para localização das fontes e quantificação
dos contaminantes no solo, neste diagnóstico priorizou-se amostrar a zona não
32
saturada, a nível de detalhe, sob o Pátio de Estocagem de Resíduos Sólidos
da ALCAN.
Foram perfurados a trado, 23 poços para amostragem de solo, com
profundidades variando de 2,0 a 4,0 metros, no âmbito do Pátio de Estocagem
de Resíduos Sólidos da ALCAN Aratu (Figura 07), uma das áreas deste
diagnóstico.
A malha estabelecida para a locação das sondagens a trado, teve como
base a investigação detalhada do subsolo na área de todo o Pátio de
Estocagem de Resíduos Sólidos, identificando os sítios de potencial fonte de
contaminação, sugeridos por:
- áreas adjacentes ao aterro controlado, canaletas receptoras do chorume
deste aterro
− áreas com rompimento e conseqüente afundamento do concreto que
reveste o Pátio, propiciando a infiltração de contaminantes
− áreas adjacentes às Estações de Tratamento de Efluentes
− áreas adjacentes aos depósitos cobertos e a céu aberto para estocagem
de resíduos
− percurso da drenagem de águas pluviais no Pátio
As perfurações a trado foram locadas dentro de uma área de
aproximadamente 180x200m. A malha obedeceu a um espaçamento de
aproximadamente 40x40m.
33
FIGURA 2
LEGENDA
Área do diagnóstico complementar
Unidade Industrial
Área de Estocagemde resíduos sólidos
Poços a trado perfurados nas 1a. e 2a.fase do diagnótico
Poço 1
MAPA ESQUEMÁTICODA LOCAÇÃO DOS POÇOSA TRADO NA ÁREA TOTAL DO DIAGNÓSTICO
Escala 1:1.000
ENGEQUÍMICA Serviços Especiais Ltda
Data 10/98
Rua D
Silo Estoc.Residuos
N
Silo Estoc.Residuo
ETEI 1
ETEC
ETE
ETE
Silo Estoc.Residuos
Aterro Controlado
Rua 10
poço 1
poço 2
poço 3
poço 4
poço 5
poço 6
poço 7
poço 8
poço 9
poço 10
poço 11
poço 12
poço 13
poço 14
poço 15
poço 16
poço 17
poço 18
poço 19
poço 20
poço 21
poço 22
poço 23-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
0
20
40
60
80
100
120
linha A
linha B
linha C
linha D
Linha HS
Figura 7. Distribuição espacial dos poços a trado para amostragem de solo A escavação consistiu em :
• remover a camada superficial de concreto e/ou aterro
( geralmente de areia );
• escavação do solo a trado;
• abertura de furos de até 4,0m de profundidade com diâmetro de
aproximadamente 4’’, permitindo a descrição litológica das seções
perfuradas e coleta de amostras de solo “ in situ “.
2.4.1.1.3.. Amostragem
A estratégia de amostragem do solo e sedimentos, águas superficiais e
subterrâneas, adotada em todos os ambientes avaliados, teve como referência
34
o manual “ Environmental Data Needed for Public Health Assessments “’
do U.S Department of Health and Human Science - Atlanta/Georgia, “ Site
Assessment Procedures ” do Technical Assistance Bulletins for Contaminated
Sites - Federal Programs Division Environmental Canada e o Description and
Sampling of Contaminated Soils. A Field Pocket Guide - EPA/625/12-
19/002,1991.
Para as Águas Superficiais do Ponto F e rio Jacarecanga
Na tentativa de aumentar a confiabilidade e a representatividade da
amostragem, foi necessário realizar uma investigação preliminar que permitisse
avaliar o grau de homogeneidade dos elementos que causam as alterações
nos corpos hídricos selecionados, a fim de assegurar uma representatividade
das amostras coletadas constando de:
– verificação “in locu” das áreas selecionadas, para reconhecimento das
condições físicas e fluviométricas;
– identificação das atividades situadas ao longo dos corpos de água que
influenciem direta ou indiretamente a sua qualidade, definindo os locais de
descarga e despejo, tanto pontuais como difusos, que possam ter um efeito
significativo, quando amostrados;
– identificação dos locais delimitados em mapas topográficos, e/ou
hidrogeológicos, a fim de observar a geometria destes corpos e a sua
interrelação;
35
– testes preliminares com os parâmetros pH, OD e temperatura. Não
havendo diferenciações significativas, superiores a 10%, nos valores do teste,
o método de amostragem adotado foi de amostragem simples.
Estes procedimentos facilitaram o posicionamento dos pontos das
amostragens, onde os efluentes estivessem bem homogeneizados com os
corpos receptores.
Foi adotada a metodologia do Standard Methods for the Examination
of Water and Wastewater (1992) e o Guia de Coleta e Preservação de
Amostras de Água da CETESB (1988) que estabelece critérios para a coleta
de amostras, uso do recipiente, preservativo recomendado e o tempo máximo
para armazenagem até o momento da análise.
A coleta consistiu em :
• Definição exata dos pontos de lançamento, incluindo mapa de locação
dos lançamentos e dos locais das amostragens (Figs.02 e 04)
• Teste de homogeinização antes da coleta.
• Coleta das amostras
- no rio Jacarecanga - 2 (duas) amostras de água superficial, 1(uma) antes e
1(uma) depois do local de lançamento de efluentes pluviais e águas do Ponto
F, respectivamente para análise de Cianeto e Fluoreto ( Figura 2 ).
-
36
- no Ponto F - 3 (três) amostras no centro da Lagoa , cada uma com 1 litro da
água a aproximadamente 60cm de profundidade, respectivamente para análise
de Cianeto e Fluoreto ( Figura 4 ).
• Foram registrados ainda, dados referentes à profundidade da lagoa, pH, OD,
temperatura e vegetação de cobertura.
Tipo de acondicionamento e preservação utilizado :
- as amostras foram acondicionadas em frascos plásticos de 1 litro
previamente etiquetados.
- as amostras coletadas para Fluoreto dispensaram o uso de preservantes
químicos.
- as amostras coletadas para Cianeto foram preservadas com 1ml de
solução de Hidróxido de Sódio 6 N, elevando seu pH para 12.
- ambas as garrafas contendo as amostras, foram acondicionadas em cooler
com gelo em campo e na geladeira em laboratório.
Para os Sedimentos do Ponto F e do rio Jacarecanga
A estratégia adotada para amostragem de sedimentos levou em consideração:
• a escolha de locais no centro do corpo hídrico ou o mais próximo possível;
• a locação e descrição destes pontos em mapa de amostragem;
• especificação se a amostra seria simples ou composta.
37
• se composta, especificar as profundidades amostradas;
• a retirada da biomassa decantada no fundo do leito, antes da coleta.
Amostragem de sedimento de fundo (lagoa/rio)
A metodologia adotada para amostragem de sedimentos de fundo consistiu em
• Definição exata dos pontos de lançamento, incluindo mapa de locação dos
lançamentos e dos locais das amostragens
• Coleta das amostras - com aproximadamente 2 quilos de sedimento de
fundo a partir do topo para a base, com 15 cm de profundidade, foram
coletadas:
- no rio Jacarecanga (Fig.02) - 2 (duas)amostras, 1(uma)antes e 1(uma)
depois do local de lançamento de efluentes pluviais e águas do Ponto F,
respectivamente para Cianeto e Fluoreto.
- no Ponto F (Fig. 04) - 3 amostras foram coletadas conforme distribuição
espacial na fig. 5, considerando o ponto de lançamento dos efluentes e seu
entorno, respectivamente para Cianeto e Fluoreto .
Tipo de acondicionamento e preservação utilizados:
- as amostras foram acondicionadas em sacos plásticos zip previamente
etiquetados.
- os sacos zip com as amostras foram lacrados, acondicionadas em cooler
com gelo em campo e na geladeira em laboratório.
38
Amostragem de solo
O estudo da zona não saturada a nível de detalhe constituiu-se de suma
importância no mapeamento da carga contaminante.
A coleta consistiu em ;
• Definição exata dos pontos de amostragem incluindo mapa de locação com
descrição das instalações nos locais das amostragens (Fig.08).
• Coleta das amostras
- a amostragem de solo deu-se nos intervalos de 1,0 m; 2,0 m; 3,0 m e 4,0
m.
- como o lençol freático situa-se a 5,0 m de profundidade, a perfuração e
coleta de amostras foram limitadas a 4,0m.
• Descrição dos tipos de solo - realizou-se descrição litológica observando-se
todas as variações litológicas, texturais e olfativas.
• Tipo de acondicionamento e preservação utilizado - As amostras foram
acondicionadas e lacradas em sacos plásticos zip previamente etiquetados,
com amostras preservadas em cooler com gelo em campo e geladeira em
laboratório.
39
Amostragem de água subterrânea
A programação foi de coleta de amostras da zona saturada em 03 poços
piezométricos já existentes (especificamente instalados para a finalidade de
monitoramentos mensais) usando-se o amostrador “ bailer ” de modo a
preservar o máximo possível a integridade das amostras.
A coleta consistiu em ;
• Definição exata dos pontos de amostragem com mapa de locação dos poços
piezométricos (Fig. 7A).
Rua 10
4800 4900 5000 5100 5200 53009800
9900
10000
10100
10200
10300
10400
PM 3
PM 1PM 2
Pátio de Estocagem de Resíduos
Rua
d
LINHA HS
MAPA DA DIREÇÃODE FLUXO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA
ENGEQUÍMICA Serviços Especiais Ltda
Data 07/98
LEGENDA
Direção de Fluxo da água subterrânea
Poços Piezométricos
Área de Produção e/ou estocagem de resíduos sólidos
FIGURA 12
Figura 7A. Pontos de amostragem nos poços piezométricos e direção do fluxo da água subterrânea
40
• Esgotamento dos poços piezométricos 48 horas antes da amostragem.
• Coleta das amostras
- retiraram-se dois volumes com amostrador “ bailers”, descartando-os em
seguida.
- coleta de dois volumes de 1 litro, respectivamente para Cianeto e Fluoreto.
Este procedimento foi repetido para todos os Poços, utilizando-se “ bailers”
distintos.
• Tipo de acondicionamento e preservação utilizados
- as amostras foram acondicionadas em frascos plásticos de 1 litro
previamente etiquetadas.
- as amostras coletadas para Fluoreto dispensaram o uso de preservantes
químicos.
- as amostra coletadas para Cianeto foram preservadas com 1 ml de
solução de Hidróxido de Sódio 6N, elevando seu pH para 12.
- as garrafas com as amostras foram acondicionadas em cooler com gelo em
campo e na geladeira, em laboratório.
41
Preservação das Amostras
Foi adotada a metodologia do Standard Methods for the Examination of
Water and Wastewater (1992) e do Guia de Coleta e Preservação de
Amostras de Água da CETESB (1988) que estabelece critérios para a coleta
de amostras, uso do recipiente, preservativo recomendado e o tempo máximo
para armazenagem até o momento da análise.
Técnicas Úteis de Preservação de Amostras de Água
PARÂMETRO RECIPIENTE MÉTODO TEMPO
MÁXIMO
VOLUME
(ml)
CIANETO Frasco
Vidro/
polietileno
adição de 1 ml
de NaOH
14 dias 1.000
FLUORETO Frasco
polietileno
sem
exigências
28 dias 1.000
PH - imediato - -
Temperatura - imediato - -
OD - imediato - -
42
Análises Químicas
Análises Químicas de Solo e Sedimentos
Determinação de Cianeto
Foi adotada a metodologia prevista no SM-4500 CN- B, considerando-se
os itens 2 e 3 do método Cianeto após a destilação. Uma determinada massa
da amostra foi solubilizada em água desmineralizada e a solução resultante
(extrato), destilada para determinação colorimétrica do Cianeto. O limite de
detecção do método é de 0,5 mg / Kg.
Determinação de Fluoreto
Foi adotada a metodologia prevista no SM-4500 F - D , considerando-se
o Fluoreto solúvel presente na amostra. Uma determinada massa da amostra
foi solubilizada em água desmineralizada. A solução resultante foi filtrada em
membrana de celulose de 0,45μ e o extrato filtrado, submetido a análise
colorimétrica. O limite de detecção do método é de 0,1 mg / Kg.
43
Determinação de pH
Foi adotada a metodologia prevista no SM-4500 H+ B , onde 100g da
amostra foi solubilizada em 100ml de água desmineralizada. A solução
resultante foi decantada para determinação potenciométrica do pH.
Análises Químicas de Águas
Determinação de Cianeto
Foi adotada a metodologia prevista no SM-4500 CN- B, considerando-se
o item 3A do método. Um determinado volume da amostra de água foi
destilada, e o produto da destilação foi submetido à determinação colorimétrica
do Cianeto. O limite de detecção do método é de 0,01mg/L.
Determinação de Fluoreto
Foi adotada a metodologia prevista no SM-4500 F - D. Uma alíquota da
amostra de água foi submetida a análise colorimétrica de F -. O limite de
detecção do método é de 0,01 mg / L.
44
Determinação de pH
Foi adotada a metodologia prevista no SM-4500 H+ B , onde a amostra
foi submetida à leitura do pH, com o auxílio de um pHmetro.
2.4.1.1.4.. Carga Contaminante
A elaboração dos quadros abaixo, com a descrição das características e
propriedades físico-químicas do CIANETO E FLUORETO tem como finalidade
ter-se um melhor entendimento dos mecanismos de transporte e do
comportamento destes compostos no meio ambiente.
Quadro 01 - Propriedades físico-químicas, mobilidade, partição,
persistência e degradação química/biológica do
CIANETO CN-
Os Compostos de Cianeto dos quais pode ser obtido o CN-, são classificados
como Cianetos simples e complexos. Os Cianetos simples constituem a
combinação do CN- com um álcali ( sódio, potássio, amônia) ou um metal. Os
Cianetos complexados são constituídos de CN- e metais alcalinos. Compostos
contendo o CN- são usados e facilmente obtidos em muitos processos
industriais tais como : químicos, metalúrgicos, mineração etc, podendo ser
encontrados como sais de Cianeto ou complexos metálicos numa grande
variedade de efluentes industriais. Se lançados em água com baixo pH
45
volatilizam rapidamente. É reconhecida a toxicidade do Cianeto livre e que sua
formação está intimamente associada à temperatura da água e o pH, assim
como o grau de dissociação da maioria dos metalocianetos pode levar algum
tempo para atingir o equilíbrio, dependendo da diminuição da concentração e
redução do pH.
MOBILIDADE, PARTIÇÃO, DEGRADAÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA
AR: Só o Cianeto em forma de gás ( ácido cianídrico - HCN) permanece na
atmosfera por vários anos e pode atravessar longas distâncias(1). O Cianeto
volátil que migra para a atmosfera decorre de reações hidrolíticas do Cianeto
em água gerando o ácido cianídrico. O HCN apresenta-se normalmente na
forma de gás, possui um odor de amêndoas e difunde-se rapidamente
transportado pelas correntes de ar. A perda de HCN para a atmosfera, bem
como sua destruição química e bacteriológica, concomitantemente com a sua
produção, pode prevenir o aumento da concentração de HCN a níveis
prejudiciais(2).
ÁGUA : Na maioria das águas naturais o HCN predomina largamente. A
maioria dos Cianetos metálicos apresenta uma estabilidade variável, podendo
vir a ser levemente solúvel a insolúvel ( CuCN, AgCN, Zn(CN)2. A partir destes
compostos, podem vir a formar Cianetos metálicos complexos, altamente
46
solúveis em presença de Cianetos alcalinos. A grande toxicidade do HCN
molecular na vida aquática é bastante conhecida. A toxicidade do CN- é
reconhecidamente menor que a do HCN, sendo normalmente de pouca
importância porque a maioria do Cianeto livre existe como HCN, uma vez que,
o pH da maioria das águas naturais é substancialmente menor que o pKa para
HCN molecular. Os íons de Cianeto de ferro são muito estáveis e não
necessariamente tóxicos. Experiências em laboratório comprovam que num
ambiente escuro, o aumento dos níveis tóxicos de HCN ocorre somente em
soluções que são pouco diluídas e envelhecidas por um longo período,
semelhante ao que ocorre em águas profundas ou turvas. Entretanto em águas
rasas e limpas, estes complexos estão sujeitos à intensa e rápida fotólise,
mediante a exposição direta à radiação ultravioleta, produzindo HCN tóxico. Os
complexos tiocianato ( SCN- ) não são muito tóxicos para a vida aquática, além
de serem biodegradáveis porém, geram amônia que é liberada nesta reação,
salientando-se que os complexos de amônia molecular e amônia metálica são
reconhecidamente tóxicos para a biota(2). O HCN via de regra não é
persistente em águas limpas, tendo uma vida média de 2 dias (3).
SOLO: Os Cianetos geralmente não são transportados para a água
subterrânea a menos que, exista grandes concentrações no solo, proveniente
de um despejo ou disposição de resíduos, bem pontual(1) e que seja lixiviado
47
por um expressivo fluxo de água em um solo permeável(3). Tanto na água
como no solo, em condições de pH < 7 forma-se HCN que se dissipa para a
atmosfera. Assim, em solos ácidos Cianeto volatilizam-se na forma de HCN. O
Cianeto é móvel o suficiente para no subsolo - em grandes concentrações -
atingir o lençol freático. Antes porém, pode decompor-se quimicamente de
forma lenta e gradual ou ser degradado por microorganismos. Em solos
básicos, em condições de pH > 7, o Cianeto é mais estável e menos móvel,
podendo reagir com outros compostos no solo, formando espécies menos
tóxicas. Compostos de Cianeto solúveis, tais como o de potássio, apresentam
baixa adsorção no solo com alto pH, contendo carbonato ou com baixo
conteúdo de argila. Entretanto, espera-se que em solos com pH < 9.2, o
Cianeto começa a transformar-se em HC, volatilizando das camadas
superficiais para a atmosfera. Compostos de Cianeto insolúveis como sais de
cobre e prata, podem ser adsorvidos no solo e nos sedimentos e geralmente
apresentam biodegradação potencial(4). O Cianeto reage com compostos no
solo convertendo-se em dióxido de carbono e amônia ou outros compostos
contendo nitrogênio.
BIOTA: A toxicidade para peixes, da maioria das soluções testadas de
Cianetos complexos é atribuída principalmente ao HCN resultante da
dissociação dos complexos. Alguns organismos, na água ou no solo,
48
convertem parte do Cianeto em menos prejudiciais, transformando-os em
Cianetos metálicos. Entretanto, existe propensão de alta toxicidade para a vida
aquática em soluções diluídas contendo ânion de Cianeto complexo de cobre
ou prata e isto se deve à toxicidade dos íons não dissociados, ainda que os
íons complexos sejam muito menos tóxicos que o HCN(2).
Quadro 02 - Propriedades físico-químicas, mobilidadee partição do
FLUORETO - F-
O Fluoreto, fluoretos de hidrogênio e flúor são quimicamente relacionados. O
Fluoreto é um gás amarelo esverdeado pálido com forte odor. Combinado com
o hidrogênio, forma o fluoreto de hidrogênio, um gás incolor. O fluoreto de
hidrogênio é comumente usado em processos industriais na fabricação do
alumínio, do clorofluorcarbono. Os fluoretos são usados na fabricação de aços,
químicos, cerâmica, pesticidas e dentifrícios. O flúor se combina com metais
formando Fluoretos de sódio e cálcio, ambos brancos e sólidos. Algumas
plantas absorvem e armazenam o Fluoreto causando atrofia no tronco e nas
folhas .
MOBILIDADE E PARTIÇÃO
AR: O Fluoreto, fluoretos de hidrogênio e flúor são quimicamente relacionados.
O Fluoreto é um gás amarelo esverdeado pálido com forte odor. Combinado
49
com o hidrogênio, forma o fluoreto de hidrogênio, um gás incolor (5), que é
transportado pelo vento e pela chuva retornando a água, ao solo e a vida
aquática.
ÁGUA : O fluoreto de hidrogênio dissolvido em água forma o ácido hidroflórico.
Apenas o Fluoreto de sódio é facilmente solúvel em água.
SOLO: O Flúor forma sais com minerais no solo e não evapora na forma de um
gás. A erosão do solo promove a lixiviação do Fluoreto contido em fertilizantes
para alimentos e corpos hídricos. Os fluoretos apresentam um elevada
mobilidade em solos permeáveis e média em solos impermeáveis, sendo
facilmente encontrados na análises de solos próximo a disposição de resíduos
industriais (6). Em regiões onde rios ou águas subterrâneas percolam por
depósito de rochas fosfáticas, são expressivos os casos de fluorose, doença
que provoca paralisia e distúrbios ósseos em humanos sendo causada pela
ingestão excessiva de flúor (6).
2.4.1.1.5.. Resultados Obtidos
Mapas de isoconcentração de cianeto, fluoreto e variação de pH no solo
50
Como procedimento para a avaliação da presença de contaminantes
sob o Pátio de Resíduos Sólidos da ALCAN - Aratu foram realizadas-se
análises laboratoriais para os seguintes parâmetros:
• Cianeto
• Fluoreto
• pH
Destes dados obtidos elaborou-se Mapas de Isoconcentração para
Cianeto, Fluoreto e de Variação do pH, com a finalidade de inferir o
comportamento espacial destes parâmetros no solo a várias profundidades.
Estes mapas foram interpolados pelo método de KRIGING, que tem
como hipótese um meio perfeitamente homogêneo.
Como a área estudada sob o Pátio de Resíduos Sólidos é constituída de
argila de grau de compacticidade variável, os mapas de Isoconcentração
devem ser tomados como indicativo de tendências mais que como valores
exatos.
Uma limitação decorrente do método de KRIGING consiste em não se
poder representar plumas de contaminantes externos as áreas de estudo.
A não existência de referências na legislação brasileira de definições do
limite máximo de Cianeto e Fluoreto no solo capaz de considerá-los como
carga contaminante, levou-nos a adotar o mesmo utilizado para água
subterrânea de acordo com a Portaria No. 36 do Ministério da Saúde do 19 de
janeiro de 1991, uma vez que o Cianeto e o Fluoreto solúveis tendem
principalmente a migrar para o lençol freático. O Cianeto não migra facilmente.
51
Neste caso, os teores reportados se referem a F- e CN- nos extratos
solubilizados expressos em mg / L.
Entretanto, neste diagnóstico também constam os valores obtidos para
Cianeto e Fluoreto no solo, como indicativo de presença ou ausência, não
sendo portanto adotado como um indicativo de contaminação. Os teores
reportados são expressos em mg / L.
Mapas de isoconcentração de cianeto extrato solubilizado
Na análise dos Mapas de Isoconcentração do Cianeto do extrato solubilizado,
estabeleceu-se que:
Isoconcentração do Cianeto extrato solubilizado no extrato a 1,0 metro de
profundidade (Fig.08).
52
• As concentrações de Cianeto do extrato solubilizado encontradas no solo, a
1,0 metro de profundidade, variaram entre 0,05 a 0,75 mg/l indicando
concentrações de Cianeto superiores ao limite máximo adotado pelo
Ministério da Saúde.
Isoconcentração do Cianeto extrato solubilizado a 2,0 metros de
profundidade (Fig.09)
53
• As concentrações de Cianeto do extrato solubilizado encontradas no solo, a
2,0 metros de profundidade, variaram entre 0,01 a 0,11 mg/l indicando
concentrações de Cianeto dentro do limite máximo adotado pelo Ministério
da Saúde.
Isoconcentração do Cianeto extrato solubilizado a 3,0 metros de
profundidade (Fig.10)
54
• As concentrações de Cianeto do extrato solubilizado encontradas no solo, a
3,0 metros de profundidade, variaram entre 0,01 a 0,10 mg/l indicando
concentrações de Cianeto dentro do limite máximo adotado pelo Ministério
da Saúde.
Isoconcentração do Cianeto extrato solubilizado a 4,0 metros de
profundidade (Fig.11)
55
• As concentrações de Cianeto do extrato solubilizado encontradas no solo, a
4,0 metros de profundidade, variaram entre 0,01 a 0,03 mg/l indicando
concentrações de Cianeto dentro do limite máximo adotado pelo Ministério
da Saúde.
MAPAS DE ISOCONCENTRAÇÃO DE FLUORETO EXTRATO
SOLUBILIZADO
56
Na análise dos Mapas de Isoconcentração do Fluoreto do extrato
solubilizado, estabeleceu-se que:
Isoconcentração do Fluoreto do extrato solubilizado a 1,0 metro de
profundidade (Fig.12).
Fig 12. ISOCONCENTRAÇÕES DE FLUORETO (mg/L) - 1 m
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
• As concentrações de Fluoreto do extrato solubilizado encontradas no solo, a
1,0 metro de profundidade , variaram entre 0,0 a 22,0 mg/l indicando
concentrações de Fluoreto, acima do limite máximo adotado pelo Ministério
da Saúde (Portaria 36/90).
Isoconcentração do Fluoreto do extrato solubilizado a 2,0 metros de
profundidade (Fig.13).
57
Fig 13. ISOCONCENTRAÇÕES DE FLUORETO (mg/l) - 2 m
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
• As concentrações de Fluoreto do extrato solubilizado encontradas no solo, a
2,0 metros de profundidade , variaram entre 0,0 a 11,0 mg/L indicando
concentrações de Fluoreto, acima do limite máximo adotado pelo Ministério
da Saúde (Portaria 36/90).
Isoconcentração do Fluoreto do extrato solubilizado a 3,0 metros de
profundidade (Fig.14).
58
• As concentrações de Fluoreto do extrato solubilizado encontradas no solo,
a 3,0 metros de profundidade , variaram entre 0,0 a 0,36 mg/L indicando
indicando concentrações de Fluoreto, acima do limite máximo adotado pelo
Ministério da Saúde(Portaria 36/90).
Fig 14. ISOCONCENTRAÇÕES DE FLUORETO (mg/l) - 3 m
0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.200.220.240.260.280.300.320.340.36
Isoconcentração do Fluoreto do extrato solubilizado a 4,0 metros de
profundidade (Fig.15).
• As concentrações de Fluoreto do extrato solubilizado encontradas no solo, a
4,0 metros de profundidade , variaram entre 0,0 a 4,0 mg/L indicando
indicando concentrações de Fluoreto, acima do limite máximo adotado pelo
Ministério da Saúde(Portaria 36/90).
59
Fig 15. ISOCONCENTRAÇÕES DE FLUORETO (mg/l) - 4 m
-000011111222223333
CORRELAÇÃO ENTRE A PLUVIOMETRIA E OS TEORES DE CIANETO E
FLUORETO
A disposição de resíduos sólidos com Cianeto e Fluoreto a céu aberto,
contribui para a lixiviação destes compostos para o subsolo ou para o sistema
de drenagem de águas pluviais lançadas no ponto F e no rio Jacarecanga.
60
Para fundamentar esta possibilidade, estudou-se uma possível
correlação entre a precipitação e a carga contaminante.
Não havendo registros pluviométricos no próprio local do diagnóstico,
utilizou-se uma série histórica de dados da média mensal de três estações
próximas, denominadas Araçás, Buracica e Teodoro Sampaio, no período
disponível de 1993 a 1996. Estas, são estações do DNAEE (Departamento
Nacional de Águas e Energia Elétrica), operadas pela CPRM (Cia. de Pesquisa
e Recursos Minerais) e observa-se que elas apresentam uma boa correlação
entre si.
Estudo da correlação entre a série histórica de precipitações médias
mensais e as concentrações médias mensais de Cianeto e Fluoreto no ponto F
revelaram baixíssima correlação ( vide Matriz de Correlações).
Correlações Pluviometria Cianeto Fluoreto
Pluviometria 1
Cianeto 0,11 1
Fluoreto 0,39 0,20 1
Tabela 2. Matriz de correlações entre pluviometria, Cianeto e Fluoreto
61
Entretanto, observou-se que depois de meses consecutivos de chuva,
a tendência é ocorrer uma pequena, porém repetida, correlação desta
precipitação com episódios de elevação da concentração de Cianeto nos
corpos hídricos, com defasagem de aproximadamente 2 meses.
O último e o mais significativo episódio de elevação de concentração do
Cianeto em 2002 , não pode ser correlacionado com as chuvas, a fim de aferir
uma repetição da defasagem já observada, devido a inexistência de dados
pluviométricos de 2002 nas estações estudadas.
A região de Candeias encontra-se numa faixa com pluviometria variando
de 1800 a 1900 mm anuais. Acredita-se que, apesar da baixa correlação
encontrada nos dados obtidos, o Fluoreto por sua maior mobilidade
geoquímica, pode associar parte da sua dispersão nos corpos hídricos, à ação
das chuvas.
EVOLUÇÃO TEMPORAL DO CIANETO E DO FLUORETO (1997-2001) NA
ZONA INSATURADA
O critério utilizado para seleção do intervalo de tempo a ser analisado,
consistiu na identificação do início dos episódios repetitivos onde as
concentrações do Cianeto e Fluoreto estivessem sempre acima do limite
62
recomendado para águas pelo CONAMA ou Ministério de Saúde (Portaria
36/90).
LIMITES DE TOLERÂNCIA RECOMENDADOS
PARÂMETROS CONAMA(1) CONAMA(2) CONAMA(3)
Ponto F rio Jacarecanga águas subterrâneas
CIANETO ( mg/l) 0,2 0,2 0,1 (4)
FLUORETO ( mg/l) 10 1,5 1,4
pH 5 a 9 6 a 9 6 a 9
OD ( mg/l O2) ≥ 4 ≥ 6
CONAMA(1) Resolução Nº 20, do 18/06/86. Art.21
CONAMA(2) Resolução Nº 20, do 18/06/86. Art.5
CONAMA(3) Resolução Nº 20, do 18/06/86. Art.4
(4) Min. da Saúde Portaria Nº 36 do 19/01/90
Nas águas subterrâneas (1997 - 2002)
A análise da Figura 16 indica que:
63
• entre 1997 a 1998, as concentrações de Cianeto no Poço 01, atingiram
valores acima do recomendado para água pelo Ministério da Saúde (Portaria
36/90).
• entre 1998 a 1999, as concentrações de Cianeto no Poço 01, atingiram
valores acima do recomendado para água pelo Ministério da Saúde (Portaria
36/90). O poço 02 em um episódio isolado, atingiu valores acima do
recomendado para água pelo Ministério da Saúde (Portaria 36/90).
• entre 1999 a 2000, as concentrações de Cianeto no Poço 01 atingiram os
mais altos valores acima do recomendado para água pelo Ministério da
Saúde (Portaria 36/90).
• entre 2000 a 2001, as concentrações de Cianeto no Poço 01 declinaram
porém ainda assim, atingiram os valores acima do recomendado para água
pelo Ministério da Saúde (Portaria 36/90).
EVOLUÇÃO TEMPORAL DO FLUORETO (1997- 2002)
Nas águas subterrâneas
64
A análise da figura 17 indica que:
• entre 1997 a 1998, as concentrações de Fluoreto no Poço 02, atingiram
valores acima do recomendado para água pelo Ministério da Saúde (Portaria
36/90).
• entre 1998 a 1999, as concentrações de Fluoreto no Poço 02, apesar de
declinarem, atingiram valores acima do recomendado para água pelo
Ministério da Saúde (Portaria 36/90).
• entre 1999 a 2000, as concentrações de Fluoreto no Poço 02, declinaram
mantendo-se em valores recomendados para água pelo Ministério da Saúde
(Portaria 36/90).
• entre 2000 a 2001, as concentrações de Fluoreto no Poço 02, declinaram
mantendo-se em valores recomendados ou mesmo abaixo, para água pelo
Ministério da Saúde (Portaria 36/90).
65
0
5
10
15
20
25
1997 1998 1999 2000 20010
5
10
15
20
25
30
35
poco2poco3maxpoco1
Figura 16. Evolução temporal do cianeto na zona saturada ntre 1997- 2001
66
0
2
4
6
8
10
12
JAN1997
JUN NOV ABR SET FEV JUL DEZ MAI OUT MAR
AGO
poco1poco2poco3max
Figura 17. Evolução temporal do fluoreto na zona saturada entre 1997 e 2002
Avaliação dos Impactos Ambientais do Cianeto e Fluoreto no solo e na água
subterrânea sob o Pátio de Estocagem de Resíduos.
67
O estudo da zona não saturada em nível de detalhe constituiu-se de suma
importância no mapeamento dos contaminantes para posterior adoção de
medidas de remediação seguras.
A zona sob o Pátio de Resíduos Sólidos é constituída de uma camada de areia
grossa permeável, heterogênea de profundidades variadas. Segundo
informações obtidas da descrição litológica dos furos realizados na área do
Pátio em “ Perfuração dos Poços na Área da ALCAN ”, as perfurações
atravessaram zonas de aterro, com profundidades variando de 0,6 a 1,0 m,
conforme descrito nos perfis de sondagem do relatório citado .
O solo que encontra-se abaixo da camada do aterro constitui-se de argila
siltosa de coloração que varia de avermelhada a amarelada, com trechos cinza
esbranquiçados, de média a alta compacticidade, impermeáveis e
medianamente heterogêneos.
Esta zona funciona como uma camada onde se verifica em termos químicos,
físicos e biológicos, uma atenuação e eliminação de contaminantes como
resultado de degradação e/ou reações químicas.
Para a análise do grau de atenuação da carga contaminante neste solo, levou-se
em consideração :
68
- que o tempo de residência da carga contaminante na zona não-saturada
depende diretamente do pH do fluido percolante e do solo, contribuindo para a
formação de HCN .
- as características hidráulicas do solo, uma vez que, a litologia predominante
é argila, um sedimento impermeável constituindo-se provavelmente num fator
de redução na velocidade de percolação da carga contaminante para o
aqüífero.
Uma tentativa de estabelecer o quanto da carga contaminante pode ter
infiltrado no solo por percolação, pode ser de difícil e complexa previsão em
decorrência de:
- uma extrema variação temporal dos volumes e concentrações de Cianeto e
Fluoreto nos resíduos sólidos dispostos no Pátio;
- a ampla variação temporal dos volumes e concentrações de Cianeto e
Fluoreto nos resíduos industriais ( ver pluviometria );
- aliado à incerteza sobre a eficácia de atenuação natural na remoção da
carga contaminante
A carga contaminante faz parte de um grupo de substâncias químicas
(Quadros I e II) que apresentam de um modo geral:
- tendência à degradação química ou reação química em meio
aeróbico/anaeróbico e alcalino/ácido;
69
- significante solubilidade em água entre 20o. e 25o.C;
- o Fluoreto apresenta elevada mobilidade, dificultando sua persistência no solo
por adsorção;
- o Cianeto apresenta baixa mobilidade, facilitando sua persistência no solo por
adsorção e conseqüente transformação em HCN em solos ou soluções com
ph < 7.
A presença de contaminação no solo pode ser visualizada através dos Mapas
de Isoconcentração que salientam as zonas de pico onde, os resultados
analíticos do Cianeto e Fluoreto do extrato solubilizado do solo foram
comparados aos limites recomendados pelo Ministério de Saúde (Portaria
36/90).
Para que um contaminante chegue a atingir as águas subterrâneas, é
necessário que este infiltre, atravesse o solo e penetre a zona saturada.
Este processo ocorre muito lentamente em particular em solos compactos e
pouco aerados como da área deste diagnóstico, pois espera-se que esta zona
não saturada funcione como um filtro natural, um atenuante, devido a presença
de água, ar e microorganismos atuando sobre os contaminantes, propiciando
reações que os tornam inertes ou menos tóxicos.
70
Adicionalmente, a dispersão hidrodinâmica que acompanha o fluxo das águas
subterrâneas, gera uma dispersão dos contaminantes persistentes e móveis,
particularmente nos aqüíferos.
O Cianeto no solo e nas águas subterrâneas
A análise dos Mapas de Isoconcentração do Cianeto do extrato solubilizado e
dos resultados analíticos da água subterrânea, indicam que:
• A 1 m de profundidade (Fig.08), a concentração de Cianeto superior a 0,75
mg /l no Poço 13, revela que este provém do Pátio de Estocagem a céu
aberto, com mobilidade relativamente baixa em solo impermeável porém
capaz de estender-se até os Poços 10, 11 e 14. O pH a 1m (Fig.24), na área
do Poço 13 é neutro a básico (7 a 7,2) reduzindo a possibilidade de
transformação do CN- em HCN e favorecendo a adsorção do CN- pelo solo.
Observa-se que na área onde situam-se os Poços 4, 5, 6, 8, 9, 10 e 12, o
pH é ácido, podendo-se atribuir-se esta acidez à influência da infiltração de
soluções ácidas provenientes do chorume do aterro encapsulado ou dos
resíduos sólidos destinados fora do pátio próximo aos Poços 3, 6 e 9.
O Cianeto, nesta mesma área dos Poços 4, 5, 8, 9, 10 e 12 onde o pH é
ácido, apresenta concentração ≤ 0,05 mg/’l, provavelmente por ter
71
encontrado ambiente propício à transformação do CN- em HCN com
posterior volatilização.
• A 2 m de profundidade, (Fig.09), o Cianeto apresenta concentrações <0,01 a
0,12 mg/l e comportamento similar a 1 metro. Porém o solo a 2 m apresenta
um caráter ácido mais abrangente que a 1 metro. Nota-se que na área sob o
aterro encapsulado, repetiram-se as condições de pH ácido (Fig.25)
permitindo a transformação de CN- em HCN e a possível reação deste, em
outros compostos com tendência a ser adsorvido pelo solo.
• A 3 m de profundidade, (Fig.10), o solo é completamente ácido em toda a
sua extensão (Fig.26). As concentrações de Cianeto variam de < 0,01 a 0,10
mg / l. No Poço 14, encontramos a maior concentração de Cianeto, 0,10 mg
/ l estendendo-se aos Poços 8, 9, 10, 11, 12, 13 e 15, com concentrações
até 0,011 mg / l. Provavelmente, todo o Cianeto detectado no extrato
solubilizado, já encontra-se sob a forma de HCN.
• A 4 m de profundidade, (Fig.11), o solo é predominantemente ácido,
gradando para neutro. (Fig.27). As concentrações de Cianeto, variam de <
0,01 a 0,03 mg/l, sendo que as mais elevadas, estão sob os Poços 13 e 14
migrando para os Poços 11, 12 e 15. As concentrações de Cianeto na
água subterrânea, apresentam-se acima dos limites recomendados entre
abril e julho/94, estando provavelmente relacionados a algum episódio de
contaminação nas proximidades desta área, próxima ao Poço 2, e impossível
72
de ser detectado neste diagnóstico. Atualmente, os dois últimos episódios de
aumento de concentração de Cianeto na água subterrânea, foram identificados
no P1.
É provável que o Cianeto detectado num intervalo de 1 a 4 m nos Poços 13
e 14, esteja migrando para o Poço piezométrico P1.
A análise do Cianeto detectado no solo a 1 m de profundidade, apresentou
concentrações sob o Poço 13, de 80,1 mg / kg, indicando que a fonte de
contaminação detectada no Cianeto do extrato solubilizado (Fig.08), e do
Poço piezométrico P2, provenha deste ponto.
A 2, 3 e 4 metros de profundidade, o Cianeto detectado apresentou
concentrações pelo menos 10 vezes menor, confirmando que a fonte
encontra-se nas imediações dos Poços 13 e 14.
O Fluoreto no solo e nas águas subterrâneas
A análise dos Mapas de Isoconcentração de Fluoreto do extrato solubilizado e
dos resultados analíticos da água subterrânea, indicam que:
• A 1 m de profundidade (Fig.16), as concentrações de Fluoreto variam entre
0,0 a 22,0 mg / l com destaque para 7,0 mg / l sob o Poço 7 e 22,0 mg / l
73
sob o Poço 3 estando relacionado a um solo menos ácido e uma fonte
pontual.
• A 2 m de profundidade (Fig.17), as concentrações de Fluoreto variam entre
0,0 e 11,0 mg / l visualizando-se principalmente sob o Poço 3 e o Poço 11,
relacionado a um solo menos ácido.
• A 3 m de profundidade (Fig.18), as concentrações de Fluoreto variam entre
0,02 e 0,38 mg / l e os picos estão relacionados aos Poços 2, 12, 13 e 14,
também em solos menos ácidos.
• A 4 m de profundidade (Fig.19), as concentrações de Fluoreto variam entre
0,0 e 4,0 mg / l onde os picos estão relacionados aos Poços 6 e 8,
particurlarmente no Poço 8, em solo neutro.
A análise dos Mapas de Isoconcentração de Fluoreto em solo, indicam que:
• A 1 m de profundidade (Fig.20), as concentrações de Fluoreto variam entre
20,0 a 360,0 mg / kg, evidenciando uma fonte de contaminação pontual l
sob o Poço 3 e o Poço 7.
•
74
• A 2 m de profundidade (Fig.21), as concentrações de Fluoreto decaem
para 10,0 a 180,0 mg /kg, nos Poços 3 e 11, revelando um afastamento
da fonte de contaminação ou uma atenuação química ou biológica no
subsolo.
• A 3 m de profundidade (Fig.22), as concentrações de Fluoreto variam entre
1,0 e 7,0 mg / kg sob os Poços 12 e 13, migrando para os Poços 10 e 14.
Provavelmente a presença de Fluoreto nesta profundidade está relacionada
a outra fonte e outro episódio de contaminação, difícil de ser previsto com os
dados disponíveis.
• A 4 m de profundidade (Fig.23), as concentrações de Fluoreto variam entre
5,0 e 55,0 mg / kg sob os Poços 6 e 8, migrando para os Poços 2, 3 e 5.
Provavelmente, as concentrações de Fluoreto encontradas no Poço
Piezométrico P2, estão relacionadas a esta pluma de Fluoreto, originada de
fonte pontual entre os Poços 3 e 6 na superfície.
• A redução do tempo de exposição do resíduo de fundo de forno a céu
aberto, assim como nunca deixá-lo em contato direto com o solo são fatores
importantes para se evitar contaminações, de um modo geral.
• Os dados de Cianeto e Fluoreto em solo indicam o aterro controlado como
fonte de contaminação por Cianeto e Fluoreto. Portanto, a remoção do
75
conteúdo do interior do aterro deve ser realizada para eliminar a fonte
contaminação.
2.4.2. Desmonte do “landfill” (aterro ou silo)
A ALCAN se encontra no momento em processo de destinação final dos
seus resíduos industriais gerados no desmonte de cubas eletrolíticas e
denominado ALUCOQUE, através de incorporação em massa cerâmica e por
Co-processamento em fornos de clinquer (indústria de cimento).
Além de sua geração mensal, são igualmente destinados aqueles
estocados no “ landfill ” , construído em 1974 atrás na parte da área industrial
da empresa.
2.4.2.1. Objetivo do Projeto de Desmonte do “Landfill”
O objetivo do projeto foi proporcionar à Gerência de Meio Ambiente da
Alcan Aratu um conjunto de procedimentos adequados ao desmonte
sistemático, levando em consideração todos os riscos físicos, ambientais e de
segurança industrial envolvidos.
76
2.4.2.2. Descrição do” landfill” – silo
O “landfill” ou silo foi construído segundo os desenhos nrs. RPM-1-06-
CV-002 e RPM-1-06-CV-003.
O silo de Alucoque possui forma de dois troncos de pirâmide com base
comum sendo um deles invertido situando-se ligeiramente abaixo do nível da
rua. A base comum mede aproximadamente 51 m de frente para a rua 10 e 75
m de fundos, formando, portanto, um retângulo. A base superior do tronco de
pirâmide mede 29 m de frente para a rua 10 e 54 m de fundos. A base inferior
no subsolo mede 44 m de frente por 62 m de fundos.
No perímetro da base superior do tronco de pirâmide, existe um sistema
de captação de águas pluviais construído em alvenaria que desemboca em
várias canaletas de descida, de forma a se evitar erosão. No perímetro da base
comum aos dois troncos de pirâmide, o silo foi dotado de sistema de
escoamento pluvial, com capacidade adequada e construído em concreto.
O silo foi construído primeiramente com a abertura de valo de secção
trapezoidal com profundidade de até 1,0 m abaixo do nível da rua 10. Na
superfície do fundo, foi aplicado um colchão drenante de areia de 15 cm de
espessura com declive longitudinal de 1% em direção à Rua 10. No fim do
colchão drenante e perpendicular à maior dimensão, foi colocado um dreno
com brita e tubo rígido ranhurado de pvc.
77
Sobre o colchão drenante o silo foi totalmente revestido com manta ou
membrana sintética, forrando toda a área até as suas bordas. Sobre a
membrana aplicada no fundo e nas laterais da pirâmide, foi colocada uma
camada de 1,0 m de espessura de argila compactada em direção as bordas e
em todo perímetro da obra.
O Alucoque foi depositado sobre a camada de argila no interior da
depressão e cuidadosamente arrumado no formato do projeto, sendo coberto
paulatinamente com a mesma manta sintética até o seu enchimento. A manta
superior foi rejuntada à manta inferior, e pregada com auxilio de estacas de
madeira, ao longo do perímetro do silo, próximas ao sistema de esgotamento
pluvial.
Sobre a manta sintética superior, em toda a superfície do tronco de
pirâmide, foi colocada uma camada de solo de 0,5m, sobre o qual foi
construído o sistema de drenagem superior, já mencionado, e plantado capim.
O resíduo estocado neste silo, originado do desmonte de cubas
eletrolíticas de fabricação de alumínio, é classificado segundo a NBR 10004
como Classe I – perigoso – sendo, portanto, indispensável o uso permanente
de EPIs adequados pelo pessoal envolvido, durante processo de desmonte.
Torna-se ativo quando em contato com a água desprendendo fortes
odores de amônia ou, quando em contato com soluções acidas desprendendo
cianeto de hidrogênio.
No caso, a água merece todo o cuidado. De um lado por que
contaminação com ácido nesta área é uma possibilidade remota, e de outro
78
lado porque o silo, conforme construído, possui uma câmara de estocagem em
nível ligeiramente inferior ao da rua 10, facilitando a entrada e acúmulo de água
em seu interior.
Água de chuvas :
• A Supervisão da operação de remoção deve manteve-se o mais bem
informada possível, através dos diversos meios existentes, quanto as
previsões meteorológicas. A cada dia de trabalho mantinha-se
observação visual permanente das condições atmosféricas locais.
• A escavação inicial alcançou, no primeiro dia de trabalho, a camada de
argila inferior, e nesta foi construída uma canaleta e um pequeno poço
forrado com anéis de concreto de forma a facilitar o esgotamento de
águas de chuva, de forma rápida através de bombas de imersão.
• A membrana sintética existente podia servir de cobertura superior
sempre que havia interrupção do serviço. Entretanto, uma manta nova
estava sempre a disposição antes do início do serviço, na hipótese
daquela estar comprometida fisicamente.
• Ao fim de cada dia de trabalho, era realizada completa limpeza das
imediações, até ao local onde o material estava sendo transportado e
79
estocado, com o propósito de se evitar algum acidente ambiental,
causado por chuvas noturnas ou de fim semana.
Águas oriundas do escoamento pluvial da parte superior do silo:
• O corte do material estocado (silo) foi feito no sentido frontal ou ao longo
da rua 10 e avançou gradualmente em direção ao interior do silo.
• O sistema de drenagem existente foi mantido até onde possível, porém,
procurando-se utilizar as descidas de água da parte posterior, ainda não
atingida pela escavação.
2.4.2.3. VOLUME DO MATERIAl REMOVIDO
VOLUME DO SILO
No interior do silo, conforme os cálculos constantes do desenho nr. RPM – 1 –
06 – CV – 0002, o volume total de resíduo do silo era de 19.655 m3.
VOLUME DE CAMADA DE SOLO DE COBERTURA
Volume Total : 1.902,40 m³ (aproximado)
VOLUME DE ARGILA COMPACTADA INFERIOR
Volume Total : 5.050 m³ (aproximado)
80
VOLUME DE SUCATA DE CONCRETO E ALVENARIA
( todas canaletas e muros)
Volume Total : 80 m³
VOLUME E PESO TOTAL ESTIMADO (EXCETO O ALUCOQUE)
VOLUME TOTAL: 6.992,40 m³ (com a camada de argila)
PESO TOTAL: 11.438,60 t
Obs.: Densidade dos materiais :
Solo de cobertura = 1,5 t/m³
Argila compactada = 1,7 t/m³
O DESTINO DO MATERIAL REMOVIDO
O alucoque após ser removido do silo era estocado temporariamente
em galpão coberto e também no pátio de estocagem. Este pátio teve sua
camada asfáltica de 7cm de espessura totalmente refeita. Em seguida, o
resíduo passava pela sua primeira etapa de preparação, denominada de
catação e que compreende a separacão das partes metálicas e outras
indesejáveis à continuidade do processo (plástico, pedaços de madeira e
tubos). Em seguida era destinado à britagem e moagem, em empresa situada
no CIA – Centro Industrial de Aratu. A parte britada é enviada à indústria de
cimento onde é adicionada ao clínquer. Esta adição não é superior A parte
81
moída era (é) destinada à indústria de cerâmica vermelha, cuja adição não
ultrapassa a 3%.
Todas as etapas dos dois processos são autorizados pelos órgãos ambientais
dos estados envolvidos.
CAMADA DE SOLO DE COBERTURA, ARGILA COMPACTADA E SUCATA
DE CONCRETO E ALVENARIA
Solo e argila removidos foram transferidos para o pátio em frente ao silo
para posterior reaproveitamento. Resíduos de concreto e alvenaria também
foram temporariamente estocados para posterior destinação ( LIMPEC).
MEMBRANA SINTÉTICA INFERIOR E DE COBERTURA
Os pedaços de lona e mantas provenientes da destruição durante
desmonte do landfill e contaminados com o resíduo são destinados à indústria
de cimento, onde são adicionados ao fornos.
VELOCIDADE DO DESMONTE DO SILO
O desmonte do landfill não se deu de forma contínua, mas em três
etapas distintas.
82
Na primeira etapa foi retirado em torno de 25% do total. Esta primeira
etapa serviu como experiência. Era a primeira vez que se trabalhava em
desmonte de um ”landfill”. O resíduo apresentava condicões diferentes do
original, já que era impossível evitar a contaminação com argila. Isto implicou
em aumento considerável do volume a ser destinado ao co-processamento.
A segunda etapa da remoção atingiu aproximadamente 70% do volume
original, e também houve uma adição considerável de argila, proveniente da
edificação e proteção do silo.
Por fim, o restante foi retirado e ainda encontra-se em fase de consumo.
Todas as três etapas de retirada foram feitas de forma muito rápida e com
tempo sêco, sem chuvas, o que ajudou a prevenir acidente ambiental. O
material retirado era destinado ao pátio de estocagem temporária de resíduos e
galpões. Em ambos os casos o material ficava protegido de chuvas.
A ENTRADA NO SILO
O silo foi “cortado” no sentido frontal ao longo da rua 10. A máquina ia
desbastando e aprofundando iguais volumes e medidas ao longo da frente do
silo, até chegar à sua extremidade no sentido da direita para a esquerda e
recomeçando ao fim de cada linha.
Na parte frontal do silo em seu lado direito foi feito um corte no muro de
concreto (vide Figura 18 e Foto 7 ).
83
Na canaleta foi colocada uma chapa de ½” de espessura no fundo em
diagonal permitindo assim o aterramento da canaleta sem perda de seu uso
(Figura 19). O muro foi parcialmente cortado em sua extensão na parte frontal
do silo.
Muro demolido
O muro foi cortado na altura da linha pontilhada.
A chapa depois de
colocada foi coberta com solo
Aterro
Figura 18. Na canaleta foi colocada uma chapa de ½” de espessura no fundo em diagonal permitindo assim o aterramento da canaleta sem perda de seu uso.
84
1m
Linha de desbaste
silo
Galpão 01 catação
Silo em desmonte
Galpão 02
Pátio
Rua Cortes sucessivos
Corte inicial
Lavagem veículos
Direção do desbaste
Figura 19. Parte frontal do silo em seu lado direito onde foi feito um corte no muro de concreto.
85
CONDIÇÕES BÁSICAS PARA TRABALHO DE DESMONTE
• Disponibilidade de retroescavadeira revisada;
• Operador de máquina bastante habilidoso.
• Dois caminhões basculantes
• Dia firme de sol pleno.
• Área em frente ao silo proibida ao tráfego geral;
• Canaleta coberta e aterrada em 15 m;
• Rolo de manta plástica disponível medindo 12 m de largura e 10 m de
comprimento; dispositivos aplicados na borda da canaleta superior para
apoio do rolo.
• 2(duas) Bombas de imersão para esgotamento de águas pluviais com
sistema automático de segurança e capacidade cada uma de 10 m³/hora
com descarga em mangote de pvc desembocando na canaleta de
concreto existente na periferia do silo,
• Observação constante de chuvas repentinas.
EPIs e LEGISLAÇÃO
• Capacete, protetor auricular, uniforme de brim com mangas compridas,
botas de couro com biqueira, proteção respiratória para amônia e
material particulado, luvas de couro e outros já utilizados pela ALCAN,
quando foram necessários.
86
• Os serviços de manuseio e/ou tratamento de resíduos industriais
perigosos demandaram cuidados especiais com os executantes,
previstos na Legislação Trabalhista conforme a Portaria nr.3214 de
08/06/78 do Ministério do Trabalho, a saber;
• Norma Regulamentadora NR 09
Programa de Prevenção de Riscos Ambientais – PPRA
• Norma Regulamentadora NR 07
Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional – PCMSO
Foto 07: Quando foram retirados 25% do volume total do resíduo no silo.
87
Foto 08: Quando se alcançou na remoção total do resíduo.
RESULTADOS OBTIDOS
88
Todo o resíduo do interior do silo foi retirado antes do final do mês de
novembro de 2002. A argila não contaminada, que antes cobria o topo e
laterais, retornou para recompor o vazio deixado pela remoção. Encontravam-
se, no início de dezembro de 2002, estocadas no pátio e galpão
aproximadamente 3.500 toneladas de alucoque, as quais deverão ser
totalmente consumidas até meados do segundo trimestre de 2003. Daí para
frente, o resíduo gerado será destinado logo após sua geração. Assim, não
mais será gerado passivo ambiental. Desde o início dos trabalhos para
eliminação desse passivo ambiental, até início de dezembro/2002, foram
processadas aproximadamente 47.000 toneladas, a um custo estimado de
US$50,00 por tonelada. Portanto, foram investidos US$2.350.000,00 até então.
3. CONCLUSÃO
89
O presente trabalho concluiu que:
a) A eficácia do aterro de resíduos foi parcial. Esta constatação foi baseada
nos resultados analíticos das amostras de solo e água subterrânea
obtidas em diagnósticos ambientais (solo) e em monitoramentos
mensais 9água subterrânea), que indicaram concentrações de cianeto
acima dos padrões do CONAMA NO 20.
b) A remoção integral dos resíduos dispostos no aterro foio concluída com
sucesso no final de novembro de 2002. A destinação dada aos resíduos
está sendo para indústrias de cimento e cerâmica vermelha. A previsão
para processamento de todos os resíduos é junho de 2003.
Ao final de novembro de 2002,todo o resíduo do interior do silo
havia sido retirado . A argila não contaminada e que antes cobria o topo e
laterais retornou para recompor o foço deixado pela remoção. Encontravam-
se estocados no pátio e galpão aproximadamente 3.500 toneladas de
alucoque, as quais deverão ser totalmente consumidas até meados do
segundo trimestre de 2003. Daí para frente, o resíduo gerado será
destinado logo após sua geração. Desde o início dos trabalhos desse
passivo ambiental, até início de dezembro/2002, foram consumidas
90
aproximadamente 47.000 toneladas, a um custo médio estimado em
US$50 por tonelada. Ao final do consumo total do passivo ainda restante, a
fábrica de alumínio primário da Alcan Aratu ostentará o título almejado por
todos os fabricantes de alumínio no mundo; o de ser denominada “SPL
FREE”.
4. RECOMENDAÇÕES
4.1. Aferição da qualidade ambiental das zonas saturada e insaturada, após
a remoção do conteúdo do aterro.
4.2. Elaboração de plano completo de mitigação da zona insaturada
contaminada.
4.3. Monitoramento mensal contínuo para Cianeto e Fluoreto
4.2 Elaboração de projeto paisagístico para a área onde antes existiu o silo
de alucoque.
91
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
U.S DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SCIENCE. Environmental Data Needed for Public Health Assessments . Atlanta/Georgia TECHNICAL ASSISTANCE BULLETINS FOR CONTAMINATED SITES. Site Assessment Procedures. Federal Programs Division Environmental Canada EPA/625/12-19/002. Description and Sampling of Contaminated Soils. A Field Pocket Guide ,1991. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (1992) CETESB. Guia de Coleta e Preservação de Amostras de Água da CETESB. São Paulo, 1988. GEOHIDRO ENG. LTDA. Perfuração dos Poços na Área da ALCAN. 203RT-01. Relatório Interno. Candeias. Bahia. Janeiro.1994. ALCAN - Aratu. Infra-estrutura e obras gerais - Área OX - Geral - Plano Diretor da ALCAN - Aratu. Documento Interno. Agosto/1980. ____________Resultados analíticos do Cianeto e Fluoreto nos poços piezométricos na área da ALCAN - Aratu. Documento Interno. 1993/2001. ____________Resultados analíticos do Cianeto e Fluoreto nas águas do Ponto F. ALCAN - Aratu. Documento Interno .1993/2001. ____________Resultados analíticos do Cianeto e Fluoreto nas águas do rio Jacarecanga - ALCAN Aratu. Documento Interno .1993/2001. ____________Sistema de Drenagem de Efluentes Pluviais. Documento Interno RPM-O-AX-CD-0019. 1996. ___________Levantamento Planialtimétrico da Expansão da Fábrica de Aratu “ documento OPA-ARAIIA-OO-IH-2205. Documento Interno. Folhas 1/2 e 2/2, 1978. IBGE/DGC. Saneamento Básico e Problemas Ambientais na Região Metropolitana de Salvador . IBGE/DGC, Salvador, Bahia. 1992. MME/DNAE. Totais Pluviométricos Mensais ( mm/l ) dos municípios de Alagoinhas, Araçás e Teodoro Sampaio entre 1993 e 1996. Microsistema de dados Hidrometereológicos do MME/DNAE, agosto/1997.
92
FILHO, A. C. B et alli. “ USE OF SPENT POT LINING IN THE RED BRICK CERAMIC INDUSTRY “ in Light Metals - 1998. Larry G. Boxall. Phoenix, Arizona, USA. January, 25-28, 1998. ALCAN Inc. “Product: Spent Pot Linig”. MSDS. Documento interno. 02/07/2002. Montreal. Quebec. WASTECH, Engenharia Ltda. “Procedimento para Desmonte do Silo de Alucoque”. Documento Restrito. Candeias/Bahia. Fevereiro/2000. SILVA, A. R. et alli. “USO DE FUNDO DE FORNO EM INDÚSTRIAS CERÂMICAS”. Documento Restrito. Candeias/Bahia. Julho/90.
93
ANEXOS
Anexo 01
94
POÇOS (1,2,3) – RESULTADOS ANALÍTICOS DE CIANETO EM ZONA SATURADA LIMITE - 0.1
MEDIDA - mg/l POÇO 1 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
JAN 0,12 0,49 1,84 12,5 11,3 9,9 FEV 0,05 0,58 9,94 15,9 20,4 MAR 0,02 1,36 3,5 8,7 26,2 12,8 ABR 0,02 0,77 0,75 4,87 4,95 1,51 MAIO 0,05 0,07 0,2 3,6 1,28 23,3 0,9 JUN 0,005 0,05 1,14 3,2 0,005 4,9 0,7 JUL 0,02 0,96 5,7 18,6 17 15,1 AGT 0,005 1,71 3,3 22,3 10,7 10,6 SET 0,005 0,75 10,04 30 5,8 3,8 OUT 0,02 0,27 0,02 10 33,1 6,7 15,7 NOV 0,02 0,38 0,005 12,6 10,8 1,45 6,5 DEZ 0,02 0,46 1,38 7,45 11,3 14,2 1,18
POÇO 2 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
JAN 0,02 0,02 0,005 0,005 0,005 0,005 FEV 0,08 0,005 0,005 0,005 0,005 MAR 0,01 0,03 0,005 0,005 0,01 0,005 ABR 0,02 0,02 0,005 0,005 0,005 0,005 MAIO 0,62 0,02 0,005 0,005 0,01 0,005 JUN 0,32 0,06 0,03 0,005 0,005 0,005 0,005 JUL 0,16 0,03 0,005 0,005 0,005 0,005 AGT 0,05 0,01 0,005 0,005 0,005 0,005 SET 0,02 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 OUT 0,03 0,08 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 NOV 0,03 0,04 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 DEZ 0,06 0,03 0,005 20,01 0,005 0,01 0,005
POÇO 3 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
JAN 0,005 0,02 0,02 0,005 0,005 0,005 FEV 0,01 0,005 0,005 0,005 0,005 MAR 0,005 0,01 0,01 0,005 0,005 0,005 ABR 0,005 0,006 0,005 0,005 0,005 0,005 MAIO 0,05 0,02 0,005 0,005 0,01 0,005 JUN 0,005 0,05 0,01 0,005 0,005 0,005 0,005 JUL 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 AGT 0,01 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 SET 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 OUT 0,005 0,01 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 NOV 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 DEZ 0,01 0,006 0,01 0,005 0,005 0,01 0,005
Anexo 02
95
POÇOS (1,2,3) - RESULTADOS ANALÍTICOS DE FLUORETO EM ZONA SATURADALIMITE - 1.4
MEDIDA - mg/l
POÇO 1 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001JAN 0,2 0,05 0,05 0,05 0,1 0,1 FEV 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 MAR 0,1 0,05 0,1 0,05 0,05 0,2 ABR 0,05 0,05 0,1 0,05 0,1 MAIO 0,1 0,05 0,05 0,1 0,4 0,1 0,1 JUN 0,14 0,05 0,05 0,05 0,05 0,2 0,1 JUL 0,1 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1 AGT 0,15 0,05 0,05 0,1 0,05 0,1 SET 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 OUT 0,02 0,05 0,05 0,05 0,1 0,2 0,1 NOV 0,05 0,1 0,1 0,1 0,05 0,1 0,05 DEZ 0,2 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
POÇO 2 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
JAN 3,4 3,5 3,2 2,1 1,5 1,3 FEV 9,7 3 2,2 1,4 1,3 MAR 3 7,4 3 2 1,4 1,3 ABR 2,8 4,7 2,8 1,4 1,3 MAIO 27 4,8 2,7 1,9 1,5 1,4 JUN 12 3,1 6,4 2,7 1,7 1,5 1,4 JUL 9,3 7,7 2,1 1,6 1,3 1,3 AGT 7,3 5,7 2 1,5 1,2 1,3 SET 6,1 5 2 1,5 1,4 1,3 OUT 3,5 2 4 1,8 1,6 0,3 1,3 NOV 3,8 12,6 3,6 1,9 1,4 1,3 1 DEZ 3,6 4,6 3,6 1,9 1,3 1,3 1,4
POÇO 3 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
JAN 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 FEV 0,3 0,4 0,4 0,3 0,3 MAR 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,4 ABR 0,28 0,3 0,3 0,3 0,3 MAIO 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 JUN 0,29 0,26 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4 JUL 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 AGT 0,37 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 SET 0,2 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 OUT 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 NOV 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4 0,2 DEZ 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3