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08/09/2011
Controlo e Detecção dos Odores Ambientais
Por Ton van Harreveld, CEO do grupo Odournet e Director da Odournet S.L. e por Rita Ribau Domingues, consultora da Odournet S.L.
Nós, os seres humanos, avaliamos o nosso entorno através dos sentidos e adoptamos duas respostas básicas à informação que recebemos: aceitação ou rejeição. Este factor biológico, combinado com o aumento da qualidade de vida que se tem vindo a experimentar nos últimos anos, torna-nos cada vez mais exigentes em matérias que antes considerávamos como secundárias. A problemática dos odores ambientais é actualmente uma delas.
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A Problemática
Nós, os seres humanos, avaliamos o nosso entorno através dos sentidos e adoptamos duas respostas básicas à informação que recebemos: aceitação ou rejeição. Este factor biológico, combinado com o aumento da qualidade de vida que se tem vindo a experimentar nos últimos anos, torna-nos cada vez mais exigentes em matérias que antes considerávamos como secundárias. A problemática dos odores ambientais é actualmente uma delas. Por este motivo, determinados sectores industriais, como são os de gestão e tratamento de resíduos (p.ex. estações tratamento águas residuais, aterros sanitários, centrais valorização orgânica de resíduos e compostagem, etc.), indústria agroalimentar, indústria do papel, entre tantos outros, decidiram integrar a gestão das suas emissões de odores como um tema relevante na sua agenda ambiental.
Como consequência, surgiram uma série de perguntas sobre como avaliar o grau de impacto dos odores emitidos por uma determinada actividade industrial:
  • Quão séria é a minha problemática de impacto dos odores?
  • Como posso definir a minha situação, de forma a que toda a comunidade me entenda?
  • Como afectam os odores emitidos pela exploração do meu processo industrial?
  • Que posso fazer para minimizar a incomodidade na população?
A Solução
O processo que envolve a problemática dos odores ambientais é complexo e difícil de tratar, sendo cada vez mais numerosas as queixas e a rejeição social às indústrias. Existe uma série de factores que estão relacionados com este processo, os quais abarcam desde a qualidade e características das emissões a factores climáticos, sociais, económicos e culturais da comunidade afectada. A problemática dos odores tem normalmente a sua origem em queixas por parte da população e a solução passa primeiro por identificar e quantificar as emissões das fontes responsáveis, assim como comprovar se, de facto, existe uma situação de impacto, que se define em termos de incomodidade. O facto de que os odores de uma determinada fonte industrial possam alcançar uma comunidade circundante, esta condição não é suficiente para afirmar que esta situação de impacto existe. A incomodidade depende de uma série de factores, tais como a concentração do odor, ofensividade do odor (relação entre o carácter e tom hedónico), duração da exposição ao odor, frequência de ocorrência do odor e tolerância, e expectativa do receptor. Se a partir destes critérios realmente se confirma que existe uma situação de impacto, a partir daqui deve-se investigar quais as melhores técnicas de tratamento disponíveis (MTDs) a adoptar ao processo industrial, de forma a mitigar as emissões de odor da fonte em questão. As soluções a este problema passam muitas vezes pelo desenvolvimento de um plano de gestão de odores e a sua posterior implementação.
Figura 1: Esquema de acontecimentos relacionados com a problemática das emissões de odores geradas a partir de diversas fontes (industriais, agropecuária, etc.) até à identificação e implementação de soluções para mitigar este tipo de emissões. (Fonte: Odournet S.L.)
A Quantificação


Ao ler os parágrafos anteriores colocam-se, por conseguinte, as seguintes questões:

O que é um odor?

O termo "odor" refere-se a uma mistura complexa de gases, vapores e poeiras, cuja composição dessa mistura gera uma resposta sensorial ao receptor (individuo) que a percebe. Um odor define-se , assim, como a sensação resultante da recepção de um estímulo pelo sistema sensorial olfactivo.
A resposta humana ao odor pode ser avaliada em função da sua Concentração, Intensidade, Carácter e Tom Hedónico (nível de agradabilidade de um odor). O efeito combinado destas propiedades sensoriais está directamente relacionado com o nível de incómodo que possa gerado por estes odores.

Como é que se podem medir os odores?

Em termos globais, os métodos de caracterização de odores dividem-se em duas técnicas: analíticas e sensoriais.

As técnicas sensoriais são realizadas por individuos previamente calibrados, cuja capacidade olfactiva é representativa da média da população. O método normalmente empregado é o da olfactometria dinâmica definida na norma standard Europeia EN13725. Esta técnica consiste em determinar a concentração de odor, a partir do número de diluições com ar neutro (inodoro) que um odor específico deve sofrer para que deixe de ser perceptível pela metade dos individiuos que constituem o painel de avaliação (limiar de detecção). A concentração de odor expressa-se em unidades de odor Europeias por metro cúbico (ouE/m3). Existem outras técnicas sensoriais que permitem a determinação do carácter de um odor (por ex. mapa triangular), intensidade e nível de agradabilidade ou desagradabilidade de um odor (tom hedónico).

As técnicas analíticas utilizam métodos de análise tradicionais para medir a concentração de compostos químicos específicos presentes num odor. Estas análises podem realizar-se através da Cromatografia de gases e Espectrometria de massas (GC-MS, sigla em inglês), analisadores específicos (por ex. células electroquímicas para a análise de H2S), técnicas químicas húmidas (mercaptanos), tubos indicadores e narizes electrónicos.

Que técnica devo utilizar para medir os odores: sensorial ou analítica?

A vantagem das técnicas sensoriais é que fornecem informação clara sobre como um odor é percebido pelos seres humanos. Este método é particularmente útil quando se pretende avaliar o grau de incomodidade que provoca um odor, ou avaliar a eficácia de tratamento de odores dum equipamento. A desvantagem deste método é que não permite identificar os compostos químicos causadores do odor.
A vantagem das técnicas analíticas é que são relativamente fáceis de realizar e permitem identificar quantitativamente os compostos químicos presentes num odor. A desvantagem desta técnica é que não fornece informação quantitativa sobre o incómodo que pode gerar um odor quando percebido pelo nariz humano. Além disso, o nariz humano consegue detectar concentrações de odor em niveis consideravelmente inferiores aos limites de detecção dos métodos químicos analíticos. Frequentemente, soma-se a contribuição dos compostos químicos presentes num odor de forma isolada para determinar a concentração global desse odor. Contudo, esta consideração não é a indicada, já que raramente consegue ser representativa da realidade. A presença ou ausência dum composto químico numa mistura de gases pode potenciar, diminuir, ou inclusivé alterar a percepção de um odor por completo. Por este motivo, as técnicas analíticas não são impregadas na avaliação de impacto dos odores, mas sim para definir critérios de desenho de sistemas de controlo de gases, determinar se as emissões dum composto químico específico estão dentro dos níveis permitidos, determinar a relação entre a concentração analítica dum composto químico e sua equivalência em termos de percepção humana, etc.

Qual é a definição de unidade de odor?

A concentração de odor de uma amostra de gás determina-se mediante um painel de individuos , fazendo variar a concentração da amostra através da uma série de diluições com um gás neutro (inodoro), de forma a determinar o factor de diluição a partir do qual metade do painel (D50) passa a detectar o odor em questão (limiar de detecção).
Os membros que constituem o painel de avaliação são previamente calibrados com um material de referência (gás n-butanol CAS-nr [71-36-3]) e seleccionados para uma determinada sensibilidade olfactiva representativa da média da população. A partir daqui, assume-se que a resposta (sensibilidade) dos indivíduos calibrados para o odor de referência é idêntica à sensibilidade para outras substâncias odoríferas.
A unidade de odor Europeia [ouE] define-se, assim, como a quantidade de odor que, quando evaporada num metro cúbico de gás neutro em condições normais, desencadeia uma resposta (limiar de detecção) pelos membros do painel equivalente à produzida pela EROM (European Reference Odour Mass). A EROM, por sua vez, é equivalente à resposta (limiar de detecção) dada pela metade dos indivíduos (D50) que constituem o painel avaliador quando evaporada num metro cúbico de gás neutro em condições normais e que se expressa em termos de concentração de 1 ouE/m3. Existe, portanto, uma relação entre a unidade de odor do material de referência (EROM) e a de quaisquer outras substâncias/misturas de odores:

  • 1 EROM (para n-butanol, CAS 71-36-3) = 1 ouE para uma mistura de substâncias odoríferas
    Esta relação assume que a unidade de odor de um gás odorífero é equivalente à unidade de odor da substância de referência. Portanto, as concentrações de odor expressam-se em "massa equivalente de n-butanol", como um múltiplo de 1 ouE evaporada um metro cúbico de gás neutro (1 ouE /m3). A concentração de odor (ouE /m3) também pode ser expressa em termos de concentração de massa (kg/m3).
A avaliação do impacto ambiental dos odores
Como posso avaliar o impacto dos odores?

O método normalmente mais utilizado consiste na caracterização das emissões de odor de uma instalação industrial, a partir da medição dos odores de acordo com o standard EN13725, seguido da aplicação de modelos de dispersão atmosférica. Estes modelos permitem simular a concentração de odor esperada na área circundante da fonte de estudo para um período prolongado de tempo. Os resultados são comparados com os critérios máximos de imissão estabelecidos a nível de legislação ou licênça ambiental de actividade, permitindo delimitar a área de impacto dos odores. Ou seja, é provável que os receptores fixos (p.ex. residentes) que se encontrem dentro desta área estejam sujeitos a certo grau de incomodo causado pelos odores da fonte em estudo.
Os critérios de impacto dos odores expressam-se normalmente em valores de concentração de odor (p.ex. 3 uoE/m3), em função das observações médias horárias registadas durante o período de um ano para o percentil 98. A anotação do exemplo anterior seria C98-1hora = 3 uoE/m3, o que significa que a concentração média horária é igual ou superior a 3 uoE/m3 durante um máximo de 175 horas do ano.

















Figura 2
: Mapa de impacto de odores a partir de modelos de dispersão atmosférica (Fonte: Odournet S.L.)
Controlo das emissões de odor
Como posso controlar os odores?

Os odores podem ser controlados através de modificações no processo industrial para evitar a emissão de odores da fonte, ou através do confinamento, captação e tratamento das emissões mediante técnicas de fim-de-linha. A adequação e aplicabilidade destas soluções dependem das características do fluxo de gás a tratar. Alguns exemplos de tecnologias disponíveis são:



 Figura 3
: Sistema de desodorização
 (Fonte: Odournet S.L.)
  • Tratamento biológico, por absorção através do metabolismo biológico de uma série de micro-organismos presentes no meio filtrante, gerando reações químicas que permitem oxidar os odores (p.ex. biofiltros, bioscrubbers, etc.).
  • Adsorção, que remove as substâncias odoríferas através da sua captação numa superfície sólida adsorvente (p.ex. carvão activado, carvão vegetal, etc.). Um subconjunto desta técnica consiste na lavagem química por via seca, que incorpora um agente químico oxidante na matriz de adsorção, permitindo que as substâncias odoríferas captadas se oxidem (p.ex. carbono impregnado com dióxido de cloro / permanganato).
  • Absorção (lavagem), que envolve a transferência de massa dos odores da fase gasosa para a fase líquida. O líquido de lavagem contem frequentemente substâncias químicas oxidantes específicas para que a corrente de ar seja tratada (p.ex. os lavadores com ácido sulfídrico normalmente contêm soda cáustica/ hipoclorito).
  • Incineração (térmica ou catalítica), que envolve a oxidação de compostos odoríferos pela aplicação de calor.
  • Outras técnicas "inovadoras": neutralizadores/ agentes mascarantes de odores, tecnologia de plasma, adsorção melhorada através de surfactantes, técnicas de ozono e ultravioleta, etc.




CURRICULUM

Ton van Harreveld detém um mestrado em ciências ambientais e é o fundador e presidente do grupo Odournet, uma micro-multinacional especializada na medição e consultoria dos odores ambientais. A Odournet é um grupo pioneiro neste campo dos odores, contando já com mais 30 anos de experiência. O grupo conta com sete delegações distribuídas por vários países de Europa e México e dispõe de quatro laboratórios de olfactometria dinâmica acreditados com a norma ISO17025. A Odournet é também líder mundial no desenvolvimento e comercialização de instrumentos de medição e amostragem de odores. Como consultor sénior, Ton presidiu o grupo de trabalho CEN para o desenvolvimento da norma EN13725 e, actualmente, é membro do grupo CEN WG27 para a elaboração de uma norma standard sobre métodos de avaliação dos odores mediante inspecções de campo. Ton tem vindo contribuir para o desenvolvimento de legislação ambiental na Holanda, Irlanda e Reino Unido, incluindo o documento H4 Horizontal IPPC.

Rita Ribau Domingues é Engenheira do Ambiente (Universidade de Aveiro, Portugal) e dispõe de um Mestrado em Ciências Ambientais pela Universidade de Wageningen (Holanda).
Em 2001 começou sua carreira profissional no sector da energia, trabalhando em primeiro lugar no “Grupo EDP” (Portugal) e, posteriormente, na “NUON BV” (Holanda). Mais recentemente, integrou a equipa de investigadores da Universidade de Wageningen, no desenvolvimento do projecto europeu GREENGRASS sobre gases de efeito de estufa. Em março de 2006, incorporou-se na equipa de consultores da Odournet S.L. (Barcelona, Espanha) como responsável pela coordenação de um painel de assessores de campo para a realização de um estudo impacto ambiental dos odores de uma estação de tratamento de resíduos. Actualmente, o papel da Rita na empresa inclui o desenvolvimento de negócios no mercado Espanhol e Português e gestão de projectos de consultoria em odores para diferentes instalações industriais.


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