GESTÃO DE ODORES EM INDUSTRIAS DE ALIMENTOS Prof. Dr. Paulo Belli Filho Depto de Engenharia Sanitária e Ambiental UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA belli@ens.ufsc.br

INTRODUÇÃO Emissões Odoríferas Vários problemas Reclamações públicas Industria de alimentos Emissões Odoríferas Vários problemas Reclamações públicas Odor: Mistura complexa de várias substâncias odoríferas, orgânicas e inorgânicas.

LEGISLAÇÃO Legislação Brasileira: Resolução CONAMA 03/90 Estabelece Padrões de Qualidade do Ar para os poluentes convencionais Não estabelece padrões de qualidade ar para compostos odoríficos pelas fontes de emissões. Política Nacional do Meio Ambiente considera como poluição todas as atividades que direta ou indiretamente prejudiquem o bem estar da população

LEGISLAÇÃO São Paulo a legislação abrange o controle de alguns odores causados por incinerações Os estados de Santa Catarina e Goiás proíbem a emissão de substâncias odoríferas na atmosfera em quantidades que possam ser perceptíveis fora dos limites da área de propriedade da fonte emissora O estado do Paraná atividades geradoras de substâncias odoríferas com uma taxa de emissão acima de 5.000.000 UO/h (Unidades de Odor por hora), deverão promover a instalação de equipamento. A eficiência do equipamento de remoção deve ser no mínimo de 85%.

CARACTERÍSTICAS DOS ODORES A sensação provocada pela percepção de um odor pode ser considerada sob os seguintes aspectos; Caráter Relaciona as associações mentais feitas pelas pessoas ao sentirem o odor; a determinação pode ser bastante subjetiva. Detectabilidade O número de diluições exigidas para se reduzir um odor ao mínimo que se pode detectar Hedônico A relativa agradabilidade ou desagradabilidade do odor sentido pelas pessoas Intensidade A força do odor; normalmente medida pelo olfatômetro calculada por diluição até o limiar.

Compostos odorantes limites olfativos e toxicidade GRUPOS Nome Fórmula Limite olfativo (ppb) Devos, 1990 INRS, 1994 Tipo de odor Toxidade (ppbv) VLE ou VME   Enxofre Gás sulfídrico H2S 17,8 8,1 Ovo podre 5000 Etilmercaptana C2 H5 SH 1,1 0,75 Repolho, Alho 500 Dimetilsulfeto (CH3)2SH 2,2 - Legumes podres Nitrogênio Amônia NH3 5750 Irritante, picante 25000 Metilamina CH3NH2 18,6 32 Peixe podre Trimetilamina (CH3)3N 2,4 0,45 Indol C8 H6NH Fecal Ácidos Orgânicos Butírico C8H7COOH 3,9 1,0 Manteiga rançosa Valérico C4 H9COOH 3,8 Suor Aldeídos Acetaldeído CH3CHO 186 50 Fruta, maçã 100000 Butiraldeído C3H7CHO 8,9 Ranço 50000 Valeraldeído C4 H9CHO 6 28 Fenol m-Crésol C6 H5OH 110 40 C8 H4CH3OH 0,8 0,3 Fenóis

Análise dos Compostos odorantes Físico-química Identifica e quantifica Olfatométrica Descrimina e identifica Metodologias complementares entre si. Atualmente, somente o ser humano é capaz de dizer se uma mistura de moléculas é odorante ou não.

Técnicas de análises físico-químicas Compostos Análise Observações H2S   Enxofre total gasoso ou SO2 Mercaptanas    NH3 Iodométrico gravimétrico colorimétrico e CG CG CG/SM* Volumétrica Colorimétrica CG com Detetor Fotométrico de Chama Detetor Fotométrico de Chama ou Detector de Quimioluminescencia de Enxofre (SCD) CG com Detetor Fotométrico de Chama ou Detecção com Ionização de Chama (FID) ou com Espectrometria de Massa com unidade de termodesorção

Técnicas de análises físico-químicas Compostos   Análise Observações Aminas   Aldeídos, cetonas Álcoois Hidrocarbonetos Compostos alogenados Orgânicos totais Volumétrico CG/SM CG     Detecção com Ionização de Chama (FID) ou com Espectrometria de Massa com unidade de termodesorção ou Detector de Nitrogênio/Fósforo (NPD)** CG com Detetor Fotométrico de Chama ou Detecção com Ionização de Chama (FID) ou com Espectrometria de Massa com unidade de termodesorção Detector de Captura de Elétrons (ECD)** Detecção com ionização de chama (FID)** OBS : * CG/SM - cromatografia em fase gasosa/espectrometria de massa ** com pequenas adaptações seria possível realizar este tipo de análise com um dos cromatógrafos disponíveis no ENS/UFSC

ESPECTRÔMETRO DE MASSA - ENS/UFSC

Olfatometria Intensidade odorante Seleção do júri olfatométrico

Avaliação da intensidade odorante pelo painel de jurados

Avaliação da intensidade odorante pelo pelo júri

Olfatometria Júri em ação mediante o uso de um Olfatômetro

Industria de alimentos NARIZ ELETRÔNICO O conceito do nariz eletrônico utiliza uma rede de captores não seletivos no lugar dos receptores biológicos do nariz humano. Domínio de utilização do nariz eletrônico Industria de alimentos Outras indústrias Assegurar a qualidade dos produtos brutos e finais Controle de sistema de aeração, climatização Controle de estocagem de alimentos Tabaco Avaliação da maturação do vinho e queijo Cosméticos Vantagens e inconvenientes da utilização de captores na medida de odores Vantagens Inconvenientes Curto tempo de análise; Resposta rápida (qqs segundos); Facilidade de uso Pouca sensibilidade; Fraca seletividade; Detecta também os COVs não odorantes; Forte sensibilidade ao CO2, etanol; Sensível a umidade; Limite de detecção: 1 a 10 mg.m-3 Fonte: Teetaert, 1999.

Amostragem dos Compostos Odorantes Amostragem sem concentração

Amostragem dos Compostos Odorantes Amostragem por absorção com concentração Amostragem dos gases por família

AMOSTRAGEM COM CONCENTRAÇÃO - ADSORÇÃO EQUIPAMENTOS BÁSICOS BOMBAS DE AMOSTRAGEM DE AR MEDIDOR DE VAZÃO REGULADORES DE VAZÃO CARTUCHOS DE AMOSTRAGEM

TRATAMENTOS Tratamento físico-químico: Adsorção O mecanismo envolve as seguintes etapas : · Transferência do fluido em direção à camada limite gasosa e o material poroso; ·   Difusão da molécula, através desta camada limite; ·  Difusão da molécula no interior dos poros do material adsorvente. O carvão ativado aparece como a categoria de adsorvente mais empregada, apresentando–se sob as seguintes formas: em pó, granular, combinado com tecidos ou em fibras.

TRATAMENTOS Absorção Transferência de um gás para uma fase líquida. Os compostos suscetíveis de serem tratados são muito numerosos e pertencem às seguintes famílias químicas: Compostos com enxofre : gás sulfídrico e mercaptanas; Compostos nitrogenados: amoníaco, aminas alifáticas, cíclicas, aromáticos; Derivados carbonilados: cetonas, acetaldeído, butiraldeído, valeraldeído; Ácidos: butírico, valérico, caproíco;   Fenóis e os cresóis.

Esquema de um biofiltro BIODESODORIZAÇÃO Esquema de um biofiltro

Esquema do princípio de um biolavador

Caso 1: Controle de odores em lagoa de tratamento de esgotos de São Ludgero/SC Figura 1: Análise olfatométrica da lagoa avaliando o sistema de controle de odor por recirculação Figura 2: Análise olfatométrica, avaliando o sistema de controle de odor por recirculação com aeração.

Caso 2: Odores na Suinocultura Figura 1–Freqüência de percepção entre os meios rural e urbano Figura 2 – Freqüência de percepção dentro do meio rural No meio rural 55, 9% percebem os odores diariamente, e no meio urbano 60,7% sentem esporadicamente. Dentro do meio rural os produtores de suínos 68% percebem diariamente, os não produtores percebem esporadicamente, 63%.

Caso 3: Biodezodorização Biofiltro piloto com seu aparato experimental

RESULTADOS IO Media das Intensidades odorantes Variação das respostas - mínimo e máximo : Entrada : Saída MF - muito forte F - forte M - médio f - fraco mf - muito fraco TSG (m3.m-2.h-1) Amostragens 44 66 84 100 F- MF- M- f- mf- IO 1 2 3 4 5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21