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Tóxicos/Intoxicações

Discutindo os Óleos Lubrificantes

19/06/2004




A questão da reciclagem de óleos lubrificantes usados ganha cada vez mais espaço no contexto da conservação ambiental. Nos países desenvolvidos, a coleta de óleos usados é geralmente tratada como uma necessidade de proteção ambiental. Na França e na Itália, um imposto sobre os óleos lubrificantes custeia a coleta dos mesmos. Em outros países, esse suporte vem de impostos para tratamento de resíduos em geral. Nos Estados Unidos e Canadá, ao contrário do que ocorre no Brasil, normalmente é o gerador do óleo usado quem paga ao coletor pela retirada do mesmo.

Entre 1991 - 1993, a ONU financiou estudos sobre a disposição de óleos usados. A principal conclusão desses estudos foi que a solução para uma disposição segura de óleos lubrificantes usados é o re-refino (reciclagem).

Os óleos lubrificantes estão entre os poucos derivados de petróleo que não são totalmente consumidos durante o seu uso. Fabricantes de aditivos e formuladores de óleos lubrificantes vêm trabalhando no desenvolvimento de produtos com maior vida útil, o que tende a reduzir a geração de óleos usados. No entanto, com o aumento da aditivação e da vida útil do óleo, crescem as dificuldades no processo de regeneração após o uso.

Quando os óleos lubrificantes industriais usados estão contaminados, fora da faixa de viscosidade ou com outros pequenos problemas, o certo é enviá-los para um serviço de reaproveitamento do óleo básico e de todos os seus subprodutos.

Os óleos usados de base mineral não são biodegradáveis e podem ocasionar sérios problemas ambientais quando não adequadamente dispostos. O uso de produtos lubrificantes de origem vegetal biodegradáveis ainda se encontra em estágio pouco avançado de desenvolvimento para a maior parte das aplicações.

A poluição gerada pelo descarte de 1 t/dia de óleo usado para o solo ou cursos d'água equivale ao esgoto doméstico de 40 mil habitantes. A queima indiscriminada do óleo lubrificante usado, sem tratamento prévio de desmetalização, gera emissões significativas de óxidos metálicos, além de outros gases tóxicos, como a dioxina e óxidos de enxofre.




Composição dos Óleos Usados            

Os óleos usados contêm produtos resultantes da deterioração parcial dos óleos em uso, tais como compostos oxigenados (ácidos orgânicos e cetonas), compostos aromáticos polinucleares de viscosidade elevada, resinas e lacas. Além dos produtos de degradação do básico, estão presentes no óleo usado os aditivos que foram adicionados ao básico, no processo de formulação de lubrificantes e ainda não foram consumidos, metais de desgaste dos motores e das máquinas lubrificadas (chumbo, cromo, bário e cádmio) e contaminantes diversos, como água, combustível não queimado, poeira e outras impurezas. Pode conter ainda produtos químicos, que, por vezes, são inescrupulosamente adicionados ao óleo e seus contaminantes característicos.

Os óleos usados são constituídos de moléculas inalteradas do óleo básico, produtos de degradação do óleo básico; contaminantes inorgânicos; água originária da câmara de combustão (motores), ou de contaminação acidental; hidrocarbonetos leves (combustível não queimado); partículas carbonosas formadas devido ao coqueamento dos combustíveis e do próprio lubrificante e ainda outros contaminantes diversos.

A origem dos óleos lubrificantes usados é bastante diversificada e suas características podem apresentar grandes variações, e nesse ponto é interessante que se faça uma distinção entre os óleos usados de aplicações industriais e os de uso automotivo e as respectivas formas possíveis de reciclagem.

- Óleos usados Industriais

Os óleos industriais possuem, em geral, um baixo nível de aditivação. Nas aplicações de maior consumo, como em turbinas, sistemas hidráulicos e engrenagens, os períodos de troca são definidos por limites de degradação ou contaminação bem mais baixos do que no uso automotivo. Por outro lado, a maior variedade de contaminantes possíveis nos óleos usados industriais dificulta a coleta para a finalidade de re-refino em mistura com óleos automotivos.

Uma parte dos óleos utilizados em muitas aplicações industriais são emulsões (óleos solúveis), nas quais existem gotículas de óleo finalmente dispersas na fase aquosa. Através do uso de emulgadores, obtem-se emulsões estáveis usadas industrialmente numa série de aplicações, como usinagem.

As emulsões à base de óleo mineral em uso devem ser trocadas depois de determinados períodos, devido a uma crescente degradação microbiana e contaminação com produtos estranhos.

- Óleos usados Automotivos

Nas aplicações automotivas, tanto os níveis de aditivação quanto os níveis de contaminantes e de degradação do óleo básico são bem mais elevados do que nas aplicações industriais.

A maior parte do óleo usado coletado para re-refino é proveniente do uso automotivo. Dentro desse uso estão os óleos usados de motores à gasolina (carros de passeio) e motores diesel (principalmente frotas). As fontes geradoras (postos de combustíveis, super trocas, transportadoras, etc.) são numerosas e dispersas, o que, aliado ao fator das longas distâncias, acarreta grandes dificuldades para a coleta dos óleos lubrificantes usados. Alguns fatores contribuem para que a carga do processo de re-refino e, mais especificamente, a carga da etapa de acabamento, sejam uniformes:

- a carga do re-refino sofre, normalmente, uma homogeneização prévia ao processamento, para evitar oscilações de rendimentos e condições de processo;

- as etapas de destilação e/ou desasfaltamento restringem o conteúdo de frações leves e de componentes de alto peso molecular, inclusive produtos de oxidação, restringindo a faixa de destilação e, indiretamente, a composição da carga da etapa de acabamento.





Re-refino de Óleos Usados            

Um processo de re-refino deve compreender etapas com as seguintes finalidades:

- remoção de água e contaminantes leves;

- remoção de aditivos poliméricos, produtos de degradação termo-oxidativa do óleo de alto peso molecular e elementos metálicos oriundos do desgaste das máquinas lubrificadas (desasfaltamento);

- fracionamento do óleo desasfaltado nos cortes requeridos pelo mercado;

- acabamento, visando a retirada dos compostos que conferem cor, odor e instabilidade aos produtos, principalmente produtos de oxidação, distribuídos em toda a faixa de destilação do óleo básico.


A água removida do processo deve passar por tratamento complexo, em função de contaminação com fenol e hidrocarbonetos leves.

Os produtos pesados da destilação e desasfaltamento têm aplicação potencial na formulação de asfaltos.

As propriedades do óleo destilado, ainda carentes de ajuste, são a estabilidade de cor, odor e índice de acidez do óleo, principalmente.

Além da remoção de metais e produtos de oxidação, a etapa desasfaltamento aumenta a uniformidade da carga da etapa de acabamento, em termos de conteúdo de metais e nível de oxidação.

 


Processos de Re- refino
            

Um processo de re-refino deve ter, imprescindivelmente, baixo custo, flexibilidade para se adaptar às variações de características das cargas e não causar problemas ambientais.

O processo clássico de re-refino consiste na desidratação e na remoção de leves por destilação atmosférica, tratamento do óleo desidratado com ácido sulfúrico e neutralização com absorventes.

A tendência atual vai em direção aos processos de desasfaltamento através de evaporadores de película ou T.D.A. (torre ciclônica de destilação). O subproduto de fundo da destilação geralmente é empregado como componente de asfaltos. No tocante à etapa de acabamento, as unidades de hidroacabamento são as selecionadas no caso de maiores escalas. Para unidades menores, o acabamento por absorção é mais econômico. Na Europa, os principais processos envolvem o desasfaltamento térmico ou a propano e o acabamento por absorção, enquanto nos Estados Unidos, em função da maior escala das plantas existentes, são usados processos de desasfaltamento seguidos de hidroacabamento.

Os óleos usados são aqueles lubrificantes líquidos que foram usados em algum processo, como automotivos, motores e máquinas, e que oxidaram-se, alteraram-se e passaram a conter substâncias estranhas originárias do próprio óleo ou provenientes de contaminações.



As Novas Leis da Agência Nacional do Petróleo - ANP            


Foram criadas pela ANP portarias que regram o mecanismo de coleta de óleos lubrificantes usados, cujos conteúdos objetivam reforçar o cumprimento da Resolução 9/1993 instituída pelo CONAMA.

Esta resolução considera que a reciclagem do óleo lubrificante usado ou contaminado é instrumento prioritário para a gestão ambiental. Assim, todo o óleo lubrificante usado ou contaminado deve obrigatoriamente ser recolhido e ter destinação adequada, de forma a não afetar negativamente o ambiente, sendo proibidos quaisquer descartes em solos, águas subterrâneas, no mar e em sistemas de esgoto ou evacuação de águas residuais.

As portarias registradas sob os números 125, 126, 127 e 128/99 ditam normas para o gerenciamento do recolhimento, coleta e destinação final dos óleos lubrificantes usados. Segundo as novas portarias, os produtores e os importadores de óleos lubrificantes acabados são responsáveis pela coleta e destinação final do óleo lubrificante usado ou contaminado, proporcionalmente ao volume de óleo acabado que comercializam, podendo, para tanto, contratar empresas coletoras credenciadas e especializadas para esse serviço.





Processo de Re-refino de Óleo            

O processo de re-refino compreende as seguintes etapas:

- Desidratação

Após ser descarregado numa caixa receptadora, o óleo usado passa por um peneiramento e por uma filtração para a retenção de partículas grosseiras. A desidratação é iniciada com um pré-aquecimento do óleo até 80ºC antes de ser enviado aos desidratadores. Numa operação em batelada, o óleo é desidratado a 180ºC em desidratadores com trocador externo em circulação forçada. A água e os solventes evaporados são condensados e separados em um separador de fases. Os solventes são aproveitados como combustível para os fornos e a água é enviada para tratamento (ETE).

- Destilação Flash

Uma vez desidratado, o óleo é bombeado para um forno onde é aquecido até uma temperatura de 280ºC. A partir daí, o óleo entra no sistema de vasos de flasheamento sob alto vácuo (28 mBAR). Aqui são separadas as frações leves do óleo usado: óleo neutro leve, óleo spindle e óleo diesel. O óleo neutro leve entra na formulação de óleo com média viscosidade. O óleo spindle é usado em formulações diversas. O óleo diesel é empregado como combustível. Estas frações precisam de um acabamento antes do seu uso.

- Desasfaltamento

O óleo destilado é bombeado para outro forno, onde é aquecido a uma temperatura de 380ºC, e enviado para os evaporadores de película. Nesta etapa, é separada a fração asfáltica do óleo sob alto vácuo (1 mBAR). A fração asfáltica é composta pela maior parte degradada do óleo lubrificante usado. Na sua composição encontramos principalmente polímeros, metais, resinas, aditivos e compostos de carbono. Esta fração é empregada na fabricação de mantas e produtos asfálticos em geral.

- Tratamento Químico - Borra Ácida

O óleo proveniente do desasfaltamento ainda possui alguma quantidade de componentes oxidados. Para extraí-los, aplica-se pequena quantidade de ácido sulfúrico, que promove a aglomeração dos contaminantes que decantam, gerando a borra ácida, um resíduo poluente se lançado ao ambiente.

A borra ácida é lavada com água, neutralizada e desidratada, transformando-se em combustível pesado de alto poder calorífico. A água ácida gerada na lavagem desta borra é neutralizada com lama cal e cal virgem, transformando-se em gesso para corretivo de solo. Já a água neutralizada é enviada para tratamento (ETE).

Em relação aos resíduos produzidos no processo de re-refino, o ácido sulfúrico da borra ácida é recuperado, formando sulfato de magnésio, e a borra lavada entra na composição com asfalto para oxidação e produção de asfalto oxidado para impermeabilização e outros subprodutos. A torta do filtro é incorporada de 5 a 10% na composição do barro para a fabricação de tijolos.

- Clarificação e Neutralização

Após a sulfonação, o óleo é bombeado para os reatores de clarificação, onde é adicionada argila descorante (absorvente natural). A mistura óleo/argila é aquecida para promover a absorção de compostos indesejáveis. No final, é adicionada a cal para corrigir a acidez do óleo.

- Filtração

A mistura óleo/argila/cal passa por filtros prensa para separar a fração sólida. A argila com cal impregnada com óleo é empregada em indústrias cerâmicas e cimenteiras. O óleo ainda passa por filtros de malha mais fina para eliminar os particulados remanescentes. No final, é obtido o óleo básico mineral re-refinado com as mesmas características de óleo básico virgem.

Após estas etapas, o óleo é armazenado em tanques. Para atender às especificações de viscosidade, cor, ponto de fulgor, etc., cada lote é analisado e corrigido pelo laboratório.



Sistema de Gestão Ambiental
            

Durante o processamento do óleo usado são gerados subprodutos além do óleo refinado.

As frações leves podem ser empregadas como combustível na frota de veículos, fornos e caldeiras; e a fração asfáltica é empregada como aditivo plastificante na fabricação e comercialização de produtos asfálticos de alto desempenho. É gerado também combustível pesado para fornos de altas temperaturas, gesso agrícola empregado na correção de solo e agregado para a fabricação de produtos cerâmicos.

Para todas as emissões gasosas existem sistemas de tratamento e controle. Estes sistemas são formados por lavadores alcalinos de gases e fornos de oxidação térmica de alta temperatura. Para os efluentes líquidos, pode ser utilizada uma estratégia para diminuir o consumo de água limpa e o descarte de efluentes: os efluentes gerados em alguns setores são utilizados em outros setores (reciclagem interna). Assim, é aproveitada ao máximo a água empregada na unidade.

O efluente industrial descartado é direcionado para separadores água/óleo, onde é separado o óleo da fase aquosa. O óleo é reutilizado na fábrica. O efluente industrial então recebe o efluente doméstico proveniente do restaurante, dos banheiros e dos lavatórios de toda a unidade, e a mistura é enviada para a Estação de Tratamento de Efluentes (ETE).

Na ETE pode ser empregado o sistema de lagoas aeradas. Este sistema é composto por quatro lagoas aeradas e uma lagoa de decantação de lodo. A aeração das lagoas é feita por membranas tubulares localizadas no fundo das mesmas e alimentadas por sopradores de ar. Estas membranas possuem microfuros, que produzem microbolhas responsáveis pelo fornecimento de oxigênio e agitação da massa líquida com um alto desempenho e menor consumo de energia. Os microorganismos presentes nas lagoas empregam o oxigênio para degradar a carga poluidora presente no efluente (fenol e hidrocarbonetos). Para isso, o efluente permanece durante seis a sete dias nas lagoas aeradas. O lodo gerado na atividade microbiana é decantado e digerido na última lagoa. O efluente, após o tratamento, é recirculado em mais de 80% para a fábrica, diminuindo a dependência de fontes de água para a indústria.



Serviço de Lavanderia para Óleos Lubrificantes Industriais Usados            


A recomendação para a troca de lubrificantes industriais baseia-se, na maioria das vezes, em contaminações banais, ao contráio dos lubrificantes automotivos, que, em uso, são fortemente contaminados e apresentam depressão severa de propriedades importantes.

As razões principais para a troca do lubrificante industrial são:

- água em menor ou maior quantidade;

- pequena presença de solventes (na maioria oriundos da limpeza das máquinas);

- impurezas sólidas (do meio ambiente, resíduos metálicos de operações de corte, por exemplo);

- variações da viscosidade por contaminação acidental ou inevitável com outro óleo mineral (erros de abastecimento, contaminação com óleo de corte, por exemplo);

- leve oxidação manifestada por alteração do odor e aparência e aumento do índice de acidez.

Todos estes itens podem ser corrigidos por meio de medidas relativamente simples , tais como secagem, filtragem, correção da viscosidade com óleo básico de maior ou menor viscosidade e, finalmente, a remoção dos produtos da oxidação por tratamento com terras ativadas. O tratamento com terras ativadas, além de remover os produtos da oxidação, clarear o óleo e reduzir o índice de acidez, também remove a maioria dos aditivos presentes. Neste caso, todas as propriedades conferidas por aditivos devem ser restituídas.


Reciclagem de Lubrificantes Industriais Usados
            

As vantagens ambientais deste processo de reciclagem consistem, principalmente, na eliminação da utilização de ácidos e a subseqüente geração de borras ácidas. A reciclagem gera apenas água e material filtrante impregnado com óleo, produtos da oxidação e resíduos antes presentes no óleo lubrificante. A água depois de tratada é destinada às ETEs, e os resíduos sólidos são destinados à incineração. Enquanto o descarte de óleos lubrificantes automotivos e/ou industriais usados para o re-refino gera nenhuma ou pouca receita para o usuário do lubrificante, o processo de reciclagem resulta numa economia de lubrificantes que varia de 40 a 50%.




Tipos de Produtos Recicláveis
            

- Óleos hidráulicos

- Óleos de circulação

- Óleos de eletro-erosão

- Óleos lubrificantes em geral

- Óleos para engrenagens industriais (dependendo do grau da viscosidade)

- Óleos de corte integrais

- Óleos de têmpera

- Óleos de brochamento

- Fluidos utilizados em operações de lavagem (flushing) de sistemas

Muitas vezes, quando o produto não pode voltar a sua aplicação original em função de alguma contaminação que não pode ser removida pelo processo (por exemplo, a presença de enxofre ativo), o mesmo pode ser transformado em outro tipo de produto, como óleo para lubrificação geral ou óleo de corte.

Ao contrário do re-refino, que recebe óleo sujo de muitas fontes ou espécie, desde que seja óleo mineral, e submete-o a um processo padronizado em suas instalações, resultando em óleo básico re-refinado destinado aos fabricantes de lubrificantes minerais, na reciclagem há necessidade de que o reciclador possua profundos conhecimentos da formulação de lubrificantes, assim como conhecimento da aplicação do lubrificante, para, em primeiro lugar, verificar se um óleo recebido do usuário realmente pode voltar a sua aplicação original ou quais as alternativas em outras normalmente menos severas.

A interação entre o usuário e o reciclador está numa base idêntica a do fornecedor de óleo lubrificante novo.

As instalações e equipamentos do reciclador, embora semelhantes ao do fabricante de óleo novo, são mais complexas: tancagem (um pouco menor quanto ao volume total, porém maior em quantidade de tanques); tanques misturadores com seus acessórios, tais como bombas e misturadores mecânicos; filtros-prensa de alta capacidade para garantir pureza do óleo tratado (normalmente o fabricante de óleo novo não submete o óleo à filtragem); equipamento para o envasilhamento; lavador de gases (normalmente não existente no fabricante de lubrificantes); laboratório para avaliar a reciclabilidade do óleo, controle de qualidade do processo e do produto acabado, mais o equipamento específico para o tratamento do óleo com terras ativas para a remoção dos produtos da oxidação.

As perdas no processo são pequenas, normalmente não ultrapassando 4%.

O número de vezes que um lubrificante industrial pode ser submetido à reciclagem está limitado tão somente pelo grau de oxidação, contaminação e as perdas naturais em serviço. Indubitavelmente, algum dia este óleo estará em condições que somente o re-refino ainda poderá tirar alguma parte útil do mesmo. Porém, até este momento, a indústria que utiliza os produtos assim reciclados, terá conseguido reduções de custos consideráveis.

O óleo mineral é um recurso de fontes escassas e não renováveis. Quando reciclado, gera economias. Assim, a natureza agradece e as gerações futuras também.



Fonte: Revista Meio Ambiente Industrial, Ano VI, ed. 31, no 30

 Maio/Junho da 2001.

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