2 produção_do_vidro-_uma_proposta_de_disponibilização_sustentável_de_resíduos_de_perfuração_de_poços_de_petróleo

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SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE CIÊNCIAS INTEGRADAS DA 
UNAERP CAMPUS GUARUJÁ 
 
Sustentabilidade, Inovação e Novos Negócios. 
 
Produção do vidro: uma proposta de disponibilização sustentável de resíduos 
de perfuração de poços de petróleo 
 
 
Mayara Dutra da Silva 
Graduando do Curso de Química 
Centro Universitário São Camilo – Espirito Santo 
may.dds@gmail.com 
 
Marcela Silva Maia 
Graduando do Curso de Tecnologia de Petróleo e Gás 
Centro Universitário São Camilo – Espirito Santo 
masimaia@gmail.com 
 
Roberta Kelly Ribeiro Freitas 
Graduando do Curso de Tecnologia de Petróleo e Gás 
Centro Universitário São Camilo- Espirito Santo 
robertakrf@yahoo.com.br 
 
Otoniel de Aquino Azevedo 
Professor orientador: Prof. Msc. 
Centro Universitário São Camilo- Espirito Santo 
otoazevedo@saocamilo-es.br 
 
Gilson Silva Filho 
Professor orientador: Prof. Dr. 
Centro Universitário São Camilo- Espirito Santo 
gilsonsilva@saocamilo-es.br 
 
Este simpósio tem apoio da Fundação Fernando Eduardo Lee 
 
 
Resumo: 
 
Este trabalho apresenta um levantamento bibliográfico em busca da 
caracterização de problemas relacionados a formas de disponibilização dos resíduos 
de perfuração de poços de petróleo, segundo legislações vigentes e de 
metodologias de utilização sustentável dos resíduos provenientes destes processos. 
Os possíveis impactos com o descarte incorreto no meio ambiente são citados e a 
possibilidade de designar este material para ser beneficiado como matéria-prima é 
levantada. A obtenção da composição química dos resíduos de perfuração foi obtida 
pelo método analítico espectrometria de fluorescência de Raio X, possibilitando 
quantificar e caracterizar a composição do resíduo solido de perfuração. Realizaram-
se também ensaios térmicos, com intuito de obter a mistura com composição ideal 
para produção de um tipo de vidro. Os resultados qualificaram positivamente esse 
resíduo, a partir da análise comparativa de sua composição com diferentes tipos de 
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vidro, apontando o cascalho de perfuração de campos petrolíferos, como matéria-
prima alternativa e sustentável para esse processo produtivo. 
 
Palavras-chave: Vidro, Cascalho de Perfuração, Utilização Sustentável 
 
Summary 
 
This paper presents a literature search on the characterization of problems 
related to forms of provision of waste drilling of oil wells, according to current 
legislation and methodologies for sustainable use of waste from these processes. 
The possible impacts with the incorrect disposal in the environment are mentioned 
and the possibility of designating this material to be benefited as raw material is 
raised. Obtaining the chemical composition of the drilling waste was obtained by 
fluorescence spectrometry X-ray analytical method, allowing to quantify and 
characterize the composition of solid waste drilling. Also carried out thermal tests, in 
order to obtain a mixture with ideal for the production of a type of glass composition. 
The results positively qualified this residue from the comparative analysis of its 
composition with different types of glass, pointing the gravel of oilfield drilling, as raw 
material and sustainable alternative to this production process. 
 
Key – Words: Glass, Gravel Drilling, Sustainable Use 
 
Curso de Tecnologia em Petróleo e Gás: Meio Ambiente, Sustentabilidade e 
novos negócios. 
 
Apresentação: pôster 
 
 
 
1. Introdução 
O petróleo é um recurso natural que na atualidade é considerado como a 
principal matriz energética mundial, devido a sua ampla aplicação em diversos 
setores produtivos. Porém, sua prospecção envolve elevados custos, complexidade 
de estudos e grande geração de resíduos. No processo de perfuração, onde o 
acesso ao reservatório é possibilitado, o principal resíduo é o cascalho de 
perfuração, gerado pelo trituramento da formação rochosa em contato com a broca, 
este chega à superfície por intermédio do flúido de perfuração e após serem 
armazenados em tanques passam por um tratamento prévio e são descartados em 
aterros ou no leito marinho, contribuindo para um impacto negativo de grande 
relevância (DOS SANTOS, 2012). Diante deste impacto foram levantadas 
possibilidades para o reaproveitamento deste material, e prováveis oportunidades de 
utilização deste como matéria-prima em algum processo produtivo rentável, destaca-
se aqui a produção de vidro como alternativa de disponibilização sustentável desse 
resíduo. Para caracterizar o resíduo, inicialmente, foi realizada lavagem, filtração, 
retirada de água livre e água adsorvida do mesmo. Posteriormente, a amostra foi 
moída em moinho de panelas, sendo em seguida submetida a uma análise de Raio 
X por fluorescência, para caracterização química do resíduo. Realizou-se também 
ensaios térmicos, com intuito de obter a mistura com composição ideal para 
produção de um tipo de vidro. Os resultados qualificaram positivamente esse 
resíduo, a partir da análise comparativa de sua composição com diferentes tipos de 
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vidro, apontando o cascalho de perfuração de campos petrolíferos, como matéria-
prima alternativa e sustentável para esse processo produtivo. 
 
2. Objetivos. 
Analisar fisica e quimicamente amostras dos resíduos de perfuração de poços 
da região e apontar o desenvolvimento e uso de tecnologias que possibilitem o 
aproveitamento desse resíduo como filer ou matéria-prima para a indústria. 
3. Revisão Bibliográfica 
Embora o petróleo seja conhecido deste a antiguidade, onde seu afloramento 
ocorria naturalmente, sua extração ainda não era intensa. O início do 
desenvolvimento da moderna indústria petrolífera data de meados do século XIX, 
em 1850, James Young, na Escócia, descobriu que o petróleo podia ser extraído do 
carvão e xisto betuminoso, e criou processos de refinação. Em agosto de 1859 o 
norte-americano Edwin Laurentine Drake, perfurou o primeiro poço para a procura 
do petróleo cuja profundidade média era 21 metros, no estado da Pensilvânia. 
SANTOS, 2012. O poço revelou-se produtor e a data passou a ser considerada a 
do nascimento da moderna indústria petrolífera, desde o momento os processos de 
exploração só vieram a evoluir. 
Dentre as áreas necessárias para a movimentação do setor petrolífero, destaca-
se a exploração, que tem suas peculiaridades ligadas ao ambiente exploratório. De 
forma geral a diferenciação da exploração de uma jazida de hidrocarbonetos pode 
ser definida pelo lugar em questão, se a perfuração que precede a exploração do 
bem mineral estiver instalada na costa, isto é, em terra, é definida com exploração 
onshore, e se os processos estiverem instalados no mar, são caracterizados como 
uma exploração offshore. O processo de perfuração, para atingir a rocha 
reservatório, é bem similar nos ambientes onshore e offshore, porém a exploração 
fora da plataforma continental conta com um desafio a mais, a lâmina d’água. O 
mecanismo de perfuração conta com uma série de equipamentos e sistemas que 
interligados formam a sondas de perfuração, onde será possível o acesso ao 
depósito de petróleo e gás. Para o acesso efetivo do reservatório é de extrema 
importância uma perfuração de excelência. Com o intuído de efetuar tal 
procedimento destacamos alguns sistemas e seus constituintes, uma coluna de 
perfuração que conta com a junção de vários elementos tubulares, uma broca em 
sua extremidade para a perfuração da rocha, revestimento para garantir a passagem 
do fluido de perfuração e evitar que o poço desmorone, um sistema de circulação 
que injeta o fluido na coluna, com as seguintes funções, transportar os resíduos de 
perfuração e permitir sua separação na superfície; resfriare limpar a broca; reduzir o 
atrito entre a haste de perfuração e as paredes do poço; manter a estabilidade do 
poço; formar um filme de baixa permeabilidade nas paredes do poço, prevenindo o 
escoamento do fluido para o interior das formações; auxiliar as avaliações sobre os 
detritos e as formações perfuradas. 
O fluido, por ser responsável de levar os resíduos provenientes da perfuração até 
a superfície, precisa passar por um processo de reciclagem, a fim de conferir 
novamente as características iniciais, para o processamento correto da atividade de 
perfuração e limpeza dos detritos provenientes da ação da broca na coluna. Os 
cascalhos de perfuração são de extrema importância para fornecer informações 
geológicas, porém, os mesmos são classificados como resíduos de perfuração. 
http://wiki.advfn.com/pt/Petr%C3%B3leo
http://wiki.advfn.com/pt/Carv%C3%A3o
http://wiki.advfn.com/pt/Petr%C3%B3leo
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Após análise das amostras que confirma as características das rochas perfuradas, 
sua aplicação finaliza no processo, portanto será encaminhado para um tratamento, 
posteriormente será feito o descarte deste material. DARLEY & GRAY, 1988. 
 
3.1 Resíduos gerados 
Toda atividade de extração gera impactos significativos ao meio, a exploração 
de petróleo é avaliada como um potencial poluidor, devido aos seus grandes 
volumes de resíduos gerados ao longo das atividades. De acordo com sua ampla 
atuação em ambientes diferenciados, a fiscalização é efetuada por órgãos federais, 
que estabelece a implementação de programas ambientais, entre eles um rigoroso 
projeto de controle da poluição, cujo escopo abrange o controle de despejo de 
efluentes, lançamento de emissões e descarte de resíduos, DOS SANTOS, 2012. 
Desde o início da exploração até a chegada dos insumos no mercado, a atividade 
petroleira tem como acompanhante os resíduos provenientes dos processos que os 
hidrocarbonetos passam para chegar até o consumidor final. Por ser tratar de uma 
série de resíduos de origem diferenciados, algumas medidas foram tomadas a fim 
de tornar o processo de controle mais eficaz. Diante da necessidade de caracterizá-
los, considerando a crescente preocupação em relação às questões ambientais e ao 
desenvolvimento sustentável, a ABNT criou a Comissão de Estudo Especial 
Temporária de Resíduos Sólidos, para revisar a ABNT NBR 10004:1987 que trata 
das classificações dos resíduos sólidos, com o intuito de aperfeiçoá-la e, desta 
forma, fornecer informações para o gerenciamento correto. 
Para que possam ser administrada adequadamente, segundo a ABNT (1987) 
as classificações dos resíduos sólidos são feitas de acordo com seus riscos 
potenciais ao meio ambiente e à saúde pública. A mesma descreve todo o 
procedimento de classificação, onde ao final o material estará ligado a uma 
categoria, de acordo com a NBR 10.004/04 como: Resíduos Classe I – Perigosos; 
Resíduos Classe II – Não Perigosos; Resíduos Classe II A – Não Inertes; Resíduos 
Classe II B – Inertes. No setor petrolífero todos os resíduos sólidos passam por 
essas classificações, focando em adequar ao descarte correto dos mesmos, e com 
isso diminuir o seu potencial poluidor ao longo do desenvolvimento desta grande 
cadeia produtiva. 
O resíduo de perfuração possui classificações distintas, devido à natureza do 
 processo que irá classificá-lo, onde pode ocorrer uma variação de estado para 
estado. Cada competência pode oferecer procedimentos ou protocolos ligeiramente 
diferentes, porém, ambas asseguradas pela legislação que regem as atividades. 
 
3.2 Resíduos de perfuração 
 Na etapa de exploração e produção de óleo e gás são perfurados os poços de 
desenvolvimento, que colocam o campo em produção. Deve ser ressaltado que em 
certos casos se aproveitam os poços pioneiros e de delimitação para produzir. Em 
linhas gerais, a perfuração que ocorre na fase de exploração conta com o auxílio do 
fluido que passa dentro da coluna de perfuração saindo por orifícios da broca 
mantendo a estrutura do poço e carreando os detritos até a superfície. 
PETROBRAS, 1997. 
 O fluido de perfuração que sai do poço chega à superfície com cascalhos, 
então imediatamente é direcionado a um sistema de controle de sólidos. Este 
sistema extrai os resíduos do fluido de perfuração, porém, naturalmente restará 
sempre um percentual de fluido agregado ao cascalho, de acordo com Schaffel, 
2002, o IBAMA considera como aceitável em águas brasileiras o descarte de 
http://www.ehow.com.br/descarte-cascalhos-perfuracao-como_32680/
http://www.ehow.com.br/descarte-cascalhos-perfuracao-como_32680/
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cascalho com até 10% de fluido contido. Estes detritos provenientes da perfuração 
da rocha são considerados de forma gerais resíduos sólidos de perfuração, com a 
finalidade de adequar a porcentagem aceitável, o cascalho será submetido a um 
tratamento específico. 
 Como a extração nacional tem os ambientes onshore e o offshore para se 
adequar, alguns destes resíduos quando não descartados no solo marinho são 
armazenados em dique e levado até um aterro de disposição de resíduos sólidos 
perigosos. 
 O descarte destes materiais tem grande potencialidade de causar impacto no 
ambiente, pois esses não apresentam características para constituir o ambiente 
onde serão disponibilizados. No solo marinho, embora possa ser considerado com 
uma pequena proporção, modifica as características constituintes do leito e interfere 
de forma significativa na vida marinha e nas formações naturais presentes no fundo 
oceânico. Em algumas situações o descarte em aterro, não passa por supervisão e 
devido a não observância legal, a empresa responsável pelo material terá que arcar 
com as sanções devidas. Uma medida viável para solucionar tais circunstâncias, 
seria o uso deste resíduo como matéria prima para abastecer outro processo 
industrial. Os resíduos sólidos provenientes da perfuração já foram aplicados na 
produção de cerâmicas, pavimentações de rodovias, obtenção de concreto para 
construção civil, e há ainda uma ampla atuação do mesmo nos processos 
industriais, para obter materiais de grande utilização no mercado e ainda ter ações 
sustentáveis. MACHADO, et al. 2013. 
 Devido aos impactos provenientes da exploração de hidrocarbonetos a 
utilização dos seus resíduos como matéria-prima, além de tornar o meio ambiente 
menos poluído pode ocasionar outros ganhos para sociedade, onde os setores 
econômicos, social e ambiental estão interligados. 
 
3.3 Aspectos e impactos desta atividade 
 A implantação de um grande projeto pode acarretar drásticas mudanças para 
a organização do território onde o mesmo será locado, mudanças estas que se 
fazem notórias na qualidade de vida, na estrutura ambiental, na economia e nas 
zonas ditas de impactos diretos e indiretos. A busca por minimizar tais impasses são 
assuntos de grande relevância para o desenvolvimento dos futuros 
empreendimentos. Os impactos ocasionados devido à exploração de petróleo não 
se limitam a esfera ambiental. Porém é a primeira medida a serem consideradas 
para a aprovação das iniciativas, o procedimento de análise dos ativos e passivos 
ambientais faz necessário para a melhor adequação da atividade, estes 
procedimentos legais, devem ser seguidos por todas as empresas, seja ela do 
seguimento petrolífero ou não, onde os o órgãos fiscalizadores tem um papel 
primordial. 
 Uma forma eficaz de solucionar os impactos negativos gerados pela entrada 
de algo novo em uma localidade seria organizar uma medida onde o insumo 
causador dos impactos ambientais, seja aproveitado por uma indústria que se 
estalaria na localidade gerando assim novos empregos e movimentando a economia 
local. Tais conceitos podem ser nomeados como solução sincronizada, onde as 
ações visam solucionar problemas globais. A idéia de solução sincronizada tem 
como principal objetivo, ligar todas as áreas impactadas em apenas uma esfera de 
atuação, em que todos os envolvidos sejam beneficiados, fundamentados no 
conceito de sustentabilidade, que possuiem linhas gerais a visão integrada de um 
projeto. SACHS, 2005. 
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 Analisando de forma específica o descarte incorreto de um resíduo, pode 
gerar uma série de impactos negativos, porém se o mesmo for gerenciado 
corretamente, visando garantir lucro e melhora do ambiente, o mesmo deixa de ser 
um empecilho e se torna uma ramificação da cadeia produtiva em questão. 
 A grande movimentação de vários setores que sustentam a cadeia produtiva 
petrolífera ganharia uma nova dinâmica, onde o principal foco era minimizar os 
impactos ambientais, diminuir as taxas de desigualdade social, aumentar a 
qualificação e com isso aquecer o mercado local. GARCIA, 2003. 
 As medidas a serem adotadas pelas empresas, onde a visão sistêmica auxiliaria na 
tomada de decisão, faria com que alguns dos pontos negativos fossem erradicados. 
Como exemplo pode ser citado à utilização do resíduo de perfuração, para obtenção 
de matérias para construção civil, esta pequena atitude de empregar um dado 
resíduo e transformando em matéria prima, fará com que uma grande movimentação 
ocorra. 
 Sabe-se que a indústria da construção civil em seu desenvolvimento lança 
mão de recursos naturais que submetidos a processos industriais apresentam 
propriedades para o desenvolvimento de suas atividades, tais matérias-primas, 
muitas vezes apresentam como constituintes substâncias também presentes nesses 
resíduos, o que a torna um potencial, como matéria-prima em seus processos de 
produção. Junto à solução sucederá fatos positivos, como geração de emprego, 
capacitação de mão de obra, movimentação comercial, ganhos ambientais e um 
grande leque de possibilidades para aqueles não envolvidos diretamente na 
indústria do petróleo. SACHS, 2004. 
 Como iniciativas para o desenvolvimento de novos produtos provenientes de 
matéria-prima reciclada, e responsabilidade socioambiental, como profissionais da 
indústria de petróleo e gás realizaram a pesquisa e estudos físico-químicos dos 
resíduos de perfuração de poços de petróleo e apresentamos a produção de vidro 
como uma alternativa de disponibilização sustentável para esse resíduo. 
 
3.4 Produção de vidro: uma proposta para disponibilização sustentável do resíduo 
de perfuração 
Os vidros estão presentes em nosso cotidiano, seja por meio de embalagens, 
nas esquadrias e fechamentos de nossas casas, na arte, etc. Podem garantir mais 
luminosidade, transparência, segurança, acabamento e decoração. 
No mercado em diversos formatos, composições, tipos e sob as mais variadas 
formas de produtos, contudo, sua escolha deve ser criteriosa. Na escolha deve-se 
observar e relacionar os mais diversos pontos como, por exemplo, tipo, 
funcionamento, dimensões, especificações do fabricante e aplicação a qual se 
destina, atentando-se sempre às normas técnicas e se o fabricante possui 
certificações da ISSO, Manual do Vidro, 2000. 
 
Segundo FERNANDES, 1999, o vidro é uma é uma mistura de substâncias 
inorgânicas, homogênea e amorfa, obtida através do resfriamento de uma massa 
com composição predominante de sílica em fusão. As propriedades do vidro são 
função direta de sua composição química. Quando se conforma o vidro se joga com 
sua viscosidade. Esta no início não pode ser muito baixa, pois não seria possível 
dar-lhe forma. Por outro lado ele não pode estar muito viscoso, pois também 
dificultaria a conformação. Durante a conformação o vidro vai se esfriando e ficando 
mais viscoso até que ele fique viscoso o bastante para não continuar a fluir, Shelby, 
2005. 
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Imagem 1. (Shelby, 2005). 
Os ingredientes básicos na composição do vidro é a sílica com 72% 
Os vidros são produzidos industrialmente com esses materiais, sob elevado ponto 
de fusão e a alta viscosidade, processos e matérias-primas que caracterizam alto 
custo de produção. Por isso vimos que os outros 28% podemos encontrar potássio, 
alumina, sódio, magnésio, cálcio, entre outros que servem para reduzirem o custo do 
processo e aumentam na variedade de tipos, Alves et AL, 2001. 
 
APLICAÇÕES SÍLICA 
 
CARBONATO DE 
SÓDIO 
CARBONATO DE 
CÁLCIO 
Vidro usado nos 
copos 
72% 12,5% 11,5% 
Vidro de janelas 72% 14% 9% 
Vidro de 
garrafas 
70% 14,5% 9% 
Tabela 1. (FERNANDES, 1999) 
Os vidros coloridos nada mais é que a adição de manganês, cobalto, ferro, 
níquel, antimônio e outros componentes metálicos. As matérias primas vitrificáveis 
são em quase toda sua totalidade sólidos granulados, com os grãos numa faixa de 
tamanho 0,1 a 2 mm. A granulométria é muito importante sobre os aspectos da 
fusão, que indica quanto mais fina mais fácil de fundir, pois possui maior superfície 
especifica. Porém, muito fina não é conveniente, pois acaba formando muito pó que 
é perdido na manipulação indesejável nas emissões atmosférica, e da composição 
da misturas, por meio da qual se obtém o que vai ser enfornada para fusão, 
constituindo o vidro, é necessário se misturar diversas matérias primas de tamanhos 
parecidos para não dificultar na homogeneidade do vidro. As matérias primas podem 
ser classificadas em grupos conforme a função que desempenham. Os vitrificantes 
são aquelas passiveis de se transformar em vidros (Sílica). Os fundentes, com 
função de facilitar o processo de fusão baixando o consumo de energia, pois a sílica 
sozinha possui um vidro de ótima qualidade, porem necessita de temperaturas 
extremamente altas para fundir e para ser conformada, o que torna o vidro com um 
custo elevado, assim resolve-se esse problema adicionam a matérias primas 
fundentes barrilha (carbonato de sódio) que apresentam características de se 
fundirem a temperaturas muito inferiores. O Brasil não é auto-suficiente em barrilha 
que é importada da Europa e dos Estados Unidos. 
Para evitar que o vidro se dissolva em contato com água se acrescenta os 
principais estabilizantes o óxido de magnético e o óxido de alumina, sendo esse 
Sílica (SiO2) 
Matéria prima básica (areia) com função vitrificante. 
 
Potássio (K2O) 
 
Alumina (Al2O3) 
Aumenta a resistência mecânica 
 
Sódio (Na2SO4 
 
Magnésio (MgO) 
Garante resistência ao vidro para suportar mudanças 
bruscas de temperatura e aumenta a resistência 
mecânica. 
 
Cálcio (CaO) 
Proporciona estabilidade ao vidro contra ataques de 
agentes atmosféricos 
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último responsável por agregar propriedades térmicas. Os afinantes servem para 
retirar da massa vítrea criada, bolhas, oriundas da decomposição dos carbonatos, 
que não conseguem sair do seu interior devido à alta viscosidade, Alves et AL, 2001. 
Os vidros são incolores e para dar cores a eles são acrescido óxidos ou elementos 
metálicos a sua composição que dissolvidos na massa, interferem com a luz e 
produzindo cores. Corantes mais comuns cobalto (azul), selênio (rosa), manganês 
(vinho), ferro (verde) vidro plano automóvel e cromo (verde) vidro garrafa de vinho, 
Beveridge et AL, 2005. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 2. Fonte: 
www.cempre.org.br 
 
 
 
 
O vidro é um material 100% reciclável, portanto tudo que não é aproveitado 
como produto, seja por razões de processo como as bordas do vidro plano, ou por 
algum defeito ou quebra retorna ao forno para ser refundido. 
 
3.5 Construção civil: uma aplicação dos vidros em nosso cotidiano 
 
“O vidro está cada vez mais presente, suprindo as mais diversas 
necessidades em nosso cotidiano, contribuindo para o fornecimento de soluções 
para o conforto em nossos ambientes, térmico, acústico ou de segurança”, Shelby, 
2005. 
As propriedades dos vidros, assim como de todos os outros materiais, 
dependem de sua composição química, e também pela sequência de processos 
térmico os quais são submetidos nos processos de produção, e estas mudam com 
quantidade de cada composto. Quanto aos processos térmicos o tempo de 
resfriamento do vidro tem grande influencia nas suas características finais. Quanto a 
proporção dos componentes, aumentando-se o Na2O (Óxido de sódio) do vidro 
aumenta-se a sua fluidez, expansão e solubilidade,mas por outro lado diminui a sua 
durabilidade, o Al2O3 (alumina ou óxido de alumínio), ao contrário do Na2O, 
aumenta a durabilidade e faz aumentar a viscosidade, o BaO (Óxido de bário) e o 
PbO (Óxido de chumbo) aumentam a densidade e reduzem a viscosidade, além de 
aumentarem a expansão térmica, o CaO (Óxido de cálcio) favorece a devitrificacão, 
Beveridge, 2004. 
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A imagem a seguir mostra a propriedade proporcionada segundo a 
composição e proporção de cada uma das substâncias: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 3: fonte 
 
O vidro sodo-cácico composto predominantemente de carbonato de cálcio, 
sódio e sílica, constitui estrutura amorfa, frágil e sujeita a expansão devido ao calor, 
o que torna a técnica do adesivo um pouco suspeita. Seria adequado apenas para 
clima frio, por isso, o vidro na construção civil, embora já muito usado em largas 
vidraças corrediças e até em paredes totalmente de vidros, para substituir o concreto 
e o aço, precisa para tal aplicação ter suas propriedades melhoradas, Sobre o vidro 
na construção civil, alguns engenheiros já envolvidos em projetos mais arrojados e 
em andamento, afirmam que já estão sendo usados diferentes tipos de vidros de 
formatos diferentes e de processamento diferenciados em sua constituição, não por 
agregar elemento novo na sua constituição, mas na tecnologia de seu resfriamento, 
que é o fator que dá maior ou menor resistência ao vidro, Beveridge et El, 2004. 
Citamos como exemplo a cidade de Dubai, onde está sendo construído o edifício 
mais alto do mundo e com o maior número de salas para escritórios, o vidro é 
largamente utilizado na execução do projeto, em barras transversais, e em 
ambientes com paredes totalmente de vidro. 
A Opção pelo vidro está cada vez maior devido ao relacionamento com as 
características que nos proporciona como a translucidez, integração com o meio 
externo e eficiência energética (proporcionada pela redução da necessidade de 
iluminação e uso de ar-condicionado). 
 
3.6 Processos físicos de beneficiamento e caracterização do resíduo e produção do 
vidro. 
Inicialmente foi feita a lavagem, secagem de uma amostra do resíduo, que a 
100°C foi retirado água livre e a 600°C, água adsorvida numa estufa com ventilação 
por 24 horas, que em seguida submetido a moagem 
em um moinho de panelas por 2 horas de forma a tornar compatível com o 
tamanho das partículas dos resíduos, favorecendo assim uma adequada 
homogeneidade da mistura dos reagentes. A caracterização dos resíduos após 
moagem foi realizada através de análise de tamanho e distribuição de modelo 
1064, em ambiente aquoso no pH 10, utilizando pirofosfato de sódio como 
 dispersante, análise de fases cristalinas por difração de raios X pelo Método do 
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pó, como fonte de radiação monocromática CuKα, em um difratômetro da 
marca Philips, modelo X’pert Pro, voltagem de 40 kV e corrente de 40 mA, e 
análise química por fluorescência de raios x em um Espectrômetro de 
Fluorescência de Raios X, marca Philips, Modelo PW 2400, empregando‐se como 
método de preparação das amostras, pastilhas fundidas com fluxo (tetra/met 
borato de lítio) (CALMON, 1997). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 4: Fonte: Autor 
 
As composições dos resíduos foram ajustadas com adição de areia para 
correção de sílica e carbonatos (sódio e cálcio), de modo a se obter composições 
que se aproximassem às da matéria-prima do vidro comum, porém, com maior e 
menor teor de óxidos modificadores para se avaliar a influência da adição desses 
óxidos nas propriedades dos vidros (SHELBY, 2005). Três das quatro 
composições foram preparadas a partir do resíduo sólido de perfuração de poços, 
enriquecidas com sílica (SiO2) na forma de areia e 
contendo quantidades de óxidos de sódio e cálcio, e uma quarta composição foi 
preparada contendo o resíduo, com adições de areia e carbonato de 
sódio. Cada composição foi homogeneizada por 30 minutos em um moinho tipo 
panela, antes da fusão. As composições foram aquecidas ao ar, em cadinho 
de cadinhos de alumina, com massa das amostras de 4g, com faixa 
de temperatura entre 28 e 1200oC e taxa de 
aquecimento de 10oC/min., em um forno mufla a temperaturas de 900°C,950°C,1000
°C, 1050°C, 1100°C, 11150°C e 1200°C,com taxa de aquecimento de 5oC/min 60min
para se avaliar visualmente, empregando um microscópio,estereosópico, a temperat
ura aproximada de fusão de cada mistura. Para garantir a homogeneidade simular 
o processo usualmente utilizadoindustrialmente,com exceção do tempo, as misturas 
foram aquecidas a 1500oC por 2 horas (BABISK, 2009). 
Os vidros obtidos foram caracterizados quanto à densidade pelo método 
de Arquimedes (SHELBY, 2005), análise de fases cristalinas será obtida 
por difração de Raios‐x, a fim de se detectar um diagrama de fases nos vidros, 
pelo método do pó, com fonte de radiação monocromática CuKα, 
em um difratômetro da marca Philips, modelo X’pert Pro, voltagem de 40 kV e corren
te de 40 mA e dureza caracterizada pelo método indentação Vickers, em um 
microdurômetro digital marca BUEHLER, modelo Micromet 2003 (FIGUEIREDO, 
2009). 
 
4. Materiais e Métodos 
Para se encontrar a melhor alternativa de utilização de resíduos de perfuração, 
realizou-se uma pesquisa bibliográfica em livros, Google acadêmico, Scielo, capes 
COMPOSIÇÃO DO VIDRO PRODUZIDO % 
SiO2 66 
Al2O3 13 
Fe2O3 2 
CaO 10 
MgO 1 
SO3 0 
Na2O 4 
K2O 4 
P2O5 0 
TiO2 0 
11 
 
periódicos e ensaios laboratoriais, que além de proporcionar a caracterização de 
problemas sociais, ambientais e econômicos relacionados às formas de 
disponibilização desse resíduo, segundo normas de regulamentação, apontaram 
também a possibilidade de beneficiamento e disponibilização desse resíduo para a 
produção de diferentes tipos de vidro. Como descritores foram utilizados: Matéria-
prima, Cascalho de Perfuração, Utilização Sustentável. Os ensaios laboratoriais 
foram desenvolvidos no laboratório de Química do Centro Universitário São Camilo – 
ES. Para caracterizar o resíduo, inicialmente, foi realizada lavagem, filtração, 
retirada de água livre e água adsorvida do mesmo. Posteriormente, a amostra foi 
moída em moinho de panelas, sendo em seguida submetida a uma análise de Raio 
X por fluorescência. Com a composição química determinada, realizou-se a 
comparação desta com a composição de diferentes tipos de vidros produzidos 
industrialmente. 
 
5. Resultados e Discussão 
Foi desenvolvido um vidro sodo-cálcico através do aproveitamento de 
resíduos silicáticos provenientes de perfuração de poços de petróleo. As 
composições preparadas resultaram em vidro completamente amorfo. O vidro 
produzido apresentou propriedades típicas de vidro sodo-calcico e semelhante a do 
vidro comercial, em função da porcentagem de alumina observada. Assim, aponta-
se a possibilidade de disponibilizar esse resíduo para produção de vidro com 
excelente propriedade. 
 
6. Conclusões 
O trabalho foi desenvolvido em escala de experimentos e ensaios feitos em 
laboratório a fim de observar o potencial de uso de resíduos sólidos de poços de 
perfuração de petróleo, com proposta de utilizá-lo como matéria-prima para 
produção de vidro, visando avaliar a possibilidade de uso na indústria de construção 
civil, automobilística, alimentícia, farmacêutica, etc, como proposta de minimização 
de impactos ambientais quando se trata de um resíduo reaproveitado, hora pela 
diminuição no consumo de materiais com propriedades vítreas, hora com a 
diminuição da extração de matérias-primas de jazidas, materiais extraídos 
diretamente da natureza. A fim de aperfeiçoar o aspecto da atividade de exploração 
de petróleo desenvolveu-se com esse resíduo vidros sodocálcicos, com 
propriedades semelhantes as dos vidros comerciais. A disponibilização desse 
resíduo como matéria-prima na fabricação de vidros constituem-se uma boa 
opçãode reaproveitamento do mesmo, sendo uma forma de ação que busca 
desenvolver-se de modo sustentável tanto para atividades da indústria de 
exploração de petróleo, quanto às indústrias que lançam mão de recursos naturais 
para processos de fabricação de vidro, com grande vantagem econômica (SHELBY, 
2005). 
 
7. Referências 
 
ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10.004. 
Resíduos Sólidos Classificação. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Normas 
Técnicas, 1987. 
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12 
 
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rochas ornamentais – Rio de Janeiro: Instituto Militar de engenharia, 2009. 90 f. : il., 
tab. 
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