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IMPACTO DA ÁGUA FRESCA SOBRE O PROCESSO PRODUTIVO EM PLANTAS
DE INDÚSTRIAS DE CELULOSE (NOVAS PLANTAS E MODERNIZAÇÃO) NO
BRASIL.
David Charles Meissner1, Nei Rubens Lima2
1 DCMEvergreen – Assessoria Técnica Ambiental
Corresponding author: dcmevergreen@gmail.com, telephone 55-11-3063-3839
2 Lima Consultoria Ambiental Ltda. nei.lima@neilima.com.br
RESUMO
Este artigo pretende abordar alguns aspectos sobre a necessidade das
indústrias de papel e celulose a adotar medidas voltadas para o gerenciamento
financeiro e ambiental do uso da água, de forma a obter a redução no seu consumo
e consequente a redução dos custos operacionais. Analisa-se, também a adoção de
medidas tomadas por essas indústrias ao longo dos anos e apresentam-se algumas
novas opções de gerenciamento que poderão ser consideradas pelas indústrias de
papel e celulose para a redução de custos financeiros e ambientais.
KEYWORDS:
Reúso da água, água cinza, tratamento de efluentes, tratamento terciário, indústrias
de papel e celulose.
INTRODUÇÃO
A água é uma matéria prima que é utilizada em quantidades significantes nas
indústrias de papel e celulose. Dada a sua abundância e qualidade, as indústrias de
papel e celulose, no passado e de modo geral, atribuíam um valor mínimo a água.
Por essa razão essas indústrias não davam muita importância a duas formas de
gerenciamento: o financeiro que implicava no custo da água para as indústrias e o
ambiental que se referia à quantidade e qualidade de água e efluentes que eram
utilizadas em suas operações.
2
Porém, com uma maior conscientização ambiental e a valorização geral da
água, as indústrias de papel e celulose passaram a gerenciar de forma mais
sustentável o uso e reúso da mesma.
ÁGUA E EFLUENTES NO MUNDO:
O Banco Mundial estima que 1 bilhão de pessoas não possuam acesso à água
potável e que aproximadamente 1,7 bilhões de pessoas convivem com estruturas de
saneamento básico inadequadas. O aspecto de qualidade da água também foi
objeto de estudo do Banco Mundial que estima que três milhões de crianças morrem
de doenças de veiculação hídrica e que a água poluída é responsável pela
transmissão de doenças de mais de 1 bilhão de pessoas por ano.
O mundo não tem outra saída se não aumentar a produtividade hídrica como já
fez com a produtividade agrícola. Esta produtividade hídrica terá que ser alavancada
por meio da busca de tecnologias, lavouras e formas de proteína animal mais
eficientes em termos de economia de água. 1
Peter Gleick é presidente e fundador da ONG Pacific Institute. Ele e o seu
instituto vêm estudando os problemas do clima e água por mais de 27 anos. Em
uma entrevista ao jornal Folha de São Paulo ao falar sobre os problemas da água no
mundo, assim se pronuncia:
“O problema da água tem muitas facetas. Às vezes há muita água, às
vezes, água de menos, ás vezes no lugar errado, com frequência no
momento errado, ou com a qualidade errada.”
“Nós tomamos a água como algo dado, mas o mundo está se movendo
numa direção em que isso não será mais possível. Não há mais como
administrar a água de maneira sustentável, em termos mundiais, e isso leva a
crises, a escassez, a custos.”
1 TUDO SOBRE CRISE DA ÁGUA; http://arte.folha.uol.com.br/ambiente/2014/09/15/crise-da-agua/ Consulta
em 16 de outubro de 2014.
3
“Alguns dos piores impactos da mudança do clima serão sobre os
recursos hídricos, porque o ciclo hidrológico é o ciclo climático – evaporação,
formação de nuvens, precipitação2.”
ÁGUA E EFLUENTES NO BRASIL
O Brasil possui uma boa disponibilidade hídrica para seu consumo, comparado
com outras partes do mundo, entretanto, essa disponibilidade não atende a
demanda de consumo do país em razão da distribuição territorial inadequada da
população brasileira. Isso pode ser evidenciado pelo quadro abaixo:
Recursos Hídricos por Região do Brasil (em % do total do País)
REGIÕES RECURSOS HÍDRICOS
SUPERFÍCIE POPULAÇÃO
NORTE 68,5 45,3 6,98
CENTRO-OESTE 15,7 18,8 6,41
SUL 6,5 6,8 15,05
SUDESTE 6,0 10,8 42,65
NORDESTE 3,3 18,3 28,91
Fonte: Ministério de Meio Ambiente
Pelo quadro acima se constata a pressão da densidade populacional sobre o
consumo da água. As regiões mais desenvolvidas economicamente são as que mais
são pressionadas em função do baixo percentual de disponibilidade de recursos
hídricos. Desta forma torna-se claro que as administrações públicas necessitam
adequar as políticas populacionais com a disponibilidade de abastecimento de água.
Mais diretamente relacionado à situação brasileira, o Dr. Pedro Mancuso ao
tratar dos problemas da água detalhou os conceitos de uso de água, a classificação
da água e as leis e acordos nacionais e internacionais3. Destaca-se na análise
desenvolvida pelo Dr. Pedro Mancuso as observações que faz sobre o reúso da
água inconsciente, exemplificado, nas cidades e usuários que vivem depois da
2 Peter Gleick. Entrevista concedida a Marcelo Leite para o jornal Folha de São Paulo, p. A6 no dia 15 de
setembro 2014; http://www1.folha.uol.com.br/ambiente/2014/09/1515983-existe-alternativa-para-petroleo-nao-para-agua-alerta-peter-gleick.shtml Consulta em 14 de outubro de 2014. 3 Dr. Pedro Mancuso. Reúso de água, sua importância e aplicações. Aspectos conceituais, técnicos, legais e de
Saúde Pública; http://www.tratamentodeagua.com.br/r10/Biblioteca_Detalhe.aspx?codigo=1773 Consulta em 15 de outubro de 2014.
4
cidade de São Paulo (jusante) que “reusam” a água (e o esgoto contido na mesma)
do Rio Tiete.
ÁGUA E EFLUENTES NO ESTADO DE SÃO PAULO
Especificamente, relacionado ao Estado de São Paulo, o professor da USP e
diretor do CIRRA (Centro Internacional de Referência em Reúso de Água) 4, Dr.
Ivanildo Hespanhol, comparou os custos de tratamento de efluentes para serem
reutilizadas, com os custos de captação de água obtidas em locais distantes. No
final dos seus comentários ele destaca a questão do reúso inconsciente, observando
que: “a poluição de cursos d'água pode encarecer o tratamento convencional e gerar
um reúso inconsciente e não planejado em diversas regiões do país” 5.
No Estado de São Paulo, uma das lideranças mais ativa em tornar o reúso
consciente é a própria SABESP, Cia. de Saneamento Básico do Estado de São
Paulo. Numa apresentação no Seminário Internacional sobre Reúso de Água, o
Superintendente da empresa Sr. Paulo Nobre detalhou os planos e projetos da
SABESP relacionados ao reúso de água6. Nesta apresentação ele descreveu quatro
principais opções de reúso: Reúso Urbano; Reúso Agrícola; Reúso Industrial e
Reúso no Meio Ambiente. Entre as muitas informações interessantes apresentadas
por Paulo Nobre pode-se destacar as seguintes:
Em 2013, a SABESP aumentou seu fornecimento de água de reúso para 450
L/s (1.620 m³/h), e tem como uma meta atingir no final de 2020 um volume de 3500
L/s (12.600 m³/h).
O reúso da água pela SABESP é direcionado para as finalidades de:
o Uso industrial (água de processo, reposição em torres de
resfriamento, limpeza de equipamentos e linhas e água de caldeira);
4 CIRRA: http://biton.uspnet.usp.br/cirra/
5 Dr. Ivanildo Hespanhol. Professor afirma que uso de medida em cinco estações de esgoto na
Grande SP poderia gerar água para 4,8 milhões; http://www1.folha.uol.com.br/fsp/cotidiano/186804-com-agua-de-reuso-grande-sp-teria-mais-2-cantareiras.shtml Consulta em 10 de outubro de 2014. 6 Paulo-Nobre. Superintendente-da-Unidade-de-Negócio-de-Tratamento-de-Esgotos-da-
Metropolitana-SABESP; http://www.fiesp.com.br/indices-pesquisas-e-publicacoes/apresentacoes-seminario-internacional-sobre-reuso-de-agua/
5
o Urbanos (Limpeza de ruas e pátios, irrigação de áreas verde,
desobstrução de redes de esgoto, e lavagem de veículos);
o Construção civil (preparação de concreto não estrutural, lama de
lubrificação em furos cravados, umectação em terraplenagens e resfriamento
de rolos compressores).
O padrão de qualidade da água de reúso da SABESP segue o Guideline EPA
de 2012 para o uso urbano irrestrito. Entende-se que isso se refere ao uso urbano
não potável, sendo que o acesso público não é restrito. As principais características
da água para reúso são: pH = 6.0 – 9,0, DBO ≤ 10 mg/L, Turbidez ≤ 2 NTU,
Coliformes Fecais não detectáveis em 100 ml e Cloro Residual ≥ 1 mg/L.
O padrão de qualidade da água de reúso para fins industriais é customizado
conforme as necessidades das indústrias.
Uma tabela resumindo as informações dos quatro principais projetos já em
funcionamento ou com sua implantação em andamento encontra-se no anexo n° 1.
E, finalmente, em relação à questão da água no Estado de São Paulo, vale
ressaltar um documento recente denominado “Gerenciando a escassez de água na
Indústria” 7 que foi preparado pelas indústrias que possuem representes na FIESP e
CIESP. Esse documento inclui as seguintes orientações:
Conhecer o uso da água na empresa para controlar, reduzir, reciclar e reusar;
Desenvolver um plano de contingência quanto à sugestão do item 5, e que se
intitula: Estudo de reciclagem ou reúso de água e efluentes.
CONCEITOS E DEFINIÇÕES:
PEGADA HÍDRICA CINZA:
Esse conceito se refere aos impactos ambientais e diluição do efluente no
corpo receptor e tenta contribuir com a conscientização do reúso inconsciente.
Assim, de acordo com a definição a pegada hídrica cinza: “é um indicador
multidimensional que considera em seu cálculo não só o volume de água consumido
7 Gerenciando a escassez de água na indústria. http://www.fiesp.com.br/agua e
http://az545403.vo.msecnd.net/uploads/2014/06/gerenciando-a-escassez-de-agua-na-industria.pdf Consulta
em 10 de outubro de 2014.
6
a partir de diversas fontes, como a água superficial e subterrânea, e a água da
chuva armazenada no solo, mas também a quantidade de água poluída durante o
processo produtivo em um determinado local e período” 8. Com base em um método
de cálculo proposto por Hoekstra et al. (2011) 9, o cálculo da PHcinza (expressada
em m3 t-1) para uma fábrica de celulose poderia ser realizado pela seguinte equação:
PHcinza = [(Qefluente * Cefluente) – (Qcaptação * Ccaptação) /
Cmax – Cnat] / P
onde:
Qefluente corresponde ao volume ou vazão do efluente (L
ano-1);
Cefluente é a concentração do poluente no efluente (mg L-1)
(por exemplo, cor, DBO, DQO, etc.);
Qcaptação é o volume ou vazão da captação de água (L ano-
1);
Ccaptação é a concentração atual do poluente na água do rio
captada para utilização (mg L-1);
Cmax é a concentração máxima legalmente permitida do
poluente (mg L-1);
Cnat é a concentração do poluente natural da água do rio
captada para utilização (mg L-1);
P é o total de produção de celulose (t ano-1).
ÁGUA CINZA:
Comumente o conceito de água cinza se relaciona à finalidade de reutilização
da água nas áreas públicas e domésticas.
8 Análise crítica da Pegada Hídrica Cinza na produção de celulose / Gray Water study 1184-7274-1-
PB.pdf http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1980-993X2013000300014&lng=en&nrm=iso&tlng=en ; A Pegada Hídrica da celulose: desafios e contribuições – Vanessa Empinotti, 47° CONGRESSO INTERNACIONAL DE PAPEL E CELULOSE, São Paulo, SP. Outubro 2014 9 HOEKSTRA, A. Y.; CHAPAGAIN, A. K.; ALDAYA, M. M.; MEKONNEN, M. M.The water footprint assessment
manual: setting the global standard. [S.l.]: Earthscan, 2011. 224p. http://www.waterfootprint.org/downloads/TheWaterFootprintAssessmentManual.pdf Consulta em 12 de outubro de 2014.
7
Na Wikipédia (Português) encontra-se a seguinte definição:
“Água cinza é qualquer água residual, ou seja, não industrial, a partir de
processos domésticos como lavar louça, roupa e tomar banho. A água
cinza corresponde a 50 a 80% de esgoto residencial. Composto de água
residual gerado a partir de todas as casas saneadas, exceto dos vasos
sanitários (que são águas negras)” 10.
Na Wikipédia (Inglês) encontra-se uma definição similar, mas
com acréscimo do conceito de que o reúso pode ser no próprio local.
“Greywater or sullage is defined as wastewater generated from wash
hand basins, showers and baths, which can be recycled on-site for uses
such as toilet flushing, landscape irrigation and constructed wetlands“ 11·,
ou traduzido para português: Água cinza ou “sullage” é definida como a
água residual gerada a partir de lavatórios, chuveiros e banheiros, que
podem ser reciclados no local para usos como descarga do banheiro,
irrigação paisagística e a construção ou recuperação de mananciais.
Similar à definição da Wikipédia (Português), uma publicação do Sistema
FIRJAN com o título: RELATÓRIO TÉCNICO ESTUDO DE TENDÊNCIAS
TECNOLÓGICAS NA INDÚSTRIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL NO SEGMENTO DE
EDIFICAÇÕES, assim define o reuso de água cinza: “As águas cinza são aquelas
provenientes dos lavatórios, chuveiros, tanques e máquinas de lavar roupa e louça.
A configuração básica de um sistema de utilização de água cinza seria o sistema de
coleta de água servida, do subsistema de condução da água (ramais, tubos de
queda e condutores), da unidade de tratamento da água (por exemplo,
gradeamento, decantação, filtro e desinfecção) e do reservatório de acumulação” 12.
Importante lembrar que a SABESP em São Paulo, não usa o termo água
cinza, e, sim água de reúso.
10
Água cinza: http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua_cinza Consulta em 13 de outubro de 2014.
11 Graywater: http://en.wikipedia.org/wiki/Greywater Consulta em 13 de outubro de 2014.
12 RELATÓRIO TÉCNICO ESTUDO DE TENDÊNCIAS TECNOLÓGICAS NA INDÚSTRIA DE
CONSTRUÇÃO CIVIL NO SEGMENTO DE EDIFICAÇÕES http://www.firjan.org.br/lumis/portal/file/fileDownload.jsp?fileId=2C908CEC4061424F01417E8588376224 Consulta em 13 de outubro de 2014.
8
ÁGUA CINZA:
A água cinza, também pode ser definida pela finalidade de reúso e pelas
formas como ela pode ser economizada em um processo industrial. Em relação à
água cinza é importante destacar o nome do pesquisador Sr Celso Foelkel que
analisa o assunto de uso e reúso de água, bem como a geração de efluente nas
indústrias de papel e celulose.13 Vale ressaltar algumas questões que o pesquisador
aborda em seu livro online, particularmente no capítulo 23 14 ·. Analisando este
capitulo e com base nas ideias expostas pelo professor, é possível chegar à
conclusão que ao contrário das novas práticas de tratar esgoto doméstico,
possibilitando o seu reúso, as indústrias de papel e celulose raramente tratam o
efluente bruto com a finalidade de reúso dentro do processo fabril. As indústrias de
papel e celulose tratam seus efluentes brutos para atender as demandas legais para
descarte no meio ambiente. Porém, as indústrias já vêm praticando ao longo dos
anos a introdução e a utilização de tecnologias de processos fabris que consumem
menos água ou/e que geram efluentes que podem ser reutilizados dentro dos
mesmos processos.
AS INDÚSTRIAS DE CELULOSE NO BRASIL - POSICIONAMENTO:
As principais plantas de papel e celulose no Brasil são listadas na tabela 2
anexo. Com base em dados disponíveis nos sites da internet das empresas, foram
levantadas as quantidades produzidas dos principais produtos para o ano de 2013,
ou excepcionalmente 2012.
Numa pesquisa similar a anterior e para as mesmas nove empresas, foram
levantados os nomes das bacias hídricas, as quantidades de água captada e ainda
as quantidades de efluente gerado. Os detalhes desta pesquisa encontram se na
tabela 3 anexo.
13
http://www.eucalyptus.com.br/ Consulta em 12 de outubro de 2014. 14
http://www.eucalyptus.com.br/eucaliptos/PT23_AguasEfluentes.pdf Consulta em 12 de outubro de 2014
9
É interessante comparar os valores apresentados na tabela 3 com valores do
passado. No mesmo capítulo 23 do livro de autoria de Sr. Celso Foelkel, o professor
aponta:
“Grandes quantidades de água captada e efluente lançado: Em 1946, esse
consumo foi reportado como sendo de 417,3 m³/odt (tonelada absolutamente seca);
em 1956 de 177 e em 1972 de 112 m³/odt. Fantásticos e inimagináveis volumes de
água sendo consumida para se produzir apenas uma tonelada absolutamente seca
de celulose, vocês concordam? Por outro lado, a OECD – Organization for Economic
Cooperation and Development, em um relatório realizado por especialistas do setor
e publicado em 1973 relatava consumos específicos de água de 240 m³/adt
(tonelada seca ao ar) de celulose. Além desse enorme consumo de água, ainda se
referiram no relatório a valores que foram considerados normais para a época” 15.
Na atualidade, com os valores da água captada entre 23 e 49 m³/adt (tonelada
seca ao ar de celulose), torna-se evidente que a modernização das indústrias de
papel e celulose ao longo destes últimos 40 ou 50 anos proporcionou ganhos
ambientais significantes, decorrentes das reduções nas quantidades de água
captada e de efluente gerado.
Com base nas informações anteriores, segue uma tabela que tenta sintetizar a
relação das indústrias de celulose Kraft no Brasil com seu uso de água no passado e
as tendências atuais:
15
Utilização dos Conceitos da Ecoeficiência na Gestão do Consumo de Água e da Geração de
Efluentes Hídricos no Processo de Fabricação de Celulose Kraft de Eucalipto. p.8, http://www.eucalyptus.com.br/eucaliptos/PT23_AguasEfluentes.pdf Consulta em 12 de outubro de 2014.
10
Aspecto /
Situação
Historicamente
(pré 1990)
Tendência Atual
(pós 2000)
Mananciais
Fábricas grandes
e distantes de grandes
centros urbanos.
Similar ao
passado, mas com a
tendência dos centros
urbanos ficaram mais
próximos.
Quantidade de
água
Em geral, havia
excesso de oferta,
possibilitando captação
de 100.000 a 120.000
m³ de água por tonelada
de celulose produzida.
Cada vez mais, os
volumes disponíveis
para captação passam
por grandes variações
com uma tendência de
serem limitados. A
captação de água já se
encontra reduzida para
valores que oscilam de
32.000 a 36.000 m³ de
água por tonelada de
celulose produzida. 16
Qualidade de
água
Em geral, muito
boa.
Em geral ainda é
boa, mas com tendência
a piorar. Em alguns
casos, a qualidade já se
encontra ruim.
Outorga:
limitações e cobranças
Pouco controle na
forma legal e a captação
da água feito sem custo.
Maior controle e
maiores limitações
legais. A captação da
água tem custo.17 18 19
16
FIESP / BRACELPA / CETESB Ano de 2008; p. 32. Publicado no: “Guia Técnico Ambiental da Indústria de Papel e Celulose - Série P+L”. http://www.fiesp.com.br/arquivo-download/?id=4281 Consulta em 12 de outubro de 2014. 17
Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente. Conama, n. 357. Ano-2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água, dá diretrizes ambientais para seu enquadramento, bem como estabelece condições e padrões de lançamento de efluentes. Publicado no Diário Oficial da República Federativa do Brasil: Brasília, 18 mar 2005, pp. 58-63. 18
Lei nº 9.433/1997, também conhecida com “Lei das Águas”, que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos e criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (Singreh). http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L9433.htm. 19
Criação da ANA - Lei nº 9.984/2000. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L9984.htm
11
COMPARAÇÃO GENERALIZADA ENTRE DOIS TIPOS DE FLUXOS HÍDRICOS:
Possivelmente, em razão da “compartamentilização” das empresas de
engenharia e das próprias indústrias de papel e celulose, somada ao fato de que
muitas das estações de tratamento de efluentes encontram-se distantes das áreas
produtivas, é normal juntar todos os efluente das diversas áreas e tratar o conjunto
para seu lançamento no meio ambiente. São poucos os casos de projetos de
fábricas, particularmente os projetos novos, que consideram o uso de tecnologias
modernas de tratamento de efluentes para reúso, dentro de áreas fabris e
denominados tratamento setorial dos efluentes. E mesmo para o tratamento de
efluentes em conjunto numa ETE normal, o uso de tecnologias modernas para reúso
com membranas ou outros tratamentos terciários, por exemplo, é ainda pouco
praticado.
Com base no exposto acima, sugere-se que as indústrias e todos os envolvidos
com as mesmas, como a exemplo, as universidades, fornecedores, etc.
intensifiquem as avaliações e estudos quanto o uso de “mini” ETEs. Essas “mini”
ETEs poderiam estar localizadas dentro da área fabril e tratariam somente um fluxo
de “efluente” específico. Bons exemplos deste tipo de trabalho foram apresentados
recentemente no Congresso da ABTCP, e merecem ser intensificados 20 .
Tratamentos específicos, (setorial) e locais de efluente poderiam utilizar novas e
compactas tecnologias de tratamento. O mais importante é que a aplicação deste
20
Ultrafiltração de efluentes alcalino do branqueamento numa fábrica de celulose Kraft. Rafael Ignacio Quezada Reyes. UFV; Uso de biorreator com lodo aeróbio granular para o tratamento de efluente de máquina de papel. Ismarley Lage Horta Morais / UFV; Fechamento parcial de circuito de filtrado em uma planta de branqueamento ECF. Leonard De Almeida Batista / Klabin. 47° CONGRESSO INTERNACIONAL DE PAPEL E CELULOSE, São Paulo, SP. Outubro 2014
PROCESSO FABRIL ETE
Os focos dos processos e do
fluxo hidráulico são a reutilização.
O foco do processo e fluxo do
fluido é o descarte do mesmo.
Os fluxos são específicos e se
encontram sujeitos a um tratamento
simples ou até são reutilizados sem
tratamento.
Os tratamentos são do tipo
genérico.
A qualidade do fluxo é
determinada pelas limitações e
necessidades do processo onde
acontece o reúso.
A qualidade do fluxo é
determinada pelas limitações legais e
necessidades ambientais.
12
tipo de tratamento facilitaria o reúso de uma quantidade de água ainda maior. Os
ganhos com a utilização desta estratégia permitiria considerar diversos aspectos: a
aplicação de uma variedade de tecnologias especificas para certo tipo de efluente
setorial; um menor tamanho da ETE final, em função da redução na geração da
quantidade total de efluentes brutos; uma menor extensão da tubulação para levar o
efluente até a ETE, etc. Adicionalmente, com o controle de uma “mini” ETE,
eventualmente instalada e com supervisão executada pelos próprios operadores na
área fabril (e não por operadores de uma ETE “normal”), esse controle integrado
poderia levar a uma redução nas perdas e descartes indesejados.
Porém um conceito inverso (tratamentos terciários na saída da uma ETE
convencional) poderia merecer algumas considerações. Tradicionalmente e de
forma geral, as indústrias de papel e celulose evitam o tratamento terciário de
efluentes industriais pelo fato de sua vazão ser muito grande e os custos de
investimento e operação a serem considerados proibitivos21. Mas, pode-se observar
que já existe a possibilidade do reúso de efluente por meio de tratamentos adicionais
e econômicos, e que permitem o retorno da água (reúso consciente) para dentro do
processo fabril. Esses tipos de tratamentos já se encontram evidenciados na
prática22, visto que a SABESP possui projetos implantados e em desenvolvimento
que possibilitam o tratamento de efluentes domésticos e o reúso de volumes e
vazões significantes de água. Outro aspecto que tem viabilizado o tratamento
terciário nas ETEs é a cobrança pela captação de água e pela emissão de efluentes
tratados no corpo receptor, além da redução do custo de disposição se o efluente
apresentar uma qualidade mais próxima da água que é captada.
Finalmente, tanto no caso de reúso dentro do processo fabril, quanto no caso
de tratamentos mais extensivos de um efluente com destino para o meio ambiente
ou para reúso, como detalhado por Simon Judd em seu blog, os custos dos projetos
com membranas já podem ser viáveis.
21
MBR Costs, http://www.thembrsite.com/about-mbrs/costs/ Consulta em 13 de outubro de 2014. 22
Comparing costs of MBR vs. CAS wastewater treatment; https://www.youtube.com/watch?v=yFqQJR5eBoc Consulta em 13 de outubro de 2014.
13
“So what, then, of total costs? A very cogent analysis was published around five
years ago by Christoph Brepols and his colleagues at Erftverband (Brepols et al,
2010). The analysis was based on the performance and cost data of their own
regional CAS (Conventional Activated Sludge) and MBR (Membrane Bio Reactors)
installations and concluded that an MBR is a lower cost option overall than a CAS
plant provided the membrane life exceeds 8 years. This underlines that membrane
replacement contributes a key part of the OPEX. However, the contribution of
membrane replacement to costs is now decreasing since the purchase cost of
membranes seems to be declining and the mean life appears to be extending beyond
10 years for many flagship municipal plants (such as Brescia in Italy).
It has often been said in recent years that MBRs are becoming the process of
choice over CAS if polishing is required for the latter to meet stringent water quality
limits. Recent cost analyses would appear to bear this out, but there are many inter-
related factors to be taken into account and there is always an element of
imprecision.
So, taking everything into account, how much does an MBR installation cost?
Well, it depends….”23
AS INDÚSTRIAS DE CELULOSE NO BRASIL – CONSIDERAÇÕES FINAIS:
Com o intuito de estimular algumas reflexões em relação às opções de reúso
da água pelas indústrias de papel e celulose, seguem algumas considerações finais.
Como ponto de partida para um estudo sobre a viabilidade do reúso da água,
propõe-se quatro aspectos a serem considerados, como pode ser visualizado na
figura abaixo:
23
Simon Judd. MBR cost determination. http://www.thembrsite.com/blog/mbr-cost-determination/ Consulta em 13 de outubro de 2014.
14
Celulose
VIABILIZAÇÃO DO REUSO
Madeira +
água fresca
ÁGUA RECICLADA
para o ar
Efluente
Qualidade
e Quantidade
Atualização Tecnológica:
Equipamentos e processos
Qualidade
e Quantidade
CUSTO E RETORNO - $
Qualidade
e Quantidade
Entretanto, no presente trabalho serão apresentados exemplos que se
relacionam somente a um destes aspectos, qual seja: a quantidade e a qualidade de
efluente na entrada de um processo de reúso da água.
Assim, em relação à quantidade e a qualidade de efluente na entrada de um
processo de reúso da água será preciso mencionar que existem vários fluxos
diferentes de “efluente” que merecem ser estudados nos possíveis tratamentos
adicionais que visam o reúso da água. Em uma fábrica de celulose Kraft moderna, a
área produtiva que gera mais efluente é a área de branqueamento, mas no presente
trabalho essa área não será analisada. Porém, para fins de exemplificar algumas
das variáveis que precisam ser consideradas em um estudo sobre reúso da água,
serão discutidos apenas dois fluxos menores. O primeiro se refere ao efluente das
máquinas extratoras de celulose, e o segundo ao fluxo da área de evaporação
comumente chamada de “condensado B”.
EXEMPLO 1
Em relação aos fluxos das máquinas secadoras, sabe-se que a maior parte do
efluente gerado pelas mesmas, já é reutilizado, sendo tal fluxo denominado WBR
(Whitewater Bleaching Return). Este fluxo retorna para a fase do processo de
branqueamento sem tratamento prévio. Porém, existe uma parte deste fluxo que
15
normalmente é descartado. Como exemplo, no ano de 2008 em uma fábrica que
pode ser denominada no presente estudo como A, que possuía duas máquinas
secadoras de tamanhos diferentes foram pesquisadas e obtidas informações sobre
as seguintes características destes fluxos e que são apresentadas de forma
resumida na tabela abaixo:
Defina-se TDS como “Total Dissolved Solids”, ou Sólidos Totais Dissolvidos.
MÁQUINA A TDS – Efluente
(mg/l) TDS – WBR
(mg/l)
MÉDIA 0,65 0,55
MÁXIMA 2,76 1,48
Nº de Amostras (Compostas Diárias) 9 10
MÁQUINA B TDS – Efluente
(mg/l) TDS – WBR
(mg/l)
MÉDIA 0,77 0,74
MÁXIMA 1,9 0,92
Nº de Amostras (Compostas Diárias) 12 10
MÁQUINA A + MÁQUINA B
Vazão Efluente (m³/dia) 3400
Temperatura (ºC) 60
Perda Na+ (Kg/dia) 5327
Estes resultados sugerem:
Uma grande variação nos resultados encontrados de um dia para outro;
O potencial para reduzir a vazão de efluente gerado é significante;
Dependendo da tecnologia adotada e da eventual destinação dos fluxos
resultantes de um tratamento que visa o reúso da água, existe a
possibilidade de se recuperar uma quantidade significante de sódio;
A temperatura relativamente alta do efluente poderá restringir o tipo de
tecnologia para o tratamento que visa o reúso da água ou necessitar um
resfriamento prévio.
EXEMPLO 2
Para o fluxo chamado “Condensado B” da área de evaporação, ele também é
reaproveitado em outras áreas do processo produtivo e sem tratamento prévio.
16
Porém, existe uma parte deste fluxo que frequentemente é descartado devido a
sua geração em excesso ou contaminado por arraste de licor. Como exemplo,
em 2011 na fábrica designada B, as características deste fluxo foram
levantadas ao longo de um mês e podem ser resumidas a seguir:
Como esse fluxo é gerado em um processo de evaporação, a concentração de
sólidos dissolvidos não representa uma variável significante. O que é
importante são as contaminações que acabam sendo arrastadas ou
codestiladas durante o processo de evaporação. Um estudo recente confirma
que o “Condensado B” ou o condensado contaminado poderá ser altamente
toxico.24 Entretanto, com a implementação de tecnologia que permita a reúso
deste fluxo, pode-se reduzir não somente a quantidade de efluente gerado,
como, também o envio de produtos tóxicos para uma estação de tratamento de
efluente geral.
CONCLUSÃO
Existe uma necessidade generalizada tanto mundialmente quanto no Brasil de
reduzir o consumo e a utilização da água, aumentando o seu reúso.
As indústrias de papel e celulose, ao longo das últimas décadas tem reduzido
seu consumo de água de forma significativa. Entretanto, existe ainda a necessidade
de uma maior redução no consumo da água e de aumentar o seu reúso no processo
fabril. Cada vez mais estudos tem demonstrado que novas tecnologias podem
apresentar opções viáveis para serem implantadas nas indústrias de papel e
celulose. Essas tecnologias também possibilitam um melhor gerenciamento
financeiro e ambiental da água.
24
Tatiana Heid Furley; Principais fontes e impactos da ecotoxicidade de efluentes de celulose e papel.
CONGRESSO INTERNACIONAL DE PAPEL E CELULOSE, São Paulo, SP. Outubro 2014
m³/h desvio padrão µS/cm desvio padrão
Média - dia 117 145 234 34
2.800 m³/dia
Vazão Condutividade
17
Anexo n° 1: Quatro dos principais projetos já funcionando ou com sua implantação em andamento pela a SABESP.
Nome do Projeto Local Data Vazão Projeto Vazão Atual Destinação Modo de Distribuição Technologia Tert. OBSERVAÇÕES
ETE Jesus Neto 2012 91.717 m³/mês 46.164 m³/mêsUso indústrial e
construção
Adutora Específica e
Caminhão
Filtração Granular e
depois com
Cartucho
Objetivo Principal: fornecer água de reúso
para indústria textil
Aqualpolo Ambiental ETE da ABC 2016 1000 L/s 600 L/sPolo Petroqúimica
Capuava
Adutora Específica de
16,5 km
MBR, Ultrafiltração
e Osmos Reversa
5° maior projeto de reuso no mundo (SPE
entre SABESP e Foz do Brasil)
Projeto Santa ConstânciaETE Parque Novo
Mundo10 L/s - Industria Textil Adutora Específica
Ultrafiltração
seguida de troca
ionica (zeolita)
Projeto Pólo Leste ETE São Miguel 150 L/s
Industria
Nitroquímica e
outras
Adutora EspecíficaBioreatores de
membranaTecnologia KOCH
18
Anexo n° 2: As principais plantas de papel e celulose no Brasil.
NOME DA
EMPRESALINK DESCRIÇÃO BRACELPA / IBA LINK REVELANTE DA EMPRESA
PRINCIPAIS
PRODUTOS
PRODUÇÃO DE
CELULOSE E PAPEL
FIBRIA http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/66http://fibria.infoinvest.com.br/pt
b/5716/relatorio2013.pdf
Celulose
Eucalipto
5.257.000 T/ANO
[1]
SUZANO PAPEL E
CELULOSEhttp://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/129
http://ri.suzano.com.br/ptb/s-4-
ptb.html.Papel e Celulose 3.200.000 T/ANO[2]
KLABIN http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/68
http://www.klabin.com.br/pt-
br/paginas/relatorios-de-
sustentabilidade
Papel e Celulose 1.788.000 T/ANO[3]
ELDORADO BRASIL http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/472
http://www.eldoradobrasil.com.
br/static/file/eldorado-jn-3907-
14.pdf
Celulose
Eucalipto1.270.000 T/ANO[4]
VERACEL http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/73
http://www.veracel.com.br/Link
Click.aspx?fileticket=sigzn7-
ewE8%3D&tabid=80&mid=452
Celulose
Eucalipto1.121.904 T/ANO[5]
CENIBRA http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/46
http://www.cenibra.com.br/ceni
bra/Cenibra/pdf/relatoriodesust
entabilidadecenibra2012.pdf
Papel e Celulose1.203.596
ADT/ANO[6]
INTERNATIONAL
PAPERhttp://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/123
http://extapps.mz-
ir.com/rao/internationalpaper/20
13/
Papel e Celulose810.000 T
Celulose/ANO[7]
CMPC CELULOSE
RIOGRANDENSEhttp://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/120
http://www.celuloseriograndens
e.com.br/docs/dl/Relatorio_de_
sustentabilidade_2012.pdf
Papel e Celulose451.500 T
Celulose/ANO[8]
LWARCEL http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/126
http://www.lwarcel.com.br/site/
content/lwarcel/meio_ambiente
_atividade_industrial.asp
Celulose
Eucalipto250.000 T/ANO[9]
[1] FIBRIA – RELATORIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://fibria.infoinvest.com.br/ptb/5716/relatorio2013.pdf[2] SUZANO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2012.pdf; http://ri.suzano.com.br/ptb/s-4-ptb.html.[3] KLABIN – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://rs.klabin.com.br/[4] ELDORADO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.eldoradobrasil.com.br/static/file/eldorado-jn-3907-14.pdf[5] VERACEL – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.veracel.com.br/LinkClick.aspx?fileticket=sigzn7-ewE8%3D&tabid=80&mid=452[6] CENIBRA – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf http://www.cenibra.com.br/cenibra/Cenibra/pdf/relatoriodesustentabilidadecenibra2012.pdf[7] CMPC Rio Grandense - Relatorio_de_sustentabilidade_2012.pdf[8] INTERNATIONAL PAPER - IP_RA2013-BR_pt.pdf[9] LWARCEL - http://www.lwarcel.com.br/site/content/lwarcel/meio_ambiente_atividade_industrial.asp
19
Anexo n° 3: Nomes das bacias hídricas, as quantidades da água captada e as quantidades de efluente gerado.
NOME DA EMPRESA
PRINCIPAIS UNDIADES
FABRIS - CELULOSE E
PAPEL
BACIAS HÍDRICASCAPTAÇÃO
DE ÁGUA
GERAÇÃO DE
EFLUENTEUnidade
Aracruz, ES. Rio Doce 33,8 28,0 m³/tsa
Três Lagoas, MT. Rio Paraná 28,7 22,6 m³/tsa
Jacareí, SP. Rio Paraíba do Sul 24,9 21,7 m³/tsa
Suzano, SP. Rio Tietê
Limeira, SP. Rio Piracicaba
Mucuri, BA. Rio Mucuri
Imperitriz, MA. Rio Tocantins - -
Telêmaco Borba, PA. Rio Tibagi - m³/ton papel
Octacilia Costa, SC. Rio Canoas - m³/ton papel
ELDORADO BRASIL (4) Três Lagoas, MT. Rio Paraná - - m³/tsa
VERACEL (5) Eunápolis, BA. Rio Jequitinhonha 25,3 21,1 m³/tsa
CENIBRA (6) Ipatinga, MG. Rio Doce 47,6 40,5 m³/ton papel
Mogi Guaçu, SP. Rio Mogi Guaçu
Três Lagoas, MT. Rio Paraná
Luiz Antôntio, SP. Rio Mogi Guaçu
CMPC CELULOSE
RIOGRANDENSE (8)Guaiba, RS. Lago Gauíba 37,1 29,7 m³/tsa
LWARCEL (9) Lençois Paulísta, SP.Poços Artesenais /
Rio Lençóis23,0 21,0 m³/tsa
[1] FIBRIA – RELATORIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://fibria.infoinvest.com.br/ptb/5716/relatorio2013.pdf[2] SUZANO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2012.pdf; http://ri.suzano.com.br/ptb/s-4-ptb.html.[3] KLABIN – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://rs.klabin.com.br/[4] ELDORADO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.eldoradobrasil.com.br/static/fi le/eldorado-jn-3907-14.pdf[5] VERACEL – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.veracel.com.br/LinkClick.aspx?fileticket=sigzn7-ewE8%3D&tabid=80&mid=452[6] CENIBRA – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf http://www.cenibra.com.br/cenibra/Cenibra/pdf/relatoriodesustentabilidadecenibra2012.pdf[7] CMPC Rio Grandense - Relatorio_de_sustentabilidade_2012.pdf[8] INTERNATIONAL PAPER - IP_RA2013-BR_pt.pdf[9] LWARCEL - http://www.lwarcel.com.br/site/content/lwarcel/meio_ambiente_atividade_industrial.asp
FIBRIA (1)
SUZANO PAPEL E
CELULOSE (2)
INTERNATIONAL PAPER (7)
m³/ton papel
m³/ton papel
33,7 27,4
KLABIN (3) 37,0
49,0 45,8
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