COPROCESSAMENTO SOLUÇÃO SEGURA E
DEFINITIVA PARA A DESTINAÇÃO FINAL
AMBIENTALMENTE ADEQUADA DE RESÍDUOS
COPROCESSAMENTO: PROCESSO
DE RECICLAGEM
Processo de valorização de resíduos, que consiste no
reaproveitamento/reciclagem de resíduos industriais como
substitutos parciais do combustível e/ou da matéria prima no
processo de produção de cimento (clínquer).
Instrução Normativa 1 / 2.013 do Ibama:
Operações de Reciclagem:
R1: COPROCESSAMENTO
O QUE OCORRE COM O RESÍDUO
NO FORNO?
Representa a utilização das excelentes condições do
processo
de
fabricação
de
cimento
para
reaproveitamento/recuperação de diversos tipos de
resíduos industriais de forma segura e definitiva.
Os componentes orgânicos dos resíduos
destruídos, havendo o aproveitamento energético.
são
Os componentes inorgânicos se combinam com os
elementos já existentes nas matérias-primas do cimento,
não havendo geração de resíduos.
ROTA DOS COMPONENTES DOS
RESÍDUOS NO FORNO
Resíduo
Componentes orgânicos
Altas temperaturas
Longo tempo de residência
Alta turbulência
Atmosfera oxidante
Componentes inorgânicos
Cinzas
Solução sólida
99,99% de destruição
CO2 + H2O
Clínquer
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
metais
SOLUÇÃO PARA DESTINO DE RESÍDUOS
DE OUTROS SETORES INDUSTRIAIS
Alumínio
Papel & Celulose
Automotores
Petroquímica
Embalagens
cimento
Energia elétrica
Metalurgia
Pneus
Química
Siderurgia
GRANDE VARIEDADE DE RESÍDUOS
PASSÍVEIS DE COPROCESSAMENTO
Resíduos com bom valor calorífico
Solvente
Resíduos oleosos
Óleos usados (de carro e fábricas)
Graxas
Lama de processos químicos
Fundos de destilação
Resíduos de empacatomento
Resíduos de fábricas de borracha
Pneus usados
Resíduos de picagem de veículos
Resíduos têxteis
Resíduos plásticos
Serragem
Resíduos de fábricas de papel
Lama de esgoto municipal
Farinha e ossos de animais
Grãos de validade vencida
Resíduos com baixo valor
calorífico
Resíduos aquosos
Água poluída com solventes
Água de processos químicos
Água de plantas de pintura
Lama derivada de esgoto industrial
Matérias-primas alternativas
Lama com alumina (alumínio)
Lamas siderúrgicas (ferro)
Areia de fundição (sílica)
Terras de filtragem (sílica)
Refratários usados (alumínio)
Resíduos da fabricaçào de
vidros (flúor)
Gesso
Cinzas
Escórias
RESÍDUOS NÃO PASSÍVEIS DE
COPROCESSAMENTO
Resíduos não permitidos para coprocessamento segundo a
CONAMA 264/99 e a RESOLUÇÃO CEMA 76/09:
Radioativos
Explosivos
Serviços de saúde
Domésticos (resíduo bruto)
Agrotóxicos
Organoclorados
INDICADORES DO COPROCESSAMENTO
•
Complexo sistema de filtração de gases;
•
Matérias-primas em contracorrente com os gases de
exaustão;
•
O turbilhonamento favorece a incorporação das cinzas ao
clínquer;
•
Ambiente alcalino;
•
Altas temperaturas 1.450 – 2.000 °C;
•
Alta permanência dos gases 4-6 seg. e do material até
40 minutos;
•
Forno e chaminé monitorados ‘on line’ 24 horas por dia.
1º INDICADOR: OS FILTROS
Sistema de filtração
na exaustão dos gases
nos fornos de cimento de
alta eficiência
Permite o monitoramento de:
- materiais particulados
- CO
- THC
- NOx,
- O2
- dioxinas e furanos
2º INDICADOR: ALIMENTAÇÃO
CONTRA CORRENTE
Matérias-primas:
-Calcário, Argila, Minério de
Ferro são alimentadas a
temperatura ambiente
O encontro das matérias-primas a temperatura
ambiente com gases a 350 ºC, cria condições
favoráveis à condensação de metais pesados
ou outros materiais volatilizados no forno,
facilitando o retorno destes para seu interior
3º INDICADOR: O EFEITO “ATRITO”
Corte A-B
Corte A-B
4º INDICADOR: ATMOSFERA ALCALINA
O Forno trabalha com sistema de tiragem
sob pressão negativa. Por este motivo
não existe o risco da emissão dos gases
antes de passarem pelo processo de
Filtração.
A atmosfera alcalina no
interior do forno favorece
neutralização de contaminantes
a
5º INDICADOR: ALTAS TEMPERATURAS
A parte inorgânica é
fundida e incorporada à
estrutura cristalina do
clínquer
A parte orgânica dos resíduos é
completamente destruída pelas
altas temperaturas, atmosfera
alcalina e tempo de permanência
no forno.
Região de queima
Temperatura
de
1450 ºC a 1.500 ºC
-Chama
Temperatura
até 2000 ºC
:
de
6º INDICADOR: TEMPO DE RESIDÊNCIA
Materiais sólidos com residência
de 40 min. suficientes para
assegurar
a
absorção
no
clínquer
Materiais gasosos com
tempo de residência de
4~6 seg, suficientes para
assegurar a destruição
dos
compostos
orgânicos
7º INDICADOR: O MONITORAMENTO
Os fornos de cimento são monitorados
24 horas/dia por sistemas
automatizados e por pessoal qualificado
Pontos de Controle
MONITORAMENTO AMBIENTAL
Realizado pela MONITORE ENGENHARIA E PLANEJAMENTO
AMBIENTAL
CONTROLE NO PAINEL CENTRAL
-
-
Consumo de resíduos
Monitoramento
contínuo
poluentes atmosféricos
Performance do eletrofiltro
de
MONITORAMENTO NA FONTE –
EMISSÕES ATMOSFÉRICAS
•
CONTÍNUO: Monitoramento e acompanhamento diário,
on-line, do forno de clinquerização dos resultados de MP,
THC, SOx, NOx, CO e O2.
•
NÃO-CONTÍNUO (Semestral): MP, THC, SOx, NOx, CO e
O2, Metais, HCl, HF, Cianeto, SO2 e PCOPS-EDR,
Dioxinas e Furanos, materiais que entram, circulam e
saem do forno.
Observação: Os parâmetros
monitorados
continuamente
também são monitorados nas
campanhas periódicas visando
controle
operacional
dos
monitores contínuos.
SISTEMA DE MONITORAMENTO
CONTÍNUO:
MP, CO, O2, SO2, NO/NO2 e THC
NOx
NOx:
1242
mg/Nm3 (a
Situação 1:
• Coque
• N: 1,71%
7% O2)
Redução:4
8%
NOx:
649
mg/Nm3 (a
7% O2)
Situação 2:
• Resíduo: Estireno
• N: 0,2%
MONITORAMENTO NO ENTORNO
MONITORAMENTO PERIÓDICO
Águas superficiais e sedimentos:
9 pontos de coleta de amostras localizados
na área de influência do empreendimento.
NÃO HÁ LANÇAMENTO DE EFLUENTE
Águas subterrâneas:
5 pontos de coleta de amostras
Qualidade do Ar:
2 estações de monitoramento da qualidade
do ar para PTS, SO2 e NO2
Bioindicadores:
2 estações localizadas próximas à
estações de monitoramento da qualidade
do ar
MONITORAMENTO DE ÁGUAS
SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS
GESTÃO AMBIENTAL BIOMONITORAMENTO
O trabalho consiste na exposição de espécies vegetais na área da
fábrica e numa área controle. Esse monitoramento é denominado de
biomonitoramento ativo, uma vez que os indivíduos são introduzidos na
área a ser monitorada.
O biomonitoramento é feito em 3 campanhas durante o ano, com
espécies selecionadas via EIA/RIMA da unidade e plantas regionais.
Objetivo: avaliar o impacto da poluição atmosférica em plantas nativas,
as quais são cultivadas simultaneamente em pontos específicos dentro
da empresa e na estufa do Setor de Ciências Agrárias da UFPR.
Um dos 4 pontos de biomonitoramento
MONITORAMENTO NO ENTORNO (PTS, NOx, SOx)
VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO
COPROCESSAMENTO
•
Eliminação definitiva, técnica e ambientalmente segura dos
resíduos;
•
Substituição de recursos energéticos não renováveis por fontes
alternativas de energia;
•
Preservação de jazidas;
•
Uso de tecnologia e instalações existentes;
•
Não afeta qualidade do produto;
•
As emissões atmosféricas são mantidas muito abaixo dos limites
de emissões;
•
Geração de empregos, renda e impostos.
COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE
CIMENTO NÃO É INCINERAÇÃO
ASPECTOS CONCEITUAIS:
DIFERENÇAS
I.
COPROCESSAMENTO: Processo de valorização de
resíduos SEM VALOR COMERCIAL, que consiste na
recuperação e reciclagem de resíduos para fins de
uso como substitutos parciais do combustível e/ou da
matéria prima no processo de produção de cimento
(clínquer).
II.
INCINERAÇÃO: Processo de tratamento térmico de
resíduos. O calor gerado pode ou não ser aproveitado
como forma de produção de energia elétrica e vapor.
DIFERENÇA: RECUPERAÇÃO/RECICLAGEM VS
TRATAMENTO
ASPECTOS LEGAIS: DIFERENÇAS
I.
RESOLUÇÃO CONAMA
• COPROCESSAMENTO: Resolução Conama 264/99
• INCINERAÇÃO: Resolução Conama 316/02
II.
INSTRUÇÃO NORMATIVA 1 DO IBAMA DE 25 DE
JANEIRO DE 2013
• COPROCESSAMENTO:
OPERAÇÃO
DE
RECICLAGEM (R1)
• INCINERAÇÃO:
OPERAÇÃO DE TRATAMENTO
(D10)
HIERARQUIA DE AÇÕES NO MANEJO E
DESTINAÇÃO FINAL DE RESÍDUOS
SÓLIDOS
HIERARQUIA DE SOLUÇÕES NA
DESTINAÇÃO FINAL DE RESÍDUOS
Prevenção
RECICLAGEM
RECUPERAÇÃO
Evitar a geração
de resíduos
Redução
Diminuir a demanda por
matérias-primas
Reuso
Maximizar a vida útil dos materiais
Reciclagem Material
Reprocessar resíduos
Co-processamento
Aproveitamento de energia e minerais
Incineração ou Tratamento Físico-Químico
Destruição/ neutralização de resíduos
TRATAMENTO
DISPOSIÇÃO
Disposição Final Controlada
Aterros
Encapsulamento para reutilização futura
ALTERNATIVAS DE DESTINAÇÃO
DE RESÍDUOS
RESÍDUOS
Coprocessamento
Incineração
Solução
Definitiva
Geração de
cinzas
Aterros
Geração de
passivo
ASPECTOS ECONÔMICOS E
SOCIAIS
COPROCESSAMENTO
–
Estrutura existente e viabilizada economicamente para a produção de
cimento;
–
Investimento adicional necessário para sistemas de preparo e
alimentação ao forno viabilizado através do coprocessamento de
resíduos industriais;
–
O coprocessamento de Resíduos Sólidos Urbanos sem valor comercial
e não passíveis de reciclagem material, representa uma alternativa para
a produção de CDR – Combustível Derivado De Resíduo para fins de
substituição energética de combustível fóssil e aterro evitado (ganho
ambiental);
–
Não conflita com interesses de organização de catadores pois são
utilizados para recuperação energética apenas aquela parcela
resíduos rejeitada pelos catadores e sem valor comercial.
de
ASPECTOS ECONÔMICOS E
SOCIAIS
INCINERAÇÃO
- Investimento específico para viabilizar a incineração de resíduos
que necessita de grande quantidade para retorno do investimento;
- Mesmo para fins de produção de energia elétrica não representa a
melhor opção do ponto de vista econômico;
- Dependendo de condições específicas pode representar uma
solução para evitar aterro, após esgotadas as possibilidades de
reciclagem e recuperação energética.
ASPECTOS TÉCNICOS E
AMBIENTAIS
COPROCESSAMENTO
X
INCINERAÇÃO
CONDIÇÕES OPERACIONAIS USUAIS
DOS FORNOS DE CIMENTO E
INCINERADORES
Parâmetro
Forno de
Cimento
Incinerador
Tmax dos gases
>2200 °C
< = 1480 °C
Tmax dos sólidos
1420° - 1480 °C
< = 1370 °C
Tempo de residência
dos gases no forno
6 - 10 segundos
0 - 3 segundos
Tempo de retenção
dos sólidos no forno
0 – 30 minutos
2 - 20 minutos
sim
sim
>100.000
>10.000
Condição de
oxidação
Turbulência
(N° de Reynolds )
ASPECTOS TÉCNICOS E AMBIENTAIS
– ANÁLISE COMPARATIVA
ATERRO
INCINERAÇÃO
COPROCESSAMENTO
APROVEITAMENTO
ENERGÉTICO
.
.
.
APROVEITAMENTO DE
MATERIAIS
.
.
.
DUSTRUIÇÃO TOTAL
.
.
.
ELIMINAÇÃO COMPLETA
DOS RESÍDUOS
.
.
.
PRODUTO
.
.
.
ECONOMIA DE RECURSOS
NATURAIS
.
.
.
CUSTO RELATIVO R$/ton.
100-200
1500-3000
130-1000
ASPECTOS AMBIENTAIS
As excelente condições do processo de produção de
cimento favorecem com grande margem de segurança o
atendimento integral dos limites de emissão atmosférica,
assegurando a qualidade do produto (clínquer).
A fabricação cimento apresenta excelentes condições para
reaproveitamento/recuperação de forma segura e definitiva
de diversos tipos de resíduos.
CONCLUSÃO
Do ponto de vista conceitual, legal, técnico e ambiental a
tecnologia de coprocessamento não pode ser considerada
e nem confundida com a incineração.
Oferece vantagens sociais, ambientais e econômicas.
Representa uma solução ecoeficiente
princípios de sustentabilidade.
atendendo
os