CONTROLE AMBIENTAL NA INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPEL. Contextualização. tratamento com solução química. dissociação de 50% de seus componentes
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- Maria do Pilar de Almeida Carlos
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1 CONTROLE AMBIENTAL NA INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPEL Contextualização Fabricação de celulose processo químico digestão da celulose tratamento com solução química dissociação de 50% de seus componentes separação de fibras e remoção de substâncias indesejáveis processo kraft 1
2 Poluição atmosférica Resolução CONAMA 05 de 15/06/1989 Institui o PNQA Resolução CONAMA 03 de 28/06/1990 Limites máximos de emissão para qualquer fonte poluidora Emissões Atmosféricas no Processo Kraft Principais Poluentes Aéreos 1) Material Particulado (MP) 2) Compostos de Enxofre Total Reduzido (TRS) 3) Óxidos de Enxofre e Nitrogênio (SO x,no x ) 4) Cloro e Dióxido de Cloro 5) Compostos Orgânicos Voláteis (VOC) 2
3 Emissões Atmosféricas no Processo Kraft Controle complexo 4 principais gases: Dimetil sulfeto; Dimetil dissulfeto; Sulfeto de hidrogênio Metil mercaptana Três grandes grupos: - Materiais particulados; - Compostos reduzidos de enxofre; - Outros gases 1) Material Particulado (MP) Partículas microscópicas (<30 µm) Importância: penetram no sistema respiratório, podendo causar danos a saúde humana Fontes: caldeira de recuperação (Na 2 SO 4,Na 2 CO 3 ), caldeira de biomassa, forno de cal, tanque dissolução de fundidos 3
4 1) Material Particulado (MP) Partículas microscópicas (<30 µm) Importância: penetram no sistema respiratório, podendo causar danos a saúde humana Fontes: caldeira de recuperação (Na 2 SO 4,Na 2 CO 3 ), caldeira de biomassa, forno de cal, tanque dissolução de fundidos 2) Enxofre Total Reduzido (TRS) Compostos: H 2 S, CH 3 SH, CH 3 SCH 3, CH 3 S 2 CH 3 Importância : odores a concentrações extremamente baixas Fontes: digestores, evaporadores, caldeira de recuperação 4
5 2) Enxofre Total Reduzido (TRS) Formação tem início com o ataque dos íons hidrossulfetos e dos íons sulfetos aos grupos metoxilas da lignina: LigOCH3 + HS - CH3SH + LigO - LigOLigOCH3 + S -- CH3S - + LigO - CH3SH + OH - CH3S - + H2O LigOCH3 + H3S- CH3SCH3 + LigO - 2 CH3SH + ½ O2 CH3SSCH3 + H2O 2 CH3SH CH3S CH3 + H2S CH3SCH3 + OH - CH3S - + CH3OH CH3SCH3 + OH - CH3S - + CH3OH Emissão de ERT Fonte Emissão, m3/tsa Lavagem e depuração Evaporadores 10 Caldeira de recuperação Tanque de dissolução 600 Forno de cal
6 3) Óxidos de Enxofre e Nitrogênio Compostos: SO 2,NO x Importância: OUTROS GASES danos no trato respiratório humano, corrosão, danos a vegetação Fontes: SO 2 : caldeira de recuperação, caldeira de biomassa, forno de cal NO x : forno de cal, caldeira de biomassa, caldeira de recuperação OUTROS GASES 4) Cloro e Dióxido de Cloro Importância: corrosão, tóxicos à saúde humana Fontes: plantas de branqueamento 6
7 OUTROS GASES 5) Compostos Orgânicos Voláteis (VOC) Compostos: álcoois, terpenos, fenóis Importância: tóxicos, reações fotoquímicas na atmosfera com produção de ozônio Fontes: digestores, evaporadores Fontes de Emissão dos Poluentes Aéreos MP, TRS, SO 2 MP, SO 2, NO X MP, MP, TRS, TRS SO 2, NO X Cl 2, ClO 2 Caldeira de Recuperação Caldeira de Biomassa Tanque de Dissolução Forno de Cal Branqueamento 7
8 Fontes de Emissão dos Poluentes Aéreos EMISSÃO FONTE PRIMÁRIA FONTE SECUNDÁRIA Compostos Reduzidos de Enxofre Digestor Evaporador de múltiplo efeito Caldeira de recuperação Tanque de dissolução Forno de cal Depuradores de lavagens da polpa Silos de cavaco quando aquecidos Tanques de caustificação MP Dióxido de Enxofre Caldeira de recuperação Forno de cal Tanque de dissolução Caldeira de geração devapor Caldeira de geração de vapor Secagem da celulose Caldeira de recuperação Forno de cal Incinerador para queima de gases Poeiras das operações de descascamento Picador Armazenagem e combustão de resíduos combustíveis Equipamentos para o Controle das Emissões Atmosféricas 8
9 Classificação Quanto à eficiência varia de 50 a 99,9% de remoção tamanho da partícula Quanto ao estado físico do poluente coletores secos coletores úmidos coletores de gases e vapores Seleção do Equipamento 9
10 Equipamentos de Controle mais Utilizados na Indústria de Celulose Material Particulado (MP) Precipitadores eletrostáticos, lavadores de gases, ciclones (associados ou não), filtros de manga Enxofre Total Reduzido (TRS) Incineração (forno de cal, caldeira de biomassa, caldeira de recuperação) Óxidos de Enxofre e Nitrogênio condições operacionais, lavadores de gases Cloro e Dióxido de Cloro Lavadores de gases Filtro de manga Princípio de operação - partículas removidas por barreira física, atração eletrostática eficiência de remoção 99% a 99,5% Mecanismos de remoção impacto inercial / interceptação coagem material acumulado no tecido age como filtro 10
11 Multiciclones Vantagens Mais eficientes: remoção de particulados: 90% Menor custo Menor área ocupada Desvantagens: Entupimento frequente Manutenção mais intensa Substituição gradativa Não alcançam metas ambientais Ciclones Princípio de operação gás contaminado entra tangencialmente forçando sua tangencialmente, trajetória em ciclone força centrífuga leva as partículas contaminantes para o exterior do vórtice onde colidem com a parede do coletor e caem para poço coletor no fundo eficiência de 50-90% 11
12 Precipitadores Eletrostáticos Mecanismo: ionização de gases força eletrostática indução por meio de campo elétrico íons formados aderem-se a partículas de poeira poeira é removida do fluxo gasoso limpeza: pratos raspadores Eficiência: 99,5-99,8% Uso crescente em celulose e papel Precipitadores Eletrostáticos Princípio de operação corrente direta negativa aplicada ao eletrodo criando descarga de elétrons de alta velocidade que ioniza gás, que por sua vez carrega partículas; partículas carregadas são atraídas para placas coletoras 12
13 lavadores de gases Princípio de operação contaminantes sólidos são transferidaspara um líquido, utilizando o princípio de separação dos ciclones eficiência > 95% Incineradores Mecanismo: combustão Ideal para gases e vapores orgânicos Eficiência: Temperatura da câmara de incineração Tempo de residência dos poluentes Turbulência Velocidade dos gases 13
14 Incineradores Monitoramento das Emissões Aéreas Estações de Qualidade do Ar Material Particulado: Amostrador de grandes volumes (Hi-vol) SO 2 : Amostrador de pequenos volumes (método peróxido de hidrogênio) Amostragem nas Fontes Estacionárias Amostragem contínua (TRS, SO 2, NO x, Opacidade) Amostragem eventual (MP, Cl 2, ClO 2 ) Rede Humana de Monitoramento FIBRIA/CENIBRA Odor 14
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