DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E O APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS DE USINAS TERMELÉTRICAS

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1 1st International Workshop: Advances in Cleaner Production RELATÓRIO SOBRE EXPERIÊNCIA ORGANIZACIONAL DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E O APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS DE USINAS TERMELÉTRICAS Denise Alves Fungaro, Juliana de Carvalho Izidoro e Anderson Oliveira de Andrade 2007

2 INTRODUÇÃO RESÍDUOS TOXÍCOS E PERIGOSOS DANOS À SAÚDE E AO MEIO AMBIENTE PROCESSOS INDUSTRIAIS Composição Química - Acondicionamento - Coleta / Transporte -Tratamento - Disposição final

3 INTRODUÇÃO MATÉRIA-PRIMA REJEITOS PROCESSOS INDUSTRIAIS MINIMIZAÇÃO DOS PROBLEMAS AMBIENTAIS PRODUTO DE MAIOR VALOR AGREGADO

4 INTRODUÇÃO Usinas termelétricas PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA CARVÃO MINERAL - 3 milhões de ton de cinzas de carvão são produzidas no país ao ano PRODUÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS POTENCIALMENTE TÓXICOS

5 INTRODUÇÃO Principais aplicações - Reaproveitamento nas indústrias de materiais de construção ~ 34 % da cinza gerada; - Restante: disposição inadequada; Danos ambientais causados pelas cinzas - Contaminação do solo; - Contaminação de lençol freático; - Contaminação de rios; - Contaminação da vegetação;

6 INTRODUÇÃO - A ampliação das potencialidades de utilização das cinzas de carvão é uma forma de reduzir os problemas ambientais por elas gerados. - Parcerias entre centros de pesquisa e indústrias contribuem para o desenvolvimento de novos materiais a partir de matérias-primas secundárias.

7 INTRODUÇÃO Presente projeto parceria entre: Usina Termelétrica de Figueira - Grupo de pesquisa formado por pesquisadores, estudantes de pós-graduação e graduação; - Auxílio financeiro: CNPq / Companhia Carbonífera do Cambuí Ltda.

8 Usina Termelétrica de Figueira Localização: Município de Figueira (~ hab), nordeste do Estado do Paraná Potencial de geração de energia elétrica: 20MW Administração, operação e manutenção: Companhia Carbonífera do Cambuí Impacto ambiental: cerca de 250 mil ton/ano de resíduos sólidos dispostos inadequadamente

9 ESTRATÉGIA DE AÇÃO Transformação de resíduo em material adsorvente CINZAS DE CARVÃO Fonte de SiO 2 e Al 2 O 3 Tratamento Hidrotérmico NaOH 3,5 mol L -1 T = 100ºC t = 24 h Filtração Lavagem ZEÓLITAS Ampliação do processo de reciclagem Aumento do valor agregado do resíduo poluidor Poucas Aplicações Secagem Diversas Aplicações

10 ESTRATÉGIA DE AÇÃO Aplicações das zeólitas Remoção de metais pesados de efluentes líquidos industriais - CAPACIDADE DE TROCA CATIÔNICA - ADSORÇÃO - CATÁLISE Remoção de dureza da água Remoção de amônia ou íons amônio de resíduos líquidos Purificação e separação de compostos gasosos Inativação de metais pesados tóxicos e/ou radioativos de solos Fertilizantes Catálise química na indústria de petróleo

11 ESTRATÉGIA DE AÇÃO Estudos Realizados - Determinação das condições ótimas para a síntese de zeólitas a partir de diferentes tipos de cinzas de carvão da Usina Termelétrica de Figueira; - Aplicação no tratamento de drenagem ácida de mina DAM gerada nas atividades de mineração; - Aplicação na remediação de solo contaminado; - Aplicação no tratamento de efluente de galvanoplastia; - Aplicação no tratamento de efluente contaminado com corante;

12 RESULTADOS ALCANÇADOS Tratamento de drenagem ácida de mina Atividades de mineração Rejeitos ricos em sulfetos de ferro Oxidação Ar, água e ação de bactérias Danos ambientais carvão siltito pirita DAM DAM Tratada com zeólitas de cinzas de carvão Redução das concentrações de Pb, Cd, Mn, Cu, Cr e As e elevação de ph Acidez e [ ] de metais tóxicos

13 RESULTADOS ALCANÇADOS Remediação de solo contaminado Zn proveniente das cinzas por deposição atmosférica Danos: - Perda da produtividade agrícola; - Redução da qualidade da cadeia alimentar com danos a saúde humana e animal; - Envenenamento de fontes de água; ADIÇÃO DE ZEÓLITA EM SOLO CONTAMINADO REDUÇÃO DA MOBILIDADE E BIODISPONIBILIDADE DO Zn

14 RESULTADOS ALCANÇADOS Tratamento de efluente de galvanoplastia Indústrias de tratamento de superfície Efluentes com altas concentrações de metais dissolvidos Tratamento com zeólitas de cinzas de carvão [ ] do metal e ph dentro dos limites permitidos pela legislação para descarte no meio ambiente (Resolução CONAMA)

15 RESULTADOS ALCANÇADOS Tratamento de efluente contaminado com corante Indústria Têxtil Efluentes com substâncias corantes Tratamento com zeólitas de cinzas de carvão REDUÇÃO DE COR

16 CONSIDERAÇÕES FINAIS - Os resultados mostraram que a implantação da produção de zeólita sintetizada a partir de cinzas de carvão em usinas termelétricas é uma alternativa importante sob os pontos de vista de estratégia econômica e ambiental para a concretização da concepção de Desenvolvimento Sustentável. - O custo da implantação de produção de zeólita de cinzas de carvão foi estimado em R$ 24939,52 / ton de zeolita produzida. Considerando R$ 28,00 / Kg o preço da comercialização da zeólita, um retorno do investimento de implantação (break-even) á partir da produção de 43 toneladas de zeólita. - Próxima etapa: ampliação de escala do processo de zeolitização de cinzas de carvão, cuja proposta foi encaminhada para aprovação da Eletrobrás.

17 PREMIAÇÃO DO PROJETO XIX PRÊMIO JOVEM CIENTISTA DO CNPq Tratamento de efluentes industriais usando material zeolítico preparado com cinzas de carvão Orientação: Dra. Denise Alves Fungaro Estudante: Juliana de Carvalho Izidoro Brasil - Brasília a EDIÇÃO DO PRÊMIO BRAMEX AMBIENTAL Contribuição à Preservação Ambiental em Região de Complexo Carboelétrico Brasil - São Paulo PRÊMIO INTERNACIONAL DA ÁGUA E DA CIÊNCIA Application of zeolite synthesized from fly ash as an adsorbent to the decontamination of wastewater França Cannes 2006 PRÊMIO FERNANDO CERVIÑO LOPEZ - NOVAS TÉCNICAS DE RECICLAGEM Reciclagem de Resíduos Gerados em Usina Termelétrica para Aplicação na Remoção de Corante em Água Brasil - São Paulo 2007

18 OBRIGADA PELA ATENÇÃO DE TODOS!

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