Carbonização da madeira

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1 CONTROLE AMBIENTAL NA INDÚSTRIA DE CARVOEJAMENTO Carbonização da madeira Atividade impactante? Que tipo de impacto? 1

2 Sistemas de carbonização - aumento da produtividade; - menos esforços físicos dos trabalhadores e; - condições dignas de trabalho. Perdas no processo x economia 2

3 Carvoejamento (31%) (28%) (100%) (22%) (19%) (Mezerette e Girard, 1996); Rendimento gravimétrico da carbonização Pimenta et al. (2008) 3

4 Impactos Ambientais do carvoejamento Principais compostos poluentes contidos na fumaça da carbonização classificação (3): pós e partículas em suspensão (que são constituídos de fuligem, pó de carvão e cinzas); GNC (que se compõem principalmente de CO, CO 2,H 2 e traços de CH 4 ); Compostos orgânicos condensáveis (são mais de 600 compostos dissolvidos no ácido pirolenhoso - compostos leves e alcatrão) (Mezerette e Girard, 1996); Pimenta et al. (2008) Impactos Ambientais do carvoejamento Grupos Químicos Poluentes Presentes na Fumaça GNC CO, CO 2,H 2 e CH 4 mais importantes são o CO 2 e o CO; SO x na fumaça da carbonização é muito pequena, estando abaixo dos limites de detecção pelos métodos convencionais de medição dos efluentes gasosos; NO x formados em altas temperaturas de carbonização ( 600ºC). 4

5 Problemas ocasionados no homem... Presença do CO: redução da habilidade do organismo para transportar oxigênio; constrição dos músculos e vasos sanguíneos ; estresse cardíaco. Impactos Ambientais do carvoejamento Porcentagem aproximada de GNC presentes na fumaça da carbonização Pimenta et al. (2008) 5

6 Impactos Ambientais do carvoejamento Compostos Orgânicos Condensáveis - COC alcatrão solúvel e insolúvel hidrocarbonetos poliaromáticos potencial de causar impactos ao ambiente em função de suas propriedades mutagênicas e carcinogênicas. Pimenta et al. (2008) 6

7 Pimenta et al. (2008) Avaliação da Toxicidade Aguda e Mutagenicidade Environmental Mutagen Information Centre 671 poluentes orgânicos estão presentes na atmosfera; Alcatrão vegetal hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs) atividade consideravelmente cancerígena e mutagênica; Os derivados nitrogenados policíclicos (Aza-arenes), encontrados no alcatrão vegetal, são citados na literatura por possuir atividade cancerígena semelhante aos PAHs. 7

8 671 compostos orgânico 4 grupos 77 são biologicamente ativos (30) G1 G2 G3 G4 Cancerígenos conhecidos Provavelmente cancerígenos Aparecimento de tumores e/ou câncer Mutagênico Estimativa de poluentes na carbonização Hidrocarb. poliaromáticos 8

9 Nascimento et al. (2006) Nascimento et al. (2006) 9

10 Controle da Poluição em Carvoejamento Métodos alternativos - Condensadores Métodos industriais Queimadores Separação de Pó e Partículas maiores Característica Aumento no rendimento da carbonização; Utilização de produtos derivados queima, destilação fracionada; Aumento da produtividade, da qualidade do carvão vegetal; Melhoria das condições ambientais e ocupacionais; Reciclagem de produtos (gases) utilizada como fonte de energia durante a carbonização e para iniciar novos ciclos de carbonização. 10

11 Característica Combustível praticamente isento de cinzas e enxofre; Fluidez adequada para combustão em queimadores; Nos produtores de carvão vegetal, o alcatrão é considerado um resíduo do processo, sendo que este pode ser utilizado para gerar energia. Controle da Poluição com o Uso de Queimadores 11

12 -Líquido pirolenhoso condensado Fração aquosa marron; água, ácido acético, metanol e acetona; ácido acético indústria química, preparação de pigmento branco, plástico, pele artificial; metanol vernizes e lacas. - Alcatrão insolúvel Fração negra oleosa; fenóis químicas e farmacéuticas; preservativos da madeira; solventes. 12

13 13

14 Controle da Poluição em Carvoejamento Planta de carbonização com Forno Container da empresa BRICARBRAS 14

15 Controle da Poluição com o Uso de Queimadores Gonçalves et al. (2010) Controle da Poluição com o Uso de Queimadores Andrade & Gonçalves (1999) 15

16 Controle da Poluição em Carvoejamento A fumaça poluente gerada durante a carbonização é queimada e o calor resultante alimenta a estufa com ar quente e destruir termicamente as substâncias tóxicas (sem causar impacto ambiental), inclusive o metano. Na estufa de secagem de lenha há a possibilidade de secar 250 st de lenha de 30 a 48 hs. Biomassa & Energia, v. 3, n. 1, 2006 Controle da Poluição em Carvoejamento 16

17 Controle da Poluição em Carvoejamento Controle da Poluição em Carvoejamento PÓ e POEIRA A separação é realizada utilizando-se a força centrífuga por meio de ciclones; Ciclone baixa eficiência instalação de exaustores após os ciclones (agentes de aglomeração de partículas); Para aumentar a eficiência do sistema depois dos exaustores deve ser instalados filtros que irão reter essas partículas de diâmetros reduzidos, não sendo assim liberadas para a atmosfera. 17

18 Controle da Poluição em Carvoejamento Outros... Complementares mas inviáveis em algumas carvoarias alto custo e gasto energético baterias de fornos rabo-quente; Biofiltro Trata compostos orgânicos voláteis Similar ao lodo ativado, pois microorganismos oxidam os compostos orgânicos a CO 2 e H 2 O. A principal diferença é que no biofiltro os microorganismos estão imobilizados no material filtrante ou de empacotamento, enquanto que no lodo ativado os microorganismos estão dispersos na suspensão líquida; Lavador de gases atuam sobre a corrente dos gases, resultando em gases isentos de fuligem na chaminé. Precipitador eletrostático Função remover matéria particulada da fumaça, poeira, alcatrão, gases de combustão ou de outras correntes gasosas. Esse equipamento remove até 99,5% da massa total de particulado. Umidade RGCV Emissões Fonte: Arcelormittal Floresta,

19 INSTRUÇÃO NORMATIVA IBAMA Nº 112, DE 21 DE AGOSTO DE 20 Art. 1 O Documento de Origem Florestal - DOF, instituído pela Portaria/MMA/ n 253, de 18 de agosto de 2006 constitui-se licença obrigatória para o controle do transporte e armazenamento de produtos e subprodutos florestais de origem nativa, inclusive o carvão vegetal nativo. Código florestal e normas correlatas. Brasília : Senado Federal, Subsecretaria de Edições Técnicas, Constituem contravenções penais, puníveis com três meses a um ano de prisão simples ou multa de uma a cem vezes o salário-mínimo mensal, do lugar e da data da infração ou ambas as penas cumulativamente: h) receber madeira, lenha, carvão e outros produtos procedentes de florestas, sem exigir a exibição de licença do vendedor, outorgada pela autoridade competente e sem munir-se da via que deverá acompanhar o produto, até final beneficiamento; i) transportar ou guardar madeiras, lenha, carvão e outros produtos procedentes de florestas, sem licença válida para todo o tempo da viagem ou do armazenamento, outorgada pela autoridade competente. INSTITUTO DE DEFESA AGROPECUÁRIA E FLORESTAL DO ESPÍRITO SANTO/IDAF Instrução Normativa Nº 003, de 22 de julho de Artigo 4º - A localização dos fornos de carvão vegetal somente será autorizado para empreendimentos que respeitarem as seguintes faixas de restrição: I (quinhentos) metros da sede dos municípios, contados a partir do limite do perímetro urbano. Neste caso também se enquadram os distritos consolidados em que haja definição de perímetro urbano. II (trezentos) metros de núcleos habitacionais não definidos como perímetro urbano, contados a partir do limite da área residencial ou quaisquer outras residências. III (trezentos) metros de rodovias federais. IV (duzentos) metros de rodovias estaduais. 1º - O IDAF poderá, com base em parecer técnico fundamentado, autorizar a localização e operação de fornos de carvão vegetal dentro das faixas de restrição, caso exista um eficiente sistema de controle e tratamento de emissões. 19

20 Carvão de bambu é alternativa ecológica à lenha Cientistas preveem que a queima de madeira por famílias africanas vai liberar o equivalente a 6,7 bilhões de toneladas de gases de efeito estufa na atmosfera até Além disso, a fumaça emitida pela queima mata cerca de 2 milhões de pessoas por ano, principalmente mulheres e crianças. Até 2030, estima-se a morte prematura de 10 milhões de pessoas devido à inalação de gases que vêm da queima da madeira. 05/12/2011 Fonte: 20