COPROCESSAMENTO SOLUÇÃO SEGURA E DEFINITIVA PARA A DESTINAÇÃO FINAL AMBIENTALMENTE ADEQUADA DE RESÍDUOS

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1 COPROCESSAMENTO SOLUÇÃO SEGURA E DEFINITIVA PARA A DESTINAÇÃO FINAL AMBIENTALMENTE ADEQUADA DE RESÍDUOS

2 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 / do Ibama: Operações de Reciclagem: R1: COPROCESSAMENTO

3 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 são destruídos, havendo o aproveitamento energético. Os componentes inorgânicos se combinam com os elementos já existentes nas matérias-primas do cimento, não havendo geração de resíduos.

4 ROTA DOS COMPONENTES DOS RESÍDUOS NO FORNO Resíduo Componentes orgânicos Componentes inorgânicos Altas temperaturas Longo tempo de residência Alta turbulência Atmosfera oxidante Cinzas CaO SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 metais 99,99% de destruição Solução sólida CO 2 + H 2 O Clínquer

5 SOLUÇÃO PARA DESTINO DE RESÍDUOS DE OUTROS SETORES INDUSTRIAIS Papel & Celulose Alumínio Automotores Embalagens cimento Petroquímica Metalurgia Energia elétrica Pneus Química Siderurgia

6 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

7 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

8 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 C; Alta permanência dos gases 4-6 seg. e do material até 40 minutos; Forno e chaminé monitorados on line 24 horas por dia.

9 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

10 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

11 3º INDICADOR: O EFEITO ATRITO Corte A-B Corte A-B

12 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 a neutralização de contaminantes

13 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 ºC -Chama : Temperatura de até 2000 ºC

14 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

15 7º INDICADOR: O MONITORAMENTO Os fornos de cimento são monitorados 24 horas/dia por sistemas automatizados e por pessoal qualificado Pontos de Controle

16 MONITORAMENTO AMBIENTAL Realizado pela MONITORE ENGENHARIA E PLANEJAMENTO AMBIENTAL

17 CONTROLE NO PAINEL CENTRAL - Consumo de resíduos - Monitoramento contínuo de poluentes atmosféricos - Performance do eletrofiltro

18 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 O 2. NÃO-CONTÍNUO (Semestral): MP, THC, SOx, NOx, CO e O 2, Metais, HCl, HF, Cianeto, SO 2 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.

19 SISTEMA DE MONITORAMENTO CONTÍNUO: MP, CO, O 2, SO 2, NO/NO 2 e THC

20 NOx Situação 1: Coque N: 1,71% NOx: 1242 mg/nm3 (a 7% O 2 ) Redução:4 8% NOx: 649 mg/nm3 (a 7% O 2 ) Situação 2: Resíduo: Estireno N: 0,2%

21 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, SO 2 e NO 2 Bioindicadores: 2 estações localizadas próximas à estações de monitoramento da qualidade do ar

22 MONITORAMENTO DE ÁGUAS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS

23 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

24 MONITORAMENTO NO ENTORNO - (PTS, NOx, SOx)

25 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.

26 COPROCESSAMENTO EM FORNOS DE CIMENTO NÃO É INCINERAÇÃO

27 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

28 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)

29 HIERARQUIA DE AÇÕES NO MANEJO E DESTINAÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS

30 HIERARQUIA DE SOLUÇÕES NA DESTINAÇÃO FINAL DE RESÍDUOS RECICLAGEM RECUPERAÇÃO Prevenção 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

31 ALTERNATIVAS DE DESTINAÇÃO DE RESÍDUOS RESÍDUOS Coprocessamento Incineração Aterros Solução Definitiva Geração de cinzas Geração de passivo

32 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

33 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.

34 ASPECTOS TÉCNICOS E AMBIENTAIS COPROCESSAMENTO X INCINERAÇÃO

35 CONDIÇÕES OPERACIONAIS USUAIS DOS FORNOS DE CIMENTO E INCINERADORES Parâmetro Forno de Cimento Incinerador Tmax dos gases >2200 C < = 1480 C Tmax dos sólidos C < = 1370 C Tempo de residência dos gases no forno Tempo de retenção dos sólidos no forno Condição de oxidação Turbulência (N de Reynolds ) 6-10 segundos 0-3 segundos 0 30 minutos 2-20 minutos sim sim > >10.000

36 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

37 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.

38 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 atendendo os princípios de sustentabilidade.

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