A PRODUÇÃO MAIS LIMPA (P+L) NO SETOR SUCROALCOOLEIRO

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1 Câmara Ambiental do Setor Sucroalcooleiro GT de P+L: Mudanças Tecnológicas Procedimentos A PRODUÇÃO MAIS LIMPA (P+L) NO SETOR SUCROALCOOLEIRO - INFORMAÇÕES GERAIS - 1. Apresentação Este documento tem como objetivo apresentar informações gerais sobre a P+L e sua aplicação no setor sucroalcooleiro, para compartilhamento de conhecimento sobre o assunto de modo a permitir sua discussão no Grupo de Trabalho (GT) de P+L: Mudanças Tecnológicas Procedimentos, criado em 24/11/2002 no âmbito da Câmara Ambiental do Setor Sucroalcooleiro. 2. Introdução O desenvolvimento da agricultura no Período Neolítico significou uma importante transição para a humanidade, a partir da qual o homem passou progressivamente a transformar os diversos recursos naturais em bens e serviços para sua subsistência e melhoria de qualidade de vida. Desde então a história da humanidade pode ser vista como o desenvolvimento progressivo das estruturas que garantam estas transformações, e consequentemente a satisfação de nossas necessidades. Este processo, de uso e transformação de recursos naturais, traz efeitos negativos, como tem ficado cada vez mais evidente conforme se tornam mais intensas e complexas as interações entre a humanidade e a natureza. Este fato fez com que se fizessem necessárias medidas que limitassem os danos causados pela nossa atividade no meio ambiente. As primeiras iniciativas neste sentido, denominadas de controle corretivo, tratavam de reduzir os danos causados ao meio ambiente por resíduos já gerados. São exemplos a colocação de um filtro numa chaminé, a instalação de um processo de tratamento de efluentes e a disposição final adequada dos resíduos.

2 A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais Com o passar do tempo percebeu-se que a geração de resíduos é resultado da ineficiência de transformação de insumos (matérias-primas, água e energia) em produtos, acarretando em danos ao meio ambiente e custos para as empresas. A geração de resíduos passou a ser considerada como um desperdício de dinheiro com compra de insumos, desgaste de equipamentos, horas de empregados, etc, além dos demais custos envolvidos com o seu armazenamento, tratamento, transporte e disposição final. A solução para minimização destes problemas veio com a adoção de técnicas conhecidas como de controle preventivo, significando evitar ou minimizar a geração de resíduos na fonte geradora. São exemplos a minimização do consumo de água, o uso de matérias-primas atóxicas, dentre outras. Desta forma para se atingir a produção sustentável são requeridas ações muito mais amplas, dentre as quais se destaca a chamada Produção Mais Limpa, cujos principais conceitos serão apresentados no próximo item. 3. Conceitos A estratégia de redução (ou eliminação) de resíduos (ou poluentes) na fonte geradora consiste no desenvolvimento de ações que promovam a redução de desperdícios, a conservação de recursos naturais, a redução ou eliminação de substâncias tóxicas (presentes em matérias-primas ou produtos auxiliares), a redução da quantidade de resíduos gerados por processos e produtos, e consequentemente, a redução de poluentes lançados para o ar, solo e águas. Diversos termos, tais como Produção mais Limpa (Cleaner Production), Prevenção à Poluição (Pollution Prevention), Tecnologias Limpas (Clean Technologies), Redução na Fonte (Source Reduction) e Minimização de Resíduos (Waste Minimization) têm sido utilizados ao redor do mundo para definir este conceito. Algumas vezes estes termos são considerados sinônimos, e às vezes complementares, requerendo uma análise aprofundada das ações e das propostas inseridas dentro de cada contexto. A CETESB utiliza os termos Prevenção à Poluição (P2) e Produção mais Limpa (P+L). O primeiro já é consagrado nos EUA (Estados Unidos da América) e foi disseminado pela EPA (Agência Ambiental Americana), através de um Decreto Lei promulgado pelo Governo Federal Americano, em

3 A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais 1990 (Pollution Prevention Act). O segundo foi definido pelo UNEP (Organização Ambiental das Nações Unidas), durante o lançamento do Programa de Produção mais Limpa em As definições e conceitos apresentados a seguir tem a finalidade de promover uma uniformização terminológica relativo ao tema, de modo a facilitar a compreensão deste assunto e ressaltar que qualquer ação que promova a redução ou eliminação de poluentes na fonte geradora deve sempre ser priorizada dentro da hierarquia de gerenciamento ambiental. Produção mais limpa (P+L) É a aplicação contínua de uma estratégia ambiental preventiva integrada aos processos, produtos e serviços, para aumentar a eficiência ambiental e reduzir os riscos ao homem e ao meio ambiente. Aplica-se a: Processos Produtivos: na conservação de matérias-primas, água e energia, na eliminação de matérias-primas tóxicas e na redução na fonte da quantidade e toxicidade dos resíduos e emissões gerados; Produtos: na redução dos impactos negativos dos produtos ao longo do seu ciclo de vida, desde a extração de matérias-primas até a sua disposição final; Serviços: na incorporação das questões ambientais no planejamento e execução dos serviços. (UNEP- United NationsEnvironmental Programme) Produção +Limpa requer mudanças de atitude, garantia de gerenciamento ambiental responsável, criação de políticas nacionais direcionadas e avaliação de alternativas tecnológicas. (Conferência das Américas-1998) Prevenção à Poluição (P2) - ou Redução na Fonte É o uso de práticas, processos, técnicas ou tecnologias que evitem ou minimizem a geração de resíduos e poluentes na fonte geradora, reduzindo os riscos globais à saúde humana e ao meio ambiente. Inclui modificações nos equipamentos, nos processos ou procedimentos, reformulação ou replanejamento de produtos, substituição de matéria-prima e melhorias nos gerenciamentos administrativos e técnicos da entidade/empresa, resultando em aumento de eficiência no uso dos insumos (matérias-primas, energia, água etc). As práticas de reciclagem fora do processo, tratamento e disposição dos resíduos gerados, não são consideradas atividades de Prevenção à Poluição, uma vez que não implicam na redução da

4 A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais quantidade de resíduos e/ou poluentes na fonte geradora, mas atuam de forma corretiva sobre os efeitos e as conseqüências oriundas do resíduo gerado. (USEPA, 1990) É interessante ressaltar que as técnicas de Prevenção à Poluição (P2) fazem parte das de Produção mais Limpa (P+L), mas não são as únicas. Existem, além destas, estratégias de P+L para quando não se consegue evitar ou minimizar a geração do resíduo, e consistem basicamente em buscar outros usos para estes. Para melhor compreender estas técnicas, é interessante apresentar mais dois conceitos: Reuso É qualquer prática ou técnica que permite a reutilização do resíduo, sem que o mesmo seja submetido a um tratamento que altere as suas características físico-químicas. (CETESB, 1998) Reciclagem É qualquer técnica ou tecnologia que permite o reaproveitamento de um resíduo, após o mesmo ter sido submetido a um tratamento que altere as suas características físico-químicas. A reciclagem pode ser classificada como: Reciclagem dentro do processo: Permite o reaproveitamento do resíduo como insumo no processo que causou a sua geração. Exemplo: reaproveitamento de água tratada no processamento industrial; Reciclagem fora do processo: Permite o reaproveitamento do resíduo como insumo em um processo diferente daquele que causou a sua geração. Exemplo: reaproveitamento de cacos de vidro, de diferentes origens, na produção de novas embalagens de vidro. (CETESB, 1998) Quanto tratamos do gerenciamento de um resíduo dentro do conceito de produção mais limpa, devemos ter em mente que existe uma certa hierarquia de preferência dentre as possíveis alternativas, de modo a determinar qual a melhor solução do ponto de vista ambiental. A figura a seguir apresenta esta ordem.

5 Figura 1: Hierarquia de gerenciamento ambiental A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais VANTAGEM AMBIENTAL RELATIVA MAIOR PRODUÇÃO MAIS LIMPA MEDIDAS DE CONTROLE REDUÇÃO NA FONTE (P2) Eliminação/ redução no uso de matérias-primas ou materiais tóxicos; Melhoria nos procedimentos operacionais e na aquisição e estoque de materiais; Uso eficiente dos insumos (água, energia, matérias-primas, etc); Reuso/ reciclagem dentro do processo; Adoção de tecnologias limpas; Melhoria no planejamento de produtos; etc. RECICLAGEM/ RESUO FORA DO PROCESSO TRATAMENTO RESIDUOS DISPOSIÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS RECUPERAÇÃO DE ÁREA CONTAMINADA MENOR Resumidamente esta hierarquia propõe que antes de determinar soluções de tratamento ou destinação final dos resíduos já gerados sejam verificadas alternativas de redução da geração destes resíduos na fonte. Em outras palavras, deve-se sempre tentar evitar (ou ao menos minimizar) a geração dos resíduos, para apenas depois buscar técnicas de reuso e reciclagem destes resíduos fora do processo, e apenas na impossibilidade de usar estas técnicas enviar estes para tratamento e disposição final. 4. Programa de P+L/ P2 A implementação de ações de P+L pelas empresas implica no estabelecimento de um programa, que deve incluir desde o comprometimento da direção com os princípios da P+L até a avaliação de seu desempenho. Além disso, um programa de P+L deve contemplar seu aprimoramento contínuo, ou seja, o estabelecimento de novas metas no final de sua execução, reiniciando o ciclo de implementação.

6 A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais Nesta parte do texto comenta-se brevemente alguns pontos importantes do processo de implantação de um programa de P+L. Para maiores detalhes sobre como implementar estas ações, consultar o Manual de Implementação de um Programa de Prevenção à Poluição da CETESB, disponível para "download" no site ( Quem pode implementar ações de P+L/P2? Qualquer pessoa / organização que: visa otimizar o uso de insumos / recursos disponíveis (água, energia, matérias-primas, etc.); visa reduzir a geração de resíduos ou o uso de substâncias perigosas em suas atividades ou processos produtivos; deseja melhorar a qualidade ambiental local e global; visa o bem estar da comunidade e das futuras gerações; visa operar de forma ambientalmente segura e responsável; deseja alcançar um estágio superior ao de seus concorrentes em relação à melhoria da qualidade ambiental; visa reduzir os custos envolvidos no tratamento de resíduos, na compra de matérias-primas e nos processos produtivos; Como implementar um programa de prevenção à poluição? Qualquer pessoa pode implementar ações de P+L/P2, adotando simples atitudes no seu dia-a-dia, tais como: otimizar o uso de água, energia e demais recursos, evitando o desperdício; dar preferência à compra de materiais que causem menor impacto ambiental; deixar o carro próprio na garagem, reutilizar embalagens; separar materiais recicláveis e enviar para um centro de coleta seletiva. A implementação de ações de P+L/P2 por uma organização implica no desenvolvimento de um Programa de P2. A metodologia sugerida pela CETESB obedece a seguinte seqüência: comprometimento da direção da empresa definição da equipe de P2 elaboração da Declaração de Intenções estabelecimento de prioridades objetivos e metas elaboração de cronograma de atividades disseminação de informações sobre P2 levantamento de dados

7 definição de indicadores de desempenho identificação de oportunidades de P2 levantamento de tecnologias avaliação econômica seleção das oportunidades de P2 implementação das medidas de P2 avaliação dos resultados manutenção do programa A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais Quais os benefícios de implementar um Programa de Prevenção à Poluição? A implementação de ações de P+L/P2 resulta em: melhoria da cidadania e desenvolvimento sustentável melhor qualidade de vida e melhoria da conscientização ambiental melhoria da qualidade ambiental local e global economia de consumo de água e energia redução do uso de matérias-primas tóxicas redução da geração de resíduos aumento da segurança no ambiente de trabalho, com conseqüente redução de afastamentos por acidentes redução ou eliminação de resíduos, com conseqüente redução dos gastos relativos ao gerenciamento dos mesmos minimização da transferência de poluentes de um meio para o outro melhoria do desempenho ambiental redução ou mesmo eliminação de conflitos junto aos órgãos de fiscalização melhoria da motivação dos funcionários melhoria da imagem pública da empresa redução de possíveis conflitos com a comunidade circunvizinha melhoria da competitividade da empresa e da qualidade do produto

8 5. A Produção mais Limpa (P+L) no setor sucroalcooleiro A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais O Setor Sucroalcooleiro, como uma das grandes forças econômicas e de produção de bens no nosso Estado, muito já realizou no sentido de aprimorar e otimizar seu processo produtivo. As fábricas de açúcar e álcool, desde muito tempo, vêm desenvolvendo e implantando medidas que minimizam os impactos ambientais decorrentes de sua atividade produtiva. Muitas dessas medidas estão inseridas no conceito de P+L, porém não são conhecidas e difundidas no setor como tal. Este documento não visa apresentar uma compilação de técnicas de P+L empregadas no setor, uma vez que a maioria delas são de amplo conhecimento dos inúmeros especialistas da área, mas sim mostrar que muito já foi feito e que da somatória dos conhecimentos técnicos específicos do setor produtivo com os de proteção ambiental, muitas outras ações profícuas poderão ser implementadas. Como um documento que reúne uma base teórica inicial de informações para embasar a primeira reunião do GT, apresenta-se na próxima página um fluxograma genérico e simplificado do processo de produção de açúcar e álcool, e logo em seguida uma tabela apresentando medidas de P+L para os principais rejeitos do setor.

9 A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais Fig. 2: Fluxograma do balanço de massa genérico de uma usina de açucar e álcool CANA t ÁGUA (5.000 m 3 ) LAVAGEM ÁGUA DE LAVAGEM (5.000 m 3 ) ÁGUA (270 m 3 ) MOENDA BAGAÇO DE CANA (270 t) Cal + SO 2 (20 m 3 ) VAPOR CLARIFICAÇÃO m 3 DECANTAÇÃO 100 m 3 P/ CALDEIRA FILTRO 110 m 3 40 m 3 TORTA (35 t) VAPOR VAPOR ÁGUA (3 m 3 ) m 3 EVAPORAÇÃO 235 m 3 COZIMENTO 165 m 3 CRISTALIZAÇÃO CONDENSADO DO EVAPORADOR (580 m 3 ) P/ CALDEIRA P/ CALDEIRA C.B. C.B. ÁGUA (50 m 3 ) ÁGUA (7.300 m 3 ) ÁGUA DO COND. BAROMÉTRICO (7.715 m 3 ) ÁGUA (3.400 m 3 ) ÁGUA (400 m 3 ) DILUIÇÃO MELAÇO ÁGUA DO COND. BAROMÉTRICO (3.470 m 3 ) 500 m 3 FERMENTAÇÃO AÇÚCAR 96 L VAPOR DESTILAÇÃO P/ CALDEIRA VINHOTO (360 m 3 ) RETIFICAÇÃO ÁLCOOL 36 m 3

10 REJEITO ORIGEM COMPOSIÇÃO Água de lavagem da cana Lavagem da cana antes da moagem; Teores consideráveis de sacarose, principalmente no caso de despalha da cana com fogo; Matéria vegetal, terra e pedregulhos aderidos; EXEMPLOS DE MEDIDAS DE P+L REDUÇÃO Eliminação da despalha com fogo reduz aderência de terra e pedregulhos, podendo haver dispensa da lavagem; Realização da lavagem em mesa separada daquela onde ocorre o desfibramento (evita perda de bagacilho aderido); Redução vazão de água usada, através da remoção à seco de parte das impurezas; REUSO/ RECICLO Reciclagem no processo de embebição (permite recuperação de parte da sacarose diluída); Reciclagem no processo de lavagem (necessário tratamento para remoção de sólidos grosseiros e resíduos sedimentáveis, e eventualmente para remoção substâncias orgânicas solúveis); Água dos condensadores barométricos e Água condensada nos evaporadores Concentração do caldo Água contendo açúcares, arrastados em gotículas; Redução perda do xarope: - redução da velocidade do fluxo; - redução da temperatura da água de condensação; Recuperação do xarope: - uso de obstáculos que diminuam o arraste (separadores e recuperadores de arraste); - aumento da altura dos evaporadores; Reciclagem da água no próprio processo (cuidado com teor de açúcar); Reciclagem no processo, mas em outra etapa, como: - embebição da cana; - lavagem do mel após cristalização do açúcar; - geração de vapor; - lavagem filtros; - preparo de solução para caleagem (na clarificação);

11 REJEITO ORIGEM COMPOSIÇÃO Bagaço Moagem da cana e extração do caldo Celulose, com teor de umidade de 40-60%; A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais REDUÇÃO EXEMPLOS DE MEDIDAS DE P+L REUSO/ RECICLO Cogeração energia elétrica; Obtenção de composto- uso como adubo; Produção de ração animal; Produção de aglomerados; Produção de celulose; Torta de filtração Filtração do lodo gerado na clarificação; Resíduos solúveis e insolúveis da calagem; Rico em fosfatos; Uso como condicionador do solo; Produção de ração animal; Água de remoção de incrustações Remoção química (soda ou solução ác. clorídrico) de sais, na concentração do caldo (volume reduzido); Variam muito, mas predomínio de fosfatos, sílica, sulfatos, carbonatos e oxalatos; Pelo elevado teor de fosfato e pequena quantidade, incorporação ao vinhoto para uso como fertilizante; Uso como complemento da atividade em tratamento biológico de efluentes; Água da lavagem das dornas Vinhoto Lavagem dos recipientes de fermentação, p/ obtenção álcool (volume reduzido); Resíduos da destilação do melaço fermentado (para obtenção do álcool); Semelhante ao vinhoto, mas bem mais diluído(cerca de 20% de vinhoto); Alta DBO e DQO; Uso como fertilizante (observar taxa de aplicação em função da composição e do tipo de solo);

12 Melaço Fabricação açúcar; Alta DBO (~ mg/l); A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais Praticamente todo usado na produção do álcool; Produção álcool; Fabricação levedura; Ponta da cana Corta da cana para moagem; Alimento animal;

13 6. Proposta de Trabalho Para aprofundar estas questões, a CETESB propõe que dentro da Câmara Ambiental do Setor Sucroalcooleiro, no GT de P+L: Mudanças Tecnológicas Procedimentos, sejam discutidos inicialmente os seguintes tópicos: - Difusão do conceito de P+L no setor; - Levantamento de Casos de Sucesso em P+L, entre as empresas do setor; - Elaboração de documento técnico sobre a produção de açúcar e álcool e o meio ambiente; São Paulo, 25 de Novembro de Engº Flávio de Miranda Ribeiro Setor de Técnicas de Prevenção à Poluição

14 A Produção mais Limpa no Setor Sucroalcooleiro- Informações Gerais referências bibliográficas ALMANÇA, R.A., Avaliação do uso da vinhaça da cana de açúcar na geração de energia elétrica (estudo de caso), dissertação de mestrado, Programa Interunidades de Pós Graduação em Energia da Universidade de São Paulo (PIPGE/USP), São Paulo, CENTURION, R.B., TARALLI, G., A experiência adquirida e os programas da CETESB relativos a tratamento e reutilização de águas residuárias de açúcar e álcool de cana, XVI Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental, Santo Domingo, CENTURIÓN, R.E.B., DERÍSIO, J.C., Evolução do controle da poluição das indústrias sucroalcooleiras no Estado de São Paulo, Álcool e Açúcar nº68, p.24 a 35, CETESB, Diretrizes ambientais para o disciplinamento da atividade agroindstrial canavieira no Estado de São Paulo, CETESB, São Paulo, CETESB, Projeto açúcar e álcool, CETESB, São Paulo, CETESB, Simpósio sobre resíduos da industrialização da cana de açúcar, CETESB, São Paulo, CETESB, Sistema de recirculação de águas de lavagem de cana, CETESB, São Paulo, CETESB, Tratamentos físico-químicos e opções de reciclagem da vinhaça oriunda da fabricação de açúcar e/ou álcool, CETESB, São Paulo, CHESF, Fontes energéticas brasileiras, Inventário / Tecnologias Cana de Açúcar vol2 Tecnologias, Rio de Janeiro, CLINE, J.H. et alli, Uso de resíduos agroindustriais na alimentação animal, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia Universidade de São Paulo, São Paulo, COOPERSUCAR, IV Seminário COPERSUCAR da Agroindustria açucareira, Anais, Águas de Lindóia, COPERSUCAR, I Seminário de tecnologias industriais, Piracicaba, ELETROBRÁS, Aproveitamento energético dos resíduos da agroindústria da cana de açúcar, Livros Técnicos e Científicos Ed., Rio de Janeiro, FABIANO, A.S.; LOPES, C.R., Sistema de recirculação em circuito fechado, após decantação das águas de lavagem de cana de açúcar, X Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Manaus, FEEMA/ FUNDES, Estudo sobre a poluição proveniente das 15 indústrias açucareiras e alcooleiras localizadas no Norte Fluminense, relatório, Rio de Janeiro, HESPANHOL, I., Manufatura de açúcar de cana e álcool etílico- características e tratabilidade dos resíduos: situação vigente no Estado de São Paulo, CETESB, São Paulo, S/d. INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA, Seminário Internacional sobre tratamento de vinhoto, Anais, Rio de Janeiro, MINISTRY OF SUGAR CUBA, Sugar cane as the basis for a sustainable agroindustrial development, United Nations Conference on Environment and Development, Rio de Janeiro, MONTEIRO, C.E., Brazilian experience with the disposal of waste water from the cane sugar and alcohol industry, Processo Biochemistry, Nov MONTEIRO, C.E., Disposição final dos despejos líquidos da indústria açucareira e alcooleira, São Paulo, CETESB, ONISHI, E.Y.; CAMPOS, J.F.F., Usinas de açúcar e álcool- tratamentos recomendados visando o controle da poluição das águas, brochura, s/e s/d. PARANHOS, S.B. (coord.), Cana-de-açúcar: cultivo e utilização, Fundação Cargill, Campinas, PERCEBON, C.M., fluentes industriais gerados pela produção de açúcar e álcool- seu tratamento e disposição, CETESB, SOPRAL SOCIEDADE DOS PRODUTORES DE AÇÚCAR E ÁLCOOL, Avaliação do bagaço da cana de açúcar, SOPRAL, 1983.