Aula 7 co-processamento
-
Upload
giovanna-ortiz -
Category
Education
-
view
775 -
download
2
description
Transcript of Aula 7 co-processamento
RESÍDUOS SÓLIDOS
Aula 7 – Tratamento Térmico – Co-processamento
Introdução
Co-processamento Primeiras Iniciativas na década de 90 com uso de resíduos em fornos de produção de clínquer é uma técnica de utilização de resíduos sólidos industriais a partir do processamento desses como substituto parcial de matéria-prima e / ou de combustível no sistema forno de produção de clínquer, na fabricação de cimento.
com
pro
misso
cons
cient
e.b
logsp
ot.co
m
Processo de valorização de
resíduos industriais, que
consiste no
reaproveitamento/reciclagem
de resíduos industriais
POR QUE CO-PROCESSAMENTO?
A parcela orgânica dos resíduos é destruída
termicamente, havendo o aproveitamento energético. A
parcela inorgânica é inertizada e se combina com os
elementos já existentes nas matérias-primas do cimento,
não havendo geração de resíduos.
O reaproveitamento de resíduos via co-processamento,
é uma alternativa de destino final que representa custo
ao gerador em razão das operações de pré-
condicionamento de resíduos (exemplo: segregação,
misturas, trituração) e operações de alimentação ao
forno.
RESÍDUOS PASSÍVEIS DE
CO-PROCESSAMENTO
Para geradores que não aceitam o aterro como
solução e/ou geradores de grandes volumes de
resíduos com valor agregado [exemplo: pneu; CDR
- Combustível Derivado de Resíduo (normalmente
compreende os rejeitos de processos de coleta
seletiva e/ou reciclagem compostos
majoritariamente de plástico, papel, madeira)], etc
RESÍDUOS PASSÍVEIS DE
CO-PROCESSAMENTO
Relacionamos abaixo os resíduos classificados como perigosos mais comuns no co-processamento:
•Borras oleosas e resíduos de processo de manutenção;
•Borras de tinta e resíduos de processo de pintura;
•Solventes e resíduos orgânicos não clorados (sólidos, pastosos e líquidos);
•Lodos de estação de tratamento de efluentes;
•Materiais sólidos contaminados diversos (panos, estopas, EPIs, material filtrante,etc
•Solos e areias contaminadas com HC (sem organoclorado e/ou agrotóxico)
RESÍDUOS PASSÍVEIS DE
CO-PROCESSAMENTO
RESÍDUOS QUE NÃO PODEM SER
CO-PROCESSADOS
SERVIÇO DE SAUDE
DOMICILIARES BRUTO
EXPLOSIVOS
RADIOATIVOS
AGROTOXICOS E AFINS
Custo de Tratamento/Disposição
Tipo Custo (R$/tonelada)
(Janeiro 2003)
Aterro de Resíduos Domiciliares 40,00 – 50,00
Aterro de Resíduos Perigosos 200,00 – 400,00
Incineração de Res. Serviços Saúde 1000,00 – 2500,00 - (1800,00)
Coprocessamento Fornos de Cimento 150,00 – 800,00 - (450,00)
Incineração de Resíduos Industriais 500,00 – 3000,00 - (1900,00)
Disposição média dos Resíduos
•Disposição no aterro 76%
•Co-processamento 18%
•Incineração e outros tratamentos
térmicos 3%
•Tratamento biológico 3%
Custo para a disposição de resíduos
Resíduos classe I – incineradores - R$500,00 a R$3000,00/ tonelada
Resíduos Classe I e IIA – Fornos de cimento – R$150,00 a R$800,00 / tonelada
Resíduos Classe IIA e IIB – Aterros industriais – R$60,00 a R$130,00 / tonelada
Os valores relativos aos custos com autorizações e transporte dos resíduos até o destino final não incluídos. (FIESP,2009)
Cuidados Ambientais
Cuidados Ambientais
Resíduos sólidos
Coleta
Armazenamento
Adequado
Destinação adequada
Transporte
Treinamentos anuais
Equipe multidisciplinar
Logística
pro
am
bie
nta
ltecn
olo
gia
.com
.br
cienc
ia.h
sw.u
ol.c
om
.br
Cuidados Saúde e Segurança
Procedimento de recebimento de resíduos
Medidas de prevenção e controle;
Controle na entrada de resíduos;
Controle no armazenamento;
Equipamentos de proteção individual;
Monitoramento ambiental da saúde dos
trabalhadores;
Treinamento, capacitação e conscientização;
Cuidados Saúde e Segurança
Identificação das possíveis situações de riscos;
Incêndios ou explosões ;
Liberação de gases e vapores tóxicos ou nocivos;
Poeiras tóxicas ou nocivas; e
Contato com a pele e olhos.
Co-processamento de resíduos
em fornos de cimento
A combustão é a reação-chave do processo de
fabricação de cimento, que transforma as matérias-
primas em clínquer. A alta temperatura da chama,
o tempo de residência dos gases, a turbulência no
interior do forno e vários outros parâmetros da
combustão na produção de cimento são ideais e
até superiores aos padrões exigidos para a
destruição ambientalmente segura de resíduos
perigosos. O processo de queima propriamente
dito é apenas parte de um todo.
Co-processamento de resíduos
em fornos de cimento
Matéria
prima
Via úmida
Fornos antigos
1200-1400 kcal/kg clínquer
2% da indústria no Brasil
Via seca
Fornos modernos
700-850 kcal/kg clínquer
98% da indústria no Brasil
na fase de homogeneização da massa crua para a formação da farinha
Co-processamento de resíduos
em fornos de cimento
A queima no interior do forno de cimento
(equipamentos rotativos de 2-6 metros de diâmetro
e 40- 70 metros de comprimento) é favorável aos
padrões de destruição térmica por possuir altas
temperaturas (chama = 20.000°C) , bom tempo de
residência (aproximadamente 6 segundos) e
turbulência interna.
FLUXOGRAMA DE PROCESSO
CO-PROCESSAMETO
Unidade de Blendagem
• Portaria
• Balança
• Inspeção
• Armazenamento
• BLENDAGEM
Fábrica de Cimento
• Transporte
• Alimentação
• Queima
Blendagem
É a mistura de resíduos com o
objetivo de homogeneizar os diversos
resíduos que serão utilizados de uma
mesma forma na unidade de
destinação final, garantindo melhor
desempenho operacional e
qualidade do produto fabricado.
Entrada de resíduos nos fornos – Rio
Branco – Paraná - Votorantim
Co-processamento de resíduos
em fornos de cimento
O cimento proveniente do co-processamento deve
obedecer as normas da ABNT, como se fosse um
produto produzido em um processo sem a
queima de resíduos, portanto não poderá
apresentar quaisquer qualidades ou composições
que as não normalizadas.
Descrição do Processo de Fabricação
de Cimento – Exemplo SP
O cimento consiste na mistura homogênea de matérias
minerais, moídas e posteriormente queimadas à
altas temperaturas. Na sua composição, o calcário
e a argila são as principais matérias-primas
utilizadas na mistura ( 94% e 4% respectivamente).
Além dessas matérias, participam também da
mistura minério de ferro e bauxita em menor
proporção (2%).
Descrição do Processo de Fabricação
de Cimento – Exemplo SP
O processo pode ser dividido em 5 grandes etapas:
a) Extração do calcário e da argila
b) Homogeneização da mistura (farinha)
c) Obtenção do clínquer
d) Obtenção do cimento
e) Ensacamento
a - EXTRATAÇÃO DO CALCÁRIO E DA
ARGILA
A extração dos minérios é feita com
o auxílio de explosão de dinamites
(5.000 Kg/mês).
Após a trituração do material
(redução de dimensão das pedras
e cascalhos), o calcário é
transportado por correia até o
depósito, onde irá se misturar com
a argila e com isso iniciar a etapa
de homogeneização da mistura.
britadorpedra.com.br
britadorpedra.com.br
b - HOMOGENEIZAÇÃO DA MISTURA
(FARINHA)
Esta etapa inicia-se com a mistura dos minérios
triturados - calcário e argila – sendo a seguir
transportados (por esteira) para o setor de
moagem da mistura (moagem crua). A operação de
moagem é realizada em moinho de bola com
capacidade de 90 ton/h.
Nesta fase se obtém a pré homogeneização que
consiste na obtenção de uma farinha da mistura de
argila com calcário. Esta farinha é "bombeada" para o
silo onde ficará armazenada, aguardando a etapa
seguinte de obtenção do clínquer.
c - OBTENÇÃO DO CLÍNQUER
A farinha é "bombeada" do silo para o forno de síntese onde é então queimada, juntamente com carvão mineral e resíduos a uma temperatura de 1500oC. O forno tem capacidade de 1150 ton/dia.
O clínquer, saindo a 120o C do forno, é transportado por esteira e elevador de caneca até os silos, aonde fica estocado aguardando a etapa seguinte - obtenção do cimento.
d - OBTENÇÃO DO CIMENTO
O clínquer é transportado dos silos para a moega,
onde é feita sua mistura com a escória e gesso. O
resultado dessa mistura é carregado até o moinho
de bola (com capacidade de 76 ton/h) para
obtenção do cimento. O cimento é bombeado para
o silo, permanecendo ali estocado para transporte
nos caminhões ou aguardando ensaque.
e - ENSACAMENTO
O cimento é transportado por gravidade do silo para
as ensacadeiras. A capacidade de cada máquina é
de 44 sacos/min e cada máquina possui 12 bicos.
Após o ensaque, o cimento é transportado por
correias para os caminhões, onde então serão
carregados.
Esquema do processo de fabricação de cimento
Política de Resíduos Sólidos
I – Minimização da Geração
II – Reutilização
III - Reciclagem
IV – Tratamento
V – disposição final
PROCESSOS DE REUTILIZAÇÃO E RECICLAGEM
DEFINIDOS PELA RESOLUÇÃO CONAMA 313/02
Metodologia de Gestão Ambiental para
Co-Processamento
P (planejar)
PRÉ- REQUISITOS PARA O CO-PROCESSAMENTO
QUALIDADE AMBIENTAL, SEGURANÇA E SAÚDE
PÚBLICA
O co-processamento não pode afetar de forma
negativa a qualidade do meio ambiente, as
condições de segurança e saúde pública
REAPROVEITAMENTO
Contribuição na substituição parcial de combustível ou
matéria-prima do processo de fabricação de
cimento
P (planejar)
QUALIDADE DO PRODUTO E AFINS
Não causar prejuízos às instalações, equipamentos e
qualidade do produto (cimento)
SUSTENTABILIDADE
Além dos benefícios ambientais deve representar
benefícios econômicos e sociais de longo prazo.
D (executar)
clic
kesc
ola
r.co
m.b
r
nord
chem
ie.c
om
.br
sile
x.c
om
.br
AVALIAÇÃO DE
VIABILIDADE LEGAL, TÉCNICA
E ECONÔMICA
ETAPA DE LICENCIAMENTO
AMBIENTAL
GERADOR
DE
RESÍDUO
RESÍD
UO
S
PA
SSÍV
EIS
DE C
OPR
OC
ESSA
MEN
TO
C
OPR
OC
ESSA
MEN
TO
AVALIAÇÃO LEGAL,
TÉCNICA E ECONÔMICA
CHECK-LIST PRELIMINAR
O resíduo é permitido para co-processamento? - Não permitidos: agrotóxico – explosivos – radioativos - Resíduos de serviço de saúde – domiciliares brutos
As características do resíduo são compatíveis com os Processos de pré condicionamento e de clinquerização?
Existe disposição à pagar que atenda Análise de custo benefício?
VALORIZAÇÃO DO RESÍDUO
ETAPA DE PRÉ-CONDICIONAMENTO
BOAS PRÁTICAS DE VALORIZAÇÃO DOS RESÍDUOS
•Segregação na fonte;
• Educação ambiental e capacitação técnica;
• Operações de prensagem, trituração, homogeneização, acondicionamento, etc;
• Reduzir a heterogeneidade própria de resíduos e obter misturas mais homogêneas;
• Migrar de uma destinação final na forma de disposição para uma destinação final que implique no reaproveitamento/reciclagem do resíduo com economia de recursos naturais;
VALORIZAÇÃO DO RESÍDUO
ETAPA DE PRÉ-CONDICIONAMENTO
• Uso como matéria-prima em substituição de recursos
naturais finitos;
• Uso como combustível alternativo em substituição à
combustíveis fósseis não renováveis;
• Minimização e gestão de riscos potenciais à saúde e
ao meio ambiente (evitar passivos);
• Logística de transporte (transportar mais
quantidade em menos número de viagem);
• Responsabilidade social.
C (checar)
A Resolução Conama 264/99 não especificou
valores para o poder calorífico dos resíduos ou
mistura de resíduos por entender que tal valor
deveria ser estabelecido pela fábrica em função
das peculiaridades do processo.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
Carvão
Resíduos de madeira
Papel
Plasticos não clorados
Resíduos Farmaceuticos
Resíduos de destilação
Solventes
Tintas e vernizes
Poder calorífico relativo ao carvão (28 kJ/t)
Exemplo do poder calorífico
CONTROLE DE QUALIDADE DOS RESÍDUOS
E/OU MISTURAS ALIMENTADAS AO FORNO
As características dos resíduos e/ou das misturas
sejam elas químicas (teor de cinzas, água, metais,
componentes orgânicos), físicas (sólido, pastoso ou
líquido) ou energética (Poder Calorifico) são
controladas através de requisitos previamente
estabelecidos pela fábrica de cimento, permitindo
o gerenciamento do ganho energético e substituição
de matéria-prima, assim como a gestão ambiental,
riscos de processo e de exposição.
CONTROLE DE QUALIDADE DOS RESÍDUOS
E/OU MISTURAS ALIMENTADAS AO FORNO
Os requisitos para as misturas são estabelecidos com base nas características do ponto de alimentação ao forno, dos equipamentos utilizados para alimentação ao forno e parâmetros de processo (PC, umidade e cinzas e seus compostos), objetivando compor uma mistura com característica de baixo potencial poluidor/risco e de elevado aproveitamento energético (substituição do coque – derivado de combustível fóssil ) e de materiais (substituição de matéria-prima – recursos naturais).
EMISSÕES ATMOSFÉRICAS NO
COPROCESSAMENTO
LEGISLAÇÃO APLICADA
Resolução Conama 264/99
• monitoramento contínuo: MP ; CO/THC ;
•Monitoramento periódico: HCl/Cl2; HF; EDR/PCOPs;
METAIS;
Resolução Conama 316/02
•Monitoramento periódico: dioxinas e furanos
GESTÃO AMBIENTAL DAS EMISSÕES
ATMOSFÉRICAS NO CO-PROCESAMENTO
Sistema Contínuo de Análise de :
MP, CO , O2 , SO2 , NO/NO2 e THC
Periódico : SO2, NO/NO2, CO, O2, THC
e MP, PCOP´s, EDR, Metais, Cl/Cl2, HF
e CN
A (avaliar resultados)
Ganho Ambiental: Destinação ambientalmente adequada com economia de recursos ambientais 15 - 20% de substituição energética 5% de substituição de matéria-prima
A experiência tem mostrado que a substituição de coque por resíduo pode contribuir na redução de emissão de gases poluentes (NOx) e gases de efeito estufa (CO2)
Ganho Econômico e Social: geração de conhecimento, emprego e renda, aumento da competitividade da indústria de cimento com ganhos sociais e econômicos decorrentes para a sociedade.
A (avaliar resultados)
• Solução final e definitiva
• Transforma Resíduos em Recursos
• Valorização de resíduos
• Emissão de Relatórios com evidências objetivas de
atendimento à legislação ambiental
• Elimina riscos de passivos ambientais
• Poupa recursos naturais não renováveis
RESOLUÇÃO CONAMA nº 264, de 26 de agosto de 1999
Licenciamento de fornos rotativos de produção de
clínquer para atividades de co-processamento
Art. 6o O produto final (cimento) resultante da
utilização de resíduos no co-processamento em
fornos de clínquer, não deverá agregar substâncias
ou elementos em quantidades tais que possam
afetar a saúde humana e o meio ambiente.
Art. 8o
§ 1o O resíduo pode ser utilizado como substituto
matéria-prima desde que apresente características
similares às dos componentes normalmente empregados
na produção de clínquer. incluindo neste caso os
materiais mineralizadores e/ou fundentes.
§ 2o O resíduo pode ser utilizado como substituto de
combustível, para fins de reaproveitamento de energia,
desde que o ganho de energia seja comprovado.
RESOLUÇÃO CONAMA nº 264, de 26 de agosto de 1999
§ 3o O processo de licenciamento será tecnicamente fundamentado com base nos estudos a seguir relacionados, que serão apresentados pelo interessado:
I - Estudo de Viabilidade de Queima - EVQ;
II - Plano de Teste em Branco;
III - Relatório de Teste Branco;
IV - Plano de Teste de Queima - PTQ;
V - Relatório de Teste de Queima; e
VI - Análise de Risco.
RESOLUÇÃO CONAMA nº 264, de 26 de agosto de 1999
Dos Critérios para Seleção dos Principais Compostos Orgânicos Perigosos - PCOPs
Art. 25. A seleção dos PCOPs deverá ser baseada no grau de dificuldade de destruição de constituintes orgânicos do resíduo, sua toxicidade e concentração no resíduo.
Art. 26. A Eficiência de Destruição e Remoção - EDR dos PCOPs, deverá ser de no mínimo, noventa e nove por cento.
Art. 27. Para confirmação do EDR, a taxa de alimentação do(s) PCOP(s) selecionado(s) deverá ser compatível com os limites de detecção dos métodos de amostragem e análises das emissões atmosféricas.
RESOLUÇÃO CONAMA nº 264, de 26 de agosto de 1999
Dos Limites de Emissão
Art. 28. O co-processamento de resíduos em fornos de clínquer deverá observar os limites máximos de emissão atmosférica, fixados na Tabela 1, respeitando o seguinte:
RESOLUÇÃO CONAMA nº 264, de 26 de agosto de 1999
Resolução CONAMA
RESOLUÇÃO CONAMA nº 316, de 29 de outubro de 2002 - Publicada no DOU no 224, de 20 de novembro de 2002, Seção 1, páginas 92-95 – Correlações: Artigo 18 alterado pela Resolução CONAMA nº 386/06 - Dispõe sobre procedimentos e critérios para o funcionamento de sistemas de tratamento térmico de resíduos.
RESOLUÇÃO CONAMA no 386, de 27 de dezembro de 2006 Publicada no DOU nº 249, de 29 de dezembro de 2006, Seção 1, página 665 Correlações: · Altera o art. 18 da Resolução CONAMA no 316/02 Altera o art. 18 da Resolução CONAMA no 316, de 29 de outubro de 2002.
Sugestão de vídeos
http://www.snic.org.br/video/videosnic_coprocess.ht
m
http://www.youtube.com/watch?v=DjjwOI64iIc
Bibliografia
CO-PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS EM FORNOS DE CIMENTO - Marília Tissot Vice-Coordenadora do Conselho Temático de Meio Ambiente e Recursos Naturais da FIEP - JULHO/08
Gestão de Resíduos Perigosos no co-processamento - Renata Mendes de Sousa Carmo Borges Roberto Jorge Caeiro de Almeida Junior 28/5/2008 - III Seminário Estadual de acidentes com produtos perigosos Gestão de risco - Grupo Holcim
Co-processamento de Resíduos Industriais em Fornos de Clínquer Carlos Eduardo Komatsu CETESB – FIMAI 04/11/2004
Bibliografia
DESTINAÇAO FINAL DE RESIDUOS INDUSTRIAIS PELA TECNICA DE CO-PROCESSAMENTO - Saint-Clair Honorato Santos ; Procurador de Justiça Carlos Eduardo Celli - Acadêmico de Eng. Química
CO-PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS QUÍMICOS E O IMPACTO NA SAÚDE DO TRABALHADOR E NO MEIO AMBIENTE: O CASO DA INDÚSTRIA DE CIMENTO DE CANTAGALO/RJ. Ubirajara A.O. Mattos; Fátima Sueli Neto Ribeiro Rio de Janeiro,2003