1

IMPACTO DA ÁGUA FRESCA SOBRE O PROCESSO PRODUTIVO EM PLANTAS

DE INDÚSTRIAS DE CELULOSE (NOVAS PLANTAS E MODERNIZAÇÃO) NO

BRASIL.

David Charles Meissner1, Nei Rubens Lima2

1 DCMEvergreen – Assessoria Técnica Ambiental

Corresponding author: dcmevergreen@gmail.com, telephone 55-11-3063-3839

2 Lima Consultoria Ambiental Ltda. nei.lima@neilima.com.br

RESUMO

Este artigo pretende abordar alguns aspectos sobre a necessidade das

indústrias de papel e celulose a adotar medidas voltadas para o gerenciamento

financeiro e ambiental do uso da água, de forma a obter a redução no seu consumo

e consequente a redução dos custos operacionais. Analisa-se, também a adoção de

medidas tomadas por essas indústrias ao longo dos anos e apresentam-se algumas

novas opções de gerenciamento que poderão ser consideradas pelas indústrias de

papel e celulose para a redução de custos financeiros e ambientais.

KEYWORDS:

Reúso da água, água cinza, tratamento de efluentes, tratamento terciário, indústrias

de papel e celulose.

INTRODUÇÃO

A água é uma matéria prima que é utilizada em quantidades significantes nas

indústrias de papel e celulose. Dada a sua abundância e qualidade, as indústrias de

papel e celulose, no passado e de modo geral, atribuíam um valor mínimo a água.

Por essa razão essas indústrias não davam muita importância a duas formas de

gerenciamento: o financeiro que implicava no custo da água para as indústrias e o

ambiental que se referia à quantidade e qualidade de água e efluentes que eram

utilizadas em suas operações.

2

Porém, com uma maior conscientização ambiental e a valorização geral da

água, as indústrias de papel e celulose passaram a gerenciar de forma mais

sustentável o uso e reúso da mesma.

ÁGUA E EFLUENTES NO MUNDO:

O Banco Mundial estima que 1 bilhão de pessoas não possuam acesso à água

potável e que aproximadamente 1,7 bilhões de pessoas convivem com estruturas de

saneamento básico inadequadas. O aspecto de qualidade da água também foi

objeto de estudo do Banco Mundial que estima que três milhões de crianças morrem

de doenças de veiculação hídrica e que a água poluída é responsável pela

transmissão de doenças de mais de 1 bilhão de pessoas por ano.

O mundo não tem outra saída se não aumentar a produtividade hídrica como já

fez com a produtividade agrícola. Esta produtividade hídrica terá que ser alavancada

por meio da busca de tecnologias, lavouras e formas de proteína animal mais

eficientes em termos de economia de água. 1

Peter Gleick é presidente e fundador da ONG Pacific Institute. Ele e o seu

instituto vêm estudando os problemas do clima e água por mais de 27 anos. Em

uma entrevista ao jornal Folha de São Paulo ao falar sobre os problemas da água no

mundo, assim se pronuncia:

“O problema da água tem muitas facetas. Às vezes há muita água, às

vezes, água de menos, ás vezes no lugar errado, com frequência no

momento errado, ou com a qualidade errada.”

“Nós tomamos a água como algo dado, mas o mundo está se movendo

numa direção em que isso não será mais possível. Não há mais como

administrar a água de maneira sustentável, em termos mundiais, e isso leva a

crises, a escassez, a custos.”

1 TUDO SOBRE CRISE DA ÁGUA; http://arte.folha.uol.com.br/ambiente/2014/09/15/crise-da-agua/ Consulta em 16 de outubro de 2014.

3

“Alguns dos piores impactos da mudança do clima serão sobre os

recursos hídricos, porque o ciclo hidrológico é o ciclo climático – evaporação,

formação de nuvens, precipitação2.”

ÁGUA E EFLUENTES NO BRASIL

O Brasil possui uma boa disponibilidade hídrica para seu consumo, comparado

com outras partes do mundo, entretanto, essa disponibilidade não atende a

demanda de consumo do país em razão da distribuição territorial inadequada da

população brasileira. Isso pode ser evidenciado pelo quadro abaixo:

Recursos Hídricos por Região do Brasil (em % do total do País)

REGIÕES RECURSOS HÍDRICOS

SUPERFÍCIE POPULAÇÃO

NORTE 68,5 45,3 6,98

CENTRO-OESTE 15,7 18,8 6,41

SUL 6,5 6,8 15,05

SUDESTE 6,0 10,8 42,65

NORDESTE 3,3 18,3 28,91

Fonte: Ministério de Meio Ambiente

Pelo quadro acima se constata a pressão da densidade populacional sobre o

consumo da água. As regiões mais desenvolvidas economicamente são as que mais

são pressionadas em função do baixo percentual de disponibilidade de recursos

hídricos. Desta forma torna-se claro que as administrações públicas necessitam

adequar as políticas populacionais com a disponibilidade de abastecimento de água.

Mais diretamente relacionado à situação brasileira, o Dr. Pedro Mancuso ao

tratar dos problemas da água detalhou os conceitos de uso de água, a classificação

da água e as leis e acordos nacionais e internacionais3. Destaca-se na análise

desenvolvida pelo Dr. Pedro Mancuso as observações que faz sobre o reúso da

água inconsciente, exemplificado, nas cidades e usuários que vivem depois da

2 Peter Gleick. Entrevista concedida a Marcelo Leite para o jornal Folha de São Paulo, p. A6 no dia 15 de setembro 2014; http://www1.folha.uol.com.br/ambiente/2014/09/1515983-existe-alternativa-para-petroleo-nao-para-agua-alerta-peter-gleick.shtml Consulta em 14 de outubro de 2014. 3 Dr. Pedro Mancuso. Reúso de água, sua importância e aplicações. Aspectos conceituais, técnicos, legais e de Saúde Pública; http://www.tratamentodeagua.com.br/r10/Biblioteca_Detalhe.aspx?codigo=1773 Consulta em 15 de outubro de 2014.

4

cidade de São Paulo (jusante) que “reusam” a água (e o esgoto contido na mesma)

do Rio Tiete.

ÁGUA E EFLUENTES NO ESTADO DE SÃO PAULO

Especificamente, relacionado ao Estado de São Paulo, o professor da USP e

diretor do CIRRA (Centro Internacional de Referência em Reúso de Água) 4, Dr.

Ivanildo Hespanhol, comparou os custos de tratamento de efluentes para serem

reutilizadas, com os custos de captação de água obtidas em locais distantes. No

final dos seus comentários ele destaca a questão do reúso inconsciente, observando

que: “a poluição de cursos d'água pode encarecer o tratamento convencional e gerar

um reúso inconsciente e não planejado em diversas regiões do país” 5.

No Estado de São Paulo, uma das lideranças mais ativa em tornar o reúso

consciente é a própria SABESP, Cia. de Saneamento Básico do Estado de São

Paulo. Numa apresentação no Seminário Internacional sobre Reúso de Água, o

Superintendente da empresa Sr. Paulo Nobre detalhou os planos e projetos da

SABESP relacionados ao reúso de água6. Nesta apresentação ele descreveu quatro

principais opções de reúso: Reúso Urbano; Reúso Agrícola; Reúso Industrial e

Reúso no Meio Ambiente. Entre as muitas informações interessantes apresentadas

por Paulo Nobre pode-se destacar as seguintes:

Em 2013, a SABESP aumentou seu fornecimento de água de reúso para 450

L/s (1.620 m³/h), e tem como uma meta atingir no final de 2020 um volume de 3500

L/s (12.600 m³/h).

O reúso da água pela SABESP é direcionado para as finalidades de:

o Uso industrial (água de processo, reposição em torres de

resfriamento, limpeza de equipamentos e linhas e água de caldeira);

4 CIRRA: http://biton.uspnet.usp.br/cirra/ 5 Dr. Ivanildo Hespanhol. Professor afirma que uso de medida em cinco estações de esgoto na

Grande SP poderia gerar água para 4,8 milhões; http://www1.folha.uol.com.br/fsp/cotidiano/186804-com-agua-de-reuso-grande-sp-teria-mais-2-cantareiras.shtml Consulta em 10 de outubro de 2014. 6 Paulo-Nobre. Superintendente-da-Unidade-de-Negócio-de-Tratamento-de-Esgotos-da-

Metropolitana-SABESP; http://www.fiesp.com.br/indices-pesquisas-e-publicacoes/apresentacoes-seminario-internacional-sobre-reuso-de-agua/

5

o Urbanos (Limpeza de ruas e pátios, irrigação de áreas verde,

desobstrução de redes de esgoto, e lavagem de veículos);

o Construção civil (preparação de concreto não estrutural, lama de

lubrificação em furos cravados, umectação em terraplenagens e resfriamento

de rolos compressores).

O padrão de qualidade da água de reúso da SABESP segue o Guideline EPA

de 2012 para o uso urbano irrestrito. Entende-se que isso se refere ao uso urbano

não potável, sendo que o acesso público não é restrito. As principais características

da água para reúso são: pH = 6.0 – 9,0, DBO ≤ 10 mg/L, Turbidez ≤ 2 NTU,

Coliformes Fecais não detectáveis em 100 ml e Cloro Residual ≥ 1 mg/L.

O padrão de qualidade da água de reúso para fins industriais é customizado

conforme as necessidades das indústrias.

Uma tabela resumindo as informações dos quatro principais projetos já em

funcionamento ou com sua implantação em andamento encontra-se no anexo n° 1.

E, finalmente, em relação à questão da água no Estado de São Paulo, vale

ressaltar um documento recente denominado “Gerenciando a escassez de água na

Indústria” 7 que foi preparado pelas indústrias que possuem representes na FIESP e

CIESP. Esse documento inclui as seguintes orientações:

Conhecer o uso da água na empresa para controlar, reduzir, reciclar e reusar;

Desenvolver um plano de contingência quanto à sugestão do item 5, e que se

intitula: Estudo de reciclagem ou reúso de água e efluentes.

CONCEITOS E DEFINIÇÕES:

PEGADA HÍDRICA CINZA:

Esse conceito se refere aos impactos ambientais e diluição do efluente no

corpo receptor e tenta contribuir com a conscientização do reúso inconsciente.

Assim, de acordo com a definição a pegada hídrica cinza: “é um indicador

multidimensional que considera em seu cálculo não só o volume de água consumido

7 Gerenciando a escassez de água na indústria. http://www.fiesp.com.br/agua e

http://az545403.vo.msecnd.net/uploads/2014/06/gerenciando-a-escassez-de-agua-na-industria.pdf Consulta

em 10 de outubro de 2014.

6

a partir de diversas fontes, como a água superficial e subterrânea, e a água da

chuva armazenada no solo, mas também a quantidade de água poluída durante o

processo produtivo em um determinado local e período” 8. Com base em um método

de cálculo proposto por Hoekstra et al. (2011) 9, o cálculo da PHcinza (expressada

em m3 t-1) para uma fábrica de celulose poderia ser realizado pela seguinte equação:

PHcinza = [(Qefluente * Cefluente) – (Qcaptação * Ccaptação) /

Cmax – Cnat] / P

onde:

Qefluente corresponde ao volume ou vazão do efluente (L

ano-1);

Cefluente é a concentração do poluente no efluente (mg L-1)

(por exemplo, cor, DBO, DQO, etc.);

Qcaptação é o volume ou vazão da captação de água (L ano-

1);

Ccaptação é a concentração atual do poluente na água do rio

captada para utilização (mg L-1);

Cmax é a concentração máxima legalmente permitida do

poluente (mg L-1);

Cnat é a concentração do poluente natural da água do rio

captada para utilização (mg L-1);

P é o total de produção de celulose (t ano-1).

ÁGUA CINZA:

Comumente o conceito de água cinza se relaciona à finalidade de reutilização

da água nas áreas públicas e domésticas.

8 Análise crítica da Pegada Hídrica Cinza na produção de celulose / Gray Water study 1184-7274-1-

PB.pdf http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1980-993X2013000300014&lng=en&nrm=iso&tlng=en ; A Pegada Hídrica da celulose: desafios e contribuições – Vanessa Empinotti, 47° CONGRESSO INTERNACIONAL DE PAPEL E CELULOSE, São Paulo, SP. Outubro 2014 9 HOEKSTRA, A. Y.; CHAPAGAIN, A. K.; ALDAYA, M. M.; MEKONNEN, M. M.The water footprint assessment

manual: setting the global standard. [S.l.]: Earthscan, 2011. 224p. http://www.waterfootprint.org/downloads/TheWaterFootprintAssessmentManual.pdf Consulta em 12 de outubro de 2014.

7

Na Wikipédia (Português) encontra-se a seguinte definição:

“Água cinza é qualquer água residual, ou seja, não industrial, a partir de

processos domésticos como lavar louça, roupa e tomar banho. A água

cinza corresponde a 50 a 80% de esgoto residencial. Composto de água

residual gerado a partir de todas as casas saneadas, exceto dos vasos

sanitários (que são águas negras)” 10.

Na Wikipédia (Inglês) encontra-se uma definição similar, mas

com acréscimo do conceito de que o reúso pode ser no próprio local.

“Greywater or sullage is defined as wastewater generated from wash

hand basins, showers and baths, which can be recycled on-site for uses

such as toilet flushing, landscape irrigation and constructed wetlands“ 11·,

ou traduzido para português: Água cinza ou “sullage” é definida como a

água residual gerada a partir de lavatórios, chuveiros e banheiros, que

podem ser reciclados no local para usos como descarga do banheiro,

irrigação paisagística e a construção ou recuperação de mananciais.

Similar à definição da Wikipédia (Português), uma publicação do Sistema

FIRJAN com o título: RELATÓRIO TÉCNICO ESTUDO DE TENDÊNCIAS

TECNOLÓGICAS NA INDÚSTRIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL NO SEGMENTO DE

EDIFICAÇÕES, assim define o reuso de água cinza: “As águas cinza são aquelas

provenientes dos lavatórios, chuveiros, tanques e máquinas de lavar roupa e louça.

A configuração básica de um sistema de utilização de água cinza seria o sistema de

coleta de água servida, do subsistema de condução da água (ramais, tubos de

queda e condutores), da unidade de tratamento da água (por exemplo,

gradeamento, decantação, filtro e desinfecção) e do reservatório de acumulação” 12.

Importante lembrar que a SABESP em São Paulo, não usa o termo água

cinza, e, sim água de reúso.

10

Água cinza: http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua_cinza Consulta em 13 de outubro de 2014.

11 Graywater: http://en.wikipedia.org/wiki/Greywater Consulta em 13 de outubro de 2014. 12

RELATÓRIO TÉCNICO ESTUDO DE TENDÊNCIAS TECNOLÓGICAS NA INDÚSTRIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL NO SEGMENTO DE EDIFICAÇÕES http://www.firjan.org.br/lumis/portal/file/fileDownload.jsp?fileId=2C908CEC4061424F01417E8588376224 Consulta em 13 de outubro de 2014.

8

ÁGUA CINZA:

A água cinza, também pode ser definida pela finalidade de reúso e pelas

formas como ela pode ser economizada em um processo industrial. Em relação à

água cinza é importante destacar o nome do pesquisador Sr Celso Foelkel que

analisa o assunto de uso e reúso de água, bem como a geração de efluente nas

indústrias de papel e celulose.13 Vale ressaltar algumas questões que o pesquisador

aborda em seu livro online, particularmente no capítulo 23 14 ·. Analisando este

capitulo e com base nas ideias expostas pelo professor, é possível chegar à

conclusão que ao contrário das novas práticas de tratar esgoto doméstico,

possibilitando o seu reúso, as indústrias de papel e celulose raramente tratam o

efluente bruto com a finalidade de reúso dentro do processo fabril. As indústrias de

papel e celulose tratam seus efluentes brutos para atender as demandas legais para

descarte no meio ambiente. Porém, as indústrias já vêm praticando ao longo dos

anos a introdução e a utilização de tecnologias de processos fabris que consumem

menos água ou/e que geram efluentes que podem ser reutilizados dentro dos

mesmos processos.

AS INDÚSTRIAS DE CELULOSE NO BRASIL - POSICIONAMENTO:

As principais plantas de papel e celulose no Brasil são listadas na tabela 2

anexo. Com base em dados disponíveis nos sites da internet das empresas, foram

levantadas as quantidades produzidas dos principais produtos para o ano de 2013,

ou excepcionalmente 2012.

Numa pesquisa similar a anterior e para as mesmas nove empresas, foram

levantados os nomes das bacias hídricas, as quantidades de água captada e ainda

as quantidades de efluente gerado. Os detalhes desta pesquisa encontram se na

tabela 3 anexo.

13

http://www.eucalyptus.com.br/ Consulta em 12 de outubro de 2014. 14

http://www.eucalyptus.com.br/eucaliptos/PT23_AguasEfluentes.pdf Consulta em 12 de outubro de 2014

9

É interessante comparar os valores apresentados na tabela 3 com valores do

passado. No mesmo capítulo 23 do livro de autoria de Sr. Celso Foelkel, o professor

aponta:

“Grandes quantidades de água captada e efluente lançado: Em 1946, esse

consumo foi reportado como sendo de 417,3 m³/odt (tonelada absolutamente seca);

em 1956 de 177 e em 1972 de 112 m³/odt. Fantásticos e inimagináveis volumes de

água sendo consumida para se produzir apenas uma tonelada absolutamente seca

de celulose, vocês concordam? Por outro lado, a OECD – Organization for Economic

Cooperation and Development, em um relatório realizado por especialistas do setor

e publicado em 1973 relatava consumos específicos de água de 240 m³/adt

(tonelada seca ao ar) de celulose. Além desse enorme consumo de água, ainda se

referiram no relatório a valores que foram considerados normais para a época” 15.

Na atualidade, com os valores da água captada entre 23 e 49 m³/adt (tonelada

seca ao ar de celulose), torna-se evidente que a modernização das indústrias de

papel e celulose ao longo destes últimos 40 ou 50 anos proporcionou ganhos

ambientais significantes, decorrentes das reduções nas quantidades de água

captada e de efluente gerado.

Com base nas informações anteriores, segue uma tabela que tenta sintetizar a

relação das indústrias de celulose Kraft no Brasil com seu uso de água no passado e

as tendências atuais:

Aspecto /

Situação

Historicamente

(pré 1990)

Tendência Atual

(pós 2000)

Mananciais

Fábricas grandes

e distantes de grandes

centros urbanos.

Similar ao

passado, mas com a

tendência dos centros

urbanos ficaram mais

próximos.

Quantidade de Em geral, havia Cada vez mais, os

15

Utilização dos Conceitos da Ecoeficiência na Gestão do Consumo de Água e da Geração de

Efluentes Hídricos no Processo de Fabricação de Celulose Kraft de Eucalipto. p.8, http://www.eucalyptus.com.br/eucaliptos/PT23_AguasEfluentes.pdf Consulta em 12 de outubro de 2014.

10

água excesso de oferta,

possibilitando captação

de 100.000 a 120.000

m³ de água por tonelada

de celulose produzida.

volumes disponíveis

para captação passam

por grandes variações

com uma tendência de

serem limitados. A

captação de água já se

encontra reduzida para

valores que oscilam de

32.000 a 36.000 m³ de

água por tonelada de

celulose produzida. 16

Qualidade de

água

Em geral, muito

boa.

Em geral ainda é

boa, mas com tendência

a piorar. Em alguns

casos, a qualidade já se

encontra ruim.

Outorga:

limitações e cobranças

Pouco controle na

forma legal e a captação

da água feito sem custo.

Maior controle e

maiores limitações

legais. A captação da

água tem custo.17 18 19

COMPARAÇÃO GENERALIZADA ENTRE DOIS TIPOS DE FLUXOS HÍDRICOS:

16

FIESP / BRACELPA / CETESB Ano de 2008; p. 32. Publicado no: “Guia Técnico Ambiental da Indústria de Papel e Celulose - Série P+L”. http://www.fiesp.com.br/arquivo-download/?id=4281 Consulta em 12 de outubro de 2014. 17

Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente. Conama, n. 357. Ano-2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água, dá diretrizes ambientais para seu enquadramento, bem como estabelece condições e padrões de lançamento de efluentes. Publicado no Diário Oficial da República Federativa do Brasil: Brasília, 18 mar 2005, pp. 58-63. 18

Lei nº 9.433/1997, também conhecida com “Lei das Águas”, que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos e criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (Singreh). http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L9433.htm. 19

Criação da ANA - Lei nº 9.984/2000. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L9984.htm

PROCESSO FABRIL ETE

Os focos dos processos e do

fluxo hidráulico são a reutilização.

O foco do processo e fluxo do

fluido é o descarte do mesmo.

Os fluxos são específicos e se

encontram sujeitos a um tratamento

simples ou até são reutilizados sem

tratamento.

Os tratamentos são do tipo

genérico.

A qualidade do fluxo é

determinada pelas limitações e

necessidades do processo onde

acontece o reúso.

A qualidade do fluxo é

determinada pelas limitações legais e

necessidades ambientais.

11

Possivelmente, em razão da “compartamentilização” das empresas de

engenharia e das próprias indústrias de papel e celulose, somada ao fato de que

muitas das estações de tratamento de efluentes encontram-se distantes das áreas

produtivas, é normal juntar todos os efluente das diversas áreas e tratar o conjunto

para seu lançamento no meio ambiente. São poucos os casos de projetos de

fábricas, particularmente os projetos novos, que consideram o uso de tecnologias

modernas de tratamento de efluentes para reúso, dentro de áreas fabris e

denominados tratamento setorial dos efluentes. E mesmo para o tratamento de

efluentes em conjunto numa ETE normal, o uso de tecnologias modernas para reúso

com membranas ou outros tratamentos terciários, por exemplo, é ainda pouco

praticado.

Com base no exposto acima, sugere-se que as indústrias e todos os envolvidos

com as mesmas, como a exemplo, as universidades, fornecedores, etc.

intensifiquem as avaliações e estudos quanto o uso de “mini” ETEs. Essas “mini”

ETEs poderiam estar localizadas dentro da área fabril e tratariam somente um fluxo

de “efluente” específico. Bons exemplos deste tipo de trabalho foram apresentados

recentemente no Congresso da ABTCP, e merecem ser intensificados 20 .

Tratamentos específicos, (setorial) e locais de efluente poderiam utilizar novas e

compactas tecnologias de tratamento. O mais importante é que a aplicação deste

tipo de tratamento facilitaria o reúso de uma quantidade de água ainda maior. Os

ganhos com a utilização desta estratégia permitiria considerar diversos aspectos: a

aplicação de uma variedade de tecnologias especificas para certo tipo de efluente

setorial; um menor tamanho da ETE final, em função da redução na geração da

quantidade total de efluentes brutos; uma menor extensão da tubulação para levar o

efluente até a ETE, etc. Adicionalmente, com o controle de uma “mini” ETE,

eventualmente instalada e com supervisão executada pelos próprios operadores na

área fabril (e não por operadores de uma ETE “normal”), esse controle integrado

poderia levar a uma redução nas perdas e descartes indesejados.

20

Ultrafiltração de efluentes alcalino do branqueamento numa fábrica de celulose Kraft. Rafael Ignacio Quezada Reyes. UFV; Uso de biorreator com lodo aeróbio granular para o tratamento de efluente de máquina de papel. Ismarley Lage Horta Morais / UFV; Fechamento parcial de circuito de filtrado em uma planta de branqueamento ECF. Leonard De Almeida Batista / Klabin. 47° CONGRESSO INTERNACIONAL DE PAPEL E CELULOSE, São Paulo, SP. Outubro 2014

12

Porém um conceito inverso (tratamentos terciários na saída da uma ETE

convencional) poderia merecer algumas considerações. Tradicionalmente e de

forma geral, as indústrias de papel e celulose evitam o tratamento terciário de

efluentes industriais pelo fato de sua vazão ser muito grande e os custos de

investimento e operação a serem considerados proibitivos21. Mas, pode-se observar

que já existe a possibilidade do reúso de efluente por meio de tratamentos adicionais

e econômicos, e que permitem o retorno da água (reúso consciente) para dentro do

processo fabril. Esses tipos de tratamentos já se encontram evidenciados na

prática22, visto que a SABESP possui projetos implantados e em desenvolvimento

que possibilitam o tratamento de efluentes domésticos e o reúso de volumes e

vazões significantes de água. Outro aspecto que tem viabilizado o tratamento

terciário nas ETEs é a cobrança pela captação de água e pela emissão de efluentes

tratados no corpo receptor, além da redução do custo de disposição se o efluente

apresentar uma qualidade mais próxima da água que é captada.

Finalmente, tanto no caso de reúso dentro do processo fabril, quanto no caso

de tratamentos mais extensivos de um efluente com destino para o meio ambiente

ou para reúso, como detalhado por Simon Judd em seu blog, os custos dos projetos

com membranas já podem ser viáveis.

“So what, then, of total costs? A very cogent analysis was published around five

years ago by Christoph Brepols and his colleagues at Erftverband (Brepols et al,

2010). The analysis was based on the performance and cost data of their own

regional CAS (Conventional Activated Sludge) and MBR (Membrane Bio Reactors)

installations and concluded that an MBR is a lower cost option overall than a CAS

plant provided the membrane life exceeds 8 years. This underlines that membrane

replacement contributes a key part of the OPEX. However, the contribution of

membrane replacement to costs is now decreasing since the purchase cost of

membranes seems to be declining and the mean life appears to be extending beyond

10 years for many flagship municipal plants (such as Brescia in Italy).

21

MBR Costs, http://www.thembrsite.com/about-mbrs/costs/ Consulta em 13 de outubro de 2014. 22

Comparing costs of MBR vs. CAS wastewater treatment; https://www.youtube.com/watch?v=yFqQJR5eBoc Consulta em 13 de outubro de 2014.

13

It has often been said in recent years that MBRs are becoming the process of

choice over CAS if polishing is required for the latter to meet stringent water quality

limits. Recent cost analyses would appear to bear this out, but there are many inter-

related factors to be taken into account and there is always an element of

imprecision.

So, taking everything into account, how much does an MBR installation cost?

Well, it depends….”23

AS INDÚSTRIAS DE CELULOSE NO BRASIL – CONSIDERAÇÕES FINAIS:

Com o intuito de estimular algumas reflexões em relação às opções de reúso

da água pelas indústrias de papel e celulose, seguem algumas considerações finais.

Como ponto de partida para um estudo sobre a viabilidade do reúso da água,

propõe-se quatro aspectos a serem considerados, como pode ser visualizado na

figura abaixo:

Celulose

VIABILIZAÇÃO DO REUSO

Madeira +

água fresca

ÁGUA RECICLADA

para o ar

Efluente

Qualidade

e Quantidade

Atualização Tecnológica:

Equipamentos e processos

Qualidade

e Quantidade

CUSTO E RETORNO - $

Qualidade

e Quantidade

23 Simon Judd. MBR cost determination. http://www.thembrsite.com/blog/mbr-cost-determination/ Consulta em 13 de outubro de 2014.

14

Entretanto, no presente trabalho serão apresentados exemplos que se

relacionam somente a um destes aspectos, qual seja: a quantidade e a qualidade de

efluente na entrada de um processo de reúso da água.

Assim, em relação à quantidade e a qualidade de efluente na entrada de um

processo de reúso da água será preciso mencionar que existem vários fluxos

diferentes de “efluente” que merecem ser estudados nos possíveis tratamentos

adicionais que visam o reúso da água. Em uma fábrica de celulose Kraft moderna, a

área produtiva que gera mais efluente é a área de branqueamento, mas no presente

trabalho essa área não será analisada. Porém, para fins de exemplificar algumas

das variáveis que precisam ser consideradas em um estudo sobre reúso da água,

serão discutidos apenas dois fluxos menores. O primeiro se refere ao efluente das

máquinas extratoras de celulose, e o segundo ao fluxo da área de evaporação

comumente chamada de “condensado B”.

EXEMPLO 1

Em relação aos fluxos das máquinas secadoras, sabe-se que a maior parte do

efluente gerado pelas mesmas, já é reutilizado, sendo tal fluxo denominado WBR

(Whitewater Bleaching Return). Este fluxo retorna para a fase do processo de

branqueamento sem tratamento prévio. Porém, existe uma parte deste fluxo que

normalmente é descartado. Como exemplo, no ano de 2008 em uma fábrica que

pode ser denominada no presente estudo como A, que possuía duas máquinas

secadoras de tamanhos diferentes foram pesquisadas e obtidas informações sobre

as seguintes características destes fluxos e que são apresentadas de forma

resumida na tabela abaixo:

Defina-se TDS como “Total Dissolved Solids”, ou Sólidos Totais Dissolvidos.

MÁQUINA A TDS – Efluente

(mg/l) TDS – WBR

(mg/l)

MÉDIA 0,65 0,55

MÁXIMA 2,76 1,48

Nº de Amostras (Compostas Diárias) 9 10

MÁQUINA B TDS – Efluente

(mg/l) TDS – WBR

(mg/l)

MÉDIA 0,77 0,74

15

MÁXIMA 1,9 0,92

Nº de Amostras (Compostas Diárias) 12 10

MÁQUINA A + MÁQUINA B

Vazão Efluente (m³/dia) 3400

Temperatura (ºC) 60

Perda Na+ (Kg/dia) 5327

Estes resultados sugerem:

Uma grande variação nos resultados encontrados de um dia para outro;

O potencial para reduzir a vazão de efluente gerado é significante;

Dependendo da tecnologia adotada e da eventual destinação dos fluxos

resultantes de um tratamento que visa o reúso da água, existe a

possibilidade de se recuperar uma quantidade significante de sódio;

A temperatura relativamente alta do efluente poderá restringir o tipo de

tecnologia para o tratamento que visa o reúso da água ou necessitar um

resfriamento prévio.

EXEMPLO 2

Para o fluxo chamado “Condensado B” da área de evaporação, ele também é

reaproveitado em outras áreas do processo produtivo e sem tratamento prévio.

Porém, existe uma parte deste fluxo que frequentemente é descartado devido a

sua geração em excesso ou contaminado por arraste de licor. Como exemplo,

em 2011 na fábrica designada B, as características deste fluxo foram

levantadas ao longo de um mês e podem ser resumidas a seguir:

Como esse fluxo é gerado em um processo de evaporação, a concentração de

sólidos dissolvidos não representa uma variável significante. O que é

importante são as contaminações que acabam sendo arrastadas ou

codestiladas durante o processo de evaporação. Um estudo recente confirma

m³/h desvio padrão µS/cm desvio padrão

Média - dia 117 145 234 34

2.800 m³/dia

Vazão Condutividade

16

que o “Condensado B” ou o condensado contaminado poderá ser altamente

toxico.24 Entretanto, com a implementação de tecnologia que permita a reúso

deste fluxo, pode-se reduzir não somente a quantidade de efluente gerado,

como, também o envio de produtos tóxicos para uma estação de tratamento de

efluente geral.

CONCLUSÃO

Existe uma necessidade generalizada tanto mundialmente quanto no Brasil de

reduzir o consumo e a utilização da água, aumentando o seu reúso.

As indústrias de papel e celulose, ao longo das últimas décadas tem reduzido

seu consumo de água de forma significativa. Entretanto, existe ainda a necessidade

de uma maior redução no consumo da água e de aumentar o seu reúso no processo

fabril. Cada vez mais estudos tem demonstrado que novas tecnologias podem

apresentar opções viáveis para serem implantadas nas indústrias de papel e

celulose. Essas tecnologias também possibilitam um melhor gerenciamento

financeiro e ambiental da água.

24 Tatiana Heid Furley; Principais fontes e impactos da ecotoxicidade de efluentes de celulose e papel.

CONGRESSO INTERNACIONAL DE PAPEL E CELULOSE, São Paulo, SP. Outubro 2014

17

Anexo n° 1: Quatro dos principais projetos já funcionando ou com sua implantação em andamento pela a SABESP.

Nome do Projeto Local Data Vazão Projeto Vazão Atual Destinação Modo de Distribuição Technologia Tert. OBSERVAÇÕES

ETE Jesus Neto 2012 91.717 m³/mês 46.164 m³/mêsUso indústrial e

construção

Adutora Específica e

Caminhão

Filtração Granular e

depois com

Cartucho

Objetivo Principal: fornecer água de reúso

para indústria textil

Aqualpolo Ambiental ETE da ABC 2016 1000 L/s 600 L/sPolo Petroqúimica

Capuava

Adutora Específica de

16,5 km

MBR, Ultrafiltração

e Osmos Reversa

5° maior projeto de reuso no mundo (SPE

entre SABESP e Foz do Brasil)

Projeto Santa ConstânciaETE Parque Novo

Mundo10 L/s - Industria Textil Adutora Específica

Ultrafiltração

seguida de troca

ionica (zeolita)

Projeto Pólo Leste ETE São Miguel 150 L/s

Industria

Nitroquímica e

outras

Adutora EspecíficaBioreatores de

membranaTecnologia KOCH

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Anexo n° 2: As principais plantas de papel e celulose no Brasil.

NOME DA

EMPRESALINK DESCRIÇÃO BRACELPA / IBA LINK REVELANTE DA EMPRESA

PRINCIPAIS

PRODUTOS

PRODUÇÃO DE

CELULOSE E PAPEL

FIBRIA http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/66http://fibria.infoinvest.com.br/pt

b/5716/relatorio2013.pdf

Celulose

Eucalipto

5.257.000 T/ANO

[1]

SUZANO PAPEL E

CELULOSEhttp://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/129

http://ri.suzano.com.br/ptb/s-4-

ptb.html.Papel e Celulose 3.200.000 T/ANO[2]

KLABIN http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/68

http://www.klabin.com.br/pt-

br/paginas/relatorios-de-

sustentabilidade

Papel e Celulose 1.788.000 T/ANO[3]

ELDORADO BRASIL http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/472

http://www.eldoradobrasil.com.

br/static/file/eldorado-jn-3907-

14.pdf

Celulose

Eucalipto1.270.000 T/ANO[4]

VERACEL http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/73

http://www.veracel.com.br/Link

Click.aspx?fileticket=sigzn7-

ewE8%3D&tabid=80&mid=452

Celulose

Eucalipto1.121.904 T/ANO[5]

CENIBRA http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/46

http://www.cenibra.com.br/ceni

bra/Cenibra/pdf/relatoriodesust

entabilidadecenibra2012.pdf

Papel e Celulose1.203.596

ADT/ANO[6]

INTERNATIONAL

PAPERhttp://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/123

http://extapps.mz-

ir.com/rao/internationalpaper/20

13/

Papel e Celulose810.000 T

Celulose/ANO[7]

CMPC CELULOSE

RIOGRANDENSEhttp://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/120

http://www.celuloseriograndens

e.com.br/docs/dl/Relatorio_de_

sustentabilidade_2012.pdf

Papel e Celulose451.500 T

Celulose/ANO[8]

LWARCEL http://bracelpa.org.br/bra2/?q=node/126

http://www.lwarcel.com.br/site/

content/lwarcel/meio_ambiente

_atividade_industrial.asp

Celulose

Eucalipto250.000 T/ANO[9]

[1] FIBRIA – RELATORIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://fibria.infoinvest.com.br/ptb/5716/relatorio2013.pdf[2] SUZANO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2012.pdf; http://ri.suzano.com.br/ptb/s-4-ptb.html.[3] KLABIN – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://rs.klabin.com.br/[4] ELDORADO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.eldoradobrasil.com.br/static/file/eldorado-jn-3907-14.pdf[5] VERACEL – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.veracel.com.br/LinkClick.aspx?fileticket=sigzn7-ewE8%3D&tabid=80&mid=452[6] CENIBRA – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf http://www.cenibra.com.br/cenibra/Cenibra/pdf/relatoriodesustentabilidadecenibra2012.pdf[7] CMPC Rio Grandense - Relatorio_de_sustentabilidade_2012.pdf[8] INTERNATIONAL PAPER - IP_RA2013-BR_pt.pdf[9] LWARCEL - http://www.lwarcel.com.br/site/content/lwarcel/meio_ambiente_atividade_industrial.asp

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Anexo n° 3: Nomes das bacias hídricas, as quantidades da água captada e as quantidades de efluente gerado.

NOME DA EMPRESA

PRINCIPAIS UNDIADES

FABRIS - CELULOSE E

PAPEL

BACIAS HÍDRICASCAPTAÇÃO

DE ÁGUA

GERAÇÃO DE

EFLUENTEUnidade

Aracruz, ES. Rio Doce 33,8 28,0 m³/tsa

Três Lagoas, MT. Rio Paraná 28,7 22,6 m³/tsa

Jacareí, SP. Rio Paraíba do Sul 24,9 21,7 m³/tsa

Suzano, SP. Rio Tietê

Limeira, SP. Rio Piracicaba

Mucuri, BA. Rio Mucuri

Imperitriz, MA. Rio Tocantins - -

Telêmaco Borba, PA. Rio Tibagi - m³/ton papel

Octacilia Costa, SC. Rio Canoas - m³/ton papel

ELDORADO BRASIL (4) Três Lagoas, MT. Rio Paraná - - m³/tsa

VERACEL (5) Eunápolis, BA. Rio Jequitinhonha 25,3 21,1 m³/tsa

CENIBRA (6) Ipatinga, MG. Rio Doce 47,6 40,5 m³/ton papel

Mogi Guaçu, SP. Rio Mogi Guaçu

Três Lagoas, MT. Rio Paraná

Luiz Antôntio, SP. Rio Mogi Guaçu

CMPC CELULOSE

RIOGRANDENSE (8)Guaiba, RS. Lago Gauíba 37,1 29,7 m³/tsa

LWARCEL (9) Lençois Paulísta, SP.Poços Artesenais /

Rio Lençóis23,0 21,0 m³/tsa

[1] FIBRIA – RELATORIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://fibria.infoinvest.com.br/ptb/5716/relatorio2013.pdf[2] SUZANO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2012.pdf; http://ri.suzano.com.br/ptb/s-4-ptb.html.[3] KLABIN – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://rs.klabin.com.br/[4] ELDORADO – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.eldoradobrasil.com.br/static/fi le/eldorado-jn-3907-14.pdf[5] VERACEL – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf; http://www.veracel.com.br/LinkClick.aspx?fileticket=sigzn7-ewE8%3D&tabid=80&mid=452[6] CENIBRA – RELATRIO DE SUSTENTABILIDADE 2013.pdf http://www.cenibra.com.br/cenibra/Cenibra/pdf/relatoriodesustentabilidadecenibra2012.pdf[7] CMPC Rio Grandense - Relatorio_de_sustentabilidade_2012.pdf[8] INTERNATIONAL PAPER - IP_RA2013-BR_pt.pdf[9] LWARCEL - http://www.lwarcel.com.br/site/content/lwarcel/meio_ambiente_atividade_industrial.asp

FIBRIA (1)

SUZANO PAPEL E

CELULOSE (2)

INTERNATIONAL PAPER (7)

m³/ton papel

m³/ton papel

33,7 27,4

KLABIN (3) 37,0

49,0 45,8