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Água: insumo essencial

A água é um insumo essencial para a produção de celulose e papel. O consumo médio das empresas varia de 30 a 35 metros cúbicos de água por tonelada de celulose e de 15 a 17 metros cúbicos, por tonelada de papel. A água está presente desde o momento em que a madeira entra no, quando a água fica mais contaminada, até o produto final. Ao longo desse processo, a água – em geral captada em rios – vai sendo reaproveitada, podendo ser utilizada para alimentar caldeiras ou gerar energia, conta Afonso Moraes de Moura, gerente de Tecnologia da Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel (ACBTCP).

O processo de maior potencial poluidor ocorre na etapa de branqueamento, afirma estudo desenvolvido por uma equipe de especialistas do Centro Superior de Educação Tecnológica (Ceset), da Unicamp, em Limeira. Eles estimam que na polpação e no clareamento da celulose sejam liberados algo em torno de 62 milhões de metros cúbicos de efluentes. O tratamento adequado dos efluentes, no entanto, além de atender exigências da legislação ambiental – cada vez mais rigorosa – também pode aumentar a rentabilidade da indústria.

Em geral, as empresas possuem sistemas de pré-tratamento de seu efluente principal para a remoção de areia, detritos, cinzas inorgânicas etc., realizados em tanques ou lagoas de sedimentação e/ou sistema de peneiramento, antes de iniciar o tratamento primário, que consiste na remoção de sólidos em suspensão por gravidade ou floculação. O próximo passo do processo de sedimentação primária é o de decantação por gravidade ou flotação, que permite a clarificação da água. Em geral, são utilizadas bacias de sedimentação no terreno ou decantadores mecanizados. Frequentemente também são implantados tanques de homogeneização entre os tratamentos primário e secundário com a finalidade de controlar a vazão dos despejos líquidos industriais.

A etapa seguinte é a de tratamento secundário, que tem como objetivo reduzir a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), por meio de lagoas de estabilização, lagoas aeradas, lodos ativados e filtros biológicos. As lagoas de estabilização, onde os efluentes permanecem retidos por um período de até 30 dias, reduzem a carga de DBO, mas têm a desvantagem de ocupar grande extensão de terra. As lagoas aeradas, melhoram os resultados obtidos nas lagoas de estabilização. Em fábricas em que não existe área suficiente para as lagoas de estabilização, é utilizado o sistema de Lodos Ativados que, por processo biológico, separa os efluentes tratados por sedimentação.

Algumas empresas adotam uma alternativa para as lagoas aeradas, conhecida como tecnologia Kaldness, que retém os microrganismos formando biofilmes, que, aos poucos vão sendo trocados pela ação do borbulhamento do oxigênio no fundo do reator. A tecnologia tem a vantagem de ocupar espaço menor e requerer menor tempo de retenção.

As empresas do setor de papel e celulose têm investido cada vez mais em sistemas de tratamento eficientes e alinhados a padrões compatíveis com o uso sustentável da água.

A International Paper, fabricante de papéis não revestidos e embalagem, por exemplo, investiu US$ 35 milhões na modernização de tratamento de efluentes de sua unidade de Mogi das Cruzes, em São Paulo. Iniciado em 2005, o projeto Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) reduziu consideravelmente a emissão de carga orgânica de efluentes da fábrica.

A empresa utilizava siste-ma de tratamento em lagoas que foram sendo ampliadas – na medida em que foi crescendo a produção – e passou a ocupar uma área de 60 hectares de espelho d´água. O tratamento começava com um processo clarificador primário, por meio do qual eram decantados os sólidos dos efluentes originados em diversas áreas da fábrica, com o objetivo de remover as fibras curtas de celulose e a carga mineral. Dali, os efluentes passavam para uma lagoa aerada e, posteriormente, para outras cinco lagoas, onde a biodegradação era feita por gravidade. “Do início ao fim do processo, o sistema tinha seis quilômetros de extensão”, diz Wanderlei Peron, especialista em meio ambiente da International Paper.

O sistema antigo estava alinhado às exigências ambientais. “Já contávamos com um índice de biodegradação de 90% para cada tonelada de efluente bruto”, ele conta. O problema estava no fato de o tratamento envolver uma massa de água muito grande, o que exigia longo tempo de retenção, além das dificuldades de controle, já que a biodegradação dependia, em grande parte, das condições atmosféricas.

No novo projeto, foi mantido o sistema primário de decantação, mas as lagoas de tratamento secundário foram substituídas por tratamento biológico, utilizando lodo ativado, que acelerou a biodegradação: ao invés dos 15 a 20 dias exigidos pelo sistema anterior, o tratamento é concluído em apenas dois dias. Isso sem falar na redução do volume de água e na liberação da área ocupada pelo espelho d´água.

Atualmente, quase a totalidade dos cerca de 2.600 metros cúbicos de água por hora, captada do rio Mogi, é tratada e devolvida. “Temos alguma perda por evaporação”, ressalva Peron. Os investimentos em novas tecnologias também reduziram o volume de captação. “Há quinze anos, consumíamos 3.500 metros cúbicos por hora para uma produção média de 800 toneladas de celulose por dia. Hoje, produzimos 1.200 toneladas diárias com uma captação de 2.500 metros cúbicos de água/hora”, conta Peron. A grande vantagem é que a empresa, que opera com sistemas diferenciados na produção de celulose, passa a ter uma carga de efluentes mais estável, contabilizando ganhos de eficiência.

A tecnologia de “fechamento de circuito”, como ele diz, associada a projetos de minimização de uso e campanhas de conscientização dos trabalhadores, aumentou o aproveitamento da água. A empresa desenvolve, agora, um plano de recuperação ambiental para as áreas anteriormente ocupadas pelas lagoas, que prevê o plantio de espécies naturais, utilizando tecnologia wetland. “Essa área será parte de nossa reserva legal”, diz.

Outra tecnologia de purificação da água é feita por meio de ultrafiltração. A Klabin, fabricante de papéis e cartões para embalagens, embalagens de papelão ondulado e sacos industriais, está iniciando a operação do novo sistema de ultrafiltração na Estação de Tratamento de Efluentes da Unidade Monte Alegre, localizada em Telêmaco Borba (PR). Como resultado, a água que passa pelo sistema está sendo devolvida ao rio Tibagi com qualidade superior à da água originalmente retirada. O sistema de ultrafiltração, de acordo com a assessoria de comunicação da empresa, é a maior planta do gênero no mundo no setor industrial e o único no setor de produção integrada de papel e celulose. “Com o novo sistema, a Klabin se torna referência mundial em ultrafiltração e estabelece um modelo a ser seguido”, afirma Francisco Razzolini, diretor do Projeto de Expansão MA-1100.

Para o diretor industrial da Unidade Monte Alegre, Arthur Canhisares, o novo sistema configura um passo relevante no cumprimento da Política de Sustentabilidade da Klabin, que tem como objetivo reduzir continuamente os impactos ambientais. “Em razão disso, temos recebido solicitações do mundo inteiro, especialmente para visitar a planta de ultrafiltração”, diz o diretor.

De acordo com as análises bioquímicas de oxigênio já realizadas pela Klabin, a água devolvida pela fábrica ao rio Tibagi apresenta 1 miligrama por litro de concentração de matéria orgânica (DBO5). O teor médio de concentração de matéria orgânica do rio é de 3 miligramas por litro. A cor média da água do Tibagi é definida em 400 ppm PT (partículas por milhão, medida padrão de coloração). Já a usada pela Klabin fica em 200 ppm PT, ou seja, bastante mais transparente.

De acordo com o gerente corporativo de meio ambiente da Klabin, Júlio Nogueira, o próximo passo a ser dado com o sistema de ultrafiltração é fazer o reúso da água utilizada. Com isso, a Klabin reduzirá os volumes de efluentes que retornam ao rio Tibagi e obterá importante economia de água.

Atualmente, passam pelo sistema de ultrafiltração 40% da água usada pela Klabin na produção da Unidade Monte Alegre. Segundo Nogueira, os volumes totais de água que retornam ao rio Tibagi apresentam níveis de qualidade muito superiores aos estabelecidos pela legislação ambiental do Paraná.

A nova planta de ultrafiltração foi desenvolvida pela empresa Centroprojekt sob me-dida para a Klabin, que definiu as especificações para o sistema. A planta integra as obras de ampliação da Estação de Tratamento de Efluentes da Unidade Monte Alegre para atendimento das necessidades do Projeto de Expansão Klabin MA-1100. A Klabin está investindo um total de R$ 70 milhões na ampliação da ETE. Os investimentos totais da empresa na área do meio ambiente para o Projeto MA-1100 chegam a R$ 300 milhões.

Uma das metas atingidas pela Klabin com o projeto de expansão foi a redução do consumo específico de água para 30 m3 por tonelada produzida de papel, colocando a empresa, mais uma vez, entre as detentoras das melhores práticas do mercado mundial.

Na unidade da VCP, em Jacareí, o consumo de água bruta em 2008, foi de 30,5 m3, captada no rio Paraíba do Sul. A empresa investe na melhoria contínua de seus processos, de forma a identificar oportunidades de redução do consumo de água. “Esse resultado é fruto de uma série de trabalhos conduzidos por meio de metodologias Seis Sigma e P+L ( Produção mais Limpa)”, diz Umberto Cinque, gerente-geral de Sustentabilidade da VCP.

A empresa investe no tratamento de efluentes com sistema de lodos ativados de duplo estágio e da estação de tratamento de efluentes com sistema de lodos ativados tradicionais. No ano passado, foram investidos nessas tecnologias R$ 9,25 milhões nas plantas de Jacareí e Piracicaba. “Implementamos projeto de reúso de condensado de evaporação e filtrado alcalino das máquinas extratoras de celulose e na linha de branqueamento de polpa”, conta Cinque. Nesse projeto, foram reduzidos 295 m3/hora – ou 7.080 m3/dia – de captação de água e lançamento de efluente, na fábrica de Jacareí. “Esse é um dos trabalhos relevantes de redução de captação de água e lançamento de efluentes da companhia.”

Outra empresa a investir em projetos sustentáveis foi a Lwarcel Celulose, vencedora do 3º Prêmio Fiesp de Conservação e Reúso da Água em 2008, conferido pela Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp). A empresa fornece celulose branqueada de eucalipto para a indústria papeleira nos mercados nacional e internacional, a partir de florestas plantadas manejadas de forma sustentável.

O projeto premiado é desenvolvido em sete etapas. A primeira envolveu a implantação de uma nova tecnologia de tambores rotativos, do tipo DDwasher, na lavagem da celulose. As demais fases surgiram a partir de um trabalho criativo e empreendedor dos projetos internos de reúso, com vistas à sustentabilidade. A redução no consumo de água permitiu à empresa aumentar sua produção e manter a redução na captação de água, gerando ganhos estratégicos, ambientais e econômicos. Foram introduzidas, por exemplo, mudanças nos sistemas de resfriamento de amostra de condensados e nos sistemas de selagem das bombas de água de alimentação da caldeira de recuperação, assim como nos rejeitos da osmose reversa como parte do fornecimento de água industrial para a fábrica; entre outras. O resultado é uma economia de 5% na captação de água.

Revista Água, Gestão e Sustentabilidade – edição10