Instituto Ethos

Redução de emissões de CO2 com a neutralização do efluente industrial

Eixo Temático

Meio ambiente

Principal objetivo da prática

Viabilizar o projeto de um reator capaz de realizar a neutralização dos volumes envolvidos utilizando diretamente o CO2 produzido na caldeira.

Motivação

A Tavex neutralizava o seu efluente industrial exclusivamente com ácido sulfúrico, um ácido forte, extremamente tóxico e
corrosivo. Após estudos técnicos, verificou-se a viabilidade de se utilizar CO2 (dióxido de carbono) para esse fim,
minimizando riscos de manuseio, melhorando a qualidade do efluente (menor salinidade) e trazendo expressivos ganhos
financeiros.

Constatou-se também que era possível aproveitar o CO2 proveniente da combustão nas caldeiras para a neutralização. Ou
seja, a iniciativa possibilitaria a obtenção de CO2 a custo zero e potencializaria os ganhos relativos à redução de emissões de
CO2, um dos gases do efeito estufa, que contribui para o aquecimento global. Além disso, também seria reduzida a emissão
de material particulado proveniente da queima de óleo na caldeira, pois estes acabam dissolvidos no lodo.

O projeto está alinhado com o compromisso da Tavex com a sustentabilidade. Este novo processo traz benefícios
ambientais, econômicos e em saúde e segurança ocupacional (âmbito social) – os três pilares do desenvolvimento
sustentável.

Descrição da prática

METODOLOGIA

Sistema Caldeira + Reator de Neutralização

De forma simplificada, o sistema consiste em enviar o efluente alcalino à base da torre de neutralização (reator), captar o CO2 produzido nas caldeiras para geração de vapor diretamente das chaminés e provocar a reação de neutralização:

Neutralização

de Efluentes com CO2 Os valores de pH do efluente industrial têxtil são muito elevados, devido ao uso de bases como hidróxidos de sódio (soda cáustica) ou de cálcio, principalmente para melhorar a resistência de fios e sua afinidade com corantes. Considerando essa característica, é necessário que o efluente seja neutralizado antes de ser enviado à estação de tratamento.

A solução é dosar um ácido que permita levar o valor do pH para valores próximos da neutralidade. Normalmente são utilizados os ácidos sulfúrico ou muriá*co (clorídrico). Entretanto, ambos são inorgânicos, fortes, podem gerar problemas de corrosão nas tubulações e tanques e trazem riscos para os colaboradores que necessitam manuseá-los (além de gerarem vapores tóxicos).

Uma alternativa aos ácidos fortes é o uso do dióxido de carbono (CO2). Quando dissolvido em água, ele forma ácido carbônico (CO2 + H2O => H2CO3). Diferentemente dos ácidos inorgânicos/minerais, o CO2 tem muitas vantagens: evita a acumulação excessiva de sais como cloretos, sulfatos etc. O CO2 é um produto inerte e seguro. Além disso, a acidificação excessiva do efluente é praticamente impossível, pois a curva de neutralização do CO2 é suave, permitindo uma regulação mais controlada. A utilização de CO2 é também mais segura e os problemas de corrosão de equipamentos são praticamente eliminados.

SISTEMÁTICA DE DESENVOLVIMENTO

Em junho de 2007, na unidade de Tatuí, iniciaram-se os estudos para implantação do sistema de neutralização de efluente com CO2. Inicialmente foi implantado um sistema provisório, com apenas um compressor, que se utilizava de uma rede de pequena capacidade (20 m3 ), já disponível na planta, com a função de alimentar o reator. Todos os requisitos técnicos (de pH, dentre outros) foram comprovadamente atendidos, e instalou-se uma nova rede, que perfaz o percurso entre a ETE e o reator, utilizando-se de tubulação RPVC (Plástico Reforçado com Fibras de Vidro), em caráter definitivo e de capacidade adequada.

Com o sucesso da iniciativa, o sistema foi implantado nas unidades de Americana e Socorro, em maio e outubro de 2008, respectivamente. Nas fotos dos equipamentos instalados, pode-se observar os reatores em que é feita a neutralização.

Hoje o sistema está plenamente implantado na empresa, reduzindo significativamente o uso do ácido sulfúrico para neutralização do efluente. Considerando o período de funcionamento normal da caldeira, e com parâmetros controlados (sem variação da concentração de soda e da vazão), todas as unidades neutralizam 100% de seu efluente com CO2.

Um dos grandes desafios das iniciativas ligadas à gestão ambiental é justificar de forma tangível, e principalmente financeira,
seus benefícios. Ainda existe o desafio de tornar o processo mais robusto, adequando o sistema para suportar variações nas
condições de vazão e concentração de soda impostas pelas dinâmicas, alterações no mix de produtos e volume de produção. Esses parâmetros influenciam diretamente o dimensionamento das instalações e dos equipamentos do sistema. Devido à falta de referência de implementação semelhante, a dificuldade no desenvolvimento do projeto foi significativa.

Investimento

Os investimentos na adequação das unidades basicamente contemplaram a compra de compressores, bombas, difusores, dutos, tubulações e materiais em geral (bases, suportes, materiais hidráulicos, elétricos etc.), além de gastos com mão de obra, com o projeto e com consultoria técnica especializada. Em Tatuí, foi necessário um investimento de R$ 115 mil, em equipamentos (70%), mão de obra (25%) e outros. Em Americana, o investimento foi de R$ 540 mil (65% em equipamentos). O valor justifica-se pelo maior volume de produção da unidade. Em Socorro, investiu-se R$ 350 mil. Portanto, o investimento total da Tavex foi de pouco mais de 1 milhão de reais.

Resultados e benefícios

O projeto gerou uma série de benefícios – muitos intangíveis ou indiretos, como os ligados à segurança dos colaboradores, à
qualidade do efluente e à facilidade operacional no acerto do pH. Por outro lado, há dois resultados significativos facilmente
mensuráveis: a redução nas emissões de CO2 e a economia com a redução e/ou eliminação do uso do ácido sulfúrico.

Somando-se a redução de emissões em todas as unidades devido à implantação da iniciativa, a Tavex deixou de emitir cerca de 3 mil toneladas de CO2 anualmente (estimado base a reação de neutralização), o que significa uma redução de 4,5% do total emitido na queima de combustíveis fósseis da empresa. De forma bem simplificada e ilustrativa, seriam necessárias 18 mil árvores para neutralizar esse efeito (com base em dados da ONG A Iniciativa Verde). São mais árvores que as existentes no Parque do Ibirapuera, maior parque da cidade de São Paulo, com 15 mil árvores.

Conforme citado anteriormente, a utilização do CO2 após implantação tem custo zero para a empresa. Logo, o novo processo proporciona um ganho direto com a redução e/ou eliminação da compra e uso do ácido sulfúrico.

Os resultados foram imediatos. O payback dos projetos em todas as unidades foi menor que um ano. O melhor desempenho foi em Tatuí, onde o investimento retornou em dois meses. Com a substituição do ácido sulfúrico pelo CO2, a economia da Tavex em 2009 e 2010 foi de R$ 1,1 milhão e R$ 1,4 milhão, respectivamente.

Seguem os dados da Tavex referentes aos Indicadores de Desempenho Ambiental do Setor Têxtil (Sinditêxtil). Destes, o que
tem relação mais próxima com os benefícios do projeto é o Reuso da Água. Este expressa as melhorias anuais e tem uma
relação indireta com a implantação do sistema. Os principais benefícios do projeto refletem-se principalmente em outros
indicadores.