Eco-eficiência na Indústria de Celulose e Papel

Transcrição

Zeila Chittolina Piotto
Eco-eficiência na Indústria de Celulose e Papel - Estudo de Caso
Tese
apresentada
à
Escola
Politécnica da Universidade de São
Paulo para obtenção do Título de
Doutor em Engenharia, junto ao
Departamento
de
Hidráulica e Sanitária.
(Volumes 1 e 2)
São Paulo
2003
Engenharia
Zeila Chittolina Piotto
Eco-eficiência na Indústria de Celulose e Papel - Estudo de Caso
Tese
apresentada
à
Escola
Politécnica da Universidade de São
Paulo para obtenção do Título de
Doutor em Engenharia.
Área de Concentração:
Engenharia Hidráulica e Sanitária.
Orientadora:
Dra. Dione Mari Morita
São Paulo
2003
Este exemplar foi revisado e alterado em relação à versão original, sob
responsabilidade única do autor e com a anuência de seu orientador.
São Paulo, 30 de abril 2003.
Assinatura do autor ____________________________
Assinatura do orientador _______________________
FICHA CATALOGRÁFICA
Piotto, Zeila Chittolina
Eco-eficiência na indústria de celulose e papel – estudo de
caso / Zeila Chittolina Piotto. – São Paulo, 2003.
379 p.
Tese (Doutorado) – Escola Politécnica da Universidade de
São Paulo. Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária.
1.Eco-eficiência 2.Indústrias de celulose e papel 3.Estudo de
caso I.Universidade de São Paulo. Escola Politécnica.
Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária II.t.
FICHA CATALOGRÁFICA
A minha família pelo carinho, estímulo e compreensão pelos momentos
de ausência.
AGRADECIMENTOS
A professora Dione
pelo incansável apoio, incentivo e competente orientação
durante a execução deste trabalho.
A Votorantim Celulose e Papel -VCP pelo patrocínio, em especial à Francisco
Valério, José Arno Schappo, Marcelo Castelli, José Eduardo Patelli e Carlos R. Paiva
Monteiro.
Ao colega Luiz Alberto Banci pela competente revisão do texto.
A todos os colegas da VCP que contribuiram com informações, dados e suporte
técnico, em especial a José Carlos Kling, Paulo Gaia, David Meissner, Marcelo
Rodrigues e Alessandro Bolsoni.
Aos colegas Ernesto Lima, Celso Foekel e Ricardo Mastroti
contribuição com dados e informações do setor de celulose e papel.
pela valiosa
RESUMO
O presente trabalho apresenta, discute e avalia as principais ferramentas
viabilizadoras da eco-eficiência no segmento industrial, com destaque para o setor de
celulose e papel. São apresentados os conceitos de eco-eficiência, de produção mais
limpa, de contabilização ambiental, de avaliação de desempenho ambiental, de
indicadores de desempenho, de análise de ciclo de vida e de melhores tecnologias
disponíveis para a produção de celulose e papel. No estudo de caso, é apresentada e
discutida a implementação de tais ferramentas na Votorantim Celulose e Papel Unidade Jacareí, realizada no período de 1992 a 2002. Da análise dos resultados
obtidos, pode-se concluir que o uso destas ferramentas foi decisivo para a melhoria
ambiental da indústria e para a sua competitividade no mercado mundial de celulose.
ABSTRACT
The following paper presents, discusses and evaluates the main eco-efficiency
enabling tools, on the industry segment, emphasizing the paper and cellulose field. It
presents the concepts for eco-efficiency, cleaner production, environmental
accounting, environmental performance evaluation, performance indicators, life
cycle assessment and the best available technology for the production of paper and
cellulose. In the case study, the implementation of these tools at Votorantim Celulose
e Papel – Jacareí Facility, made between 1992 and 2002, is presented and discussed.
From the analysis of the results obtained, we may conclude that that the use of these
tools was decisive for the industry’s environmental improvement, and for its
competition at the worldwide cellulose market.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
1
INTRODUÇÃO .................................................................................................. 1
2
OBJETIVOS....................................................................................................... 3
3
A QUESTÃO AMBIENTAL............................................................................. 4
3.1
HISTÓRICO RECENTE ............................................................................................ 4
3.2
MEIO AMBIENTE – VISÃO GERAL SOBRE A GOVERNANÇA INTERNACIONAL....... 10
3.3
A INDÚSTRIA; GOVERNO, MERCADO, SOCIEDADE E O MEIO AMBIENTE.............. 11
3.4
DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E ECO-EFICIÊNCIA ...................................... 18
3.4.1 Evolução histórica .......................................................................................... 18
3.4.2 Elementos–chave para viabilizar a eco-eficiência.......................................... 20
3.4.3 Dimensões da eco-eficiência.......................................................................... 21
3.4.4 Ferramentas da eco-eficiência ........................................................................ 24
3.4.4.1
Produção mais limpa/prevenção à poluição ............................................... 25
3.4.4.1.1 Visão histórica .......................................................................................... 27
3.4.4.1.2 Produção mais limpa e as melhores técnicas disponíveis (BAT - Best
Avaliable Technologies)........................................................................... 30
3.4.4.1.3 Implementação da produção mais limpa .................................................. 31
3.4.4.1.4 Barreiras para implementação da produção mais limpa na perspectiva da
indústria .................................................................................................... 38
3.4.4.1.5 Experiências e programas de implementação de produção mais limpa ... 39
3.4.4.2
Análise do ciclo de vida - ACV.................................................................. 42
3.4.4.2.1 Metodologia da ACV................................................................................ 44
3.4.4.2.2 Principais aplicações da Análise de Ciclo de Vida (ACV) ...................... 58
3.4.4.2.3 Limitações e perspectivas para a ACV..................................................... 68
3.4.4.3
Avaliação de desempenho ambiental ......................................................... 69
3.4.4.3.1 Indicadores de eco-eficiência ................................................................... 70
3.4.4.3.2 Indicadores ambientais segundo as normas IS0 14031 e EMAS ............. 78
3.4.4.3.3 Considerações relativas à implementação de um sistema de avaliação de
desempenho ambiental ............................................................................. 82
3.4.4.3.4 Tendências ................................................................................................ 84
3.4.4.4
Relatórios de desempenho ambiental ......................................................... 84
3.4.4.4.1 Definições e principais tipos de relatórios de desempenho ambiental e de
sustentabilidade. ....................................................................................... 87
3.4.4.4.2 Elaboração do relatório............................................................................. 89
3.4.4.4.3 Principais iniciativas................................................................................. 90
3.4.4.4.4 Tendências ................................................................................................ 95
3.4.4.5
Sistemas de gestão ambiental ..................................................................... 97
3.4.4.5.1 Normas da série ISO 14000................................................................... 102
3.4.4.5.2 Sistema Europeu de Certificação – EMAS (European Eco-Management
and Audit Scheme) ................................................................................. 109
3.4.4.5.3 Especificação para um sistema de gestão ambiental - norma BS 7750. 110
3.4.4.5.4 Programa "Atuação Responsável®" (Responsible Care) ....................... 111
3.4.4.5.5 Integração dos sistemas de gestão (meio ambiente, segurança e qualidade)
................................................................................................................ 114
3.4.4.6
Contabilidade ambiental........................................................................... 115
3.4.4.6.1 Contabilidade ambiental como ferramenta de gestão nas empresas....... 117
3.4.4.6.2 Custos ambientais ................................................................................... 118
3.4.4.6.3 Análise financeira dos investimentos ..................................................... 123
3.4.4.6.4 Contabilidade ambiental financeira - relatórios de prestação de contas. 126
3.4.4.6.5 Publicação das informações financeiras ................................................. 134
4
PRODUÇÃO DE CELULOSE E PAPEL ................................................... 139
4.1
CELULOSE........................................................................................................ 139
4.2
FLORESTAS ...................................................................................................... 141
4.2.1 FSC - Forest Stewardship Council ............................................................... 142
4.2.2 Pan European Forest Certification – PEFC.................................................. 143
4.2.3 Programa nacional de certificação florestal -CERFLOR ............................. 143
4.3
PROCESSOS PARA PREPARAÇÃO DA CELULOSE ................................................. 144
4.3.1 Processo Mecânico – MP ............................................................................. 144
4.3.2 Processo Termomecânico – TMP ................................................................ 145
4.3.3 Processo Semiquímico ................................................................................. 145
4.3.4 Processo Químico – Kraft ............................................................................ 146
4.3.5 Processo Químico – Sulfito.......................................................................... 146
4.3.6 Processo Químico – Sulfato ......................................................................... 147
4.4
BRANQUEAMENTO DA POLPA CELULÓSICA ...................................................... 147
4.5
FABRICAÇÃO DE PAPEL .................................................................................... 148
4.5.1 Matérias-primas não fibrosas ....................................................................... 148
4.5.2 Descritivo da produção de papel .................................................................. 151
4.5.2.1
Preparação de massa................................................................................. 151
4.5.2.2
Máquina de papel ..................................................................................... 152
4.6
A INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPEL NO BRASIL E NO MUNDO. ........................ 155
4.6.1 Dados gerais sobre produção de papel e de polpa........................................ 155
4.6.2 Produção de celulose branqueada ................................................................ 158
5
PREVENÇÃO À POLUIÇÃO EM INDÚSTRIAS DE CELULOSE E
PAPEL - USO DAS MELHORES TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS
(BATS)............................................................................................................. 161
5.1
DESCRIÇÃO DO PROCESSO KRAFT .................................................................... 161
5.1.1 Estocagem e preparação da madeira ........................................................... 163
5.1.2 Cozimento e deslignificação ........................................................................ 163
5.1.3 Lavagem e depuração................................................................................... 165
5.1.4 Deslignificação com oxigênio...................................................................... 166
5.1.5 Branqueamento............................................................................................. 167
5.1.6 Depuração da polpa branqueada e secagem (extração)................................ 170
5.1.7 Sistema de recuperação química .................................................................. 170
5.2
PRINCIPAIS CONSUMOS E EMISSÕES DO PROCESSO KRAFT ............................... 173
5.2.1. Consumo de madeira...................................................................................... 174
5.2.2 Consumo de água e geração de águas residuárias........................................ 175
5.2.3 Emissões atmosféricas.................................................................................. 183
5.2.4 Geração de resíduos sólidos ......................................................................... 190
5.2.5 Consumo de produtos químicos ................................................................... 191
5.2.6 Consumo de energia ..................................................................................... 192
5.2.7 Geração de ruído .......................................................................................... 194
5.3
BAT PARA O PROCESSO KRAFT ........................................................................ 194
5.3.1 Descascamento a seco .................................................................................. 199
5.3.2 Cozimento modificado estendido para obter celulose com baixo número
kappa (em batelada ou contínuo) ................................................................. 200
5.3.3 Fechamento do circuito de filtrados na lavagem e depuração marrom........ 203
5.3.4 Deslignificação com oxigênio...................................................................... 203
5.3.5 Branqueamento com ozônio......................................................................... 205
5.3.6 Branqueamento ECF .................................................................................... 206
5.3.7 Branqueamento TCF .................................................................................... 208
5.3.8 Fechamento parcial da unidade de branqueamento...................................... 209
5.3.9 Coleta de derrames ....................................................................................... 212
5.3.10 Controle de processo e lavagem eficiente .................................................... 213
5.3.11 Arraste com vapor (“stripping”) e reúso dos condensados .......................... 214
5.3.12 Utilização de tanques com capacidade suficiente para armazenar fluidos de
processo quentes ou concentrados................................................................ 215
5.3.13 Tratamento aeróbio das águas residuárias.................................................... 216
5.3.14 Tratamento terciário ..................................................................................... 219
5.3.15 Aumento do teor de sólidos no licor negro .................................................. 220
5.3.16 Instalação de lavador de gases na caldeira de recuperação.......................... 221
5.3.17 Coleta de gases não condensáveis diluídos para incineração na caldeira de
recuperação................................................................................................... 222
5.3.18 Coleta de GNC concentrados e diluídos para incineração no forno de cal .. 223
5.3.19 Incineração de gases de enxofre reduzido em queimador específico equipado
com lavador para SO2 ................................................................................. 224
5.3.20 Instalação de tecnologia de baixa emissão de NOx em caldeiras auxiliares e
forno de cal................................................................................................... 224
5.3.21 Tecnologia SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) em caldeiras de
biomassa ....................................................................................................... 225
5.3.22 Tecnologia OFA (Over Fire Air Technique) em caldeiras de recuperação . 227
5.3.23 Instalação de lavadores de lama mais eficientes na caustificação ............... 227
5.3.24 Precipitadores eletrostáticos para reduzir emissões de particulados na caldeira
de biomassa e no forno de cal ...................................................................... 228
5.4
BAT PARA CALDEIRAS AUXILIARES ................................................................ 229
5.5
TECNOLOGIAS EMERGENTES ............................................................................ 231
5.5.1 Gaseificação do licor negro.......................................................................... 231
5.5.2 Uso de SNCR na caldeira de recuperação.................................................... 232
5.5.3 Remoção dos agentes de quelação presentes em águas residuárias de
indústrias kraft por tratamento biológico e sistemas avançados - “kidneys”234
5.5.4 Aumento do fechamento do circuito combinado com a recuperação de
quelantes....................................................................................................... 235
5.5.5 Polpas produzidas com solventes orgânicos como álcool e formaldeído –
“Organosolv Pulping” .................................................................................. 235
5.6
6
BAT PARA PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE PAPEL........................................... 237
MATERIAIS E MÉTODOS ......................................................................... 243
6.1
A INDÚSTRIA ESTUDADA: VOTORANTIM CELULOSE E PAPEL-VCP ................. 243
6.2
EVOLUÇÃO
TECNOLÓGICA DO
PROCESSO DE PRODUÇÃO E
DA PREVENÇÃO E
CONTROLE DA POLUIÇÃO NA UNIDADE JACAREÍ ............................................ 244
6.2.1 Projeto P-600................................................................................................ 245
6.2.1.1
Descrição do processo produtivo antes da implementação do Projeto P600
.................................................................................................................. 246
6.2.1.2
Descrição do projeto P-600 ...................................................................... 250
6.2.1.3
Investimentos............................................................................................ 250
6.2.2 Projeto ECF .................................................................................................. 251
6.2.2.1
Descrição do projeto ECF ........................................................................ 252
6.2.2.2
Investimentos do Projeto ECF................................................................. 263
6.2.3 Projeto P 1.200 ............................................................................................. 265
6.2.3.1
Descrição do Projeto P 1.200 ................................................................... 265
6.2.3.1.1 Linha de fibras A .................................................................................... 266
6.2.3.1.2 Linha de fibras B .................................................................................... 266
6.2.3.1.3 Evaporação ............................................................................................. 267
6.2.3.1.4 Caldeira de biomassa .............................................................................. 267
6.2.3.1.5 Nova estação de tratamento de águas residuárias (ESTAR) .................. 268
6.2.3.1.6 Fechamento de circuitos ......................................................................... 272
6.2.3.2
Investimentos do P 1.200 ......................................................................... 289
6.3
EVOLUÇÃO DA GESTÃO AMBIENTAL NA UNIDADE JACAREÍ ............................. 290
6.4
CONTABILIADE AMBIENTAL ............................................................................. 292
7
7.1
APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS........................ 293
RESULTADOS DO PROJETO P 600 ..................................................................... 293
7.1.1 Emissões hídricas ......................................................................................... 293
7.2
RESULTADOS DO PROJETO ECF....................................................................... 299
7.2.1 Rendimento do cozimento............................................................................ 300
7.2.2 Carreamento de matéria orgânica nos filtrados e eficiência do branqueamento
...................................................................................................................... 302
7.2.3 Consumo de água ......................................................................................... 308
7.2.4 Geração de águas residuárias. ...................................................................... 309
7.2.6 Geração de resíduos sólidos ......................................................................... 316
7.2.7 Consumo e cogeração de energia ................................................................ 317
7.3
RESULTADOS DO PROJETO P 1.200 .................................................................. 318
7.3.1 Emissões hídricas e captação de água .......................................................... 318
7.3.3 Matriz energética.......................................................................................... 323
7.4
ESTIMATIVA
DE REDUÇÃO DO CUSTO DE PRODUÇÃO DEVIDO ÀS MUDANÇAS
TECNOLÓGICAS ................................................................................................ 324
7.5
RESULTADOS DOS PROJETOS RELACIONADOS À GESTÃO .................................. 325
7.5.1 Gestão ambiental na Unidade....................................................................... 325
7.5.2 Elaboração de relatórios de desempenho ambiental do Grupo VCP............ 325
8
PROJETOS FUTUROS ................................................................................ 327
9
CONCLUSÕES .............................................................................................. 329
10
ANEXOS ......................................................................................................... 332
11
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................... 348
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Novo modelo de regulação e controle ambiental ...................................... 13
Figura 2 - Matriz de sustentabilidade para empresas do setor florestal e celulose e
papel. ....................................................................................................... 14
Figura 3 - Indicadores ambientais de empresas de celulose e papel segundo
levantamento do Banco Sarasin. ............................................................. 15
Figura 4 - Perfil ambiental de empresas produtoras de celulose e papel, segundo
critérios do WBCSD. .............................................................................. 16
Figura 5 - Perfil social de empresas produtoras de celulose e papel, segundo critérios
do WBCSD.............................................................................................. 17
Figura 6 - Síntese da sustentabilidade segundo o WBCSD. ...................................... 23
Figura 7 - Métodos e ferramentas para melhoria de desempenho ambiental............. 25
Figura 8 - Visão geral de produção mais limpa ou prevenção à poluição. ................ 26
Figura 9 - O balanço entre o efeito econômico e ambiental. ..................................... 29
Figura 10 - Evolução da abordagem tecnológica....................................................... 29
Figura 11 - Etapas para implementação de um programa de produção mais limpa. . 32
Figura 12 - Avaliação do processo –principais alternativas....................................... 34
Figura 13 - Ciclo de vida de um produto. .................................................................. 43
Figura 14 - Protocolo da ACV. .................................................................................. 45
Figura 15 - Duas formas de limites do sistema, considerando-se fronteiras estreitas
(a) e amplas (b)........................................................................................ 47
Figura 16 - Principais categorias dos dados do inventário......................................... 48
Figura 17 - Procedimento para cálculo dos ecoindicadores....................................... 55
Figura 18 - Exemplo de apresentação dos resultados de um estudo comparativo
hipotético, após estabelecimento de pesos para os impactos avaliados. . 56
Figura 19 - Representação gráfica de uma análise de ciclo de vida utilizando-se a
metodologia “Ecoindicador 99”. ............................................................. 57
Figura 20 - Fases do desenvolvimento de um produto. ............................................. 62
Figura 21 - Estratégias relacionadas ao desempenho ambiental e ao potencial de
mercado. .................................................................................................. 67
Figura 22 - Aspectos relevantes para as diferentes categorias de indicadores de ecoeficiência. ................................................................................................ 71
Figura 23 - Indicadores ambientais segundo a OECD. .............................................. 73
Figura 24 - Escolha dos indicadores-chave segundo metodologia OECD. ............... 74
Figura 25 - Avaliação de desempenho ambiental e seus indicadores segundo a norma
ISO 14031. .............................................................................................. 79
Figura 26 - Indicadores de desempenho ambiental operacional – indústria. ............. 80
Figura 27 - Indicadores de desempenho ambiental operacional – serviços. .............. 80
Figura 28 - Indicadores de desempenho de gestão ambiental.................................... 81
Figura 29 - Implementação da avaliação de desempenho ambiental segundo GEMI.
................................................................................................................. 83
Figura 30 - O papel das instituições financeiras na gestão dos recursos com relação à
eco-eficiência. ......................................................................................... 86
Figura 31 - Principais etapas para elaboração de um relatório .................................. 89
Figura 32 - Resumo geral de avaliação do desempenho ambiental, social e
econômico segundo GRI ......................................................................... 92
Figura 33 - Abordagem das empresas para a questão ambiental. ............................ 101
Figura 34 - Número de certificados ISO 14001 emitidos no mundo até 2001. ...... 104
Figura 35 - Distribuição dos certificados ISO 14001 emitidos até 2001. ................ 104
Figura 36 - Classificação dos custos e sua mensuração........................................... 121
Figura 37 - Custos privados e sociais....................................................................... 122
Figura 38 - Etapas para avaliação financeira de investimentos. ............................. 125
Figura 39 - Componentes da madeira. ..................................................................... 139
Figura 40 - Produção de polpa no mundo. ............................................................... 156
Figura 41 - Produção de polpa no Brasil em 2001................................................... 157
Figura 42 - Produção de papel no Brasil em 2001. .................................................. 157
Figura 43 - Evolução da produção de polpa branqueada no mundo. ....................... 159
Figura 44 - Evolução da produção de polpa branqueada no mundo. ....................... 160
Figura 45 - Visão geral do processo kraft de produção de celulose........................ 162
Figura 46 - Representação esquemática de um digestor contínuo utilizado para o
cozimento da madeira. .......................................................................... 164
Figura 47 - Representação esquemática do ciclo de recuperação de álcalis ............ 171
Figura 48 - Representação esquemática do ciclo de licor e circuito de sólidos....... 172
Figura 49 - Representação esquemática
do processo kraft – matérias-primas,
insumos e resíduos gerados ................................................................... 174
Figura 50 - Águas residuárias típicas geradas no processo kraft. ............................ 176
Figura 51 - Principais reações que ocorrem na caldeira de recuperação. ............... 184
Figura 52 – Processos de tratamento de águas residuárias normalmente empregados
em indústrias de celulose e papel. ......................................................... 217
Figura 53 – Evolução da produção anual de celulose e papel e período de
implantação dos projetos na Unidade Jacareí da VCP.......................... 245
Figura 54 – Representação esquemática da linha de fibras...................................... 247
Figura 55 – Representação esquemática do sistema de recuperação de produtos
químicos. ............................................................................................... 248
Figura 56 – Representação do sistema de caustificação. ......................................... 248
Figura 57 – Representação esquemática da fabricação de papel. ............................ 249
Figura 58 – Novo sistema de evaporação (P-600). .................................................. 250
Figura 59 – Linhas de produção de celulose e Projeto ECF. .................................. 252
Figura 60 – Fluxograma do branqueamento - Linhas A (existente) e B (nova). .... 252
Figura 61 – Representação esquemática do digestor Lo-solids®. ........................... 255
Figura 62 – Representação esquemática da linha de fibras ECF e TCF (linha B).. 258
Figura 63 – Representação esquemática do sistema de lavagem de massa – Linha B.
............................................................................................................... 258
Figura 64 – Máquina extratora de celulose – JE2. ................................................... 260
Figura 65 – Representação esquemática do sistema de caustificação do licor. ....... 261
Figura 66 – Análise da competitividade da Unidade Jacareí no mercado mundial. 265
Figura 67 – Representação esquemática da linha de fibras A.................................. 266
Figura 68 – Representação esquemática da modificação do branqueamento B..... 267
Figura 69 – Representação esquemática da nova estação de tratamento de águas
residuárias. ............................................................................................ 271
Figura 70 – Principais consumos e geração de águas residuárias da máquina de papel
(J1)......................................................................................................... 276
Figura 71 – Proposta para otimização do consumo de água e da geração de águas
resísuárias na máquina de papel (J1)..................................................... 277
Figura 72 – Balanço do consumo de água – valores reais e projetados (em litros por
minuto). ................................................................................................. 287
Figura 73 – Balanço da geração de águas residuárias – valores reais e projetados (em
litros por minuto)................................................................................... 288
Figura 74 – Evolução da vazão específica de águas residuárias ao longo do tempo.
............................................................................................................... 295
Figura 75 – Evolução da DQO específica nos afluentes e efluentes da ESTAR. .... 295
Figura 76 – Evolução da carga específica de DBO5,20 nos afluentes e efluentes a
ESTAR. ................................................................................................. 296
Figura 77 – Evolução da cor específica do efluente industrial. ............................... 296
Figura 78 – Evolução da emissão específica de MP. .............................................. 298
Figura 79 – Evolução da emissão de TRS. .............................................................. 298
Figura 80 – Evolução da emissão específica de SO2. .............................................. 298
Figura 81 – Evolução tecnológica da produção de celulose versus o número kappa.
............................................................................................................... 301
Figura 82 – Principais tecnologias e sua correlação com os aspectos ambientais. . 303
Figura 83 – Produção diária de celulose. ................................................................. 304
Figura 84 – Representação esquemática do branqueamento após modificações..... 305
Figura 85 – Número kappa na linha B do processo ECF com e sem modificações. 306
Figura 86 – Consumo de produtos químicos na linha B, projetado, obtido no processo
ECF sem e com as modificações........................................................... 306
Figura 87 – Representação esquemática do branqueamento a partir de setembro de
2000....................................................................................................... 307
Figura 88 - Evolução da vazão específica de água captada ao longo do tempo. ... 308
Figura 89 - Evolução da vazão de águas residuárias................................................ 309
Figura 90 - Evolução temporal da carga específica de DBO5,20 no afluente e no
efluente da ESTAR. .............................................................................. 311
Figura 91 - Evolução temporal da DQO no afluente e efluente da ESTAR. ........... 311
Figura 92 - Comparação da evolução da vazão e da DBO antes e depois do projeto
ECF com os valores de projeto. ............................................................ 312
Figura 93 - Evolução da cor específica da água residuária ao longo do tempo. ...... 313
Figura 94 - Evolução emissão específica de AOX durante o projeto ECF............. 314
Figura 95 - Evolução da cogeração de energia em relação ao consumo de energia
elétrica total. .......................................................................................... 317
Figura 96 - Evolução do consumo total de energia.................................................. 317
Figura 97 - Evolução temporal da vazão de água captada no rio Paraíba do Sul. .. 318
Figura 98 - Evolução da vazão do efluente industrial ao longo do tempo.............. 319
Figura 99 - Evolução da carga específica de DBO no efluente industrial na entrada e
saída da ESTAR. ................................................................................... 319
Figura 100- Evolução da DQO específica no afluente e efluente da ESTAR. ........ 320
Figura 101 - Evolução da DQO solúvel no afluente e efluente da ESTAR............. 321
Figura 102 - Evolução remoção da DBO na ESTAR. ............................................. 321
Figura 103 - Evolução da emissão de material particulado. ................................... 322
Figura 104 - Evolução da emissão de dióxido de enxofre (incluindo caldeira
auxiliar). ................................................................................................ 323
Figura 105 - Evolução da emissão de TRS. ............................................................. 323
Figura 106 - Matriz energética ao longo do tempo. ................................................. 324
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Cronologia dos eventos relevantes relacionados às questões ambientais... 4
Tabela 2 - Setores nos quais foram implementados programas de Produção Mais
Limpa. ..................................................................................................... 40
Tabela 3 - Categorias de impacto ambiental segundo diferentes organismos. .......... 52
Tabela 4 - Nível de detalhamento. ............................................................................. 59
Tabela 5 - Fases do desenvolvimento de um produto. ............................................... 65
Tabela 6 - Indicadores para diferentes categorias e aspectos..................................... 75
Tabela 7 - Normas da série ISO e sua abrangência.................................................. 102
Tabela 8 - Comparação entre contabilidade ambiental gerencial e financeira........ 117
Tabela 9 - Uso das ferramentas de gestão ambiental pelas empresas. ..................... 118
Tabela 10 - Custos ambientais. ................................................................................ 120
Tabela 11 - Quadro comparativo dos métodos de análise de investimentos............ 124
Tabela 12 - Tipos de fibras....................................................................................... 141
Tabela 13 - Produção de papel no mundo................................................................ 155
Tabela 14 - Produção de celulose no mundo. .......................................................... 156
Tabela 15 - Número kappa para diferentes tipos de cozimento e madeira. ............ 167
Tabela 16 - Características típicas das águas residuárias geradas no descascamentoda
madeira. ................................................................................................. 177
Tabela 17 - Quadro comparativo entre os tipos de cozimento e o número kappa e a
DQO. ..................................................................................................... 180
Tabela 18 - Valores de AOX em função do tipo de cozimento, deslignificação,
branqueamento e carga de dióxido de cloro aplicada. .......................... 181
Tabela 19 - DQO nas águas residuárias em diferentes etapas do processo. ............ 182
Tabela 20 - Emissões hídricas de metais na produção de polpa branqueada e não
branqueada. ........................................................................................... 182
Tabela 21 - Emissões atmosféricas típicas da caldeira de recuperação e forno de cal.
............................................................................................................... 186
Tabela 22 - Geração de resíduos sólidos em industrias de papel e celulose-processo
kraft. ...................................................................................................... 191
Tabela 23 - Consumo de produtos químicos para a produção de polpa kraft. ......... 192
Tabela 24 - Características das águas residuárias. ................................................... 196
Tabela 25 - Emissões atmosféricas típicas do processo kraft. ................................. 198
Tabela 26 - Consumos de energia térmica e elétrica em fábricas kraft eficientes. .. 199
Tabela 27 - Características das águas residuárias oriundas de indústrias que utilizam
descascamento úmido e a seco. ............................................................. 200
Tabela 28 - Numero kappa e estimativa de DQO filtrada utilizando-se diferentes
tecnologias de deslignificação............................................................... 205
Tabela 29 - Características típicas dos efluentes de sistemas de lodos ativados
tratando águas residuárias de indústrias de papel e celulose (processo
kraft)...................................................................................................... 219
Tabela 30 - Níveis de emissões BAT para caldeiras auxiliares. .............................. 230
Tabela 31 - Tecnologias alternativas para a produção de polpa. ............................. 236
Tabela 32 - Emissões hídricas provenientes da fabricação de papel utilizando as
BATs ..................................................................................................... 238
Tabela 33 - Emissões hídricas de fábricas européias de celulose e papel que utilizam
as BATs. ................................................................................................ 240
Tabela 34 - Emissões atmosféricas de fábricas de celulose e papel européiais que
utilizam as BATs................................................................................... 241
Tabela 35 - Geração de resíduos sólidos em fábricas européias.............................. 242
Tabela 36 - Resumo das alternativas propostas para redução do consumo de água e
da geração de águas residuárias. ........................................................... 283
Tabela 37 - Evolução da produção de celulose e papel e dos indicadores das emissões
hídricas. ................................................................................................. 293
Tabela 38 - Emissões atmosféricas e produção........................................................ 297
Tabela 39 - Comparação entre as emissões hídricas geradas antes e depois dos
projetos com valores de referência BAT ou Nordic Swan................... 314
Tabela 40 - Comparação das emissões atmosféricas antes de após a implantação do
Projeto ECF em comparação com valores de referência BAT e Nordic
Swan. ..................................................................................................... 316
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT
- Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABTCP
- Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel
ACV
- Análise de Ciclo de Vida
ADT
-Air dry ton
AOX
- Compostos orgânicos halogenados adsorvíveis
BAT
- Best Available Technology (Melhores tecnologias disponíveis)
Bracelpa
- Associação Brasileira de Celulose Papel
CERES
- Coalition for Environmentally Responsible Economies
CERFLOR - Programa Nacional de Certificação Florestal
CETESB
- Companhia de Tecnologia de SaneamentoAmbiental
CFC
- Cloro fluor carbono
CNTL
- Centro Nacional de Tecnologias mais Limpas
COD
-Chemical Oxygen Demand (demanda química de oxigênio)
CP
- Cleaner Production (produção mais limpa)
DBO5,20
- Demanda Bioquímica de Oxigênio
DEFRA
- Department For Environment, Food and Rural Affairs-UK
DfE
- Design for Environment (Design ambiental)
DQO
- Demanda Química de Oxigênio
Eac
- Environmental Accounting (Contabilidade ambiental)
ECF
- Elementary Chlorine Free (Celulose isenta de cloro elementar)
EEA
- Agência Ambiental Européia
EMAS
- Eco-management Audit Scheme
EMS
- Environmental Management System (Sistema de gestão ambiental)
EPE
- Environmental Performance Evaluation (Avaliação de desempenho
ambiental)
FSC
- Forest Stewardship Council
GEMI
- Global Environmental Management Initiative
GNC
- Gases não condensáveis concentrados
GRI
- Global Reporting Initiative
INEM
- International Environmental Management
IPPC
- Integrated Pollution Prevention and Control
ISO
- International Standardization Organization
LCA
- Life Cycle Assessment (Análise de ciclo de vida)
NBR
- Normas Brasileiras
OECD
- Organization for Economics Co-operation and Development
OX
- Compostos orgânicos halogenados totais
P2
- Pollution Prevention (Prevenção à poluição)
PCB
- Bifenilas policloradas
PERI
- Public Environmental Reporting Initiative
SGA
- Sistema de gestão ambiental
TCF
- Totally Chlorine Free (Celulose isenta de cloro)
TRS
-Total Reduced Sulphur (enxofre total reduzido)
UNEP
- United Nations Environmental Program
USEPA
- United States Environmental Protection Agency (Agência de proteção
ambiental americana)
VCP
- Votorantim Celulose e Papel
WSCSD
- World Business Council for Sustainable Development
1
1 INTRODUÇÃO
Uma das citações da Carta da Terra apresenta as novas relações na sociedade
moderna de forma contundente:
(....) “A vida muitas vezes envolve tensões entre valores importantes. Isto pode
significar escolhas difíceis. Porém, necessitamos encontrar caminhos para
harmonizar a diversidade com a unidade, o exercício da liberdade com o bem
comum, objetivos de curto prazo com metas de longo prazo. Todo indivíduo, família,
organização e comunidade têm um papel vital a desempenhar. As artes, as ciências,
as religiões, as instituições educativas, os meios de comunicação, as empresas, as
organizações não-governamentais e os governos são todos chamados a oferecer uma
liderança criativa. A parceria entre governo, sociedade civil e empresas é essencial
para uma governabilidade efetiva” (Earth Council, 2000).
É nesse contexto que emergem conceitos extremamente importantes como o da
sustentabilidade e o da eco-eficiência - termo criado pelo World Business Council
For Sustainable Development (WBCSD) em 1992 e definido como a produção e
entrega de bens e serviços a preços competitivos que satisfaçam as necessidades
humanas, promovendo qualidade de vida, ao mesmo tempo que progressivamente,
são reduzidos os impactos ambientais e a intensidade do consumo de recursos
naturais em todo o ciclo de vida, em consonância com a capacidade estimada da terra
em prover estes recursos e absorver os impactos (UNEP-DTIE, 2001).
A eco-eficiência pode servir de base para as empresas desenvolverem e
implementarem estratégias voltadas à sustentabilidade. Essas estratégias terão o foco
em inovações tecnológicas e sociais, na transparência, na contabilização ambiental e
na cooperação com os demais segmentos da sociedade.
Eco-eficiência é um conceito de negócios, que pode ser aplicado amplamente nas
empresas, desde o desenvolvimento de produtos e serviços até a sua distribuição. A
eco-eficiência envolve três objetivos principais: (a) redução do consumo de recursos
naturais, incluindo-se a redução do uso de energia, insumos, água e solo por meio do
aumento da reciclabilidade e durabilidade dos produtos e da otimização dos
2
processos produtivos (reúso); (b) redução dos impactos ao meio ambiente por
intermédio da minimização das emissões; redução do uso de produtos perigosos e
uso sustentável de recursos renováveis; (c) valorização de produtos ou serviços
perante aos consumidores por meio do aumento da sua funcionalidade e
flexibilidade, de modo a atender às suas expectativas, permitindo, assim, que o
mesmo serviço ou produto possa ser entregue utilizando-se menos recursos naturais.
As empresas, por sua vez, podem acrescentar um quarto objetivo: embutir a gestão
da sustentabilidade na gestão do negócio, integrando-a com as demais de forma a
fomentar a eco-eficiência. O sistema de gestão ambiental – SGA deve, portanto,
permitir a identificação dos riscos e oportunidades relacionados à sustentabilidade,
assim como garantir que os mesmos sejam corretamente avaliados e gerenciados.
Implementar a eco-eficiência na gestão dos negócios é basicamente buscar as
oportunidades de ser mais ecoeficiente em quatro áreas: no projeto e design de
produtos; no processo produtivo; na cooperação com as demais empresas e na forma
de atender a demanda dos consumidores.
A eco-eficiência também pode ser empregada pelos governantes como estratégia
para o desenvolvimento sustentável, fomentando e dando condições para a inovação,
estabelecimento de parcerias e difusão de conhecimento para diversos segmentos da
sociedade, visando o progresso, o crescimento da economia e à melhoria da
qualidade de vida (WBCSD, 2000a).
Na esfera governamental, destacam-se como elementos viabilizadores da
sustentabilidade: (a) eliminação de subsídios danosos ao meio ambiente; (b)
substituição de taxas sobre o lucro por taxas relacionadas ao uso de recursos naturais
e a poluição; (c) implementação de instrumentos econômicos que incentivem a
proteção ao meio ambiente e (d) promoção de iniciativas ambientais voluntárias acordos com múltiplos segmentos.
Este trabalho abordará resumidamente a evolução histórica das questões ambientais
na sociedade contemporânea, destacando-se a implementação da eco-eficiência sob a
ótica empresarial e suas ferramentas.
3
2 OBJETIVOS
Os objetivos deste trabalho são:
•
Discutir o conceito de desenvolvimento sustentável e de eco-eficiência;
•
Aplicar as seguintes ferramentas da eco-eficiência na indústria Votorantim
Celulose e Papel – Unidade Jacareí: produção mais limpa, contabilidade
ambiental, indicadores de eco-eficiência e de desempenho ambiental, relatórios
de desempenho ambiental e sistema de gestão ambiental;
•
Avaliar e quantificar os ganhos ambientais e financeiros decorrentes desta
aplicação.
4
3 A QUESTÃO AMBIENTAL
3.1 HISTÓRICO RECENTE
Desde os primórdios do desenvolvimento da civilização humana na Terra, a busca
por alimentos, abrigo e bem-estar, causa impactos ao meio ambiente.
No entanto, somente com o crescimento da população é que esses efeitos tornaram-se
significativos e com uma abrangência local ou regional. O final do século XX foi
marcado pela globalização dos impactos ambientais e pela percepção do seu efeito: a
degradação ambiental.
Esta percepção desencadeou uma série de medidas reguladoras, inicialmente, em
escala regional, como, por exemplo, legislação ambiental voltada para meios
específicos (ar, água e solo), licenciamento de indústrias e mecanismos de controle,
entre outros.
No final da década de 60 do século XX, no entanto, ficou clara a necessidade de uma
visão integrativa entre diversos segmentos da sociedade e de ações em escala global
voltadas para a preservação ambiental.
Na Tabela 1 estão indicados os principais eventos que de certa forma, instigaram
uma nova ordem mundial, com reflexos já perceptíveis em vários setores da
economia, da sociedade e dos governos.
Tabela 1 - Cronologia dos eventos relevantes relacionados às questões ambientais.
Evento
Ano
Convenção sobre Pesca no Atlântico Norte e NE - Conservação e uso
racional dos estoques de peixes.
1959
Protocolo 91 – Tratado Antártico: Utilização da Antártica para fins
pacíficos
Convênio sobre Proteção dos Trabalhadores contra Radiações Ionizantes:
Proteção da saúde e segurança dos trabalhadores.
1959
1960
5
Evento
Ano
Convenção sobre Responsabilidade de Terceiros no Uso da Energia
Nuclear – Compensação sobre danos causados e garantia do uso pacífico
1960
da energia nuclear.
Convenção sobre Proteção de Novas Qualidades de Plantas:
Reconhecimento e proteção dos cultivadores de novas variedades de
1961
plantas.
Publicação do livro: “Silent Spring”– Rachel Carson – Pesquisa em
toxicologia, ecologia e epidemiologia mostrando que a presença de
pesticidas estava crescendo e causando problemas em animais e seres
1962
humanos.
Convenção de Viena sobre Responsabilidade Civil por Danos Nucleares
– Provisão de recursos contra danos resultantes do uso pacífico da
1963
energia nuclear.
Tratado proibindo ensaios nucleares na atmosfera, espaço ultraterrestre
(Lua,etc.) – Desincentivar a produção e testes de armas nucleares.
1963
Acordo sobre Poluição do Rio Reno - Cooperação entre países para
prevenir a poluição e manter a qualidade da água.
Convenção sobre Conselho Internacional para Exploração do Mar Nova constituição para conselho criado em 1902.
Convenção Fitossanitária Africana - Controle e eliminação de pragas das
plantas.
1963
1964
1967
Conferência intergovernamental para o uso racional e conservação da
biosfera (UNESCO) – primeiras discussões sobre o conceito de
1968
desenvolvimento sustentável
Publicação do livro: “Population Bomb” – Paul Ehrlich - Faz conexão
entre exploração dos recursos naturais e o meio ambiente
Convenção sobre Conservação dos Recursos Vivos do Atlântico SE:
Cooperação e uso racional de recursos.
Convenção Internacional sobre Responsabilidade Civil por Danos
Causados por Poluição por Óleo -Visa compensação de danos causados
1968
1969
1969
6
Evento
Ano
por derramamento de óleo.
Convênio Relativo à Intervenção em Alto Mar em caso de acidentes com
Óleo: Para tomada de providências em acidentes que afetem o mar e a
costa.
Criação do Centro Internacional de pesquisa do desenvolvimento
(IDRC) a partir do relatório “Partners in Development”, coordenado
pelo primeiro ministro do Canadá, Lester B. Pearson.
1969
1970
Convenção Relativa às Áreas Úmidas de Importância Internacional
(RAMSAR) – Proteção das áreas úmidas, reconhecendo seu valor
1971
econômico, cultural, científico e recreativo.
Convênio sobre Proteção contra Riscos de Contaminação por Benzeno Proteção de trabalhadores na produção, manuseio e uso do benzeno.
1971
Convênio sobre Responsabilidade Civil na Esfera do Transporte
Marítimo de Materiais Nucleares - Responsabiliza o operador da
instalação nuclear por danos causados em incidente nuclear no
1971
transporte marítimo de material nuclear.
Princípio do poluidor pagador – no qual a Organização para Cooperação
e Desenvolvimento Econômico (OECD) determina que aqueles que
1971
causam poluição devem pagar por isso.
O Clube de Roma publica: “Limites do crescimento” – Relatório
controverso e pessimista, prevendo sérias conseqüências caso o
1972
crescimento não fosse reduzido.
Conferência das Nações Unidas para o meio ambiente, em Estocolmo,
com foco em chuva ácida e outros temas relativos à poluição nos países
nórdicos. Esta conferência deu origem à formação de uma série de
1972
agências nacionais de controle e a UNEP - Programa de Meio Ambiente
das Nações Unidas.
Nasce o movimento: “Chipko” na Índia, em resposta à devastação das
florestas e degradação ambiental, engajando as mulheres em questões
1973
ambientais.
Crise do petróleo – tem início a discussão sobre seu limite de exploração
1973
7
Evento
Publicação do estatuto para proteção de espécies ameaçadas nos Estados
Unidos, visando à preservação da fauna e flora.
Publicação na Revista técnica “Nature” do trabalho de Rowland and
Molina, sobre CFCs, alertando para a destruição da camada de ozônio
Ano
1973
1974
Apresentação do Modelo Latino-americano para desenvolvimento,
elaborado pela Fundação Bariloche, em resposta à proposta “Limites do
Crescimento”. Ressalta para o crescimento e desigualdade no terceiro
1974
mundo
Primeiro Encontro Internacional sobre Habitação e sua interligação com o
meio ambiente
Conferência das Nações Unidas sobre Desertificação
Inicia-se o Movimento “Cinturão Verde” no Quênia para evitar a
desertificação, com envolvimento da comunidade para o plantio de árvores.
1976
1977
1977
È adotada a convenção sobre poluição atmosférica transfronteiriça
1979
Acidente na usina nuclear ”Three Mile Island” – USA
1979
Publicado o relatório das Nações Unidas sobre a natureza no qual é adotado
o princípio de que cada ser vivo é único e deve ser respeitado e ressalta a
interdependência humana dos recursos naturais e a necessidade de controle
1982
da sua exploração
Convenção sobre Direito do Mar - Estabelece o regime jurídico para os
mares e oceanos, bem como padrões de proteção e sanções contra a
1982
poluição.
Vazamento tóxico em Bhopal na Índia deixa 10.000 mortos e 300.000
feridos
Mais de 250.000 pessoas morrem de fome na Etiópia
1984
1984
È criado o programa “Responsible Care” - atuação responsável, por
iniciativa da indústria química do Canadá. Estabelece um código de
1985
conduta para as indústrias químicas, que é expandido para outros países
È descoberto por cientistas britânicos e americanos o buraco na camada de
ozônio na Antártida
Encontro da Sociedade Mundial de Meteorologia e UNEP – reporta o
1985
1985
8
Evento
aumento da concentração de CO2 e outros gases estufa e prevê
Ano
o
aquecimento global
Acidente nuclear de Chernobyl gerando uma grande contaminação
radioativa
1986
Publicado o Relatório “Brundtland Report”, Nosso Futuro Comum, no qual
são abordados, de forma integrada, aspectos econômicos, sociais e
1987
ambientais para uma nova ordem global.
Adotado o Protocolo de Montreal - voltado para a restrição do uso e da
fabricação de substâncias que causam depleção da camada de ozônio
É criado o painel intergovernamental de mudanças climáticas como um
fórum de discussão técnico, econômico e científico.
O acidente com o navio Exxon Valdez resulta no vazamento de cerca de
385.000 m3 de óleo na costa do Alasca
1987
1988
1989
Convenção sobre Controle de Movimentos Transfronteiços de Resíduos
Perigosos (Convenção da Basiléia) - Comercialização internacional e
1989
depósitos de substâncias tóxicas.
Convenção Africana sobre o Banimento da Importação e Controle do
Movimento e Gerenciamento de Perigosos Transfronteiriços (Bamako) -
1991
Proibição da importação para a África de Resíduos Perigosos.
Convenção sobre Cooperação Pesqueira entre Países Africanos beirando o
Oceano Atântico: Cooperação nas atividades pesqueiras visando autosuficiência alimentícia através do uso racional e integrado dos recursos
1991
pesqueiros.
Protocolo ao Tratado Antártico sobre Proteção Ambiental - Designa a
Antártica como Reserva Natural, destinada à paz e à ciência; determina
princípios de proteção ambiental da região; estabelece a cooperação no
1991
planejamento e condução das atividades na região.
Convenção sobre Avaliação de Impacto Ambiental em Contextos
Transfronteiriços - Assegurar a execução de AIA antes da tomada de
decisão sobre uma dada atividade que pode causar significativo impacto
ambiental.
1991
9
Evento
Ano
Conferência denominada Cúpula da Terra promovida pelas Nações Unidas
no Rio de Janeiro, deu origem à carta de intenções denominada Agenda 21,
a Convenção sobre diversidade biológica e as bases para a Convenção das
1992
Mudanças Climáticas.
Convenção para Proteção do Meio Ambiente do Atlântico Nordeste Prevenção e eliminação de poluição por fontes terrestres; eliminação e
prevenção de poluição por despejo ou incineração; proibição de despejos
1992
por fontes extra-costeiras. Inclui os princípios da precaução do poluidorpagador.
Convenção para Proteção do Mar Negro contra Poluição - Prevenir,reduzir
e controlar a poluição para proteção e preservação do meio ambiente do
1992
Mar Negro.
Convenção para Proteção do Mar Báltico - Prevenção e eliminação de
poluição; inclui os princípios do poluidor-pagador e da precaução e exige o
1992
uso da melhor tecnologia prática disponível.
Convenção sobre os Efeitos Transfronteiriços de Acidentes Industriais Prevenção de acidentes industriais e mitigação de seus efeitos.
1992
Convenção sobre Responsabilidade Civil por Danos Resultantes de
Atividades Perigosas ao Meio Ambiente (Conselho da Europa, CEE,
outros países) – Assegurar compensação adequada por danos resultantes de
1993
atividades perigosas ao meio ambiente e meios de prevenção e
recuperação.
Primeiro encontro da Comissão de desenvolvimento sustentável das
Nações Unidas para acompanhar o que foi preconizado na Agenda 21,
1993
estimular a cooperação internacional e racionalizar as tomadas de decisão.
Convenção de Londres sobre Banimento de Despejo de Resíduos de Baixo
Índice de Radiação nos Oceanos: Impõe banimento permanente do despejo
1993
de resíduos de baixo índice de radiação nos oceanos.
Convenção Internacional de Combate à Desertificação nos Países afetados
por Desertificação e/ou Seca - Reconhece a importância do combate à
pobreza, da melhor distribuição dos benefícios do desenvolvimento e do
1994
10
Evento
Ano
atendimento às necessidades de saúde e bem-estar das populações afetadas
pela desertificação.
Cúpula das Américas sobre o desenvolvimento sustentável – Santa Cruz,
Bolívia:
reforça
a
necessidade
de
esforços
conjuntos
para
o
1996
desenvolvimento sustentável.
Sistema voluntário de certificação ambiental – ISO 14001 é formalmente
adotado para sistemas de gestão ambiental
Têm início as discussões sobre organismos geneticamente modificados
1996
1998
Cúpula Mundial sobre Desenvolvimento Sustentável (Rio + 10): avaliação
dos progressos conseguidos desde a Rio 92 e definição de metas para
acesso ao saneamento, restauração de pesqueiros para produção
sustentável, eliminação de práticas pesqueiras destrutivas, estabelecimento
2002
de rede representativa de áreas de proteção marinha, redução de perda de
biodiversidade e uso de produtos químicos ambientalmente adequados.
3.2 MEIO AMBIENTE – VISÃO GERAL SOBRE A GOVERNANÇA
INTERNACIONAL
A busca pelo desenvolvimento sustentável em uma escala global é o desafio deste
novo século.
Embora muito esforço já tenha sido feito com inúmeros tratados e acordos
internacionais a partir do consenso de que a questão ambiental não pode estar
dissociada das questões econômicas e sociais, os mecanismos institucionais criados
são fragmentados e não estão suficientemente coordenados, segundo os
interlocutores do United Nations Environmental Program (UNEP, 2001a).
O novo modelo de governança internacional deve ser instituído de forma a
possibilitar a obtenção do desenvolvimento sustentável considerando-se a sua estreita
interdependência de inúmeros fatores como demanda social, pressões demográficas e
11
pobreza nos países em desenvolvimento, contrapondo-se com o consumo excessivo e
o desperdício nos países desenvolvidos.
O relatório executivo do encontro internacional sobre governança e meio ambiente,
promovido pela UNEP em abril de 2001, apresenta uma visão geral desta questão,
analisando de forma abrangente os acordos existentes, discutindo, inclusive, a
complexa questão do financiamento para a implementação e viabilização dos acordos
assumidos (UNEP, 2001a).
Com o objetivo de estabelecer um organismo de coordenação para estas questões, foi
recomendada a criação do Global Ministerial Environment Forum (GMEF). Este
fórum se reuniu pela primeira vez em maio de 2001 em Malmo-Suécia.
Parte destas considerações sobre governança ambiental faz parte da “Declaração de
Malmo”; na qual são abordados os principais desafios ambientais para o século XXI
(UNEP, 2001b).
Segundo essa declaração, o setor privado emerge como um importante ator no
cenário de preservação ambiental, especialmente com relação ao uso da tecnologia e
investimentos, incorporando a variável ambiental na tomada de decisões. Nesse
aspecto, as ações do governo são fundamentais para induzir mudanças na criação de
uma nova cultura no setor privado. Princípios como o do “poluidor-pagador” e o da
precaução, associados ao uso de ferramentas de gestão
como: contabilidade
ambiental, indicadores e relatórios de desempenho ambientais, eco-eficiência devem
ser estimulados pelos governos e agências reguladoras.
3.3 A INDÚSTRIA; GOVERNO, MERCADO, SOCIEDADE E O MEIO
AMBIENTE.
A percepção atual das questões ambientais em países de terceiro mundo pode ser
associada com idéias pre-concebidas, como por exemplo, de que é difícil reverter a
12
poluição ambiental nestes países uma vez que não foi atingido um patamar de
riqueza e desenvolvimento similar ao existente no primeiro mundo e que a
globalização tem tendência a encorajar o deslocamento de indústrias poluidoras para
países do terceiro mundo. O Banco Mundial, em um recente trabalho denominado:
“Greening Industry - New Roles for Communities, Markets and Goverments” (World
Bank, 1999), reporta que essa visão está equivocada e apresenta experiências de
sucesso em diversos países do terceiro mundo para controle e prevenção da poluição.
As agências e órgãos de controle ambiental dos países em desenvolvimento
perceberam que a abordagem regulatória tradicional, importada do primeiro mundo,
era inapropriada para países do terceiro mundo, e a partir desta percepção,
desenvolveram sistemas eficientes e flexíveis que estimulam os poluidores a reduzir
e a prevenir a poluição. Incentivos econômicos, como, por exemplo, as taxações de
emissões, proporcionaram estímulo às empresas para reduzir seus níveis de emissão,
como foi observado nos programas adotados na Colômbia, China e Filipinas. A
taxação, ao mesmo tempo em que induz a redução das emissões, permite a geração
de recursos que podem ser utilizados pelos governos locais para controle da poluição
(World Bank, 1999).
Outra experiência de sucesso foi o programa de redução de poluição adotado pela
Indonésia, denominado “PROPER” - Programa para Controle, Classificação e
Avaliação da Poluição; conduzido pela agência ambiental da Indonésia (BADEPAL).
Este programa inovador teve início em 1995 e fundamentou-se basicamente na
melhora do desempenho ambiental e redução das emissões a partir do levantamento e
classificação das principais indústrias poluidoras. As empresas analisadas tiveram
um prazo de seis meses para reverter a sua classificação, adotando medidas de
controle de poluição, antes da divulgação dos resultados para a sociedade. O
desempenho ambiental foi classificado em 05 categorias, identificadas por cores:
preto (pior desempenho), vermelho, azul, verde e dourado (melhor desempenho).
Este programa mostrou ser eficaz onde os instrumentos reguladores não obtiveram
sucesso, quer seja por sua inexistência, quer seja por falta de recursos para
monitoramento e controle.
13
Este é um excelente exemplo da mudança no perfil das forças indutoras que estão
atuando sobre as empresas, em que, por um lado, o papel regulador do Estado está
mais voltado para mediação, estímulo à prevenção e à redução da poluição do que
simplesmente para a fiscalização e autuação. Por outro lado, emergem nesse cenário
duas outras forças indutoras: o mercado e a comunidade.
Esse novo modelo está amostrado na figura a seguir:
Políticas públicas de incentivos a prevenção à poluição
Taxas e subsídios
Governo
mu
Co
do
ni d
rca
ad
e
Me
A questão do crédito e
financiamento
Fundos de investimentos
Passivos e sustentabilidade
Acordos
Pressão por informações
e transparência
Figura 1 - Novo modelo de regulação e controle ambiental
Fonte: World Bank (1999)
Em uma economia globalizada, a influência do mercado pode ser decisiva para
estimular as empresas a adotar padrões mais rigorosos de desempenho ambiental e
social. Despontam iniciativas como as dos Fundos de Investimentos Socialmente
Responsáveis, SRI (Socially Responsible Investment), nos quais os aspectos sociais,
ambientais e financeiros são considerados nos investimentos. Estima-se que em 1999
cerca de US$ 2 trilhões de ativos foram geridos seguindo critérios sociais e
ambientais nos Estados Unidos (Ecofinanças, 2001).
Um dos exemplos de elaboração de perfis de grandes empresas com vistas a
recomendação para esses fundos foi publicada em julho/00, pelo banco europeu -
14
Bank Sarasin & Co., no relatório: “Are the founders of sustainability true to their
roots? – An overview of the forestry and paper industry”.
Neste trabalho, são avaliadas do ponto de vista ambiental e social as doze mais
importantes empresas do setor florestal e de celulose e papel do mundo. A
metodologia utilizada para a dimensão ambiental segue critérios do World Business
For Sustainable Development (WBCSD) para as principais etapas da cadeia
produtiva.
Os aspectos ambientais analisados estão alinhados com as sete dimensões da ecoeficiência (ver item 4.2 deste trabalho).
É apresentada também, uma matriz na qual a sustentabilidade do setor é comparada
com a dos demais, ao mesmo tempo em que é feita uma comparação entre as
Su st en t a bilida de da in dú st r ia (in t r a )
empresas, conforme apresentado na Figura 2.
Alta
Acima
da média
Stora Enso
SCA
AssiDoman
Holmen
Korsnas
Metsa Serla
Média
Aracruz
UPM-Kymmene
Weyerhauser
Norske Skog
Abaixo
da média International
Paper
Abitibi-Consolidated
Baixa
Baixa
Abaixo
da média
Média
Acima
da média
Alta
Su st en t a bilida de da in dú st r ia
(ext r a set or ia l)
Figura 2 - Matriz de sustentabilidade para empresas do setor florestal e celulose e
papel.
Fonte: Sarasin (2000)
15
Os indicadores do consumo de energia e emissões, por exemplo, são apresentados
por unidade de valor adicionado (VA) - diferença entre o custo de produção e o valor
de venda do produto, que é uma forma inovadora e ainda não muito utilizada pelas
empresas, mas que está alinhada com o conceito de eco-eficiência. Esta forma de
apresentação dos indicadores ambientais está representada na Figura 3.
Emissões
80
70
60
SO2 (t/ US$ milhões VA)
COD (t/ US$ milhões VA)
AOX (t/ US$ milhões VA)
50
40
30
20
10
PM
-K
ym
m
ol
H
m
en
M
e
et
sa
-S
er
As
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on
s.
0
Figura 3 - Indicadores ambientais de empresas de celulose e papel segundo
levantamento do Banco Sarasin.
Fonte: Sarasin (2000)
SO2 – dióxido de enxofre
COD – Chemical Oxygen Demand (demanda química de oxigênio)
AOX – compostos orgânicos halogenados adsorvíveis
O perfil ambiental de cada empresa com relação à estratégia, gestão e aos aspectos
ambientais relacionados aos insumos, fabricação, produtos e serviços são
comparados com a média do universo amostrado. Do mesmo modo, são comparados
16
os indicadores de desempenho social, conforme mostrado nas Figuras 4 e 5. (Sarasin,
2000)
SGA – Sistema de Gestão Ambiental
Perfil ambiental -Abitibi-Cons. (%)
0
20
40
60
80
100
Estratégia
SGA
Insumos
Produção
Média da indústria
Média da empresa
Produtos e serviços
Figura 4 - Perfil ambiental de empresas produtoras de celulose e papel, segundo
critérios do WBCSD.
Fonte: Modificado do relatório do Banco Sarasin-Sarasin (2000)
17
Perfil Social - Abitidi-Cons.(%)
0
20
40
60
80
100
Estratégia
Gestão Saúde e
Segurança
Governo e
sociedade
Investidores
Fornecedores
Empregados
Média da indústria
Média da empresa
Clientes
Competidores
Figura 5 - Perfil social de empresas produtoras de celulose e papel, segundo
critérios do WBCSD.
Fonte: Modificado do relatório do Banco Sarasin. Sarasin (2000)
Uma das conclusões deste trabalho, segundo a metodologia utilizada pelos
pesquisadores, é que as representantes nórdicas apresentaram desempenho ambiental
superior às demais, destacando-se nos itens relativos à estratégia e gestão ambiental.
No Brasil, uma das iniciativas pioneiras foi a do Unibanco, por meio de sua carteira
de investimentos, que elaborou o perfil de algumas empresas brasileiras, afim de
orientar aqueles que desejam investir naquelas com responsabilidade social e
ambiental (Ethos, 2001).
18
Em países como o Japão, Reino Unido e Alemanha crescem as pressões para que os
fundos de pensão incluam, além de critérios financeiros, critérios ambientais e
sociais para a escolha dos investimentos (Ecofinanças, 2001).
A sociedade civil também desponta como um importante agente de mudanças no
comportamento das empresas, por meio de associações de bairro, organizações nãogovernamentais, sindicatos, etc.
A empresa moderna não pode estar dissociada da realidade local, das comunidades
vizinhas e dos anseios da população. Há necessidade cada vez maior de transparência
das empresas, discutindo com a comunidade problemas ambientais e sociais, visando
a uma solução conjunta.
3.4 DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E ECO-EFICIÊNCIA
3.4.1
Evolução histórica
O desenvolvimento sustentável, segundo definição do Dr. John R. Ehrenfeld, criador
do conceito “Industrial Ecology” da Universidade da Noruega é:
“O desenvolvimento conduzido responsavelmente por indivíduos, empresas,
governos e outras instituições, cuidando do futuro como se ele lhes pertencesse,
dividindo e partilhando eqüitativamente os recursos naturais dos quais os seres
humanos e as demais espécies dependem, de forma a garantir que aqueles que hoje
existem estejam presentes também no futuro para satisfazer as necessidades e
aspirações humanas” (Ehrenfeld, 2001).
A sustentabilidade traz no seu bojo o confronto com o paradigma da modernidade,
que norteou a sociedade até bem pouco tempo atrás.
Tornar real esse conceito é um colossal desafio para o novo século que se inicia.
Muito esforço está sendo feito por diversos países e organismos internacionais para
estabelecer indicadores que permitam tornar mensurável a sustentabilidade, para
19
então, estabelecer estratégias adequadas (EEA,1998). Vários fóruns internacionais
têm discutido a questão da contabilidade ambiental, como, por exemplo, European
Environmental Agency (EEA).
Um exemplo interessante é o modelo desenvolvido pelo Prof. Mathis Warckrnagel,
coordenador do Centro de Estudos para a Sustentabilidade da Universidade Anáhuac
de Xalapa no México, denominado “Ecological Footprints” - pegadas ecológicas- no
qual a “quantidade” de recursos naturais utilizados para manter os hábitos de
consumo do Homem é “medida” em equivalentes de área produtiva. Em 1996, esse
modelo foi utilizado para estimar as “pegadas ecológicas” de 140 países e os
resultados indicaram que países industrializados apresentam um déficit de recursos
naturais - conforme era de se esperar. Cada cidadão americano, por exemplo, precisa,
em média, do equivalente a 9,6 ha (96.000 m2) para manter seus hábitos de consumo.
Segundo esse modelo, atualmente, a quantidade de recursos naturais disponíveis é o
equivalente a 1,8 ha por habitante, considerando-se que 12% das áreas produtivas e
oceanos sejam mantidos para preservação. A média dos 140 países analisados foi 2,9
ha por habitante, indicando, portanto, que a capacidade da terra estaria sendo
ultrapassada em cerca de 38% (Wackernagel et al. 1996).
A sustentabilidade requer o uso mais eficiente dos recursos naturais, menor geração
de resíduos, fontes alternativas de energia, mudanças dos hábitos de consumo,
reutilização e reciclagem de produtos, entre outros. Há que se dissociar a relação
quase que direta de crescimento econômico com uso de recursos naturais, e uma das
ferramentas para isso é a eco-eficiência, termo criado pelo World Business Council
For Sustainable Development (WBCSD) em 1992 e definido como a produção e
entrega de bens e serviços a preços competitivos, que satisfaçam as necessidades
humanas, promovendo qualidade de vida, enquanto que, progressivamente, são
reduzidos os impactos ambientais e a intensidade do consumo de recursos naturais
em todo o ciclo de vida, em consonância com a capacidade estimada da terra em
prover estes recursos e absorver os impactos (UNEP-DTIE, 2001a).
20
3.4.2
Elementos–chave para viabilizar a eco-eficiência
Segundo o World Business For Sustainable Development – WBCSD, todos os
segmentos da sociedade são responsáveis pelo progresso. As empresas exercem um
papel fundamental incorporando as mudanças e aceitando os desafios. Da mesma
forma, os governos e a sociedade civil também têm um importante papel a
representar. Essa composição de atores e seus papéis rumo a sustentabilidade, está
mostrada a seguir, como os 12 elementos-chave para um futuro sustentável
(WBCSD, 2000a).
Líderes de governo e de trabalhadores:
i.
Estabelecer objetivos associados à macroeconomia que possam ser traduzidos
como critérios para o desenvolvimento sustentável;
ii.
Integrar políticas públicas e medidas que visem o fomento da eco-eficiência,
como por exemplo, eliminando subsídios e tornando mais efetivas as taxas
para as empresas ambientalmente inadequadas ;
iii.
Fortalecer e estimular os acordos, as políticas internacionais, os mercados, os
sistemas financeiros, visando a otimização no uso de recursos naturais, a
minimização das emissões e a redução nas desigualdades;
Líderes da sociedade civil e de associação de consumidores:
iv.
Estimular os consumidores a escolher produtos e serviços que sejam
produzidos de forma sustentável e ecoeficiente;
v.
Suportar medidas políticas que visem criar condições para privilegiar a ecoeficiência;
Educadores:
vi.
Incluir os conceitos de sustentabilidade e da eco-eficiência nas escolas
secundárias e nas universidades, fomentando a pesquisa e projetos;
Investidores a analistas de mercado:
vii.
Reconhecer e estimular a sustentabilidade e a eco-eficiência por meio de
critérios específicos de financiamento;
viii.
Ajudar a divulgar para o mercado financeiro as empresas líderes que se
destacam pelo seu desempenho ambiental;
21
ix.
Promover o desenvolvimento de ferramentas de avaliação de sustentabilidade
visando sua disseminação no mercado financeiro, bem como promover os
benefícios da eco-eficiência;
Líderes de negócios:
x.
Integrar a eco-eficiência nas suas estratégias de negócios (parte operacional,
inovação de produtos e marketing);
xi.
Reportar e divulgar de forma transparente os resultados relativos à
sustentabilidade e à eco-eficiência da empresa para as partes interessadas;
xii.
Suportar o estabelecimento de políticas que visem premiar e estimular a ecoeficiência.
3.4.3
Dimensões da eco-eficiência
Considerando-se a estreita relação entre sustentabilidade e economia, as sete
dimensões da eco-eficiência aplicáveis para toda empresa que forneça produtos e
serviços, modifique processos ou qualquer outra ação que tenha correlação com o
meio ambiente são as seguintes:
a)
Reduzir a intensidade do consumo de materiais em produtos e serviços;
b) Reduzir a intensidade do consumo de energia em produtos e serviços;
c)
Reduzir a dispersão de compostos tóxicos;
d) Promover a reciclagem;
e)
Maximizar o uso de recursos renováveis;
f)
Estender a durabilidade dos produtos; e
g) Aumentar a intensidade do uso de produtos e serviços (por exemplo, como no
programa suíço de locação e compartilhamento de carros, que permitiu o uso
mais racional do transporte, aumentou o uso do transporte público e reduziu o
consumo de combustíveis).
Desta forma, assumindo que os produtos e serviços fornecidos permitam o
desenvolvimento econômico, eles serão mais eficientes do ponto de vista ambiental
22
à medida que utilizem mais dimensões da eco-eficiência e/ou sejam mais efetivos na
sua utilização individualmente (WBCSD, 2000b).
Atualmente, a forma de “fazer negócios” é profundamente diferente daquela utilizada
há cerca de 30 anos. A gestão ambiental nas empresas não pode mais enfocar
somente o controle local dos impactos ambientais associados ao processo produtivo,
mas, ser estendida a toda a cadeia produtiva, desde matérias primas até o descarte e
disposição final dos produtos.
Também passa a ser importante na gestão ambiental das empresas modernas o
relacionamento com a sociedade, que cada vez mais está envolvida nas questões
ambientais (IGC, 2001).
Empresas ecopioneiras, que se destacam dos seus competidores por meio de um
comportamento proativo, incorporando nos seus negócios os conceitos da ecoeficiência, são ainda em número reduzido, e representam menos de 20% do total das
empresas americanas e européias (IGC, 2001).
A maior parte das empresas ainda está voltada para o atendimento às exigências
legais e à gestão reativa.
Empresas como a 3M, que a partir de 1975 utilizou ferramentas como o design
ambiental para redução de emissões, economizando cerca de US$ 750 milhões desde
então, e a empresa Proctor & Gamble, que desenvolveu em 1989 os
“ultradetergentes”, reduzindo emissões e o consumo de matérias-primas e energia,
são exemplos de empresas ecopioneiras.
Os avanços tecnológicos permitiram que a eficiência do uso da energia fosse
aumentada à razão de 2% ao ano no período de 1970-1990. No entanto, esse
crescimento praticamente estagnou nos países industrializados desde então. Acelerar
esse processo é também um dos desafios da eco-eficiência.
s
nto
m e os
tru
ic
I n s n ôm
Eco
o por
ntaçã ias
r
lame
Regu s e parce
o
Acord
Legislação
Comando e controle
Sustentabilidade
23
Empreendimentos
Responsáveis
Pegadas
Ecológicas
Fator X
Eco-eficiência
Agenda
21
Desenvolvimento
sustentável
Produção Mais Limpa
Atendimento Legal
Auditorias
Auditorias
EHS
Carta
ICC
EMS
Certificação
Estratégia
Sustentabilidade
Tempo
ICC- Câmara internacional de comércio
EMS – Environmental Management System (sistema de gestão ambiental)
Fator X- Estabelecimento de metas de aumento de eco-eficicência
Figura 6 - Síntese da sustentabilidade segundo o WBCSD.
Fonte: WBCSD (2000a).
A Figura 6 apresenta uma síntese da sustentabilidade e suas inter-relações temporais
com a eco-eficiência e demais mecanismos.
Atualmente, especialmente nos países europeus, existe um grande esforço dos
governantes em estabelecer novos instrumentos e políticas voltadas para a
responsabilização dos fabricantes pelos produtos, durante todo o seu ciclo de vida.
Como exemplos dessas medidas tem-se as taxas ambientais, o estabelecimento de
meta de reciclagem e as exigências para que os produtores coletem e se
responsabilizem pela destinação final de seus produtos pós-consumo – política “takeback”.
A política “take-back” induziu fabricantes a alterar os processos produtivos e o
design dos seus produtos, visando reduzir o uso de compostos tóxicos, aumentar a
reciclagem, reduzir o tamanho e quantidade das embalagens, entre outros.
24
No Brasil, esta parece ser também uma tendência, com o surgimento de novas
legislações no ano de 2000, que obrigam os fabricantes a coletar, tratar e dispor os
produtos pós-consumo, como pilhas e baterias, e mais recentemente essa exigência
estendeu-se aos pneus.
Está em fase de elaboração a política nacional de resíduos sólidos, cuja proposta
inicial fundamenta-se em adotar um modelo de gestão semelhante ao da comunidade
européia (Kapaz, 2002). Nesse sentido, já existem intensas discussões em diversos
segmentos da sociedade questionando a sua viabilidade em um país com a extensão
territorial do Brasil, permeado por profundas diferenças socioeconômicas e culturais.
3.4.4
Ferramentas da eco-eficiência
As ferramentas da eco-eficiência que serão abordadas neste trabalho são:
•
Produção mais limpa ou prevenção à poluição;
•
Análise de ciclo de vida e “Design for Environment”;
•
Contabilidade ambiental;
•
Indicadores de eco-eficiência e de desempenho ambiental;
•
Relatórios de desempenho ambiental;
•
Sistemas de gestão ambiental.
A Figura 7 apresenta uma proposta de como essas ferramentas estão interligadas com
processos e produtos em uma escala espacial e temporal.
25
Ecolab- Selos verdes
LCA- Análise de ciclo de vida
EAc- Contabilidade ambiental
Sociedade
CP- Produção limpa
DfE- Design ambiental
EMS- Sistema de gestão ambiental
EPE- Avaliação de performance ambiental
5- Políticas, protocolos e Agenda 21
N fábricas
Ciclo de vida de
um produto
Uma fábrica/processo
4- Eco-efciência
N produtos
Descarte/
disposição
2- LCA, DfE, Ecolab.
5
3-EMS, EPE
Uso
4
Fabricação
1-CP, EAc
Planejamento
Fabricação Uso Disposição
Duração da
empresa
Vida Humana Tempo
Vida útil do produto
Figura 7 - Métodos e ferramentas para melhoria de desempenho ambiental.
[Modificado de NTNU- Norwegian University Of Science- and Technology -IndEcol
–Industrial Ecology Programme]- Fet, (2000).
3.4.4.1 Produção mais limpa/prevenção à poluição
Define-se como “produção mais limpa” a aplicação contínua de uma estratégia
integrada e preventiva em processos, produtos e serviços, visando aumentar a
eficiência global, reduzindo os riscos aos seres humanos e ao meio ambiente.
Em processos produtivos, a produção mais limpa implica na conservação de
matérias-primas e energia, eliminação de insumos tóxicos e redução da quantidade e
da toxicidade das emissões e dos resíduos (Figura 8).
26
Em produtos, ela envolve reduzir os impactos negativos durante todo o ciclo de vida
do produto, desde o consumo de matérias-primas até a sua disposição final.
Nos serviços, implica na adoção de estratégias que incorporem aspectos ambientais
na concepção e na entrega de serviços (UNEP, 2001a)
Produção
Mais Limpa
É uma estratégia
Preventiva e
Contínua
Instrumentos
De Gestão
Produtos
Para modificar
Processos
Instrumentos
Regulatórios
(governo)
Instrumentos
Tecnológicos
Serviços
Assegurando
Melhoria do
Desempenho
Ambiental e redução
Dos custos
Figura 8 - Visão geral de produção mais limpa ou prevenção à poluição.
Fonte: EEA (2001a)
A Prevenção à Poluição consiste no uso de processos, práticas, materiais, produtos
ou energia, de modo a minimizar a geração de poluentes e de resíduos, ao mesmo
tempo em que reduz o risco à saúde humana e ao meio ambiente (UNEP, 2001a).
27
Os conceitos de prevenção à poluição e produção mais limpa enfocam basicamente a
não geração e a abordagem preventiva com respeito aos aspectos ambientais em vez
do caráter corretivo. Entretanto, as diferenças entre eles podem ser consideradas
somente como geográficas, uma vez que o termo prevenção à poluição é mais usado
na América do Norte enquanto que produção mais limpa é mais utilizado no restante
do mundo (UNEP-DTIE, 2001b).
Segundo a UNEP - United Nations Environment Program, os conceitos de ecoeficiência e produção mais limpa são praticamente sinônimos. A diferença seria
quanto ao conceito de eco-eficiência, que destaca primeiramente a eficiência
econômica, que por sua vez traz benefícios ambientais, enquanto que o conceito de
produção mais limpa enfoca inicialmente os aspectos relacionados com a eficiência
ambiental, que por sua vez conduz a benefícios econômicos.
3.4.4.1.1 Visão histórica
A partir da percepção da degradação ambiental e da escassez de recursos naturais,
teve início um processo lento, que instigou mudanças nas empresas e nos governos,
sobrepondo a visão imediatista baseada em políticas de curto prazo e meramente
financeira, por uma nova forma de governança.
A filosofia da abundância de recursos e da capacidade ilimitada da Terra em absorver
e diluir os impactos ambientais foi a base para o desenvolvimento industrial. Os
problemas ambientais eram evitados por meio de migrações, do uso da capacidade
dispersiva (ar e água) e da concentração e disposição no solo de resíduos (EEA,
2001a)
Todas essas alternativas mostraram-se ineficientes no longo prazo, como ficou
notório com problemas de bioacumulação, contaminação de solo e de sedimentos
com resíduos radioativos ou tóxicos como os contendo bifenilas policloradas (PCBs).
28
A etapa seguinte, com início na década de 60 do século XX, foi marcada pelo uso do
conceito da tecnologia a serviço do meio ambiente com uma visão corretiva, também
denominada “end-of-pipe” (fim de tubo). Embora esse conceito tenha permitido
minimizar impactos ambientais, não atuava sobre as causas do problema e sim, nas
conseqüências. Além disso, de certa forma, transferia-se o problema ambiental. Um
exemplo clássico é a geração de subprodutos, como lodo e/ou filtrados contaminados
resultantes do processo de tratamento de águas residuárias.
O conceito de prevenção à poluição está intimamente ligado com o conceito de
sustentabilidade, uma vez que a produção mais limpa permite o uso mais eficiente de
recursos naturais, da energia, redução do consumo e emissão de produtos tóxicos,
tendo como escala temporal a vida útil do produto e não simplesmente o processo de
fabricação.
Pode-se deduzir, portanto, que a prevenção à poluição é um dos mais importantes
caminhos para a sustentabilidade, ponderando-se aspectos econômicos e ambientais,
conforme está mostrado na Figura 9.
Como principais instrumentos viabilizadores da produção mais limpa tem-se:
•
Mecanismos governamentais, por intermédio de programas, acordos, imposições
legais, etc.;
•
Evolução da gestão;
•
Evolução tecnológica (mostrada na Figura 10).
Positivo
Expansão
econômica
não sustentável
Negativo
E feit o E con ôm ico
29
Situação
desfavorável
Sinergia entre
economia e meio
ambiente,
através da inovação e
prevenção
Abordagem
“end-of-pipe”
Negativo
Positivo
E feit o a m bien t a l
Figura 9 - O balanço entre o efeito econômico e ambiental.
Fonte: EEA (2000a)
Abordagem tecnológica
Corretiva
1960
1970
1980
1990
Tecnologia “end-of-pipe”
Remediação
Otimização de processos existentes
Integrativa
Novos processos e tecnologias
Melhores tecnologias disponíveis
Racionalização do uso de energia
Orientada para
Seleção de insumos e matérias-primas
Reciclagem e reuso
Fonte ou insumos
Desenvolvimento
sustentável
Preventiva e orientada
Para produto
Figura 10 - Evolução da abordagem tecnológica.
Fonte: EEA (2000a)
Uso racional de insumos
LCA e “design” ambiental
Inovação de produtos
30
3.4.4.1.2 Produção mais limpa e as melhores técnicas disponíveis (BAT - Best
Avaliable Technologies)
O conceito de produção mais limpa está integrado com a Diretiva do IPPC
(Integrated Pollution Prevention and Control) por intermédio do uso das melhores
técnicas disponíveis (BAT).
Define-se BAT - como as técnicas mais eficientes e avançadas disponíveis para
execução de atividades, aplicáveis a processos específicos, de forma a evitar
emissões e os impactos ambientais adversos, ou quando isso não for possível, pelo
menos reduzí-los.
Técnicas compreendem, além da tecnologia, os aspectos de projeto, construção,
manutenção e operação.
Disponíveis entende-se como aquelas que permitem sua implementação em escala
industrial em setores relevantes, levando-se em conta além dos aspectos
tecnológicos, o custo e a acessibilidade.
Melhores técnicas entende-se como aquelas que permitem maior proteção ambiental.
Na Europa, o conceito similar ao BAT é o BATNEEC; que significa (Best Available
Techniques Not Entailing Excessive Costs) - melhores técnicas disponíveis que não
acarretam custos excessivos.
Na Inglaterra, por sua vez, o aspecto de custo não é incluído no conceito de melhores
tecnologias disponíveis (BAT).
Neste trabalho, será utilizado o conceito BAT alinhado com a diretiva européia
(IPPC).
31
3.4.4.1.3 Implementação da produção mais limpa
Para ter sucesso, a implementação da produção mais limpa deve ter uma abordagem
integrativa, ser economicamente viável e, por vezes, inovadora.
Esse processo, na maioria das vezes, é iniciado por instrumentos governamentais
com objetivos claros, estimulando o desenvolvimento e a implantação de alternativas
tecnológicas, aliando a estes programas educativos e de treinamento para assegurar
resultados a longo prazo.
A metodologia proposta pela UNEP, para identificar e avaliar as oportunidades de
implementação de tecnologias limpas em indústrias em geral, pode ser dividida em
cinco etapas: planejamento e organização; pré-avaliação; avaliação; estudo de
viabilidade e implementação, conforme está demonstrado na Figura 11.
A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) do Estado de São
Paulo elaborou um manual com a metodologia para implementação de um programa
de prevenção à poluição, muito similar ao que foi proposto pela UNEP (CETESB,
2001b).
32
Identificação da necessidade de
implementar Produção mais limpa
1 - Planejamento e organização
2- Etapa de Pré avaliação
3 - Avaliação
4- Estudo de viabilidade
Continuação
Do Programa
5- Implementação
Avaliação dos resultados
Figura 11 - Etapas para implementação de um programa de produção mais limpa.
Fonte: UNEP-DTIE (2001b)
a) Planejamento e organização
A partir da identificação da necessidade de se implementar um Programa de
Produção mais Limpa, os elementos-chave para seu sucesso são:
Comprometimento da alta gerência: O gerente geral da indústria deve dar início ao
processo, para obter colaboração e comprometimento de todos.
Envolvimento dos funcionários: Embora o gerente possa dar o “pontapé inicial” no
programa, a identificação das oportunidades de melhoria e de prevenção à poluição
dependem basicamente dos funcionários, principalmente daqueles envolvidos com as
atividades de processo e de manutenção no chão-de-fábrica, que normalmente detêm
o conhecimento de como e por que são geradas as emissões e os resíduos, e
principalmente o que pode ser feito para minimizá-los.
33
Controle adequado dos custos, de modo a mostrar para a alta gerência e funcionários
que prevenir a poluição reduz custos de tratamento e disposição de resíduos.
Abordagem organizada, coordenada por equipe multidisciplinar que:
•
Detenha conhecimentos do processo produtivo, para avaliar as sugestões
propostas e que tenha capacidade e autonomia para implementá-las;
•
Identifique as barreiras que possam existir para implementação do programa e
•
Estabeleça os objetivos desafiadores para a companhia.
O planejamento sistemático que faz parte da implementação do Programa de
Produção mais Limpa permite assegurar a escolha das opções mais viáveis
economicamente; alinhar os objetivos do programa com os demais objetivos da
empresa, facilitar o planejamento dos investimentos e, por fim, pode servir como
base para financiamentos .
b) Etapas de pré-avaliação e avaliação
Durante esta fase, é feito o balanço de material de modo a identificar quais perdas
podem ser reduzidas. A equipe responsável pela implantação do programa deve
identificar quais são as alternativas para prevenção à poluição, buscando referências
em outras companhias, em literatura, em fornecedores e outras fontes. É
recomendável também fazer “brainstorming” com funcionários da empresa para
identificar as oportunidades de melhoria ambiental.
Pode-se dividir este processo em três fases:
•
Balanço de massa do processo industrial, associado com o fator custo,
apresentando em um fluxograma as fontes de geração de resíduos e de emissões;
•
Identificação dos fatores que influenciam o volume, a quantidade, a composição
e as propriedades das emissões e dos resíduos;
•
Propositura de alternativas para controlar ou eliminar as causas da geração dos
resíduos e das emissões. As práticas genéricas de prevenção à poluição
identificadas na etapa de “brainstorming” devem ser usadas para desenvolver as
34
alternativas mais apropriadas para o resíduo ou emissão em questão. A partir daí,
as opções selecionadas devem ser submetidas à avaliação técnica e econômica,
como qualquer outra inovação. As alternativas de tecnologia mais limpa podem
ser relacionadas como indicado na Figura 12.
Mudança
tecnológica
Mudança
nos Produtos
Processo
Boas práticas
de operação
Mudança
nos insumos
Reuso e
Reúso
reciclagem interna
Figura 12 - Avaliação do processo –principais alternativas.
Fonte: UNEP-DTIE (2001b)
Mudança nos insumos ou matérias-primas
O uso de insumos mais puros ou sua substituição permite reduzir ou eliminar
compostos perigosos no processo, ou a toxicidade - periculosidade dos resíduos
gerados.
35
Mudança tecnológica
A mudança tecnológica pode estar voltada para o processo, equipamentos, mudanças
em variáveis do processo e uso de automação.
Boas práticas de operação
Boas práticas de operação incluem adequada manutenção e uma gestão
administrativa voltada para a redução das emissões e da geração de resíduos.
Compreendem as seguintes práticas:
•
Treinamento e conscientização de funcionários, programas de estímulo à
redução de resíduos e emissões;
•
Estocagem e programação adequada do uso de materiais, evitando perdas de
produtos por danos ou por excederem prazos de validade.
•
Controles adequados das perdas, evitando e minimizando vazamentos e
transbordos;
•
Segregação de resíduos para evitar a contaminação com os demais, ou mesmo
inviabilizar sua reutilização ou recuperação;
•
Contabilização dos custos de tratamento das emissões e da disposição dos
resíduos, e sua apropriação nas áreas geradoras;
•
Programação
de
produção
adequada
visando
minimizar
as
perdas,
principalmente em processos produtivos intermitentes (ou batelada).
Mudança no produto
Mudança na especificação de qualidade, na composição e na durabilidade dos
produtos, ou mesmo por intermédio da sua substituição com objetivo de minimizar a
geração de resíduos, de águas residuárias e de emissões gasosas.
As mudanças feitas nos produtos podem alterar os impactos ambientais associados
nas diversas etapas do ciclo de vida dos mesmos, desde a extração da matéria-prima
até sua disposição final.
Reúso e reciclagem interna
Implica na reutilização dos resíduos no próprio processo de origem (reciclagem) ou
como insumo em outro processo (reúso).
36
c) Estudo de viabilidade
Esse estudo tem a finalidade de verificar a viabilidade técnica e econômica aliada aos
ganhos ambientais das alternativas propostas. Este processo pode ser dividido em 05
fases:
1.
Avaliação preliminar
Nesta etapa as alternativas são segregadas em função da necessidade ou não de dados
complementares. Aquelas que envolvem decisões apenas gerenciais podem não
requerer avaliação técnica, assim como opções mais simples, podem não exigir
avaliação ambiental.
Similarmente, opções de baixo custo não requerem estudos econômicos tão
detalhados como aqueles exigidos nas opções mais complexas.
2.
Avaliação Técnica
Consiste na verificação de dois fatores básicos.
- Existência de equipamentos disponíveis e adequados para a sua implementação;
influência na qualidade e produtividade e, por fim, mudanças na forma de
utilização e de manutenção dos equipamentos.
- Mudanças no fluxo de materiais, induzindo a necessidade de novos balanços de
massa e de energia.
3.
Avaliação econômica
Requer no mínimo o levantamento de dados tais como investimentos, custos
operacionais e benefícios, retorno financeiro das alternativas tecnicamente viáveis. É
importante fazer uma análise criteriosa dos custos envolvidos, com uma visão de
longo prazo a fim de incorporar as vantagens da produção mais limpa.
4.
Avaliação ambiental
Os objetivos da avaliação ambiental são os de determinar os impactos (positivos ou
negativos) das alternativas propostas ao meio ambiente, tendo em conta todo o ciclo
de vida de um produto.
37
Essa avaliação pode ser feita basicamente de duas formas: qualitativa ou quantitativa.
A avaliação quantitativa baseia-se no estabelecimento de critérios mensuráveis, que
serão comparados com os valores calculados para as alternativas propostas. Os
critérios podem ser os custos de tratamento e disposição final, energia consumida nas
diferentes fases do produto, etc.
5.
A abordagem qualitativa implica em elaborar uma matriz comparativa com os
diferentes aspectos e impactos ambientais nas diferentes fases do ciclo de vida,
para as alternativas propostas.
6. Seleção das alternativas viáveis
Devem ser excluídas as alternativas que se mostraram inviáveis tecnicamente, ou
com baixa significância em ganhos ambientais. As demais devem ser analisadas de
forma a conciliar os ganhos ambientais com os custos.
d) Implementação e monitoramento
Nesta etapa devem ser estabelecidos critérios de mensuração para avaliar e monitorar
os resultados da implementação da(s) alternativa (s) selecionada(s) para o projeto de
produção mais limpa.
Para o sucesso do programa é necessário:
•
Elaborar um plano de ação detalhado de todas as fases, com data,
responsabilidades e atribuições dos envolvidos;
•
Para as alternativas que envolvam custos elevados ou projetos complexos, é
necessário estabelecer um planejamento adequado que inclua a necessidade de
desembolso nas diferentes fases. Também é importante o acompanhamento e
comissionamento do projeto por uma equipe técnica capacitada, para assegurar o
desempenho e a eficiência dos novos processos, sistemas ou equipamentos.
•
Monitorar o progresso do projeto de produção mais limpa, informando-o às
equipes, indivíduos e departamentos envolvidos no mesmo. A escolha de como
medir o progresso é crucial e deve envolver a quantificação das emissões, do
38
consumo de energia ou insumos e o aumento da lucratividade. Mudanças na
forma e composição dos produtos também devem ser incluídas.
•
A manutenção do programa pode requerer mudanças estruturais na organização
e na gestão da empresa.Os elementos-chaves neste processo são integração entre
a área de desenvolvimento com os demais setores, contabilização dos resíduos e
participação e envolvimento dos empregados.
3.4.4.1.4 Barreiras para implementação da produção mais limpa na
perspectiva da indústria
Apesar do aspecto atrativo da produção mais limpa devido a redução dos impactos
ambientais, a utilização desta ferramenta ainda é limitada. Segundo um levantamento
da UNEP (UNEP-DTIE, 2001b) as principais barreiras são:
Financeiras e econômicas
a)
Custos altos para o financiamento de projetos na indústria;
b) Falta de mecanismos e incentivos apropriados para o financiamento de projetos
de produção mais limpa;
c)
Percepção que investimentos em inovação, como uso de tecnologias mais
limpas, são de alto risco;
d) Normalmente este tipo de investimento não é suficientemente atrativo pois
apresenta baixo retorno financeiro;
e)
Imaturidade da empresa na apropriação de custos.
Organizacionais
f) Falta de visão estratégica e de foco em tecnologia e mercados;
g) Imaturidade na gestão ambiental e nas políticas da empresa;
h) Ausência de liderança e imaturidade da função de gestor ambiental;
i)
Percepção de risco de exposição para gerentes e ausência de incentivos para
adotar projetos inovadores;
j)
Imaturidade da estrutura organizacional da empresa;
39
k) Pouca experiência na implantação de projetos com a participação dos
funcionários.
Técnicas e conceituais
l) Ausência de práticas operacionais estruturadas e bem estabelecidas e de planos
de manutenção;
m) Complexidade na implementação da produção mais limpa;
n) Pouco acesso às tecnologias mais limpas e às inovações tecnológicas;
o) Indiferença quanto ao papel da empresa na melhoria ambiental;
p) Falta de entendimento do conceito de produção mais limpa;
q) Resistência à mudanças.
3.4.4.1.5 Experiências e programas de implementação de produção mais limpa
Embora existam referências de programas de produção mais limpa desde 1976 nos
Estados Unidos e na Dinamarca, foi na década de noventa do século XX, que esses
programas se multiplicaram e passaram a ter relevância em diversos países.
A UNEP publicou dois livros relatando estudos de caso em cerca de 21 países
(UNEP,1993,1995). Além destes, está disponível no site UNEP-DTIE um guia com
as principais fontes de informação sobre produção mais limpa e diversos centros de
referência nos cinco continentes. O anexo A deste trabalho apresenta também uma
série de referências e sites com informações sobre produção mais limpa e ecoeficiência.
Os setores que se destacam nestes programas são mostrados na Tabela 2. Pode-se
observar que os segmentos que mais participam dos programas de implementação da
prevenção à poluição são os relacionados ao segmento industrial, embora em alguns
países o setor público tenha sido incluído. Na Austrália, existe um programa
específico voltado para as pequenas e médias empresas e outro voltado para o setor
publico e gestão municipal (EPA-Australia,1996).
40
Tabela 2 - Setores nos quais foram implementados programas de Produção Mais
Limpa.
País
Setor
Indústria de celulose e papel, automotiva, petrolífera, plásticos
Austrália
e resinas, municípios, programas para pequenas e médias
empresas.
Bulgária
Industria química; siderurgia; programas para pequenas e
médias empresas.
Canadá
Público, pequenas e médias empresas, hospitalar.
China
Celulose e papel
República Tcheca
Serviços de água e esgotos, transportes, alimentício e
agricultura.
Dinamarca
Têxtil, galvanoplastia e gráfica
Hungria
Automobilístico, gráfica e indústria química.
Israel
Indústria química e farmacêutica
Itália
Têxtil e beneficiamento de couro
Lituânia
Têxtil, eletroeletrônico e alimentício.
Polônia
Setor público (água e esgotos), alimentício, agricultura e
tratamentos superficiais .
Portugal
Galvanoplastia e indústria química
Romênia
Celulose e papel e têxtil
Eslovênia
Público, indústria química e alimentícia, agricultura
Turquia
Têxtil, galvanoplastia e indústria de alvejantes
Inglaterra
Indústria química, gráfica e de impressão, galvanoplastia.
Estados Unidos
Indústria química, galvanoplastia e celulose e papel
Fonte: UNEP (1993); Overcash (2000).
No Brasil, ainda existem poucas iniciativas estruturadas voltadas para produção mais
limpa.
O Conselho Empresarial Brasileiro de Desenvolvimento Sustentável possui
atualmente 07 Núcleos de Produção Mais Limpa (CE, PE, BA; MG; MT; SC e
CNTL-RS), com as primeiras experiências voltadas para pequenas e médias
empresas (CEBDS, 2001).
41
A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) do Estado de São
Paulo desenvolve programas voltados para a prevenção à poluição.
Já estão disponíveis as seguintes publicações :
•
Manual de Implementação de um programa de prevenção à poluição;
•
Manual Ambiental: projeto piloto de prevenção à poluição em indústrias de
bijuteria no Município de Limeira;
•
Compilação de técnicas de prevenção à poluição para indústrias de
galvanoplastia,
•
Compilação de técnicas de prevenção à poluição para o setor têxtil;
•
Casos de sucesso.
Os projetos específicos são voltados para os setores de galvanoplastia, têxtil,
indústria cerâmica e público - compras verdes (CETESB, 2001b).
O website também apresenta referências bibliográficas em produção mais limpa,
prevenção à poluição e reciclagem para diversos setores produtivos.
Comparando-se os estudos de caso apresentados pela UNEP e os citados pela
CETESB, pode-se observar uma diferença de abordagem no que se refere à sua
estruturação. Os casos apresentados pela UNEP fornecem dados econômicos do
projeto, como investimentos, custos operacionais e retorno financeiro, além dos
dados relativos a redução de emissões, insumos, energia, etc. Por outro lado, os
estudos de casos apresentados pela CETESB detalham mais os ganhos ambientais, e
embora apresentem dados sobre os ganhos econômicos, não abordam de forma clara
os investimentos.
Em outubro de 2002, a CETESB promoveu o Seminário de lançamento da “Mesa
Redonda Paulista de Produção Mais Limpa”, quando foi criado um fórum
permanente para discussão do tema em São Paulo. No evento, foram apresentados
cerca de 23 casos de sucesso de implementação de produção mais limpa de empresas
atuantes no Estado.
42
3.4.4.2 Análise do ciclo de vida - ACV
O conceito de ciclo de vida é baseado na abordagem do “berço ao túmulo” (Figura
13), na qual cada etapa do ciclo de vida de um produto (extração e processamento de
matérias-primas; fabricação, transporte, distribuição, reutilização ou reciclo,
tratamento e disposição dos resíduos) apresenta impactos econômicos e ambientais
associados.
De acordo com a ISO–International Organization for Standardization, ACV é uma
técnica de avaliação de aspectos e impactos potenciais associados com um produto,
por meio da:
•
Compilação de um inventário de todas as entradas e saídas do sistema;
•
Avaliação dos impactos potenciais associados com essas entradas e saídas; e
•
Interpretação dos resultados do inventário e dos impactos em relação aos
objetivos do estudo.
Os primeiros estudos ambientais relacionados com ciclo de vida de produtos datam
do final da década de 60 do século XX, com foco nos aspectos energia, consumo de
matérias primas e disposição de resíduos.
Em 1969, a Coca-cola elaborou em estudo para comparar o consumo de recursos
naturais e as emissões relacionadas ao tipo de embalagem do seu produto.
Similarmente, na Inglaterra em 1972, Ian Boustead desenvolveu um modelo para
determinar os consumos de energia relacionados às embalagens de alumínio, vidro,
plástico, etc (EEA, 2001b).
Neste mesmo período, foi desenvolvida uma metodologia de avaliação quantitativa
do consumo de recursos, denominada – REPA - Resource and Environmental Profile
Analysis, que pode ser considerada uma das precursoras da análise do ciclo de vida
(Environment Canada, 2001).
43
No início da década de 90 do século XX, esse tipo de abordagem evoluiu, embora
despertasse interesse somente em um grupo reduzido de países, principalmente no
meio acadêmico.
Atualmente, o conceito está sendo usado em análises quantitativas de ciclo de vida,
em projetos e desenvolvimento de novos produtos e como ferramenta de políticas
públicas para a taxação de embalagens, notadamente na União Européia
(Environment Canada, 2001).
As empresas, por sua vez, utilizam-se dessa ferramenta para a tomada de decisões,
melhoria no desempenho ambiental, desenvolvimento de novos produtos, entre
outros.
Transporte
Embalagem
Reuso
Uso
Fabricação
Extração de
Matérias primas
Reciclagem
de materiais
Figura 13 - Ciclo de vida de um produto.
Fonte: EEA (2001b)
Descarte
Disposição final
44
As principais etapas de uma análise de ciclo de vida são:
•
Definição do escopo;
•
Execução do inventário detalhado do ciclo de vida, compilando-se os dados
relativos ao consumo de energia, recursos naturais e emissões em cada etapa do
ciclo;
•
Estimativa dos impactos ambientais associados ao uso dos recursos naturais,
processo produtivo e as emissões geradas;
•
Interpretação dos resultados relacionando-se os dados obtidos com o objetivo do
trabalho.
Considerando-se que nos dias de hoje o desenvolvimento sustentável está presente
nas agendas políticas e econômicas, a análise de ciclo de vida desponta nesse cenário
como uma das mais importantes ferramentas para o desenvolvimento de novos
produtos e na gestão corporativa estratégica.
3.4.4.2.1 Metodologia da ACV
A complexidade da análise de ciclo de vida requer o estabelecimento de um
protocolo padrão, como o recomendado pela ISO (International Organization for
Standardization). Este protocolo (Figura 14) divide a análise de ciclo de vida em
quatro fases:
•
Definição do objetivo e do escopo;
•
Inventário;
•
Avaliação dos impactos e
•
Interpretação.
45
Protocolo da ACV
Objetivo e
Escopo
Inventário
Interpretação
Avaliação de
Impacto
Ambiental
Aplicações:
•-Desenvolvimento
De produtos;
•-Planejamento
Estratégico;
•-Estabelecimento
De políticas públicas;
•-Marketing
•-Outras
Figura 14 - Protocolo da ACV.
Fonte: ABNT (2001b)
a) Definição do objetivo e escopo
A definição do escopo da análise de ciclo de vida deve incluir os seguintes itens:
•
A funcionalidade do sistema, ou, no caso de estudos comparativos, dos sistemas;
•
A unidade funcional;
•
Sistema a ser estudado;
•
Fronteiras do sistema;
•
Forma de alocação adotada;
•
Tipos de impacto e metodologia usada na avaliação e interpretação dos mesmos;
•
Dados necessários;
•
Hipóteses e critérios adotados;
•
Limitações;
•
Qualidade requerida para os dados;
•
Critérios empregados na revisão crítica (se houver);
•
Tipo e formato do relatório necessário ao estudo.
46
A unidade funcional - um dos mais importantes balizadores da ACV pode ser
definida como a medida do desempenho das saídas funcionais do sistema de produto.
O propósito principal da unidade funcional é fornecer uma referência para assegurar
a comparabilidade dos resultados da ACV. Por exemplo, a unidade funcional para
um sistema de pintura pode ser a área protegida por um período de tempo específico
(ABNT, 2001b).
Segundo Chehebe (1998), pode-se visualizar melhor esta etapa quando se associa o
escopo às três dimensões, que devem ser definidas de forma a atender ao
estabelecido nos objetivos do estudo:
-Primeira (Extensão)- Onde iniciar e parar o estudo;
-Segunda (Largura) - Quantos e quais subsistemas incluir;
-Terceira (Profundidade) – Nível de detalhes do estudo.
É importante definir se o estudo em questão é para comparação de produtos ou
somente para o estabelecimento de uma relação com um determinado padrão, por
exemplo, selo verde. Do mesmo modo, o estudo pode visar o desenvolvimento de um
produto novo, ou simplesmente conhecer em detalhes os aspectos e impactos
ambientais de um produto já existente.
Por fim, considerando-se que se trata de um processo iterativo, deve-se revisar e
adequar o seu escopo no decorrer do estudo.
47
b) Análise do inventário
Nesta etapa, são compilados e quantificados os principais fluxos de massa e energia
que transpõem as fronteiras econômicas e ambientais do sistema, podendo ser
dividida da seguinte forma, segundo Guinée (Guinée, 2001):
Definição das fronteiras - Envolve a definição de quais fluxos relevantes do ponto de
vista ambiental, serão considerados para só então se estabelecer a fronteira. Um caso
típico é o das florestas e outros sistemas biológicos, conforme mostrado na Figura
17.
(a)
Floresta nativa
(b)
Emissões
do aterro
Luz solar
CO2
Água
Minerais
Floresta plantada
Figura 15 - Duas formas de limites do sistema, considerando-se fronteiras estreitas
(a) e amplas (b).
Fonte: Guinée (2001)
Outro ponto interessante a considerar no exemplo da Figura 15 é: o aterro deve ser
incluído dentro da fronteira? Dependendo do projeto e operação do aterro, ele pode
ser considerado parte do sistema, e as emissões serão os fluxos cruzando a fronteira.
Por outro lado, no caso da disposição sem qualquer controle, ele deverá ficar fora,
assim sendo, o fluxo de material cruzando a fronteira, será o próprio resíduo
depositado no aterro.
48
Balanços de massa e diagramas – Consiste em elaborar um diagrama de blocos com
os principais componentes do sistema, tendo como elemento central a unidade
funcional. Haverá, portanto, ramificações associadas às etapas anteriores (insumos e
matérias-primas) e posteriores (gestão dos resíduos) a esta unidade funcional.
Após esse desenho, segue-se o levantamento de todos os dados relevantes associados
ao sistema, conforme sugerido na Figura 16. Também é necessário fazer um
refinamento dos dados disponíveis em relação ao escopo proposto, de forma a evitar
perda de tempo e de recursos na busca por dados que podem ser suprimidos ou
estimados.
Na seqüência, deve ser identificado se há necessidade de alocação de fluxos e das
intervenções nos processos que são comuns a mais de uma unidade funcional, como
no caso da reciclagem e do co-processamento. Deve-se considerar também na
alocação dos fluxos outras funções que o produto possa ter. O detalhamento dos
cuidados que se deve ter nestes casos foge do escopo deste trabalho e pode ser
encontrado nos sites listados no anexo A e em Chehebe(1998) e Leiden University
(2001).
Saídas
Entradas
Produtos
Fluxos
Produtos
Serviços
Materiais
Energia
Resíduos
Consumo de recursos bióticos
Consumo de recursos abióticos
Alteração do solo
Uso do solo
Intervenções
no meio
ambiente
do
Produtos
Serviços
Materiais
Energia
processo
Resíduos
Unidade
Fluxos
Emissões atmosféricas
Emissões hídricas
Resíduos sólidos
Radiação
Ruído
Poluição térmica
Danos aos seres vivos
Etc.
Intervenções
no meio
ambiente
Figura 16 - Principais categorias dos dados do inventário.
Fonte: Chehebe (1998).
49
As conclusões da análise do inventário são os cálculos dos fluxos associados à
unidade
no
funcional,
processo
de
como
polimerização
pode
de
ser
1
kg
visto,
de
PVC,
por
exemplo,
disponível
no
URL:http://service.eea.eu.int/envirowindows/lca/tab341.htm. Neste exemplo, são
calculados os fluxos de 42 componentes relacionados a insumos, combustíveis e
emissões.
O inventário pode conter também indicadores qualitativos e relevantes para o sistema
em questão, e que devem ser considerados na ACV.
c) Avaliação do impacto ambiental
A avaliação do impacto ambiental é a terceira fase da ACV, composta, segundo
“Draft” ISO Standard 14042.33 (ISO, 2002), pelos seguintes itens mandatários e não
mandatários:
Itens mandatários:
I.
II.
III.
Seleção das categorias de impactos, indicadores e modelos;
Classificação das categorias de impacto ambiental;
Estimativa dos impactos;
Itens não mandatários:
IV.
V.
VI.
VII.
Normalização dos indicadores em relação ao valor de referência;
Agrupamento;
Atribuição de pesos e
Análise da qualidade dos dados.
O emprego de todos os itens (mandatários e não mandatários) ou parte deles
dependerá do escopo e aplicação da ACV.
I. Seleção das categorias de impactos, indicadores e modelos (EEA, 1998b)
As premissas para seleção das categorias de impacto, indicadores e modelos são:
•
Ser consistentes com os objetivos e escopo do estudo;
•
Ter embasamento científico e técnico;
50
•
Apresentarem descrição detalhada e precisão;
•
Ter consistência e relevância ambiental.
A European Environmental Agency (EEA) relaciona as seguintes categorias de
impacto:
Impacto devido ao uso de recursos abióticos – Materiais que são extraídos da
natureza para serem utilizados como insumos ou matérias primas para fabricação de
produtos.
Impacto devido ao uso de recursos bióticos - Recursos retirados ou extraídos da
natureza, como por exemplo, fauna e flora.
Impacto pelo uso do solo: - Refere-se à utilização do solo relacionada com o estudo
em questão (áreas produtivas, parque industrial, disposição de resíduos, etc.)
Efeito estufa: - Efeito de aquecimento da Terra em função do lançamento de gases
(CO2; CH4, CO, NOx, etc.) na atmosfera, causando elevação na temperatura média
dos oceanos e mudanças climáticas na Terra como um todo.
Depleção da camada de ozônio: - Efeito de redução da camada de ozônio na
estratosfera devido à emissão de gases CFCs, tendo como conseqüência danos aos
seres humanos e ecossistemas.
Impactos ecotoxicológicos: - Relacionados aos efeitos químicos e biológicos de
substâncias nos ecossistemas. Esses efeitos podem ser expressos pela seguinte
expressão:
Sinm = Eim Finm Min;
eq.(1)
Onde:
Sinm = Efeito ambiental da substância “i” no meio “n” e transferido para o meio “m”;
Eim= Efeito ambiental da substância “i” no meio “m” (ar, água, solo e cadeia
alimentar);
51
Finm= Efeito ambiental de exposição da substância “i” relacionado com
bioacumulação, degradação e toxicidade; do meio “n” para o meio “m” (ar, água,
solo e cadeia alimentar);
Min= Emissão inicial da substância “i” no meio “n” (ar, água ou solo);
Embora exista uma série de modelos para estimar os efeitos ecotoxicológicos
relacionados com a exposição a diferentes agentes químicos, até o momento não
houve consenso internacional sobre esse tema. Por esta razão, a EEA recomenda
utilizar mais de um método quando da estimativa dos impactos ecotoxicológicos
(EEA,1998b).
Impactos toxicológicos aos seres humanos: - Esta pode ser considerada a categoria
mais complexa de todas, uma vez que esses efeitos dependem das características
químicas e bioquímicas da substância, das condições intrínsecas de cada indivíduo,
da presença de outras substâncias que potencializam ou retardam o seu efeito, da
dose, da forma e do tempo de exposição. Os efeitos nos seres humanos podem ser:
•
Agudos;
•
Mutagênicos;
•
Carcinogênicos;
•
Neurotóxicos;
•
Teratogênicos.
Da mesma forma como ocorre nos impactos ecotoxicológicos, foram desenvolvidos
vários métodos para estimar os efeitos tóxicos nos seres humanos. Além dos
cuidados salientados no item anterior, é interessante identificar os compostos mais
perigosos para a saúde humana antes de estimar os impactos.
Impactos devido aos oxidantes fotoquímicos: -Refere-se à formação de ozônio na
troposfera, decorrente de reações fotoquímicas dos compostos nitrogenados com os
compostos orgânicos voláteis, tendo como conseqüência danos à vegetação (afeta a
fotossíntese, superfície das folhas, etc.) e aos seres humanos (irritações nos olhos,
problemas respiratórios agudos e crônicos, entre outros).
52
Acidificação: Refere-se à deposição ácida em solos e águas, que ocorre devido à
conversão das emissões de óxidos de enxofre e de nitrogênio na atmosfera a ácidos
sulfúrico e nítrico, respectivamente. Pode ser avaliado pelo potencial de acidificação,
medido em equivalentes de SOx.
Eutrofização: - Refere-se ao lançamento de nutrientes nos corpos de água, causando
crescimento excessivo
da biomassa de algas e por conseqüência, provocando
impactos aos ecossistemas como alteração da biodiversidade e danos à saúde
humana.
Impactos decorrentes das atividades produtivas: - Refere-se aos impactos
toxicológicos aos seres humanos associados às condições de trabalho. Com relação a
esta categoria de impacto, pesquisadores da Universidade de Leiden – Holanda
elaboraram um relatório detalhado – “LCANET Theme Report – Work Environment
and LCA” (Potting et al., 1997) onde é discutida a sua inclusão em análise de ciclo
de vida (Leiden University, 2001).
Na Tabela 3 são apresentadas as categorias de impacto utilizadas por diferentes
organismos internacionais envolvidos com ACV.
Tabela 3 - Categorias de impacto ambiental segundo diferentes organismos.
SETAC –
SETAC – lista de
Países Nórdicos
Lista preliminar
Europa-1992
referência- 1996
1995
ISO – 1995
Não
renováveis
Pouco
renováveis
-
-
Uso inadequado
dos recursos
Uso inadequado
Energia e materiais
dos Recursos
abióticos
abióticos
Uso inadequado
Uso inadequado
dos recursos
-
bióticos
Uso inadequado do
solo
Abrangência
dos Recursos
Global
Global
bióticos
Impactos à água
Impactos no solo
ou uso inadequado
do solo?
Uso inadequado
do solo
-
Local
53
SETAC –
SETAC – lista de
Países Nórdicos
Lista preliminar
Europa-1992
referência- 1996
1995
ISO – 1995
Abrangência
Efeito estufa/
Efeito estufa
Efeito estufa
Efeito estufa
Mudanças
Global
climáticas
Depleção da
Depleção da
camada de ozônio
camada de ozônio
Toxicidade
Impactos
Impactos à saúde
aos seres
toxicológicos aos
associados a
humanos
seres humanos
agentes químicos
-
Depleção da
camada de
Global
ozônio
Global,
Toxicidade aos
continental,
seres humanos
regional e
local
Impactos à saúde
-
-
associados a outros
-
-
-
Local
agentes
Saúde
ocupacional
-
Impactos à saúde
do trabalhador
Global,
Toxicidade
Impactos
Impactos
ambiental
ecotoxicológicos
ecotoxicológicos
Ecotoxicidade
continental,
regional e
local
Formação de
foto-oxidantes
Formação de foto- Formação de fotooxidantes
oxidantes
Formação de
Continental,
oxidantes
regional e
fotoquímicos
local
Continental,
Acidificação
Acidificação
Acidificação
Acidificação
regional e
local
Eutrofização
Eutrofização
(Inclui DBO e
Continental,
Eutrofização
Eutrofização
aquecimento)
DQO
regional e
local
-
-
-
Local
-
-
-
Local
Incômodo
Odor
-
-
Local
(ruído, odor)
Ruído
Poluição
térmica
Local
54
SETAC –
SETAC – lista de
Países Nórdicos
Lista preliminar
Europa-1992
referência- 1996
1995
ISO – 1995
Radiação
-
-
-
-
-
-
-
-
Resíduos
-
-
-
-
Acidentes
-
-
Local
-
Local
Demanda de
espaço
Resíduos
perigosos
Abrangência
Local e
regional
Local
Local e
regional
Local e
regional
Mudanças no
-
-
Hábitat e impactos
na biodiversidade
Fonte: EEA (1998b)
II. Classificação das categorias de impacto
É a etapa de análise qualitativa na qual os dados do inventário são correlacionados
com as categorias de impactos ambientais. Como pode ser observado na Tabela 3,
ainda não há consenso sobre as categorias de impacto e sobre a sua abrangência.
III. Estimativa/caracterização dos impactos
Consiste da transformação do valor estimado de um determinado indicador para um
índice relacionado com os impactos analisados. Como por exemplo: potencial de
aquecimento global, potencial de acidificação, potencial de formação fotoquímica de
ozônio, entre outros.
Os demais itens não mandatários (normalização, agrupamento, atribuição de pesos e
análise da qualidade dos dados) são ferramentas que visam ao adequado
entendimento e alocação dos dados, de forma a garantir sua integridade e pertinência
em relação ao escopo proposto. A análise estatística dos dados pode ser feita segundo
recomendações constantes na ISO/FDIS 14041 (EEA,1998b).
55
A normalização visa correlacionar os indicadores obtidos com valores conhecidos e
referenciados a um mesmo produto, região ou limites legais, de forma a associar a
contribuição dos efeitos ambientais identificados no estudo com os efeitos existentes
no meio (Pre Consultants, 2001a).
A atribuição de pesos para os indicadores normalizados permite associar outros
aspectos relevantes ao estudo. A atribuição de pesos é feita normalmente caso a caso
e, por isso, traz consigo grandes dificuldades metodológicas e de padronização. Em
vista disso, a ISO não recomenda sua utilização para análises de ciclo de vida abertas
ao público com objetivo de comparação de produtos (ABNT, 2001b).
De todas as etapas do protocolo da ACV, uma das mais discutidas e controversas é a
estimativa dos impactos, devido à inexistência de dados e de metodologias para
estimá-los (Pre Consultants, 2001a).
Um dos modelos propostos para avaliar os impactos é o modelo denominado –
“Ecoindicador 99”, no qual os dados obtidos no inventário são classificados,
normalizados e estimados segundo metodologia proposta por um grupo de
pesquisadores holandeses (Pre Consultants 2001b).
A Figura 17 apresenta a seqüência básica para obtenção do indicador proposto pelo
modelo “Ecoindicator 99”.
Resultado
do inventário
Inventário
de todos os
fluxos
associados
aos
processos
de um
produto
Recursos
Uso do solo
Emissões
Aplicação
de
modelos
para
estimar
os
impactos
Impactos
nos
recursos
naturais
Impactos
nos
ecossistemas
Impactos
nos
seres
humanos
Figura 17 - Procedimento para cálculo dos ecoindicadores
Fonte: Goedkoop et al. (2000)
Atribuição
de pesos
para
as
categorias
de
impacto
Indicador
56
uPt
Sacos de papel
Sacos de plástico
94,8
100
80
60
49,9
40
20
0
Efeito estufa
Ozônio
Acidificação
Eutrofização
Metais
Carcinogenicidade
Smog (inverno)
Smog (verão)
Figura 18 - Exemplo de apresentação dos resultados de um estudo comparativo
hipotético, após estabelecimento de pesos para os impactos avaliados.
Fonte: Pré consultants (2001b).
Pode-se notar no exemplo hipotético apresentado na Figura 18, que os sacos de papel
apresentam menor impacto ambiental, uma vez que a soma dos ecoindicadores
padronizados é inferior àquela obtida para os sacos de polietileno. Neste estudo
foram adotados os seguintes pesos para as categorias analisadas:
•
Impactos aos seres humanos:
40%
•
Impactos ao meio ambiente:
40%
•
Impactos relacionados ao uso dos recursos naturais:
20%
A unidade padrão de impacto ambiental é micropontos (µPt) e reflete a quantificação
dos impactos em todas as etapas do ciclo de vida do produto. No
site:http://www.pre.nl é possível se obter mais informações sobre a metodologia de
quantificação dos impactos, bem como ter acesso ao banco de dados dos valores
específicos estimados. Por exemplo, para energia elétrica esses valores são expressos
em µPt/kWh.
57
A Figura 19 mostra de forma gráfica os resultados da análise de ciclo de vida de uma
cafeteira, utilizando-se a metodologia denominada –“Ecoindicador 99”. O tamanho
das caixas representa a contribuição parcial dos diferentes processos na pontuação
total dos impactos avaliados. Pode-se observar que o principal impacto está
associado ao consumo de energia.
Poliestireno
Alumínio
Aço
Vidro
Papel
Processamento
Distribuição
Uso
Eletricidade
Disposição
Figura 19 - Representação gráfica de uma análise de ciclo de vida utilizando-se a
metodologia “Ecoindicador 99”.
Fonte: Goedkoop et al. (2000).
Maiores informações sobre a metodologia, inclusive com uma detalhada discussão
sobre a atribuição de pesos (significância) para os impactos é feita no manual: “The
Ecoindicador 99 – A Damage Oriented Method for Life Cycle Impact Assessment”,
disponível para cópia no site:http://www.pre.nl/.
d) Interpretação
A última etapa do protocolo da ACV é a interpretação dos resultados obtidos face
aos objetivos propostos. Trata-se de um processo interativo, alinhado com as três
fases do protocolo e deve considerar os seguintes itens:
•
Identificação dos aspectos ambientais relevantes;
•
Avaliação da metodologia e dos resultados obtidos, incluindo-se a qualidade dos
dados;
•
Conclusões e recomendações.
58
Segundo especialistas, de todas as etapas do protocolo da ACV a interpretação é a
menos estudada até o momento. Guinée (2001) apresentou uma proposta de
operacionalização desta etapa na publicação: “Handbook of Life Cycle Assessment –
Operational Guide to the ISO Standards”, Universidade de Leiden, 2001.
3.4.4.2.2 Principais aplicações da Análise de Ciclo de Vida (ACV)
a) Extensões
Considerando-se os níveis de aplicação do conceito de ciclo de vida, a União
Européia considera basicamente três extensões (EEA, 1998b):
• Nível conceitual, no qual a abordagem baseia-se em inventário qualitativo. O
objetivo é responder perguntas como:
-Esse produto difere significativamente dos similares da concorrência?
-Esse produto tem vantagens inequívocas com respeito aos aspectos ambientais?
Este conceito parte do pressuposto que para algumas estratégias relativas aos
“produtos verdes” não há necessidade de um inventário detalhado para identificar
vantagens ambientais.
•
Análise Simplificada, na qual é feito um inventário, que pode ser qualitativo ou
quantitativo de todas as etapas do ciclo de vida, focando-se somente os aspectos e
impactos ambientais mais significativos.
O objetivo da análise simplificada é obter os mesmos resultados da análise detalhada,
reduzindo-se custos e tempo dedicado neste trabalho. No entanto, a simplificação
confronta-se com o dilema da confiabilidade e qualidade dos resultados obtidos.
As principais etapas são:
1. Levantamento inicial - Visa identificar os principais componentes do processo, os
fluxos mais importantes e a necessidade de dados adicionais, se for o caso;
59
2. Simplificação - Usando os dados obtidos na etapa inicial, define-se quais são os
processos e fluxos mais relevantes do sistema;
3. Verificação - Avaliar se as simplificações não reduziram a significância dos
resultados obtidos.
Dependendo da aplicação, os dados podem ser qualitativos ou quantitativos.
Indicadores como consumo de energia, intensidade de material por unidade de
produto, produtos-chaves (associados a um ou mais impactos ambientais) podem ser
usados como guias para identificar os principais pontos do sistema (“hot spots”). Por
outro lado, indicadores relacionados somente a uma característica do produto, como,
por exemplo, degradabilidade, devem ser usados em combinação com os demais
indicadores. Embora os estudos simplificados possam ser reportados externamente,
eles são normalmente usados internamente pelas empresas.
Análise detalhada, segundo especialistas da União Européia, este tipo de abordagem
demanda um considerável esforço, e ainda pode ser considerada um desafio devido
às dificuldades de metodologia.
A Tabela a seguir mostra o nível de detalhamento da análise de ciclo de vida em
algumas aplicações:
Tabela 4 - Nível de detalhamento.
Nível da ACV
Aplicação
Design
Conceitual
for
Environment (DfE)
Desenvolvimento de.
produto
Melhoria
X
X
X
X
em
X
produtos
Selos verdes tipo II
Simplificado Detalhado
X
Observações
Sem ligação formal com ACV
X
Abordagem variada
Associada a produtos existentes
Raramente associada a ACV
60
Nível da ACV
Aplicação
Conceitual
Simplificado Detalhado
Selos verdes tipo I
Planejamento
estratégico
Declaração
ambiental
X
X
X
X
X
Bônus ambientais
X
Taxas verdes
X
de
embalagens
usam conceitos da ACV
X
Marketing ambiental
Escolha
Critérios de desenvolvimento
X
Selos verdes tipo III
Observações
X
Inventário e/ou análises de
impacto
Inclusão da ACV em relatórios
de performance
Conhecimento e aplicação
gradual do conceito da ACV
ACV não é tão detalhada como
nos selos verdes
Reduzido número de parâmetros
na ACV
Reduzido número de parâmetros
na ACV
Inventário detalhado
X
X
Resultados da ACV são
abrangentes no nível de empresa
Fonte: EEA (1998b).
b) Aplicações no setor privado
As principais aplicações no setor privado são:
•
Desenvolvimento de produtos;
•
Marketing;
•
Planejamento estratégico.
A aplicação depende bastante da posição em que a empresa está situada na cadeia
produtiva e dos mecanismos reguladores legais e de mercado. Empresas produtoras
de “commodities”, como plástico e metais, normalmente, elaboram inventários para
avaliar a geração de resíduos e oportunidades de reciclo ou reúso.
61
As empresas produtoras de componentes enfocam os aspectos relacionados ao design
e à manufatura, com objetivo de gerar informação aos consumidores e minimizar os
impactos ambientais.
Nas empresas fornecedoras de bens de mercado, na maioria das vezes, não é viável a
realização da ACV, devido à insuficiência de dados, à curta duração do
desenvolvimento dos produtos, ao tempo requerido para a análise do ciclo de vida e
sua complexidade.
•
Desenvolvimento e otimização de produtos
Os principais objetivos
no desenvolvimento e otimização dos produtos são: a
prevenção à poluição, a redução no uso de matérias primas e energia e o aumento da
reciclagem. A metodologia denominada – “Design for Environment - DfE” – que
agrupa um conjunto de métodos que incorporam a variável ambiental no “design” de
produtos, apresenta grande similaridade com a ACV, muito embora esses conceitos
tenham sido desenvolvidos inicialmente sem um vínculo formal.
Os principais temas enfocados no DfE são:
- Seleção de materiais; redução dos impactos durante a manufatura;
- Uso do produto,
- Reciclo e reúso de produtos e componentes,
- Extensão da vida útil de produtos e de seus componentes e
- Disposição final segura.
A Figura 20 ilustra as diversas fases de desenvolvimento de um produto e como se
pode integrar ferramentas como a ACV neste processo.
O tipo da ACV a ser utilizado (detalhado, conceitual ou simplificado) dependerá da
disponibilidade de dados, complexidade do produto, aplicação, entre outros.
Vários programas que incorporam a variável ambiental no desenvolvimento de
produtos estão sendo conduzidos no mundo. Maiores detalhes sobre esses programas
e pesquisas podem ser obtidos nos sites recomendados no anexo A.
62
Elementos ou
Ferramentas
Etapa
Grupo
De
Ecoprodutos
Planejamento
Seleção do
produto
Estimativa do
Sucesso do
produto
ACV
Análise do
Problema e
Definição das
prioridades
Marketing
Avaliação
De impactos
Matriz de:
Materiais
Efeitos toxicológicos
Energia
Conceito e
Detalhes do
design
Estabelecimento
De alternativas
Brainstorming
ACV
Checklist
Figura 20 - Fases do desenvolvimento de um produto.
Fonte: Cowell et al. (1997)
•
Marketing
O marketing é uma forma já consolidada de comunicação e divulgação das
propriedades de um produto ou serviço, visando atender as necessidades e
expectativas dos consumidores. À medida que aumenta o nível de informação e de
conscientização ambiental, cresce a atenção dos consumidores para os aspectos
ambientais dos produtos.
A partir desta constatação, muitas empresas passaram a priorizar o marketing
ambiental, e houve evolução dos modelos de avaliação e divulgação de desempenho
ambiental dos produtos, com o aprimoramento dos sistemas de gestão. Notadamente:
•
Selos verdes (selos tipo I);
•
Manifestos ou autodeclaração (selos tipo II)
•
Declarações ou rótulos ambientais - (selos tipo III);
•
Marketing organizacional (ISO 14001, EMAS, BS 7750)
63
Selos Verdes
O principal objetivo dos selos verdes é estimular a produção de bens e serviços com
menor impacto ambiental, de modo que o consumidor possa identificá-los.
Existem, atualmente, um grande número de selos verdes ratificados por países ou
organizações supra-governamentais, como por exemplo: Nordic Swan (países
nórdicos), The Blue Angel (Alemanha), Green Seal (Estados Unidos da América),
etc.
Estes selos foram desenvolvidos para diferentes produtos e possuem critérios
revisados periodicamente, que nem sempre são claros e justificáveis.
Na União Européia, por exemplo, uma comissão formada por diferentes
organizações, estabeleceu seis fases para a definição dos critérios ambientais a serem
contemplados no selo verde – EU Ecolabel:
•
Fase I - Estudo preliminar;
•
Fase II - Estudo de mercado;
•
Fases III e IV - Inventário e avaliação de impacto ambiental;
•
Fase V - Escolha de critérios;
•
Fase VI - Elaboração de uma proposta preliminar para validação pela comissão.
Do ponto de vista da indústria, não é preciso executar a ACV para poder ter um
produto com selo verde, basta que os integrantes da cadeia produtiva atendam os
critérios definidos para o mesmo.
A ISO (International Organization for Standardization) está desenvolvendo um
padrão de selo tipo I (ISO 14020) que utiliza a metodologia de análise de ciclo de
vida.
A publicação “Life Cycle Assessment” feita pela Agência ambiental da União
Européia, disponível no URL:http://service.eea.int/envirowindows/lca/ apresenta
mais detalhes sobre os selos verdes e estabelece “links” com vários organismos
certificadores. Além deste, a SETAC, apresenta no seu site:http://www.setac.org/, na
parte sobre ACV, um grande número de informações sobre o tema. A EPA por sua
64
vez, também fez uma extensa revisão sobre os selos verdes, na publicação de 1998,
denominada: “Environmental Labelling Issues, Policies, and Practices Worldwide”,
disponível
no
URL:http://www.epa.gov/greenbuildings/environmental-
labeling/report.html. Neste compêndio são apresentados 54 programas relacionados à
certificação de produtos em mais de 30 países (USEPA, 1998a).
Manifestos ou auto-declarações ambientais
São selos ou afirmações que indicam aspectos ambientais associados a produtos ou
serviços, na forma de símbolos, frases, boletins técnicos, propaganda, ou qualquer
outra forma de divulgação. Normalmente são de abordagem unidimensional do tipo:
“produto isento de CFC”; “produto biodegradável”; etc.
Este tipo de abordagem tende a decrescer devido à mudança do perfil dos
consumidores e à maior preocupação com as questões ambientais.
Declarações ou rótulos ambientais
A declaração ambiental pode ser uma importante ferramenta de marketing, à medida
que fornece informações ambientais provenientes do inventário do ciclo de vida, por
meio de índices, gráficos, etc.
Basicamente, a idéia é apresentar em forma de gráfico, tabelas, ou qualquer outra
representação, os principais impactos ambientais associados a um determinado
produto.
O rótulo ambiental permite comparação dos principais impactos ambientais
associados aos produtos em questão, permitindo ao consumidor escolher aquele de
menor importância. Já por meio dos selos verdes, não é possível distinguir se um
produto é melhor ou pior do que outro.
Grande esforço está sendo feito nos comitês técnicos da ISO (ISO TC
207/SC3/WG1) para padronizar essa ferramenta, incluindo-se requisitos mínimos de
65
metodologia,
transparência,
revisão
externa,
componentes
certificáveis
e
procedimentos que balizam a certificação e habilitação dos órgãos certificadores.
O principal obstáculo a esse tipo de certificação é transcrever para o consumidor um
grande número de informações. Além disso, é necessário o levantamento e a
disponibilização de informações sobre produtos de diferentes fabricantes e
fornecedores e por fim, a descodificação da linguagem técnica de tal forma que o
consumidor possa compreendê-la.
A Tabela 5 apresenta as principais diferenças entre os selos verdes e a declaração
ambiental.
Tabela 5 - Fases do desenvolvimento de um produto.
Declaração ou rótulo
Parâmetro
ambiental
Tipo da ACV
Selo verde
Inventário detalhado ou ACV
O conceito é utilizado na
simplificado
escolha de critérios
Tipo de avaliação
Neutra
Número de produtos
Todos em princípio
Positiva (avaliação por
especialistas)
Somente 10 – 30% dos
melhores do grupo
Revendedores, compradores
Grupo de alvo
especializados, consumidores
Consumidores em geral
verdes
Nível de informação
Forma de informação
Permite comparação
Complexo
Diagramas, gráficos de barras,
valores de referência
Sim , quando há mais de uma
Revisão
Fonte: Cowell et al. (1997)
declaração
Quando mudar o produto
Simples
Selo
Não
Têm revisões periódicas
66
De todos os selos, somente os do tipo III utilizam análise de ciclo de vida como prérequisito.
Os sistemas de gestão nos moldes da ISO 14001, EMAS ou BS 7750 encorajam as
empresas a implementar programas como a ACV, embora não tenham correlação
explicita com os mesmos, uma vez que são voltados para a organização e não para o
produto.
•
Estratégia das empresas
A integração dos aspectos ambientais na estratégia das empresas está cada vez mais
presente nas corporações modernas. Esta mudança de comportamento foi induzida
por fatores como: pressão dos consumidores, atendimento à legislação, pressão da
sociedade por melhoria de desempenho ambiental e oportunidades de mercado.
Em muitos casos, as características ambientais de um produto passam a ser uma
propriedade intrínseca, fazendo com que a utilização de uma ferramenta como a
ACV permita as comparações com os produtos existentes, e também possibilite
identificar novos segmentos de mercado. As estratégias básicas associadas à
demanda de mercado versus desempenho ambiental dos produtos estão mostradas na
Figura 21.
A utilização nas empresas esbarra na dificuldade de entendimento da alta gerência e
dos empregados em diferentes níveis, fazendo com que sejam necessários programas
especiais de treinamento e conscientização.
Um bom exemplo dos desafios de implementação de um programa da ACV foi
apresentado no Congresso sobre Eco-eficiência em Malmo – Suécia, no trabalho:
“Ecoefficient products and services through LCA in R&D/design”. Os autores
apresentaram os resultados de uma pesquisa realizada na empresa ABB, na qual
foram avaliadas a percepção e a utilização da ACV pelos principais envolvidos no
programa.
67
Os resultados indicaram que embora a maioria dos entrevistados percebesse a ACV
como uma ferramenta útil, ela de fato não tinha sido integrada nas atividades do diaa-dia, como foi constatado pelo baixo tempo dedicado pelos envolvidos nas
atividades relacionadas ao projeto - em média, menor do que um mês durante todo o
ano de 2000 (Laestadius et al.,2000).
D e se m p e n h o a m b ie n t a l
Alto
Estratégia:
Focar em desempenho
ambiental em
outro segmento
Estratégia:
Vender
Alto
Baixo
Estratégia:
Iniciar projeto de
produtos
sustentáveis
Estratégia:
Mudar o produto
P ot e n cia l d e
m e r ca d o
Baixo
Figura 21 - Estratégias relacionadas ao desempenho ambiental e ao potencial de
mercado.
Fonte: EEA (1998b)
c) Aplicações no setor governamental
O conceito de desenvolvimento sustentável foi incluído nas agendas da maioria dos
países desde a Conferência de Meio Ambiente em 1992, no Rio de Janeiro. Mesmo
na ausência de uma definição precisa do que seja o desenvolvimento sustentável, fica
claro que a análise do ciclo de vida vai ao encontro do conceito de sustentabilidade.
Embora a ACV não seja a única resposta para essa questão, é sem dúvida, uma
abordagem estratégica que pode nortear ações e políticas públicas voltadas para a
sustentabilidade.
68
As principais aplicações no setor governamental são:
•
Políticas orientadas para produtos;
•
Políticas de gestão de resíduos,
•
Subsídios e taxas;
•
Políticas setoriais.
Utilizando-se do conceito de ciclo de vida de produtos, muitos países têm
desenvolvido programas que visam reduzir os impactos ambientais associados à
produção e ao consumo de produtos, como acontece com a Dinamarca. Neste país,
um comitê formado por representantes do governo, da indústria e dos consumidores
elaborou um guia com informações sobre os principais aspectos e impactos
ambientais de produtos, baseando-se na análise simplificada do ciclo de vida. Para
alguns produtos são fornecidas somente informações qualitativas, como por exemplo,
tecnologia, enquanto que para outros, são compilados dados de consumo de energia,
de água, etc. (EEA,1998b).
No entanto, pode-se dizer que até o momento o maior uso seja na gestão de resíduos
e de embalagens.
A análise de ciclo de vida tem sido utilizada como suporte para estabelecimento de
políticas de gestão de embalagens, muito embora a ACV não forneça dados
inequívocos que permitam assegurar o desempenho superior ou inferior de diferentes
produtos ou materiais. Casos como, por exemplo, os de embalagem de leite, bebidas
e refrigerantes desencadearam grandes debates, ressaltando-se que por trás de
questões puramente metodológicas, existem grandes interesses comerciais. Mais
detalhes sobre essa questão podem ser encontrados em diversas publicações
disponíveis em meio eletrônico, nos sites citados no anexo A.
3.4.4.2.3 Limitações e perspectivas para a ACV
A principal característica - sua natureza holística - é ao mesmo tempo sua maior
qualidade e sua maior limitação, segundo Guinée (2001).
69
A ACV não identifica os impactos locais relacionados à atividade ou processo, além
disso, ela não aborda os aspectos sociais e econômicos. Do mesmo modo, não é
possível relacionar os impactos a uma escala temporal.
Embora ela pressuponha uma base científica, sua execução envolve uma série de
estimativas e alocações, que podem comprometer seus resultados.
Por último, a limitação desta metodologia envolve a baixa qualidade dos dados
disponíveis, que além de não permitir comparações, muitas vezes estão obsoletos.
No entanto, mesmo com grandes desafios a vencer, principalmente metodológicos, a
sua utilização tende a aumentar como ferramenta estratégica de gestão e no
desenvolvimento de produtos, devido à maior demanda da sociedade.
Além disso, em função das discussões do que é melhor ou pior ambientalmente,
deverá haver uma grande evolução na metodologia de avaliação e mensuração dos
impactos, segundo análise dos especialistas da European Environmental Agency –
EEA (EEA, 1998b)
3.4.4.3 Avaliação de desempenho ambiental
A avaliação de desempenho ambiental envolve uma questão básica - não se pode
gerir o que não é medido. Por outro lado, requer também a seleção de indicadores
que possam enfocar os principais aspectos ambientais de uma organização de forma
vinculada aos critérios de sustentabilidade e de eco-eficiência.
70
3.4.4.3.1 Indicadores de eco-eficiência
O conceito de eco-eficiência contém dois importantes ingredientes: a economia e a
sustentabilidade. A sua implementação requer a mensuração do desempenho
ambiental considerando-se essa “mistura” de ingredientes. Transcrever isto em
números é um dos grandes desafios da sustentabilidade.
Segundo o WBCSD (World Business Council for Sustainable Development), os
indicadores ambientais devem seguir os seguintes princípios (EEA, 2000):
•
Ser relevantes para a proteção do meio ambiente, para a saúde humana e para a
qualidade de vida;
•
Informar e servir de base para os tomadores de decisão quanto ao desempenho
ambiental de uma organização;
•
Reconhecer a diversidade de negócios;
•
Promover a comparação e permitir acompanhar a evolução ao longo do tempo;
•
Ser bem definidos, de fácil mensuração e verificação;
•
Ser de fácil compreensão e significativos para todas as partes interessadas;
•
Abranger todos os processos de uma empresa ou organização, incluindo produtos
e serviços, enfocando principalmente os processos que estão sob seu controle e
gestão direta; e
•
Reconhecer outros aspectos importantes do negócio como fornecedores e o uso
dos produtos durante a sua abordagem.
Principais categorias de indicadores
Segundo o WBCSD, pode-se dividir os indicadores em três diferentes categorias
associadas a:
•
Valor do produto ou serviço;
•
Influência ambiental relativa à fabricação ou criação do serviço ou produto; e
•
Influência ambiental associada ao uso do serviço ou produto.
71
Esse conceito também está alinhado com a terminologia adotada pelas Normas ISO
14000.
Em cada categoria são relacionados os seus aspectos significativos, como está
apresentado na Figura 22.
Valor do produto ou serviço
Influência ambiental associada ao
uso do produto ou serviço
Volume ou massa
Valor monetário
Função
Características do produto ou serviço
Geração de resíduos (embalagem)
Consumo de energia
Influência ambiental associada à
criação ou fabricação do produto ou
serviço
Emissões durante o uso e/ou disposição
Consumo de energia
Consumo de matérias-primas
matérias primas
Consumo de recursos naturais
Indicador =
Valor do produto ou serviço
Influência ambiental
Geração de sub
-produtos e rejeitos
Eventos não programados
Figura 22 - Aspectos relevantes para as diferentes categorias de indicadores de ecoeficiência.
Fonte: WBCSD (2000b)
Os indicadores também podem ser segregados segundo sua aplicação, ou seja,
quando aplicáveis a qualquer tipologia de organização – são denominados genéricos;
ou específicos – quando forem particularizados a uma determinada tipologia ou
segmento.
•
Indicadores genéricos
Esses indicadores podem ser aplicáveisa qualquer tipo de organização, embora
possam ter significância bastante diferenciada dependendo do tipo de empresa. Eles
estão associados normalmente a padrões globais de mensuração de influência
ambiental e/ou de valor.
Para o WBCSD são considerados os seguintes aspectos relacionados aos indicadores
genéricos:
72
a) Valor de serviço ou produto:
− Quantidade de produto ou serviço produzido ou criado;
− Vendas líquidas;
− Valor agregado.
b) Influência ambiental:
− Consumo de energia;
− Consumo de matéria-prima;
− Consumo de água;
− Emissões de gases relacionadas ao efeito estufa (GHG);
− Emissões de substâncias redutoras da camada de ozônio;
− Emissões atmosféricas de substâncias que causam acidificação;
− Geração de resíduos.
Cabe ressaltar o grande esforço que vem sendo desenvolvido no mundo com o
objetivo de estabelecer indicadores ambientais “globais”, como, por exemplo, o
trabalho desenvolvido pela OECD – Organisation For Economic Co-Operation and
Development, no trabalho, denominado: “Key Environmental Indicators” publicado
em 2001. Neste, são abordados de forma detalhada os indicadores ambientais
relacionados à poluição e ao consumo de recursos naturais (OECD, 2001).
O estudo realizado pela OECD apresenta, ainda, a evolução desses indicadores nos
30 países membros desta organização.
Os indicadores-chave disponíveis e os de médio prazo propostos pela OECD são
mostrados na Figura 23.
73
Poluição
Indicadores disponíveis
Indicadores de médio prazo
Mudanças climáticas
1
Emissão de CO2
Índice de emissões de GHG
Camada de ozônio
1
2
Índices
doconsumo
consumo
Índices
consumo
aparente
desubs.
do do
consumo
aparente
de subs.
Índice do
de desubs.
substâncias Índice
depletoras
deozônio
ozônio depletoras
depletorasda
dacamada
camada
ozônio
de de
ozônio
depletorasda
da camada
camada de
Geração de resíduos
1
3
Geração de resíduos nos
municípios
Geração de resíduos baseada nos fluxo
de materiais
Qualidade do ar
1
4
Emissão de SOx e NOx
Exposição à poluição atmosférica
dos seres humanos
Qualidade das águas
1
5
Índice de esgotos tratados
Lançamento de carga orgânica nos
Corpos de água
Recursos naturais
Recursos hídricos
1
6
Intensidade do uso
Incluir condição limite
Recursos florestais
1
7
Intensidade do uso
Incluir condição limite
Peixes
1
8
Intensidade da pesca
Relacionar com a disponibilidade
Biodiversidade
1
9
Energia
1
10
Número de espécies ameaçadas Especificar espécies e hábitats
habitats
de extinção
Consumo de Energia
Criação de um índice
Figura 23 - Indicadores ambientais segundo a OECD.
Fonte: OECD (2001)
Do mesmo modo, a Figura 24 apresenta de forma simplificada os principais aspectos
relativos ao estabelecimento dos indicadores-chave.
74
Adaptados
para os países
De forma a se
adequar as
suas
peculiaridades
Usados
em
Monitoramento
do desempenho
Ambiental
Revisão do
Desempenho
ambiental
Medição do
progresso
Com vias a
sustentabilidade
Disseminação da
Conscientização
ambiental
e informação
ao público
Indicadores
Ambientais
40- 50 indicadores
Aspectos ambientais
Complementados
com
Indicadores setoriais
Transporte
Energia
Agricultura
Consumo doméstico
Turismo
Outros
Contabilização ambiental
Aspectos socioeconômicos
E Indicadores gerais
Gastos com meio ambiente
Uso de recursos naturais
Usos de recursos materiais
Seleção dos
Indicadores-chave
Figura 24 - Escolha dos indicadores-chave segundo metodologia OECD.
Fonte: OEDC (2001)
Na Tabela 6, a seguir, são apresentados alguns indicadores para diferentes categorias
e aspectos (WBCSD, 2000b).
75
Tabela 6 - Indicadores para diferentes categorias e aspectos.
CATEGORIA: VALOR DE SERVIÇO OU PRODUTOS
Aspecto
Volume
Massa
Monetário
Funcional
Indicador
Unidades vendidas
Número
Unidades indexadas
Número médio
Mão-de-obra
Número de empregados; homemhora
Área
Área construída
Quantidade vendida
Kg; toneladas
Quantidade produzida
Kg; toneladas
Vendas líquidas
$$
Lucro líquido
$$
Valor adicionado
$$
Custos
$$
Investimentos
$$
Desempenho do produto
Serviço entregue
Rendimento agrícola
Outros relevantes
Exemplo
Kg de roupas lavadas; m2 de
parede rebocadas
Número de transações bancárias
efetuadas
Toneladas, volume de madeira
produzido
Durabilidade
Quilômetros rodados; horas
Capacidade de transporte
Toneladas-km; passageiros-km
Preço do produto
$$
Fração de mercado
%
76
CATEGORIA: INFLUÊNCIA AMBIENTAL (Fabricação, criação e uso)
Aspecto
Indicador
GigaJoules consumidos
Consumo de
energia
Consumo de
materiais
Consumo de
recursos naturais
Geração de
Combustíveis fósseis
Fonte
Exemplo
GJoules
GJoules de carvão, GJoules de
óleo
GJoules de fonte renovável ou
não-renovável
Emissões
Toneladas de SO2, NOx, etc.
Toneladas consumidas
Toneladas
Tipo
Fonte
Toneladas de insumos primários e
secundários
Virgem – reciclada, renovável –
não-renovável
Características especiais
Tóxicas –não tóxicas
Toneladas consumidas
Água, madeira, minerais
Renovável-não renovável; m3 de
Fonte
água subterrânea ou superficial,
doce ou salina
Uso da terra
ha de biodiversidade/espécie
Quantidade bruta gerada
Toneladas
Quantidade tratada
Toneladas
Emissões
Toneladas (ar- solo e água)
Toneladas de resíduos perigosos e
resíduos
Característica
não
perigosos,
poluentes
prioritários
prioritários
Embalagem
Toneladas vendidas
Toneladas
(resíduo)
Fonte
Reciclada - virgem
Fonte: WBCSD (2000b).
toneladas
de
–não
77
No evento realizado em Copenhague em outubro de 1998, denominado: “Making
Sustainability Accountable”, coordenado pela European Environmental Agency, foi
feita uma avaliação dos principais eco-indicadores propostos por diferentes
organizações, ao mesmo tempo em que foi proposta uma abordagem sistemática para
esse tema (EEA, 1998a).
Foi introduzida a expressão: eco-intensidade , que representa o quociente entre o uso
da natureza e o bem-estar.
Eco-intensidade = Uso da natureza
Bem-estar
O uso da natureza é representado pela soma do consumo de materiais e energia, além
da geração de resíduos (M+E+P).
É proposta também uma classificação dos ecoindicadores em 04 tipologias, que
visam responder as seguintes questões:
•
TIPO A: - “O que está acontecendo com o meio ambiente?”
•
TIPO B: - “Quais os efeitos no meio ambiente?”
•
TIPO C: - “Está ocorrendo melhoria em termos ambientais?”
•
TIPO D: - “Qual a situação atual em relação aos demais indicadores de qualidade
de vida (por exemplo, evolução do PIB verde)?”
Como se pode observar, há necessidade de se criar parâmetros que representem tanto
o numerador quanto o denominador; o que não é nada simples.
Pode-se constatar que em muitos aspectos há convergência na abordagem feita por
diferentes organizações (OECD, WBCSD, EEA, UNEP, etc.), enquanto que para
outros, ainda há muito a se discutir.
78
Indicadores Específicos
São aqueles indicadores relevantes para um determinado segmento ou tipologia de
organização.
Esse tipo de indicador requer o conhecimento dos principais aspectos relacionados ao
processo e/ou produto. Os indicadores específicos serão abordados em maiores
detalhes nos próximos itens.
3.4.4.3.2 Indicadores ambientais segundo as normas IS0 14031 e EMAS
De acordo com a ISO-International Organisation of Standardization, a avaliação de
desempenho ambiental – EPE (Environmental Performance Evaluation) é um
processo que facilita a gestão das decisões relativas ao desempenho ambiental das
organizações, por meio da:
•
Seleção de indicadores,
•
Análise de dados e comparação com os critérios de desempenho,
•
Divulgação,
•
Revisão periódica e melhoria contínua.
A norma ISO 14031 apresenta um guia para a EPE, enquanto que a norma ISO/DIS
14032 apresenta exemplos de indicadores. Segundo a norma, as organizações devem
selecionar indicadores que sejam relevantes para permitir a avaliação e o
acompanhamento de seu desempenho ambiental (ABNT, 2001a).
A ISO 14031 identifica 05 tipos de medidas quantitativas:
•
Diretas;
•
Relativas;
•
Normalizadas (indexadas);
•
Agregadas;
•
Ponderadas (por peso).
79
Os indicadores são classificados em dois grupos: (a) Indicadores de desempenho,
contendo os de gestão e os operacionais; e (b) indicadores de condição ambiental,
conforme está indicado na Figura 25.
Pode-se observar que os indicadores pertencentes à categoria de condições
ambientais – ECIs; estão alinhados com os classificados como indicadores
genéricos pela OECD.
Avaliação de
Desempenho
Ambiental
EPE
Indicadores
de desempenho
Ambiental - EPIs
Indicadores
De desempenho
Operacionais- OPIs
Relativos
às condições
operacionais,
equipamentos,
insumos;
produtos, etc.
Indicadores
De desempenho
De gestão –MPIs
Indicadores
de Condições
Ambientais – ECIs
Relativos às condições
ambientais locais, regionais e
globais.
Por exemplo: efeito
estufa, depleção da
camada de ozônio,
diversidade, etc.
Relativos à gestão,
treinamentos,
conformidade legal,
alocação de
recursos, aquisição
e desenvolvimento
de produtos
Figura 25 - Avaliação de desempenho ambiental e seus indicadores segundo a
norma ISO 14031.
Fonte: ABNT (2001a).
Segundo o sistema europeu de certificação de gestão ambiental – EMAS
(Environmental Management Auditing Scheme), os indicadores de desempenho
ambiental são divididos em (EMAS, 2000):
•
Indicadores de desempenho operacional industrial (Figura 26);
•
Indicadores de desempenho de serviços (Figura 27);
•
Indicadores de desempenho do sistema de gestão (Figura 28).
80
INDICADORES DE DESEMPENHO OPERACIONAL - INDÚSTR IAS
Atividades
Aspecto Ambiental
Indicador
Transporte
Consumo de energia
Poluição do ar
litros combustível/tonelada entregue
% frota equipada com catalisador
Utilização de energia
Consumo de energia
% energia – fontes renováveis
Utilização de recursos
naturais
Consumo de energia
Consumo de água
Consumo matérias-primas
KWh/h de máquina
Litros/ unidade produzida
Kg/por unidade produzida
Processo produtivo
Emissões hídricas
Kg CO 2/unidade produzida
Kg DQO/unidade produzida
Kg resíduos/unidade produzida
Distribuição e embalagem
% embalagens reutilizadas
Armazenamento
Riscos de vazamento
% se produtos armazenados em áreas
com contenção
Figura 26 - Indicadores de desempenho ambiental operacional – indústria.
Fonte: EMAS (2000)
INDICADORES DE DESEMPENHO OPERACIONAL- SERVIÇOS
Atividades
Aspecto Ambiental
Indicador
Aquecimento
Consumo de energia
litros combustível/ano/área
Translados
Consumo de combustível
Km viagem/funcionário/ano
% trabalhadores que utilizam transporte
público
Impressões e fotocópias
Consumo de papel
Restaurante
Kg resíduos/refeição
Manutenção
Consumo de produtos
% produtos biodegradáveis
Litros de produtos de limpeza/ano/m2
Kg de papel/funcionário/ano
% papel reciclado (usado)
Figura 27 - Indicadores de desempenho ambiental operacional – serviços.
Fonte: EMAS (2000)
81
INDICA DORES DE DESEMPENHO DE GESTÃ O AMBIENTAL
Atividade
Aspecto Ambiental
Indicador
Gestão ambiental
Objetivos e metas
% de metas atingidas
Contabilidade ambiental
Investimentos
% dos investimentos em meio ambiente
Recursos humanos
Treinamento
Horas de treinamento/trabalhador/ano
Segurança
Incidentes ambientais
Número de incidentes/ano
Reclamações
Relações com a comunidade
Visitas
Número
Número
Número
Número
de
de
de
de
reclamações de r uído/ano
reclamações odor/ano
visitantes/ano
reuniões /ano
Aquisições
Critérios ambientais
% compras feitas com critérios ambientais
Fornecedores
Gestão ambiental
% for necedores qualificados com critérios
ambientais
Figura 28 - Indicadores de desempenho de gestão ambiental.
Fonte: EMAS (2000)
Segundo a organização GEMI –Global Environmental Management Initiative - os
indicadores também podem ser classificados em (GEMI, 1998):
!
Indicadores “end-of-pipe” e
!
Indicadores “in process”.
Os indicadores “end-of-pipe” são quantitativos e estão freqüentemente relacionados
às emissões, enquanto que os indicadores “in process” podem ser quantitativos ou
qualitativos e estão relacionados aos aspectos de gestão e de prevenção.
Como se pode observar, os sistemas ISO e EMAS apresentam indicadores similares
em muitos casos e, alinhados com a abordagem feita pelo GEMI.
Caberá, portanto, a cada organização selecionar os indicadores relevantes ao seu
negócio, as demandas legais e as partes interessadas.
82
3.4.4.3.3 Considerações relativas à implementação de um sistema de avaliação
de desempenho ambiental
A implementação de um sistema de avaliação de desempenho ambiental pode ser
desenvolvida seguindo a abordagem do ciclo de melhoria contínua, denominado P D
C A, como indicado na Figura 29.
Onde :
P - Planejamento (planning);
D - Implementação (doing);
C -Verificação (check);
A - Revisão (act).
83
Planejamento
(P)
1. Identificar quais aspectos ambientais
são relevantes ao negócio;
2. Identificar qual é o público alvo e porque
Se está medindo o desempenho ;
3. Estabelecer objetivos;
4. Definir a inclusão ou não de dados relativos
a saúde e segurança ocupacional;
5. Selecionar os indicadores que promovam a efetiva
P
D
A
C
melhoria do desempenho ambiental;
6. Verificar a sustentabilidade do programa;
7. Garantir a consistência ano a ano;
- 8. Selecionar parâmetros que sejam disponíveis
e façam parte do sistema de informação da organização;
9. Utilizar sempre que possível indicadores e parâmetros
já utilizados para outros fins;
10. Definir a forma de divulgar os indicadores de
desempenho na organização;
11. Definir como, quando e quem serão os responsáveis
pela coleta dos dados;
12. Normalizar os dados
Imple me ntação
(D)
1. Buscar apoio da alta adminis tração;
2. Buscar apoio das diversas áreas da empresa;
3. Identificar unidades ou process os que requeiram
abordagem diferencia da;
4. Evitar o uso de muitos indica dores.
Verificar a efetividade
Verificação
da efetividade
do sistema
do sistema ( C )
1. Identificar se os dados de desempenho
performance são
foram
disponibilizados
disponibilizados
de forma adequada, permitindo a tomada de decisões;
2. Verificar se os dados obtidos são consistentes com os
demais
demais
dados
divulgados;
3. Identificar se os indicadores selecionados induzem a
3.
Identificar
se os indicadores selecionados induzem a
melhoria
do desempenho;
melhoria
do
desempenho;
4. Pesquisar junto ao público alvo a efetividade do programa.
4. Pesquisar junto ao público alvo a efetividade do programa.
Revisão do sistema
(A)
Com base na etapa anterior; revisar o sistema com objetivo de
corrigir as distorções e/ou aumentar sua efetividade.
Figura 29 - Implementação da avaliação de desempenho ambiental segundo GEMI.
Fonte: GEMI (1998)
84
3.4.4.3.4 Tendências
As principais tendências relacionadas à avaliação de desempenho ambiental e suas
métricas são:
•
Globalização (a) devido ao desenvolvimento de indicadores genéricos
relacionados com fenômenos globais, como o efeito estufa e a destruição da
camada de ozônio, (b) tendência de mercado associada à demanda da sociedade e
dos órgãos de controle para uma atuação responsável, e, por fim, (c) o
desenvolvimento de organismos de certificação e de padrões internacionais de
gestão ambiental;
•
Foco em sustentabilidade, dando continuidade ao processo desencadeado pela
Conferência Mundial de Meio Ambiente – Rio 92;
•
Ênfase em sistemas de gestão ambiental como um dos principais instrumentos
viabilizadores de melhoria de desempenho ambiental;
•
Integração do desempenho ambiental com o da organização, por intermédio
da correlação dos aspectos ambientais com os dados de desempenho econômicos,
visando não somente à redução dos custos, mas o aumento dos lucros devido ao
uso mais eficiente de recursos e de uma maior participação no mercado.
3.4.4.4 Relatórios de desempenho ambiental
O “slogan” usado nos negócios: “Do good and let it be known” – Faça bem e
divulgue – tem sido aplicado pelas empresas européias para
divulgar o seu
desempenho ambiental (INEM, 2001).
Há mais de uma década, as empresas vêm enfrentando a pressão dos investidores,
comunidade, consumidores e órgãos de controle para divulgar informações relativas
ao seu desempenho ambiental, bem como os aspectos relacionados à saúde
ocupacional (CEFIC, 1998). Os primeiros relatórios ambientais corporativos
voluntários datam da década de 80 do século XX.
85
Já na década de 90 do século XX, a União Européia por meio da diretiva
90/313/EEC – “Freedom to access to environmental information” - tornou
compulsório o fornecimento ao público das informações mantidas pelos órgãos de
controle ambiental. Em 1996, a diretiva do IPPC - Integrated Pollution Prevention
and Control - 96/61/EC obrigou as indústrias com alto potencial poluidor a medirem
e divulgarem as emissões atmosféricas, líquidas e de resíduos sólidos. Além disso, a
cada três anos o inventário das emissões deve ser publicado (DEFRA, 2001).
Como conseqüência das demandas regulatórias, a indústria química européia, por
exemplo, publicou em 1993, o primeiro manual orientativo para divulgar o
desempenho ambiental (CEFIC, 1998).
A Dinamarca, em 1995, também estabeleceu a obrigatoriedade de fornecimento de
informações ambientais, por intermédio da iniciativa denominada: “Green Accounts
Act” (EPA-Danish, 2000).
Nos Estados Unidos surgiram demandas legais para o levantamento e a divulgação
de informações ambientais relacionadas à utilização e emissão de substâncias
químicas perigosas e as relativas aos custos para o atendimento às exigências legais
e/ou recuperação de passivos ambientais (Repetto, 2000).
Desde então, muitas iniciativas estão sendo feitas no sentido de definir formas e
padrões para estes relatórios, destacando-se os das seguintes organizações:
•
UNEP- United Nations Environmental Program;
•
GRI-Global Reporting Initiative;
•
CERES-Coalization for Environmentally Responsible Economies;
•
PERI-Public Environmental Reporting Initiative;
•
WBCSD- World Business Council for Sustainable Development;
•
FEE- Fédération des Experts Comptables Européens;
•
DEFRA - Department for environment, food and rural affairs.
86
O site: URL:http://enviroreporting.com relaciona as principais organizações que
estão desenvolvendo trabalhos relacionados a este tema, assim como os principais
manuais disponíveis para a elaboração dos relatórios de desempenho ambiental e de
sustentabilidade.
Nos dias de hoje, um grande número de empresas está trabalhando na integração de
valores éticos, ambientais e sociais ao seu negócio como forma de atuação
responsável. Emergem iniciativas que visam assegurar tanto a gestão e melhoria do
desempenho ambiental como a demonstração de transparência, por meio da
divulgação para as partes interessadas dos principais aspectos ambientais
relacionados ao seu negócio.
As instituições financeiras também começam a perceber que este tema não pode mais
ser dissociado dos negócios. Com isso, junto com informações meramente
financeiras são requeridas informações ambientais e sociais. Graças a esta demanda,
estão sendo estabelecidos critérios para a mensuração do desempenho ambiental e
social assim como modelos de divulgação e de classificação das empresas quanto a
este parâmetro. A Figura 30 ilustra essa questão.
Fontes de capital
Fundos de pensão, bancos.
Diálogo
Pressão
EPRTs
(Avaliação/benchmark)
EPIs
(Medição do desempenho)
CER
(Comunicação)
Usuários do capital
EPIs – Indicadores de desempenho ambiental
CER – Elaboração/divulgação dos relatórios de desempenho ambiental
EPRTs – Ferramentas de classificação de desempenho ambiental
Figura 30 - O papel das instituições financeiras na gestão dos recursos com relação
à eco-eficiência.
Fonte: EEA (2001d)
87
Relatar o desempenho ambiental, portanto, tornou-se uma necessidade que traz
consigo outras demandas importantes, como por exemplo: a definição de
indicadores, o estabelecimento de objetivos e metas, a definição de prioridades, a
coleta de dados entre outras tantas.
Nos próximos itens serão abordados, de forma sucinta, os principais conceitos
relacionados à elaboração de relatórios de desempenho ambiental e de
sustentabilidade, assim como as principais iniciativas de estabelecimento de padrões
mundiais.
3.4.4.4.1 Definições e principais tipos de relatórios de desempenho ambiental e
de sustentabilidade.
Relatório de desempenho ambiental pode ser definido como uma ferramenta que
contempla a coleta de informações relativas à gestão ambiental da empresa com a
finalidade de divulgação para as partes interessadas. Como exemplo deste tipo de
relatório, tem-se o emitido pelas empresas certificadas pela norma Européia - o
EMAS.
Por sua vez, os relatórios de sustentabilidade agregam também informações
relacionadas aos aspectos sociais e de saúde ocupacional dos trabalhadores das
empresas. Como exemplo, os relatórios que seguem modelos desenvolvidos pelo
GRI e CERES.
Pode-se dividir os relatórios em relação à demanda em: (a) relatórios compulsórios e
(b) voluntários (EEA, 2001d).
Quanto à abrangência, os relatórios podem abordar:
(a) somente questões ambientais;
(b) questões ambientais e de saúde ocupacional;
(c) questões ambientais, de saúde ocupacional e sociais;
(d) questões ambientais, de saúde ocupacional, sociais e financeiras.
88
Segundo a associação denominada “The sustainability Report” que analisou os
relatórios corporativos de sustentabilidade de 20 organizações líderes, a maioria
apresenta-se de forma híbrida, nos quais são feitas as seguintes abordagens:
•
Aprendizado – no qual a empresa relata como está integrando as questões
ambientais e sociais às operações da empresa e à gestão do negócio;
•
Subjetiva - Com poucos dados, apresenta projetos que envolvem poucos
membros da corporação;
•
De gestão ambiental - Enfocam principalmente a gestão ambiental, apresentam
indicadores e objetivos de melhoria de desempenho;
•
CERES, GRI, Triple bottom line - Apresentam dados ambientais, sociais e
econômicos de forma não-integrada;
•
Integrada - A evolução das questões ambientais, sociais e de saúde ocupacional
são apresentadas no contexto das demais informações relatadas no relatório
anual;
•
Inovativa - Nesta abordagem procura-se evitar seguir um padrão muito similar às
demais empresas, na tentativa de particularizar as necessidades e objetivos
específicos da corporação (MacDonald, 2001).
A publicação: “Trust Us’(UNEP, 2002) analisou e classificou os relatórios e as
informações disponibilizadas nos websites de 100 empresas, com relação a sua
estrutura, informações e forma de abordagem; em cinco diferentes tipos: reativos,
cosméticos, “nerds”, virtuosos e supersônicos. Os reativos abordam somente o que
for obrigado por lei; os cosméticos apelam por destacar a sua reputação e não seu
desempenho, já os “nerds” são os fanáticos por números, mas não tratam as questões
ambientais de forma contextualizada. Os dois últimos conseguem ter um pouco da
abordagem dos “nerds” mas, de forma mais contextualizada com a sustentabilidade.
Destes dois, os supersônicos são os que de fato, tem uma gestão dos negócios que
incorporou os conceitos do desenvolvimento sustentável (UNEP, 2002).
A estruturação e a forma de divulgação dos relatórios pode diferir em função do
publico alvo.
89
Atualmente, já existem manuais que propõem estruturas e formatos para elaboração
de relatórios “on line” na WEB, como por exemplo, o manual denominado:
“Environmental, Social and Sustainability Reporting on the World Wide Web: A
Guide to Best Practice” (ACCA, 2001).
3.4.4.4.2 Elaboração do relatório
Para elaboração do relatório é preciso definir: o público alvo; o escopo; a
abrangência, a forma de divulgação, a forma de verificação, entre outros.
Os relatórios devem ter as seguintes premissas: credibilidade, transparência,
comparabilidade e continuidade. A Figura 31 indica as principais etapas para
elaboração do relatório de desempenho.
Figura 31 - Principais etapas para elaboração de um relatório
Fonte: DEFRA (2001)
90
Conteúdo/estruturação do relatório
A estrutura dos relatórios depende do seu objetivo e do público alvo. No item
3.4.4.4.3. serão abordadas as principais formas de relatórios.
Entretanto, para os relatórios de sustentabilidade, a organização “The Sustainability
Report” recomenda três padrões (MacDonald, 2001):
•
Padrão A - Impressionando positivamente;
•
Padrão B - Ilustrando que sustentabilidade é um bom negócio, e
•
Padrão C - Relatório padrão
Os modelos A e B são bastante similares na sua estrutura, diferindo basicamente na
forma de abordagem dos ganhos ambientais e financeiros relacionados com as
práticas e com a gestão da empresa - mais destacados no modelo B. O padrão C é
similar ao padrão recomendado pelo GRI, que será apresentado no próximo item.
3.4.4.4.3 Principais iniciativas
Como já foi dito nos parágrafos anteriores, muitas organizações já desenvolveram ou
estão desenvolvendo padrões para os relatórios de desempenho ambiental. Neste
trabalho, serão abordados os modelos propostos pelas seguintes organizações:
•
GRI – CERES;
•
PERI;
•
EMAS;
•
DEFRA;
•
INEM.
91
a) GRI –CERES
A Global Reporting Initiative- GRI originou-se da Coalition For Environmentally
Responsible Economies – CERES em cooperação com a UNEP. O processo de
elaboração das diretrizes envolveu vários segmentos da sociedade, como ONGs,
universidades, empresas e associações, entre outros. A primeira reunião do grupo
aconteceu em 1997. Em junho de 2000 foram publicadas as diretrizes para a
elaboração do relatório de sustentabilidade, englobando os aspectos econômicos,
sociais e ambientais.
O texto contendo as diretrizes foi dividido em quatro partes: introdução e orientação
geral, princípios e métodos para elaboração de relatórios de sustentabilidade;
conteúdo do relatório e anexos.
As principais características qualitativas dos relatórios são: relevância; veracidade;
clareza; comparabilidade, periodicidade e verificabilidade. Como elementos de
informação sobre o desempenho tem-se:
Categorias: áreas ou agrupamentos de aspectos ou impactos (poluição atmosférica,
economia local, etc.);
Aspectos: Elementos relacionados a uma categoria específica (emissões de gases que
causam o efeito estufa, energia consumida, etc.)
Indicadores: Valores específicos associados aos aspectos considerados.
É recomendado também aos relatores que, sempre que possível, explicitem os
critérios adotados para escolha e cálculo dos indicadores, destaquem e justifiquem
escolhas relacionadas ao âmbito do relatório, mudanças na estrutura organizacional,
entre outros.
Estrutura do relatório:
1) Declaração do presidente;
2) Perfil da organização;
3) Síntese e indicadores relevantes (sociais, econômicos e ambientais);
92
4) Visão e estratégia;
5) Política, organização, sistemas de gestão e relações com as partes interessadas;
6) Desempenho (ver Figura 31).
Desempenho Social
Qualidade da Gestão de pessoas
RH
Saúde e segurança ocupacional
Remuneração e Benefícios
Formação e educação
Trabalho infantil
Discriminação e minorias
Liberdade de associação
Direitos humanos
Desempenho dos provedores
Niveis de satisfação de clientes
Desempenho Econômico
Lucros
Ativos
Investimentos
Salários
Impostos
Fornecedores
Produtos e serviços
Direitos humanos
Políticas, sistema de gestão, relações
com partes interessadas
Desenvolvimento e envolvimento
dos funcionários e operações da empresa
nas questões ambientais
Sistemas de incentivo e remuneração
com foco em desempenho ambiental
Desenvolvimento e patrocínio a pesquisas
Contabilização ambiental
Auditorias
Plano de atendimento à emergências
Relações com fornecedores
Relações com a comunidade
Desempenho ambiental
Indicadores gerais
•Energia comprada
•Total energia
•Energia
total utilizada
utilizada
•Emissão de gases estufa
•Resíduos gerados
•Desempenho dos fornecedores
Indicadores específicos
•Energia fóssil consumida por tonelada
produzida
•Quantidade de resíduos reciclada ou
reaproveitada
•Consumo de produtos químicos
•Emissões atmosféricas (MP, VOCs, etc.)
•Emissões
•Águas
hídricas
residuárias
•Requisitos ambientais
relativos a selos
á
verdes e outros critérios específicos
(certificação florestal, etc.)
•Programas de recuperação e preservação
•Exigências legais
•Multas e penalidades
Desempenho Ambiental, Social e
Econômico
Indicadores integrados (proposta)
Sistêmicos – Correlacionam a aatuação
atuação
da corporação comparativamente ao setor
ou à
a região
Transversais -Correlacionam a informação
Entre dois ou mais elementos da
entre
sustentabilidade com o desempenho da
organização (eco-eficiência, custos
externalizados, etc.)
etc.
Figura 32 - Resumo geral de avaliação do desempenho ambiental, social e
econômico segundo GRI
Fonte: GRI (2000)
93
b) PERI – Public Environmental Reporting Initiative
Surgiu em 1992, a partir da iniciativa de empresas americanas em estabelecer um
relatório padrão de desempenho ambiental. Evoluiu no decorrer dos anos e passou a
ser de aplicação para qualquer empresa, organização ou setor.
Este padrão foi revisado e adaptado de forma a contemplar outras exigências ou
modelos voluntários ou compulsórios, como por exemplo, Responsible Care,
demandas legais americanas como TRI e européias CEFIC e EMAS.
1)
Perfil da organização;
2)
Política ambiental;
3)
Gestão ambiental;
4)
Emissões;
5)
Conservação de recursos naturais;
6)
Gestão de riscos ambientais;
7)
Atendimento legal;
8)
Responsabilização/gestão do produto;
9)
Programa de incentivo, remuneração e treinamento de funcionários;
10) Relacionamento com as partes interessadas.
c) EMAS- EcoManagement Auditing Scheme
O EMAS é um rótulo europeu ambiental de gestão de adesão voluntária, adotado em
1993 pelo Conselho da UE e aberto à participação das indústrias desde 1995.
Este sistema, entre outras exigências, preconiza a comunicação do desempenho
ambiental às partes interessadas, através da declaração ambiental.
A declaração ambiental deve ser emitida a cada três anos, atualizada anualmente e
ser validada por auditor externo.
Os indicadores de desempenho ambiental são divididos em: indicadores de
desempenho operacional e indicadores de gestão.
94
1. Descrição da organização (atividades, produtos e serviços);
2. Política ambiental e descrição do sistema de gestão;
3. Descrição dos aspectos e impactos ambientais significativos;
4. Programa ambiental e seus objetivos;
5. Resultados do programa ambiental;
6. Indicadores de desempenho (ano anterior e atual);
7. Data e identificação do auditor externo.
d) DEFRA – Department for environmental, food and rural affairs- UK
Esta iniciativa do governo inglês teve por objetivo facilitar e orientar a elaboração de
relatórios de desempenho ambiental. São sugeridos indicadores gerais e específicos,
expressos de forma absoluta, normalizados e com a sua evolução ao longo do tempo.
Os indicadores sugeridos estão relacionados às categorias de impactos: emissões
atmosféricas, consumo de recursos naturais, transporte, energia, emissões hídricas,
uso do solo, biodiversidade, geração de resíduos perigosos e ruído.
2) Política ambiental;
4) Aspectos e Impactos ambientais significativos;
5) Indicadores de desempenho ambiental;
6) Objetivos e metas;
7) Atendimento à legislação.
95
e) INEM – International Network for Environmental Management
Esta iniciativa, patrocinada pelo governo alemão, é voltada à questão da
sustentabilidade, abordando, portanto, aspectos ambientais, sociais e econômicos. A
publicação: “The INEM Sustainability Reporting Guide – A Manual on Practical and
Convincing Communication for Future-Oriented Companies” (INEM, 2001) aborda
de forma detalhada o objetivo, princípios, design e apresentação dos relatórios de
sustentabilidade.
1) Fatos relevantes;
4) Visão e estratégia;
5) Políticas da organização;
6) Sistemas de gestão;
7) Desempenho (social; ambiental e econômico).
Este modelo é bastante similar ao proposto pelo GRI inclusive na recomendação de
validação do relatório por auditor externo.
Como se pode observar, das iniciativas apresentadas, duas mostram a abordagem dos
relatórios alinhadas com o conceito de sustentabilidade (GRI e INEM). As demais
enfocam, principalmente, a dimensão ambiental, embora estimulem a abordagem
mais abrangente.
3.4.4.4.4 Tendências
A EEA - Agência Ambiental Européia - no relatório: “Business and the
Environment: Current Trends and Developments in Corporate Reporting and
Ranking” (EEA, 2001c) discute a questão de avaliação de desempenho ambiental e
seus indicadores, assim como as novas tendências de integração do desempenho
96
ambiental com os aspectos sociais e econômicos das organizações. As principais
tendências observadas são:
•
Auditoria externa;
•
Aumento da demanda por informações ambientais em diversos segmentos,
principalmente por clientes e agentes financeiros;
•
Aumento da comparação de desempenho - benchmarking (intra e extra-setorial);
•
Uso dos relatórios para comparação e classificação das empresas;
•
Aumento da pressão pela emissão compulsória de relatórios em vez de
voluntária;
•
A inclusão da dimensão social no desempenho das organizações.
Na pesquisa realizada em 1999 pela empresa KPMG sobre este tema, das 1.100
companhias européias pesquisadas, 269 (24%) elaboraram relatório de desempenho
ambiental e destes, 36% englobaram aspectos de sustentabilidade. Para as empresas
classificadas como poluidoras esta percentagem foi de 44% (EEA, 2001d).
A federação européia de contabilistas – FEE - discutiu a evolução dos relatórios de
desempenho ambiental no trabalho denominado: “Towards a generally accepted
framework for environmental reporting”. Segundo este trabalho, a evolução na forma
de relatar e medir o desempenho ambiental, principalmente nos aspectos
relacionados à credibilidade e comparabilidade (por segmento), tende a estimular a
sua maior utilização pelo setor financeiro (FEE, 2001).
A publicação recente feita pela UNEP e o Grupo Sustainability - denominada “Trust
US” (UNEP, 2002) aborda de forma abrangente a questão da divulgação de
informações ambientais pelas empresas. A base deste trabalho foram duas pesquisas
feitas em 2000 e 2002, tendo como base os relatórios de desempenho publicados e as
informações disponibilizadas nos websites de 100 empresas associadas ao World
Business Council for Sustainable Development –WBCSD.
Segundo este trabalho, a década de 1992-2002 foi caracterizada pela demanda por
transparência, enquanto que a seguinte deverá ser a década da confiança, com duas
prioridades: a materialidade e a integração.
97
A materialidade implica na necessidade das empresas evidenciarem de forma
concreta suas ações, programas, gestão, resultados e estratégia com respeito a
sustentabilidade. A segunda prioridade será a integração, com foco em 04 áreas:
balanços financeiros, governança, marcas e novos modelos de negócios (UNEP,
2002).
A demanda da sociedade por transparência das empresas, a globalização, a evolução
da tecnologia de comunicação, a abertura de mercados e instrumentos reguladores,
entre outras razões, tendem a ampliar o processo de avaliação, classificação e
divulgação do desempenho ambiental das organizações nos diversos setores da
economia.
3.4.4.5 Sistemas de gestão ambiental
Um sistema de gestão ambiental pode ser definido como uma estrutura
organizacional que inclui responsabilidades, práticas, procedimentos, processos e
recursos necessários para gerir os aspectos ambientais relacionados ao negócio,
garantindo, ao mesmo tempo, conformidade com suas políticas e com as expectativas
das partes interessadas (Five Winds, 2000).
Para ser efetivo, deve buscar a otimização do uso de recursos naturais e minimizar os
impactos ambientais, enquanto mantém a viabilidade econômica do negócio. Este
sistema deve ser integrado à gestão da empresa, em vez de ser admitido como um
“esforço” paralelo e tratado separadamente (Tamura, 1999)
Nos últimos anos, houve o reconhecimento maior destes sistemas, devido à difusão
de padrões internacionais certificáveis para a gestão ambiental, como a ISO 14001.
Entretanto, deve-se ressaltar que existem outros sistemas de gestão que podem ser
usados nas indústrias, alguns criados por um determinado segmento e outros mais
generalistas. Como exemplos deste tipo de sistemas de gestão, tem-se:
98
•
Responsible Care – Atuação responsável - Sistema de gestão integrada de saúde,
segurança e meio ambiente voltado para a indústria química.
•
STEP (Strategies for Today’s Environmental Partnership) - Estratégias
ambientais para as corporações – Programa de gestão integrada de saúde,
segurança e meio ambiente para indústrias do setor petroquímico americano.
•
EMAS – European EcoManagement and Audit Scheme – Sistema Europeu de
Gestão e Auditoria Ambiental – Padrão europeu de gestão ambiental.
•
BS 7750 – UK- British Standard – Sistema de gestão ambiental inglês.
Segundo o grupo de trabalho internacional que analisou os desafios globais da ecoeficiência (Five Winds, 2000), os quatro fundamentos que devem nortear um sistema
de gestão ambiental são:
a) Orientação – Toda a organização deve identificar claramente os objetivos e as
metas da gestão ambiental, e que deverão estar alinhados com a política
ambiental;
b) Compromisso – Deve haver o comprometimento de todos na organização no
sentido de realizar as ações necessárias que suportem a gestão ambiental. Este
compromisso é baseado nos valores da organização e na integração dos mesmos
em todas as atividades da empresa, assim como na responsabilidade da alta
direção;
c) Recursos – A organização deve ser capaz de prover recursos humanos, materiais
e financeiros para o cumprimento dos objetivos e metas e para suportar a gestão
ambiental;
d) Aprendizado contínuo – O aprendizado da organização permite a evolução
contínua da gestão ambiental, assim como o estabelecimento e o atendimento dos
objetivos e metas. Este processo é facilitado por intermédio do monitoramento do
desempenho ambiental, da efetiva comunicação com as partes interessadas –
indivíduos afetados pelo desempenho ambiental da corporação - e da revisão
crítica feita pela alta direção.
99
Estes fundamentos permitem a gestão mais efetiva dos aspectos e impactos
ambientais, que por sua vez, permitem a melhoria contínua alinhada com as
diretrizes da empresa.
A UNEP, por sua vez, relata como elementos-chave da gestão ambiental os
seguintes:
a) Política ambiental – Expressa o comprometimento da alta gerência na melhoria do
desempenho ambiental e congrega princípios, intenções e ações que a empresa deve
atender, incluindo os objetivos e metas;
b) Programas ambientais (planos de ação) - Relatam as etapas que devem ser
cumpridas visando ao atendimento dos objetivos e metas. Descreve as atividades,
responsabilidades e infra-estrutura necessárias (recursos humanos e financeiros)
relacionadas à sua implementação. Estes planos derivam também da análise dos
principais aspectos e impactos ambientais da empresa e dos itens relativos à
conformidade legal (aspectos reguladores);
c) Estrutura organizacional – Estabelece as atribuições e responsabilidades para as
ações relacionadas à gestão ambiental. O responsável por ela normalmente reporta-se
ao gerente de operações. A estrutura organizacional deve ter suporte adequado em
termos de recursos humanos e financeiros
compatível com a dimensão da
organização.
d) Integração da gestão ambiental nas operações da empresa – Efetivada pela
inclusão de procedimentos relacionados ao controle dos aspectos ambientais nas
áreas da empresa envolvidas (direta ou indiretamente) com estes: suprimentos,
pesquisa & desenvolvimento, financeira, comunicação, engenharia e marketing, entre
outras. Este envolvimento permite a elaboração de manuais de operação e outras
instruções
de
trabalho
que
descrevem
os
controles,
monitoramentos
e
acompanhamento das ações relacionadas aos programas ambientais. Normalmente,
os procedimentos incluem:
100
•
Política ambiental, objetivos e metas;
•
Comunicação com partes interessadas;
•
Registros e controle da documentação;
•
Controles operacionais relativos às atividades conduzidas diretamente pela
empresa ou por contratadas;
•
Avaliação e gestão de riscos, com plano de atendimento a emergência visando
minimizar os riscos e evitar danos significativos (Tamura, 1999).
Os principais benefícios percebidos pelas empresas com sistema de gestão ambiental
implementado são:
•
Melhora no relacionamento com os órgãos de controle ambiental;
•
Abertura de novos mercados;
•
Melhora nas relações com a comunidade;
•
Redução nas penalidades na cadeia produtiva;
•
Melhora no relacionamento com clientes;
•
Aumento na efetividade da gestão com uma visão mais de longo prazo;
•
Melhor comunicação interna;
•
Redução de custos;
•
Modernização da gestão;
•
Maior envolvimento da alta direção;
•
Visão sistêmica e holística para as questões ambientais;
•
Estímulo à participação e inovação;
•
Maior conformidade legal, e
•
Redução dos acidentes ambientais (EMAS, 2000; USEPA, 1998b; Five Winds,
2000).
De um modo geral, as empresas que implementaram sistemas de gestão ambiental
identificaram claros benefícios na gestão dos negócios. No entanto, os resultados e a
eficácia da gestão ambiental das corporações dependem dos esforços empreendidos e
do efetivo compromisso delas com a gestão ambiental. (Five Winds, 2000).
101
Os benefícios podem ser mais abrangentes para as companhias que ampliarem o foco
da gestão ambiental, voltando-o para toda a cadeia produtiva e para a prevenção à
poluição.
A Figura a seguir ilustra a inter-relação entre estes fatores.
Efetividade e
Aceitação externa
Nível 1
Resolvendo
problemas
Postura reativa
a partir de
demandas.
Sem (pouca)
estrutura formal.
Nível 2
Atendimento
Legal
Gestão e monitoramento do
desempenho
ambiental
a partir de demandas
legais. Foco em
Reduzir penalidades.
Nível 3
Gestão ambiental
Integração da gestão
Ambiental nas decisões
da empresa.
Política ambiental e
programas de gestão
que respondem as
ameaças potenciais
ao desempenho
ambiental.
Nível 4
Foco em eco-eficiência
Integração de aspectos
Financeiros, econômicos;
ambientais e sociais
na condução dos
negócios.
A gestão e decisões
transcendem os
limites da empresa
e incluem diálogo
permanente com as
partes interessadas.
Tempo e esforço
Figura 33 - Abordagem das empresas para a questão ambiental.
Fonte: Five Winds (2000)
O desenvolvimento e a implementação de sistemas de gestão ambiental dependem da
complexidade, natureza e escala das atividades, produtos e serviços fornecidos pela
organização.
A seguir serão apresentados de forma resumida, os sistemas de gestão ambiental ISO
14001, EMAS, Atuação Responsável (Responsible Care) e BS 7750.
102
3.4.4.5.1 Normas da série ISO 14000
a) Introdução
A série de normas ISO 14000 foi desenvolvida para auxiliar as empresas na gestão
ambiental das suas atividades. Elas foram elaboradas pela organização internacional
denominada ISO - International
Organization for Standardization em 1991.
Consistem em uma série de documentos que definem os elementos-chaves da gestão
ambiental, tendo em vista os aspectos ambientais relacionados às atividades
desenvolvidas pelas empresas. A primeira norma foi publicada oficialmente em
1996. A norma 14001 foi elaborada a partir de normas européias e canadenses, quais
sejam: BS 7750 (Inglaterra); EMAS (União européia) e Environmental Management
Program CSA- Canadian Standards Association (Canadá).
Destaca-se que as normas não determinam padrões de desempenho ambiental, elas
indicam somente a sistemática para gerir o desempenho ambiental por meio de
diferentes ferramentas de gestão.
A sua adoção tem caráter voluntário e não compulsório. Até o momento foram
listadas 27 normas desta série, sendo que destas, 24 já foram publicadas e as demais
estão nas versões intermediárias que precedem a sua publicação, conforme indicado
na Tabela 7.
No Brasil a divulgação das normas traduzidas é feita pela ABNT- Associação
Brasileira de Normas Técnicas.
Tabela 7 - Normas da série ISO e sua abrangência.
Normas
Abrangência
A série 14001 e 14004
Refere-se à gestão ambiental
Norma 14015
Refere-se a avaliação de organizações e empresas.
A série 14020, 14021,
14024 e TR 14025
A série 14031 e 14032
Refere-se a certificação de produtos (selos verdes).
Refere-se a avaliação de desempenho ambiental
103
Normas
Abrangência
(indicadores)
A série 14040, 14041,
14042, 14043, TR
Refere-se a avaliação do ciclo de vida dos produtos (onde
14047, TR 14048 e TR
TR significa relatório técnico).
14049
Norma 14050
Norma TR 14061
Norma TR 14062
Norma 19011
ISO Guide 64
ISO Guide 66
Refere-se ao glossário de termos e definições.
Refere-se a informações para auxiliar o uso das normas
14001 e 14004 em corporações florestais.
Refere-se a gestão ambiental para integrar aspectos
ambientais do projeto e desenvolvimento de produtos.
Refere-se a instruções para auditoria (substitui as normas
14010, 14011 e 14012).
Refere-se a instruções para inclusão dos aspectos
ambientais de produtos.
Refere-se a instruções gerais para registro e avaliação de
organismos certificadores.
Fonte: ISO (2002)
Existem três documentos que estão em fase de elaboração/discussão (14047, 14063 e
14064) e que relacionam-se à análise de ciclo de vida, a comunicações ambientais e a
medição, divulgação e verificação de projetos relacionados às emissões de gases
estufa, respectivamente.
Esta parte da revisão bibliográfica abordará somente a norma relacionada à gestão
ambiental 14001. As demais foram discutidas em detalhes na publicação: “Global
Green Standards: ISO 14000 and Sustainable Development” da IISD (IISD, 1996) e
no site: http://www.iso.org.
Segundo o relatório feito pela ISO, até dezembro de 2001 existiam 36.765 empresas
certificadas no mundo, conforme a norma 14001. Como se pode ver nas Figuras 34 e
35, a maior parte das certificações estão na Europa e Ásia. O Brasil tinha até 2001,
104
350 empresas certificadas. O país com maior número de certificações é o Japão, com
8.123 certificados (ISO, 2002).
Africa e Leste da
Asia
20000
América Central e
do Sul
15000
América do Norte
10000
Europa
5000
Asia
0
Certificados ISO 14001
Austrália a Nova
Zelândia
Figura 34 - Número de certificados ISO 14001 emitidos no mundo até 2001.
Fonte: ISO (2002)
4% 3% 2%
Africa e Leste da
Asia
7%
América Central e
do Sul
América do Norte
34%
Europa
Asia
50%
Austrália a Nova
Zelândia
Figura 35 - Distribuição dos certificados ISO 14001 emitidos até 2001.
Fonte: ISO (2002).
105
b) Principais características da norma ISO 14001
O objetivo desta norma é estabelecer um padrão de conformidade para a gestão
ambiental, tendo como foco a melhoria do desempenho ambiental (IISD,1996;
ABNT, 1996).
Estas normas têm cinco componentes principais, que por sua vez são subdivididos
em elementos.
Os principais componentes são:
•
Política ambiental;
•
Planejamento;
•
Implementação e operação;
•
Verificação e ações corretivas e
•
Análise crítica (revisão).
Como pode ser observado, o padrão de PDCA (P-Plan; D-do; C-Check; A-act) é
refletido nos componentes da norma, similarmente às normas ISO voltadas para a
gestão da qualidade.
A política ambiental deve explicitar o compromisso da organização com:
•
A melhoria contínua;
•
Atendimento às normas e regulamentos;
•
Prevenção à poluição.
A política deve ser apropriada à escala e natureza da empresa e deve ser conhecida
por todos os funcionários e disponível ao público em geral
O planejamento compreende a identificação dos principais aspectos ambientais e
das demandas legais; o estabelecimento de objetivos e metas e o programa de gestão
ambiental.
O planejamento deve identificar os responsáveis, a infra-estrutura e demais detalhes
que permitam o efetivo acompanhamento e atendimento dos objetivos e metas.
106
Destaque-se que, embora o foco da ISO 14001 seja a gestão ambiental, a norma não
desencoraja a inclusão dos aspectos relacionados à segurança e a saúde ocupacional.
A implementação e operação compreendem os seguintes elementos:
•
Estrutura e responsabilidade;
•
Treinamento e capacitação;
•
Comunicação;
•
Documentação;
•
Controle da documentação;
•
Controle operacional e
•
Preparação e atendimento a emergência.
A organização deve ter uma sistemática para identificar situações de risco visando
implementar ações corretivas e preventivas para
minimizar os danos ao meio
ambiente.
A verificação e ações corretivas compreendem os seguintes elementos:
•
Monitoramento e medição;
•
Não conformidades, ações corretivas e preventivas;
•
Registros e
•
Auditorias.
As auditorias de rotina podem ser feitas por auditores internos ou externos, enquanto
que a auditoria de conformidade (para fins de certificação e manutenção do
certificado) é feita por auditores externos vindos de empresas habilitadas.
A análise crítica (revisão) do sistema pela alta gerência permite verificar a adequação
e eficácia da gestão ambiental, indicando onde há necessidade de mudanças e de
correções de rumo, inclusive revisão da política ambiental, se for o caso.
107
c) O que a norma estabelece, permite ou induz e o que a norma não estabelece,
permite ou induz
A norma estabelece; induz ou permite:
•
A sistemática para gerir as questões ambientais, identificando falhas na gestão de
alguns aspectos e permitindo a sua integração à gestão da empresa;
•
A gestão adequada dos objetivos e metas, validando essa gestão por um
organismo certificador externo;
•
A melhoria do desempenho ambiental das organizações;
•
A redução de pressões regulatórias e permite o atendimento às demandas legais
com menores gastos de fiscalização pelo governo.
No entanto a norma NÃO estabelece; permite ou induz:
•
Mudanças nos requisitos legais;
•
Garantia do cumprimento às normas e requerimentos legais, ela só indica que a
gestão do atendimento às exigências legais é feita pela empresa;
•
Padrões de desempenho ambiental;
•
Maior divulgação de informações relativas ao desempenho ambiental da
empresa, conforme é mandatário no sistema europeu EMAS.
d) A ISO 14001 e a prevenção à poluição
Em 1998, um grupo de trabalho do Programa Nacional de Prevenção à Poluição da
USEPA elaborou um documento que discutiu a questão da prevenção à poluição e
suas implicâncias com a norma ISO 14001.
Neste documento, embora reconheça inúmeros aspectos positivos da norma, o grupo
identificou os seguintes aspectos negativos:
•
A norma é voltada para a gestão e não para o desempenho ambiental e neste
sentido, ela não demanda sua melhora, medida por meio de indicadores
ambientais;
108
•
A definição do termo “prevenção à poluição” não distingue a prevenção do
controle da poluição. Segundo o documento, ela falha por não destacar
explicitamente a redução na fonte, prioritariamente a outras alternativas como
reutilização e reciclagem, tratamento e disposição final;
•
Baixa demanda relacionada à comunicação com as partes interessadas, deixando
para a empresa o poder de definir sua abrangência e forma;
•
A questão de confidencialidade das auditorias;
•
“Propaganda” distorcida da norma, exagerando a sua utilidade e abrangência.
A partir destas observações, o grupo fez algumas recomendações, dentre elas:
treinamento em prevenção à poluição para os auditores e para os demais atores
envolvidos na certificação; explicitar a redução na fonte como primeira estratégia
para prevenir a poluição e maior envolvimento e transparência com as partes
interessadas (USEPA, 1998b).
De certa forma, o trabalho do grupo evoluiu para uma proposta de um sistema
integrado de gestão ambiental com uma abordagem mais ampla, voltada para a
prevenção à poluição e que também considera os critérios de DfE –design for
environment e de responsabilidade pós-consumo. Como conseqüência, em 2000 foi
publicado um guia para implementação do sistema integrado, cuja formatação está
alinhada com o conceito de PDCA - já empregado nas normas da série ISO (USEPA,
2000).
Em paralelo ao encaminhamento dado pela agência de proteção ambiental americana,
várias modificações e inclusões estão sendo discutidas nos comitês da ISO
relacionadas aos padrões ambientais. A norma 14001 está em processo de revisão,
enquanto que outros relatórios estão sendo elaborados, como o TR 14063 – que está
em fase de discussão, relativo às comunicações ambientais.
109
3.4.4.5.2 Sistema Europeu de Certificação – EMAS (European EcoManagement and Audit Scheme)
a) Introdução
Este sistema foi adotado pelo conselho da União Européia em 1993 e encontra-se
acessível para utilização pelas empresas desde 1995. Para os países membros da
União européia sua adesão é compulsória. Cada país deve designar uma instituição
federal independente para viabilizar a sua utilização. A sua adesão pelas empresas,
no entanto, é voluntária.
A versão 2000 deste sistema incorpora requisitos da Norma ISO 14001, visando
facilitar a sua transição (evolução) para o sistema EMAS.
b) Principais características
É um sistema voltado para a gestão ambiental e utiliza o conceito de melhoria
contínua – PDCA e seu registro (certificado) só pode ser utilizado fábrica a fábrica.
Os principais requisitos deste sistema são:
•
Adoção de uma política ambiental;
•
Compromisso com a melhoria contínua;
•
Definição e implementação dos programas de controle da poluição ambiental e
de gestão ambiental;
•
Procedimentos para monitoramento, controle e verificação de conformidade
legal;
•
Auditorias periódicas;
•
Preparação periódica do relatório de desempenho ambiental;
•
Validação por auditor externo do relatório de desempenho ambiental;
•
Garantia de acesso público ao relatório;
•
Estabelecimento pela alta direção de objetivos e metas de melhoria.
110
Talvez a principal diferença dos demais sistemas, notadamente, ISO 14001 e BS
7750 refere-se à elaboração do relatório de desempenho ambiental. Este, segundo o
sistema EMAS deve conter (IISD, 1996):
•
Descrição das principais atividades da (s) unidade (s);
•
Avaliação dos aspectos ambientais significativos;
•
Apresentação dos principais indicadores ambientais relacionados às emissões
hídricas, atmosféricas, a geração de resíduos, consumos de matérias-primas,
consumo de água e energia, ruído e outros indicadores relevantes;
•
Apresentação da política, dos programas e do sistema de gestão ambiental;
•
Destaque às mudanças ocorridas em relação ao relatório anterior;
•
Indicação de prazos para divulgação do próximo relatório;
•
Identificação do organismo qualificado que validou os dados apresentados no
relatório.
O EMAS também sugere indicadores de desempenho ambiental divididos em:
operacionais (indústrias e serviços) e de gestão.
A implementação segue praticamente os mesmos passos previstos no sistema ISO
14001, exceto pela etapa de comunicação às partes interessadas, devido à
necessidade da elaboração do relatório de desempenho. A União Européia
juntamente com o INEM –International Network for Environmental Management
disponibilizaram um manual orientativo para implantação deste sistema de gestão
(EMAS, 2000).
3.4.4.5.3 Especificação para um sistema de gestão ambiental - norma BS 7750
O Instituto Inglês de Padronização (BSI) publicou a versão “draft” desta norma em
1992 e, em 1994, a final. Ela estabelece a especificação para um sistema de gestão
ambiental. A sua estrutura foi desenhada visando torná-la compatível com o sistema
EMAS e foi uma das precursoras da ISO 14001. Este sistema foi substituído pelo
sistema ISO 14001 em 1997 em decorrência de um acordo entre a União Européia e
a organização ISO (Acordo de Viena) (IISD, 1996).
111
3.4.4.5.4 Programa "Atuação Responsável®" (Responsible Care)
Criado no Canadá em 1985 pela associação canadense da industria química (CCPA),
estabelece códigos, práticas e princípios de gestão relacionados ao meio ambiente,
saúde e segurança do trabalho, voltados para as indústrias químicas. Esse programa
se expandiu e hoje existe em mais de 40 países.
Sua adesão é voluntária e ele é conduzido normalmente, pelas grandes associações da
indústria química no mundo. No Brasil, este programa é coordenado pela ABIQUIMAssociação Brasileira da Indústria Química desde 1992.
A partir de 1998 a adesão à Atuação Responsável tornou-se obrigatória para todos os
associados da ABIQUIM, a exemplo do que ocorre na maior parte dos países com
indústria química desenvolvida.
O Programa Atuação Responsável® é composto por seis elementos:
I.
Princípios Diretivos
Os Princípios, em número de 12, estabelecem a base ética do Processo, indicando as
questões fundamentais que devem nortear as ações de cada empresa:
•
Assumir o gerenciamento ambiental como expressão de alta prioridade
empresarial, por meio de um processo de melhoria contínua em busca da
excelência;
•
Promover, em todos os níveis hierárquicos, o senso de responsabilidade
individual com relação ao meio ambiente, segurança e saúde ocupacional e o
senso de prevenção de todas as fontes potenciais de risco associadas às suas
operações, produtos e locais de trabalho;
•
Ouvir e responder às preocupações da comunidade sobre seus produtos e suas
operações;
•
Colaborar com órgãos governamentais e não-governamentais na elaboração e
aperfeiçoamento de legislação adequada à salvaguarda da comunidade, locais de
trabalho e meio ambiente;
112
•
Promover a pesquisa e desenvolvimento de novos processos e produtos
ambientalmente compatíveis;
•
Avaliar previamente o impacto ambiental de novas atividades, processos e
produtos e monitorar os efeitos ambientais das suas operações;
•
Buscar continuamente a redução dos resíduos sólidos, despejos líquidos e
emissões gasosas para o ambiente, oriundos das suas operações;
•
Cooperar para a solução dos impactos negativos no meio ambiente decorrentes
do descarte de produtos ocorrido no passado;
•
Transmitir às autoridades, funcionários, clientes e à comunidade informações
adequadas quanto aos riscos à saúde, à segurança e ao meio ambiente de seus
produtos e operações e recomendar medidas de proteção e de emergência;
•
Orientar fornecedores, transportadores, distribuidores, consumidores e o público
para que transportem, armazenem, usem, reciclem e descartem os seus produtos
com segurança;
•
Exigir que os contratados, trabalhando nas instalações da empresa, obedeçam aos
padrões adotados pela contratante em segurança, saúde ocupacional e meio
ambiente;
•
Promover os princípios e práticas do "Atuação Responsável®", compartilhando
experiências e oferecendo assistência a outras empresas para produção,
manuseio, transporte, uso e disposição de produtos.
II.Códigos de Práticas Gerenciais
São documentos destinados a definir uma série de práticas gerenciais, que permitem
a implementação efetiva dos Princípios Diretivos.
Os Códigos, em número de 6, abrangem todas as etapas dos processos de fabricação
dos produtos químicos, além de tratarem das peculiaridades dos próprios produtos.
São eles:
•
Segurança de Processos: busca garantir que não ocorram acidentes nas
instalações das indústrias, procurando determinar as fontes de risco e, então,
atuar na prevenção desses possíveis problemas;
113
•
Saúde e Segurança do Trabalhador: busca garantir as melhores condições de
trabalho dentro das empresas, visando manter em suas instalações um adequado
ambiente, que não crie problemas à saúde e segurança dos que lá trabalham,
sejam funcionários ou contratados de terceiros;
•
Proteção Ambiental: busca gerenciar os processos de produção da forma mais
eficiente possível, com vistas a reduzir assim a geração de despejos líquidos,
emissões gasosas e resíduos sólidos;
•
Transporte e Distribuição: busca otimizar todas as etapas de distribuição de
produtos químicos, visando reduzir o risco proporcionado pelas atividades de
transporte, além de melhorar a resposta a eventuais acidentes;
•
Diálogo com a Comunidade e Preparação e Atendimento a Emergências:
busca a manutenção de canais de comunicação das empresas com sua
comunidade interna (trabalhadores) e externa (vizinhos), bem como atuar nas
possíveis emergências que venham a ocorrer nas instalações da indústria;
•
Gerenciamento do Produto: busca fazer com que as questões ligadas à saúde,
segurança e meio ambiente sejam consideradas em todas as fases do
desenvolvimento, produção, manuseio, utilização e descarte de produtos
químicos.
III. Comissões de Lideranças Empresariais
São os foros de debates e de troca de experiências entre profissionais e dirigentes de
empresas associadas, visando à coordenação das atividades conjuntas ligadas ao
"Atuação Responsável®", tanto no âmbito da ABIQUIM como nas regiões de
concentração de empresas químicas em todo o Brasil.
IV. Conselhos Comunitários Consultivos
Visa estreitar o diálogo entre a indústria química e seus potenciais interessados.
Participam membros representativos da comunidade e integrantes da indústria.
V. Avaliação de Progresso
O Atuação Responsável® requer o acompanhamento permanente e estruturado de
todas as atividades sob controle. O Programa contempla, assim, a sistematização das
114
avaliações de progresso, que se iniciam com uma auto-avaliação por parte de cada
empresa, devendo, com o tempo, envolver a avaliação por terceiros.
VI. Difusão para a Cadeia Produtiva
Visa integrar toda a cadeia produtiva a ela ligada e transmitir a seus clientes e
fornecedores os valores e práticas ligados ao Atuação Responsável®.
Como pode ser observado, este programa distingue-se dos demais principalmente:
•
Pela abordagem integrada de meio ambiente, saúde e segurança;
•
Pela ausência de verificação de conformidade por auditoria independente;
•
Pela sua estrutura.
A despeito de ser um programa pioneiro e difundido em vários países do mundo, ele
não se mostrou capaz de reverter a imagem negativa associada à indústria química.
Em termos de perspectiva, acredita-se que devido à grande difusão e reconhecimento
das normas ISO e de outros sistemas de gestão de segurança compatíveis com estas
(facilitando a integração) e que são auditáveis; o Programa Resposible Care venha a
ser remodelado para facilitar a sua integração com os demais sistemas.
3.4.4.5.5 Integração dos sistemas de gestão (meio ambiente, segurança e
qualidade)
A implementação de um sistema de gestão ambiental nos moldes das normas ISO
14001 e EMAS permite às empresas identificar mais claramente as interfaces da
gestão com as demais áreas da companhia. Além disso, a estrutura da norma é
bastante similar às normas da qualidade, que precederam a série 14000. Desta forma,
muitas ferramentas já conhecidas e utilizadas pelas empresas para a gestão da
qualidade podem ser compartilhadas na gestão ambiental.
De um modo geral, outros fatores como tecnologia de informação e ferramentas de
informática, aliados a novos modelos de gestão de saúde e segurança dotados de
115
estruturas compatíveis com as normas ISO, também são facilitadores da integração
dos sistemas de gestão.
Segundo os autores do livro “Sustaining Enviromental Management Success”, os
fatores indutores de integração estão relacionados à criação e a percepção de valor
nos negócios. Os principais fatores indutores, segundo estes, são: competitividade,
estratégia, responsabilidade pós-consumo, gestão de riscos, gestão da cadeia
produtiva para reduzir custos e riscos; demandas de investidores e clientes por uma
gestão não fragmentada e sustentabilidade do negócio (Wilson et. al., 1998).
Entretanto, a despeito da atuação das forças indutoras para a integração, a sua
efetivação é um grande desafio. Segundo Wilson et. al. (1998): - “é mais fácil dizer
do que fazer”! Integrar é um processo de aprendizado e de melhoria continua,
dependente da visão e liderança dos condutores do negócio.
No Brasil cresce o número de empresas que estão implementado e integrando seus
sistemas de gestão, segundo moldes das normas ISO e OHSAS 18001.
3.4.4.6 Contabilidade ambiental
O termo contabilidade ambiental tem vários usos e significados. Nos últimos anos, o
uso da contabilidade ambiental na gestão das empresas está sendo revisto como uma
ferramenta que pode:
•
Identificar as áreas nas quais ocorrem os custos ambientais;
•
Fornecer informações que suportem os tomadores de decisão em relação às
questões ambientais;
•
Identificar e estimar custos relacionados aos riscos ambientais associados a novos
projetos e aquisições;
•
Estimar custos relativos às mudanças nos requisitos legais, taxação e subsídios;
•
Redesenhar a avaliação de desempenho da empresa, de forma a incluir o
desempenho ambiental;
116
•
Identificar as novas categorias de custos relacionadas às contingências e passivos
ambientais (Gray; 2001).
Segundo a USEPA, a contabilidade ambiental pode ser vista em uma escala mais
ampla sob três diferentes contextos: contabilidade nacional; contabilidade financeira
e contabilidade gerencial (USEPA, 1995).
A contabilidade nacional trata-se de um indicador macroeconômico relacionado ao
uso de recursos naturais.
A contabilidade financeira permite às empresas classificar e reportar seus ativos e
passivos sob a ótica ambiental, tanto relacionada ao atendimento legal e minimização
de impactos ambientais associados ao seu negócio, quanto à questão de recuperação
de passivos ambientais.
Por sua vez, a contabilidade gerencial consiste na identificação, coleta e análise de
informações para gestão interna dos processos e produtos, com vistas a suportar a
gestão das organizações e a tomada de decisão. A contabilidade ambiental usada
como ferramenta de gestão nas empresas envolve a determinação dos custos
relacionados aos aspectos ambientais da empresa em diversas instâncias, podendo
abranger desde a aquisição de matérias-primas, projeto de novos produtos, processo
industrial até o descarte de embalagens e resíduos.
As principais diferenças entre os dois tipos de contabilidade ambiental nas
corporações está indicada na Tabela 8.
Este trabalho restringir-se-á à contabilidade ambiental nas organizações com visão
financeira e de gestão.
117
Tabela 8 - Comparação entre contabilidade ambiental gerencial e financeira.
Fonte: UNEP (1999).
Contabilidade Gerencial
Contabilidade Financeira
Usuários
Gerentes em diversos níveis
Investidores, agências de governo
e gerentes
Grau de liberdade na
formatação
Sem padrão definido, deve conter
informações que evidenciem a
melhoria do desempenho
Com padrão definido seguindo os
princípios gerais da contabilidade
Indução de
comportamento
A mensuração e acompanhamento
no dia-a-dia influencia a gestão
A indução de comportamento é
indireta, embora possa haver
sistema de remuneração atrelada
aos resultados
Referência temporal
Planejamento e orçamento
Avaliação do desempenho no
último ano fiscal
Abrangência temporal
Flexível
Menos flexível, normalmente
referenciado a trimestres
Relatórios
Relatórios detalhados para
diversas áreas
Relatórios resumidos da empresa
como um todo
Foco
Multidisciplinar
Mais restrito e formalmente
definido
3.4.4.6.1 Contabilidade ambiental como ferramenta de gestão nas empresas
As empresas enfrentam inúmeras pressões de investidores, acionistas, clientes,
órgãos de controle e da sociedade como um todo para o fornecimento de informações
relacionadas ao seu desempenho ambiental. Face às pressões, as empresas estão
utilizando diferentes instrumentos para aprimorar o seu desempenho e divulgá-lo às
partes interessadas.
Segundo o relatório das Nações Unidas sobre este tema (UNEP, 2001), a prática em
voga para a gestão ambiental tem sido implementar inicialmente auditorias
ambientais e, por último, utilizar-se da contabilidade ambiental. Segundo esta mesma
fonte, o processo deveria ser exatamente o inverso - utilizar a contabilidade
ambiental como ponto de partida para a efetiva gestão ambiental dos negócios
(Tabela 9).
118
Tabela 9 - Uso das ferramentas de gestão ambiental pelas empresas.
Ideal
Prática comum
Auditorias ambientais
Indicadores ambientais
Relatórios de desempenho ambiental
Sistemas de gestão ambiental
Sistemas de gestão ambiental
Auditorias ambientais
Verificação
Relatórios de desempenho ambiental
Comparação (benchmarking)
Verificação
Indicadores ambientais
Comparação (benchmarking)
Fonte: UNEP (2001).
As empresas devem contabilizar os custos ambientais pelas mesmas razões que
contabilizam os demais custos. Eles podem representar uma parcela importante nos
custos totais de uma organização, embora a maioria das empresas não tenha esta
visão. O uso de tecnologias mais limpas e medidas de prevenção à poluição pode
beneficiar as empresas a longo prazo, aumentando a eficiência do processo
produtivo, reduzindo o consumo de insumos e a geração de resíduos. Neste sentido, a
correta análise econômica e financeira é fundamental para a viabilização dos projetos
de prevenção à poluição.
Entretanto, no sistema tradicional de contabilidade das empresas a maioria dos custos
ambientais está alocado em contas abrangentes e mesclados com outras despesas, de
forma que não é possível identificá-los e nem fazer a sua gestão adequada
(UNEP,1999).
3.4.4.6.2 Custos ambientais
Os custos ambientais estão associados a produtos, processos, sistemas ou unidades e
a sua definição depende de como as empresas os utilizam, da escala e da sua
abrangência. Certos custos podem não ser claramente identificados como
“ambientais”, uma vez que, em parte, podem ser atribuídos a outras categorias.
119
a) Identificação e classificação dos custos ambientais
Sistemas tradicionais classificam os custos como: diretos (materiais e mão-de-obra);
indiretos (manutenção, depreciação, seguros, taxas, utilidades e demais custos
relacionados à produção); de vendas; administrativos e de pesquisa &
desenvolvimento.
Segundo alguns especialistas, os custos ambientais podem ser classificados em: custo
total (TCA) que abrange custos diretos e indiretos e custo associado ao ciclo de vida
(LCA cost), que tem
uma abrangência mais ampla, pois considera os custos
relacionados desde a produção de matérias-primas até a disposição final do produto.
Por outro lado, segundo a visão americana, apresentada no trabalho “An Introduction
to Enviromental Accounting As A Business Management Tool: Key Concepts and
Terms” (USEPA,1995), visão esta compartilhada pela UNEP em publicações mais
recentes, os custos ambientais podem ser classificados como:
•
Custos potencialmente escondidos ou difusos;
•
Custos de contingência e
•
Custos relacionados à imagem.
Estas categorias de custos, por sua vez, podem ser divididas em três outras
subcategorias: custos associados ao atendimento legal, custos de implantação e de
desmobilização e custos voluntários, conforme pode ser visto na Tabela 10.
120
Tabela 10 - Custos ambientais.
Custos potencialmente escondidos
Atendimento legal
Notificação
Relatórios
Monitoramento
Remediação
Planejamento
Treinamento
Inspeção
Selos verdes
Atendimento a emergência
Equipamentos de segurança
Seguros ambientais
Controle da poluição
Gestão de resíduos e efluentes
Taxas
Implantação
Avaliação
Preparação do site
Licenciamento
Pesquisa e
desenvolvimento
Projetos de engenharia
Convencionais
Capital e equipamentos
Materiais
Suprimentos
Utilidades
Desmobilização
Comissionamento
Inventários
Monitoramento
Avaliação
Voluntários
Acordos e parcerias
com a comunidade
Monitoramento
Treinamento
Auditorias
Qualificação de
provedores
Relatórios
Seguro
Planejamento
Estudos de viabilidade
Reciclagem
Pesquisa e
desenvolvimento
Preservação ambiental
Financiamento de
projetos
Custos contingenciais
Previstos para
atendimento legal
Previstos para controle
de emissões
Remediação
Danos ao meio ambiente
Danos a propriedade
Danos econômicos
Danos a pessoas
Despesas legais
Custos de imagem
Imagem da empresa
Relações com clientes
Relações com investidores
Relações com
profissionais da empresa
Relações com
fornecedores
Relações com a
comunidade
Relações com as
autoridades
Fonte: USEPA (1995)
Os custos convencionais são comumente utilizados na gestão dos negócios e nos
projetos, mas, normalmente, não consideram os custos ambientais. Em projetos de
prevenção à poluição e de tecnologias mais limpas, a alocação correta dos custos
convencionais é decisiva para a sua viabilização econômica. O relatório elaborado
pela Instituição GEMI-Global Environmental Management Initiative: “Finding CostEffective Pollution Prevention Initiatives: Incorporating Environmental Costs Into
Business Decision Making” apresenta estudos de viabilidade de um projeto de
prevenção a poluição. Neste trabalho são comparadas duas situações – com e sem os
121
custos ambientais. No exemplo apresentado, o estudo que considera os custos
ambientais tem uma estimativa do Valor Líquido Presente superior (GEMI, 1994).
Os custos potencialmente escondidos (ocultos) normalmente são apropriados em
outras contas, de forma que é difícil avaliar a sua magnitude. Este fato corrobora com
a falta de gestão no dia-a-dia destes custos.
Já os custos contingenciais podem ser previstos em termos probabilísticos.
Normalmente incluem custos de remediação e compensações por acidentes que
venham a ocorrer, assim como multas e penalidades que possam advir.
Os custos ambientais menos tangíveis são àqueles relacionados com a imagem da
empresa - custos de imagem. Estes são mais subjetivos e difíceis de serem
mensurados e geridos. De fato, os custos são mensuráveis, os benefícios decorrentes
deles é que não são facilmente identificados (Figura 36).
Custos
Custos
Custos
potencialmente
Convencionais
contingenciais
escondidos
Custos
de imagem
Fácil de
mensurar
Custos
da sociedade
Mais difícil
de mensurar
Figura 36 - Classificação dos custos e sua mensuração.
Fonte: USEPA (1995)
Determinados custos podem gerar dúvidas quanto à sua classificação. Por exemplo,
como considerar os custos associados à implantação de processos de produção “mais
limpos?” Como considerar os custos associados à gestão de riscos ou de saúde e
segurança dos trabalhadores?
122
Os critérios para alocar estes custos podem ser:
(a) Considerá-los como custos ambientais para determinado objetivo e não para
outro;
(b) Considerar parte como ambiental, ou
(c) Considerá-los ambientais quando o montante “ambiental” for superior a 50%.
A escala e o escopo dos custos ambientais podem variar em função dos objetivos
associados à sua gestão.
Os custos descritos até o momento são considerados privados. Existem os custos
denominados sociais, que transcendem o escopo normalmente considerado pelas
empresas. Por exemplo, os impactos causados ao meio ambiente pelo lançamento de
águas residuárias não tratadas ou pela disposição inadequada de resíduos
normalmente não são considerados. A Figura 37 apresenta de forma esquemática
essa questão.
Custos Sociais
Custos Privados
Custos
Sociais
Custos usualmente considerados
pelas empresas para a tomada
de decisões
Custos potencialmente escondidos e não
considerados nas tomadas de decisão
(atendimento legal, instalação, operacionais,
desmobilização, futuros e de relações
com a comunidade)
Figura 37 - Custos privados e sociais.
Fonte: USEPA (1995)
Custos
Sociais
123
b) Utilização e alocação dos custos ambientais
Uma das funções mais importantes da contabilização ambiental é permitir a
identificação dos custos ambientais, motivando os gestores das empresas a reduzilos.
Para tanto, é necessário alocar os custos em produtos, processos ou áreas diretamente
relacionadas a estes, em vez de considerá-los como despesas comuns.
Este tipo de abordagem permite também a correta estimativa dos custos de diferentes
produtos e processos. Esta abordagem também se aplica aos créditos relacionados ao
uso de produtos reciclados ou subprodutos.
Alocação de custos ambientais em projetos
A análise econômico-financeira dos investimentos normalmente é feita à luz dos
padrões financeiros de retorno de capital, desconsiderando os aspectos ambientais e
seus custos. Como decorrência, projetos de prevenção à poluição e uso de
tecnologias mais limpas podem não ser considerados viáveis economicamente.
3.4.4.6.3 Análise financeira dos investimentos
O objetivo da análise financeira dos investimentos é avaliar se estes irão adicionar
valor econômico aos negócios, em relação a outras formas de aplicação.
Segundo o documento: “Pollution Prevention Program Manual – P2 Planning and
Beyond”, a análise financeira dos investimentos de prevenção à poluição deve seguir
quatro etapas (CCPP, 2001):
•
Coleta de informações técnicas sobre custos envolvidos no projeto;
•
Elaboração dos fluxos de caixa;
•
Avaliação do retorno do investimento e;
•
Interpretação dos resultados.
O esquema resumido das etapas de análise do investimento é apresentado na Figura
38.
124
A USEPA elaborou um programa em excel, denominado “P2 Finance”, que permite
fazer a análise financeira dos investimentos em prevenção à poluição (USEPA,
2001). O retorno do investimento é calculado pelos mesmos métodos sugeridos pelo
grupo P2 do Canadá (Tabela 11). Em ambos, o método recomendado para estimar o
retorno do investimento é o do valor presente líquido.
Tabela 11 - Quadro comparativo dos métodos de análise de investimentos.
Considera
Facilidade de
a variação
uso
do valor da
moeda
Estima o
valor dos
Uso
ganhos
Vantagens e
desvantagens
Não considera a
Tempo de
retorno
Simples
Não
Não
(payback)
Projetos
pequenos
variação do valor
da moeda
durante a vida
útil do projeto
É preciso
Valor
presente
líquido
estimar o fluxo
de caixa durante
a vida útil do
Sim
Sim
Projetos
maiores
projeto e estimar
Mede o risco
ajustado do valor
adicionado
a taxa de retorno
Pode ser
Pode ser usado
É preciso
usado
na avaliação
Taxa
estimar o fluxo
na
inicial
interna de
de caixa durante
avaliação
dos
a vida útil do
preliminar e
investimentos
projeto
na
e/ou para estimar
verificação
a taxa de retorno
retorno
Fonte: CCPP (2001).
Sim
Não
125
Identificação detalhada do processo
e dos sub-processos envolvidos
Alocação de todos os custos relacionados aos processos
nas duas condições (antes e após a implementação)
Contabilizar todos os custos relacionados
ao projeto em base anual
Calcular as diferenças nos custos entre as duas
condições (incluir custos de instalações,
equipamentos e operacionais)
Elaborar o fluxo de caixa considerando a vida útil
dos equipamentos, amortização, depreciação,
juros, inflação e retorno esperado do investimento
Calcular o retorno financeiro do investimento
(usando: tempo de retorno; valor líquido
presente ou taxa interna de retorno)
Analisar os resultados considerando
também aspectos qualitativos (imagem da empresa;
qualidade do produto, etc)
Figura 38 - Etapas para avaliação financeira de investimentos.
Fonte: USEPA (2001)
Quando as diferentes categorias de custos ambientais são consideradas na etapa de
projeto de produtos e processos (estendendo-se a sua disposição final), tem-se a
contabilidade do ciclo de vida.
A contabilidade ambiental é uma ferramenta que torna os sistemas de gestão
ambiental mais efetivos. A sua implementação pode ser feita gradativamente, a partir
dos custos mais facilmente reconhecidos e mensuráveis e em escala mais limitada.
Muitas vezes, inclusive, a avaliação de projetos não requer a estimativa dos custos
126
mais complexos, uma vez que os custos e benefícios mensuráveis já fornecem
informações suficientes para a tomada de decisão.
Segundo a agência ambiental americana –EPA, a integração dos custos ambientais,
sociais e privados na gestão de negócios tende a expandir, de forma a permitir uma
abordagem mais proativa e estratégica das empresas com relação a estas questões.
3.4.4.6.4 Contabilidade ambiental financeira - relatórios de prestação de contas
Em 1992, a Comunidade Européia publicou um programa com objetivo de incentivar
o desenvolvimento sustentável e uma das iniciativas propostas foi estimular a
publicação de informações financeiras relativas às questões ambientais (EU, 2001).
A ausência de normas explícitas para esta publicação contribuiu para se criar uma
situação em que as diferentes partes interessadas, incluindo as autoridades
regulamentadoras, os investidores, os analistas financeiros e o público em geral,
considerassem as informações de natureza ambiental, publicadas pelas empresas
inadequadas ou pouco confiáveis. Sob a ótica dos investidores, saber de que forma as
empresas tratam as questões ambientais é muito importante. Já as autoridades
regulamentadoras, têm interesse em monitorar o atendimento à legislação ambiental
e os custos a ela inerentes.Todavia, a publicação voluntária de dados ambientais nas
contas anuais e nos relatórios de gestão das empresas continua a ser pouco freqüente,
mesmo que exista uma percepção generalizada de que os custos ambientais para o
controle e prevenção da poluição sejam cada vez maiores (EU, 2001).
Na ausência de linhas de orientação harmônicas e vinculadas entre as questões
ambientais e financeiras, torna-se difícil estabelecer comparações entre corporações.
No caso das empresas que publicam efetivamente informações sobre as questões
ambientais, acontece freqüentemente que o valor desses elementos é gravemente
prejudicado pela ausência de um conjunto comum e reconhecido de elementos
informativos que inclua as necessárias definições e conceitos relacionados às
127
questões ambientais. A forma de divulgação das informações varia enormemente
entre empresas, assim como os períodos contabilísticos.
Os custos de publicação de dados ambientais, bem como o seu caráter confidencial
em certos casos, são freqüentemente considerados como fatores que não incentivam
a sua publicação no âmbito das informações financeiras das empresas. Todavia, estes
argumentos não eliminam a necessidade de estimular a prestação de informações
ambientais. Os investidores carecem de informações relativas ao impacto dos riscos e
responsabilidades ambientais sobre a situação financeira da empresa, bem como no
que se refere à sua eficiência ambiental, na medida em que podem ter conseqüências
sobre a sua solidez financeira.
Justificados pelos parágrafos anteriormente descritos, em maio de 2001 a União
Européia publicou uma recomendação relativa à publicação de divulgação de
resultados financeiros associados às questões ambientais.
Em virtude do nível de detalhamento e abrangência desta publicação, nos itens a
seguir serão apresentados os seus pontos mais relevantes. No Brasil, até a presente
data, não foi possível localizar nenhum trabalho similar a este da União Européia.
Definições
Na publicação da União Européia, são consideradas despesas de caráter ambiental os
custos das medidas tomadas por uma empresa ou em seu nome por outras empresas,
para evitar, reduzir ou reparar prejuízos de caráter ambiental decorrentes das suas
atividades. Estes custos incluem: a eliminação de resíduos ou as iniciativas
destinadas a evitar a sua formação; a proteção dos solos e das águas superficiais e
subterrâneas; a preservação da qualidade do ar e das condições climáticas; a redução
do ruído e a proteção da biodiversidade. Os custos incorridos susceptíveis de
produzir efeitos benéficos ao meio ambiente, mas cujo objetivo principal consista em
dar resposta a outras necessidades, por exemplo, um aumento da rentabilidade, a
sanidade e a segurança nos locais de trabalho, a segurança na utilização dos produtos
128
da empresa ou a eficiência produtiva, devem ser excluídos deste conceito. Caso não
seja possível isolar o montante dos custos adicionais relativamente a outros custos
nos quais possam estar integrados, poderá ser feita uma estimativa, na condição do
montante obtido preencher o requisito de prevenção, redução ou reparação de
prejuízos de caráter ambiental.
Os custos incorridos em resultado de multas ou outras penalidades pelo não
cumprimento da regulamentação ambiental, bem como as indenizações pagas a
terceiros em resultado de perdas ou danos provocados por poluição ambiental no
passado, são excluídas desta definição. Apesar de se relacionarem com os efeitos das
atividades da empresa sobre o meio ambiente, estes custos não se destinam a evitar,
reduzir nem reparar danos ambientais.
Reconhecimento e valoração dos passivos
a) Reconhece-se um passivo de caráter ambiental quando uma saída de fundos,
correspondente a benefícios econômicos, resulta da regularização de uma
obrigação presente, de caráter ambiental, que surgiu em resultado de
acontecimentos passados, e se o montante pelo qual deve-se fazer essa
regularização pode ser avaliado de forma confiável. A natureza desta obrigação
deve ser claramente definida, e pode ser de dois tipos:
•
Legal ou contratual: a empresa tem uma obrigação legal ou contratual de evitar,
reduzir ou reparar danos ambientais; ou
•
Implícita: uma obrigação implícita resulta da própria atuação da empresa, quando
esta se comprometeu a evitar, reduzir ou reparar danos ambientais.
b) Os danos ambientais que podem relacionar-se com a empresa, ou que podem ter
sido por ela causados, mas relativamente aos quais não existe qualquer obrigação
legal, contratual ou implícita de reparação, não podem ser reconhecidos como
passivos de caráter ambiental nas contas anuais da empresa, de acordo com os
item (a). Este fato não prejudica a aplicação dos critérios estabelecidos no item
(e) aos passivos eventuais de caráter ambiental.
129
c) Reconhece-se um passivo de caráter ambiental quando pode ser efetuada uma
estimativa dos custos decorrentes da obrigação subjacente. Caso exista, à data do
balanço, uma obrigação cuja natureza esteja claramente definida e que seja
susceptível de originar uma saída de fundos correspondente a benefícios
econômicos, mas de montante ou data incertos, deve constituir-se uma provisão,
desde que se possa fazer uma estimativa confiável do montante dessa obrigação
Passivos eventuais de caráter ambiental
d) Os passivos eventuais não devem ser reconhecidos no balanço. Se existe uma
possibilidade, pouco provável, de que o dano deva ser reparado no futuro, mas
essa obrigação esteja ainda dependente da ocorrência de um acontecimento
incerto, deve inscrever-se um passivo eventual no anexo às contas. Se a
obrigatoriedade da empresa incorrer numa despesa de caráter ambiental constituir
uma possibilidade remota, ou se esta não for significativa, não é necessário
evidenciar qualquer passivo eventual.
Compensação de passivos e reembolsos esperados.
e) Caso a empresa preveja que uma ou diversas das despesas relacionadas com
uma obrigação de caráter ambiental sejam reembolsadas por um terceiro, esta
será reconhecida apenas quando esteja praticamente certo o seu recebimento.
f) Um reembolso esperado de um terceiro não deverá ser utilizado como
compensação contra um passivo de caráter ambiental. Deverá ser evidenciado
separadamente como um ativo no balanço por um montante que não exceda o
correspondente da provisão. Apenas poderá ser utilizado como compensação
contra um passivo de caráter ambiental quando existir um direito legal a esta
compensação. Quando, com base nessas disposições, for adequado efetuar tal
compensação, deve evidenciar-se no anexo às contas o montante total do
passivo, bem como o reembolso esperado.
130
g) As receitas esperadas da venda de ativos afins não deverão ser utilizadas para
compensar um passivo de caráter ambiental, nem tidas em consideração ao
calcular uma provisão, mesmo que esta venda esteja associada ao acontecimento
que dá origem à constituição daquela provisão.
h) Em regra geral, a empresa é responsável pela totalidade do passivo de caráter
ambiental. Caso contrário, apenas a parte imputável à empresa deverá ser
inscrita como passivo ambiental.
i) As despesas de caráter ambiental devem ser reconhecidas como despesas no
período em que são incorridas, a menos que satisfaçam os critérios necessários
para serem reconhecidas como um ativo, tal como previsto no item (l ).
j) As despesas de caráter ambiental relacionadas com prejuízos que ocorreram
num exercício anterior não podem ser consideradas como ajustes deste
exercício, mas devem ser lançadas no exercício em curso, ou seja, no exercício
durante o qual foram reconhecidas.
Capitalização das despesas de caráter ambiental
k) As despesas de caráter ambiental podem ser capitalizadas caso tenham sido
efetuadas para evitar ou reduzir danos futuros ou para preservar recursos ou para
proporcionar benefícios econômicos no futuro.
l) As despesas de caráter ambiental efetuadas para evitar ou reduzir danos futuros,
bem como para preservar recursos, apenas podem ser reconhecidas como ativos
caso se destinem a servir de maneira durável à atividade da empresa e se, além
disso, estiver satisfeita uma das seguintes condições:
•
Os custos relacionam-se com benefícios econômicos antecipados, que se espera
venham a favorecer a empresa e que permitam prolongar a vida, aumentar a
capacidade ou melhorar a segurança ou eficiência de outros ativos detidos pela
empresa (para além do seu nível de eficiência tal como estimado originalmente);
ou
131
•
Os custos permitem reduzir ou evitar uma contaminação ambiental susceptível de
ocorrer em resultado das futuras atividades da empresa.
m) Se os critérios que permitem a inscrição como ativo, estabelecidos nos itens (k)
e (l) não forem satisfeitos, as despesas de caráter ambiental devem ser
imputadas à conta de resultados no momento em que são efetuadas. Se esses
critérios são satisfeitos, as despesas de caráter ambiental devem ser capitalizadas
e amortizadas na conta de resultados no período corrente e nos exercícios
subseqüentes, durante um período adequado, ou seja, de forma sistemática ao
longo da sua vida útil.
n) As despesas de caráter ambiental não devem ser capitalizadas, mas, pelo
contrário, lançadas na conta de resultados caso não dêem origem a benefícios
econômicos futuros. Esta situação verifica-se quando as despesas de caráter
ambiental relacionam-se com atividades passadas ou correntes ou com o
restabelecimento das condições ambientais no estado em que se encontravam
antes da contaminação (por exemplo, custos de tratamento de resíduos, de
reparação de prejuízos verificados em exercícios anteriores, de natureza
administrativa ou auditorias ambientais).
o) Certos ativos, como, por exemplo, instalações fabris e equipamentos, podem ser
adquiridos por motivos ambientais; é o caso das instalações de controle ou de
prevenção da poluição, adquiridas para dar cumprimento à legislação ambiental.
Caso satisfaçam os critérios necessários ao reconhecimento como ativo,
previstos nos itens (l) e (m) devem ser capitalizadas.
p) Existem certos casos em que não resultam da própria despesa de caráter
ambiental quaisquer benefícios econômicos futuros antecipados, mas estes são
provenientes de outro ativo que é utilizado na exploração da empresa. Quando
isto ocorre, a despesa deve ser inscrita como parte integrante do ativo existente,
não devendo ser reconhecida separadamente.
132
q) Podem existir direitos ou outros elementos de natureza semelhante adquiridos
por motivos associados aos impactos das atividades da empresa sobre o meio
ambiente (por exemplo, licenças ambientais) a título oneroso, e que satisfaçam
as condições necessárias à sua inscrição como ativo, tal como previstas nos itens
(l) e (m). Estes direitos devem então ser capitalizados e amortizados
sistematicamente ao longo das suas vidas úteis esperadas. Caso contrário, devem
ser lançados na conta de resultados no momento em que ocorrem.
Diminuição do valor dos ativos
r) Certos acontecimentos ou fatores de natureza ambiental podem dar origem a
uma diminuição de valor de um ativo imobilizado já existente, por exemplo, o
caso de contaminação de um local fabril. Deve ser efetuada uma correção caso o
valor recuperável da utilização desse local tenha-se tornado inferior ao seu valor
contábil. O montante desta correção deverá ser imputado à conta de resultados.
s) Caso as despesas de caráter ambiental sejam reconhecidas como parte integrante
de um outro ativo, esse ativo conjunto deverá, em cada data de referência do
balanço, ser testado no que diz respeito à sua recuperação e, quando necessário,
amortizado até atingir o seu montante recuperável.
t) Caso o valor contábil de um ativo já tenha levado em conta uma perda de
benefícios econômicos por motivos de caráter ambiental, a subseqüente despesa
necessária para restabelecer os benefícios econômicos futuros na sua situação
inicial de eficiência poderá ser capitalizada, na medida em que o valor contábil
resultante não exceda o montante recuperável do ativo.
Valoração dos passivos ambientais
u) Os passivos ambientais são reconhecidos quando é possível efetuar uma
estimativa fiável das despesas para fazer face à obrigação a eles subjacente.
133
v) O montante desse passivo deverá consistir na melhor estimativa da despesa
necessária para regularizar a obrigação atual à data do balanço, com base na
situação existente e levando em consideração a evolução das tecnologias e da
legislação ambiental, na medida em que seja previsível a sua ocorrência.
w) O montante deverá consistir numa estimativa do montante total do passivo,
independentemente da data em que a atividade tenha cessado ou da data em que
essa obrigação deva ser regularizada.
x) Ao estimar o montante de um passivo ambiental, devem ser utilizadas as
seguintes regras: se a avaliação dele é passível de diferentes resultados, nos
termos do item (w), deverá ser contabilizada a melhor estimativa. Nos casos
extremamente raros em que não é possível determinar a melhor estimativa do
passivo com confiabilidade suficiente, este deve ser considerado como um
passivo eventual, devendo, por conseguinte, ser referida a sua existência no
anexo às contas anuais. Além disso, devem ser referidos os motivos pelos quais
não pode ser feita uma estimativa fiável.
y) Além disso, para se avaliar o montante de um passivo ambiental deve-se levar
em consideração os seguintes elementos:
•
Custos marginais diretos do esforço de reparação,
•
Custo das remunerações e prestações pagas aos trabalhadores suscetíveis de
dedicarem uma parte significativa do seu tempo de trabalho diretamente ao
processo de reparação,
•
Obrigações de monitoramento após reparação dos danos, e
•
Progresso tecnológico na medida em que seja provável que as autoridades
públicas recomendem a utilização de novas tecnologias.
Provisões para recuperação de locais contaminados e custos de desmobilização
z) As despesas atinentes à recuperação dos locais, retirada de resíduos
acumulados, ao encerramento ou à desmobilização de ativos imobilizados, que a
134
empresa seja obrigada a efetuar, deverão ser reconhecidas de acordo com os
critérios estabelecidos nos itens (a) a (d). Caso sejam satisfeitos esses critérios a
obrigação de efetuar despesas no futuro deverá ser contabilizada como um
passivo de caráter ambiental.
aa) O passivo ambiental associado à recuperação de locais, à desmobilização ou ao
encerramento de instalações deverá ser reconhecido na data em que tem início a
atividade
da
empresa
e,
conseqüentemente,
surge
a
obrigação.
O
reconhecimento desse passivo não deverá ser atrasado até ao momento do
término da atividade ou do fechamento do local. Caso seja reconhecido este
passivo, a despesa estimada é incluída como parte do custo do ativo associado
que deve ser desmobilizado. Esta despesa capitalizada é então amortizada no
âmbito da depreciação do ativo correspondente. Caso surjam danos
suplementares no decurso das operações, a obrigação da empresa de reparar
surge no momento em que esses danos ambientais se produzem.
bb) Em conformidade com a norma contábil internacional, no caso dos custos de
recuperação de locais e desmobilização das operações de longo prazo, é
preferível o tratamento contábil previsto no item anterior. A empresa pode
contabilizar custos de desmobilização de longo prazo durante o período relativo
às operações. Uma fração dos custos é imputada como despesa em cada período
contábil, sendo o saldo remanescente evidenciado como um passivo distinto.
3.4.4.6.5 Publicação das informações financeiras
Segundo a União Européia, os aspectos ambientais devem ser informados na medida
que sejam significativos no desempenho financeiro das corporações.
Estas informações devem, portanto, ser apresentadas no Relatório Anual e nos
anexos de contas consolidadas.
135
Informações ambientais financeiras do Relatório Anual
a) Deve ser informada a evolução das atividades da empresa que tenham sido
afetadas por questões ambientais, quais sejam:
•
A estratégia e os programas que foram adotados pela empresa relativamente às
medidas de proteção ambiental, nomeadamente no que diz respeito à prevenção
da poluição. É importante que os usuários do relatório de gestão possam verificar
em que medida a proteção ambiental faz parte da estratégia e das atividades da
empresa. Se for o caso, pode-se incluir uma referência à adoção de um sistema de
proteção do ambiente, bem como a obrigação de respeitar um determinado
conjunto de normas ou certificações associadas;
•
As medidas que foram implementadas ou estão em curso de implementação, em
virtude da legislação atual ou para antecipar uma futura alteração legislativa já
acordada;
•
Sempre que adequado e relevante, tendo em conta a natureza e a dimensão das
atividades da empresa e os tipos de problemas ambientais associados a essa
atividade, informações sobre o seu desempenho ambiental: por exemplo,
utilização de energia, de matérias-primas e água, emissões, eliminação de
resíduos. Estas informações poderão ser fornecidas por intermédio de indicadores
quantitativos de eco-eficiência, discriminados, se for o caso, por segmento de
atividade. É especialmente importante fornecer dados quantitativos, em termos
absolutos, para as emissões e para o consumo de energia, água e matérias-primas
em conjunto com dados comparativos relativos ao período de referência anterior.
Estes valores deverão ser expressos, de preferência, em unidades físicas e não em
unidades monetárias; além disso, para uma melhor compreensão do seu
significado relativo e a sua evolução, os valores monetários poderiam ser
relacionados com as rubricas evidenciadas no balanço ou na demonstração de
resultados;
136
•
Se a empresa publica um relatório ambiental separado, que contém informações
mais pormenorizadas ou adicionais, quer quantitativas quer qualitativas, fazer
uma referência a esse relatório. Pode-se, também, fazer uma descrição resumida
da questão e indicar a consulta ao relatório ambiental para informações mais
detalhadas. As informações prestadas no relatório ambiental separado deverão ser
coerentes com as publicadas no relatório de gestão e nas contas anuais da
empresa. Se o relatório ambiental foi sujeito a um processo de verificação
externo, tal fato deve também ser mencionado no relatório anual. Caso a
abrangência dos relatórios não coincida, ambos deverão explicitar claramente
este fato, de forma a permitir a correta leitura e interpretação. Além disso, a data
e o período de referência do relatório ambiental separado devem também, de
preferência, coincidir com o do relatório de gestão.
Publicação de informações no balanço
b) As provisões devem ser inscritas no balanço sob a rubrica “outras provisões”.
Pode ser feita uma subdivisão mais pormenorizada das rubricas previstas para os
passivos:
c) Caso sejam significativos, convém que os passivos de caráter ambiental sejam
evidenciados separadamente no corpo do balanço. Caso contrário, deverão ser
apresentados separadamente no anexo às contas;
d) Devem ser incluídas no anexo às contas as seguintes informações:
•
A descrição dos métodos de valoração, bem como dos métodos utilizados para
efetuar correções de valor, no que diz respeito aos aspectos ambientais;
•
As despesas extraordinárias de caráter ambiental imputadas à conta de resultados;
•
Informações pormenorizadas sobre a rubrica “Outras Provisões”, caso não sejam
inseridas no corpo do balanço, de acordo com o item anterior;
•
Os passivos eventuais de caráter ambiental, incluindo informações descritivas
com pormenores suficientes para que a natureza do seu caráter “eventual” sejam
137
entendidos. Se as incertezas na avaliação forem demasiado importantes para
permitir estimar o montante de um passivo de caráter ambiental, convém referir
esse fato, em conjunto com os motivos que o explicam e o intervalo de resultados
possíveis;
•
Para cada passivo de caráter ambiental significativo, uma descrição da respectiva
natureza e uma indicação do calendário e das condições da sua regularização.
Uma explicação dos danos e das leis ou regulamentos que exigem a sua
reparação e as medidas de recuperação ou prevenção adotadas ou propostas. Se a
natureza e as condições subjacentes às diferentes rubricas forem suficientemente
semelhantes, estas informações podem ser publicadas de forma agregada. Caso o
montante dos custos seja estimado com base num intervalo de valores, uma
descrição da forma como se chegou à estimativa, com indicação de quaisquer
alterações esperadas na legislação ou na tecnologia existente, que tenham afetado
os montantes previstos;
•
Caso tenha sido utilizado o método do valor presente e o efeito do desconto seja
significativo, deve também ser apresentado o montante não descontado desse
passivo, bem como a taxa de desconto utilizada;
•
No caso de custos de longo prazo de recuperação dos locais contaminados e
desmobilização, o método contábil utilizado.
•
O montante das despesas de caráter ambiental imputadas à conta de resultados e a
base em que tais montantes foram calculados. Se relevante, uma subdivisão
pormenorizada das rubricas que a empresa identificou como despesas de caráter
ambiental, adequada à natureza e à dimensão das atividades da empresa e aos
tipos de problemas ambientais relevantes;
•
Na medida em que possa ser estimado de modo confiável, o montante de
despesas de caráter ambiental capitalizadas durante o período de referência.
Sempre que aplicável, deve-se referir também que parcela deste montante diz
respeito a despesas destinadas ao controle ambiental e que parte representa a
despesa adicional de adaptação das instalações fabris e/ou do processo produtivo
com vista a provocar menos poluição (ou seja, que se relaciona com tecnologias
ou práticas de prevenção da poluição);
138
•
Caso sejam significativos, os custos incorridos em resultado de multas e outras
penalidades pelo não cumprimento da legislação ambiental e indenizações pagas
a terceiros, por exemplo, em resultado de perdas ou danos causados por uma
poluição passada, deverão ser apresentadas separadamente, caso não sejam
divulgados em rubricas extraordinárias. Embora estes custos estejam ligados ao
impacto das atividades da empresa sobre o meio ambiente, eles não têm por
objeto prevenir, reduzir ou reparar danos causados ao meio ambiente, pelo que
convém distingui-los das despesas de caráter ambiental;
•
Os incentivos públicos relacionados com a proteção ambiental, recebidos ou
atribuídos à empresa. Convém especificar as condições associadas à concessão de
cada elemento de auxílio, ou uma síntese das condições, caso sejam semelhantes.
Deve também citar o tratamento contábil adotado.
139
4 PRODUÇÃO DE CELULOSE E PAPEL
4.1 CELULOSE
A celulose é um composto natural existente nos vegetais, de onde é extraída,
podendo ser encontrada nas raízes, tronco, folhas, frutos e sementes.
É um dos principais componentes das células vegetais que, por terem forma alongada
e pequeno diâmetro (finas), são freqüentemente chamadas “fibras”. Os outros
componentes encontrados, entre os principais, são a lignina e hemiceluloses (Figura
39).
Madeira
21% hardwood
25% softwood
2 - 8%
Extrativos
Lignina
Carbohidratos
45%
Celulose
terpenos
ácidos graxos
fenois
insaponificáveis
35 % hardwood
25 % softwood
Hemicelulose
glicose
manose
galactose
xilose
arabinose
Figura 39 - Componentes da madeira.
Fonte: Smook (1982).
A preparação da pasta celulósica para papéis ou outros fins (pasta solúvel para a
produção de celofane, rayon etc.) consiste na separação das fibras dos demais
componentes constituintes do organismo vegetal, em particular a lignina, que atua
como um cimento, ligando as células entre si e que proporciona rigidez à madeira.
140
A quase totalidade das pastas de celulose é obtida a partir da madeira, sendo uma
pequena parte derivada de outras fontes como sisal, linho, algodão, bambu, bagaço
da cana etc. No algodão, a celulose está na forma praticamente pura (99%).
Existem, portanto, muitas fontes diferentes e processos distintos de preparação de
pastas celulósicas produzindo, conseqüentemente, pastas com características
diversas.
Alguns tipos de madeira como pinho, araucária, abeto etc., possuem fibras longas (3
a 5 mm), enquanto que as do eucalipto, álamo, carvalho, gmelina etc., possuem
fibras mais curtas e finas (0,8 a 1,2 mm). As madeiras integrantes do primeiro grupo
são denominadas coníferas ou softwood (madeira macia), enquanto que as do
segundo são conhecidas por folhosas ou hardwood (madeira dura).
Existe ainda um terceiro grupo de celulose, cujas fibras não são obtidas da madeira,
como no caso do:
• algodão (semente), ou
• linho, juta, kenaf, cânhamo, rami, crotalária etc. (caule), ou ainda
• sisal, fórmio, pita etc. (folhas).
As fibras extraídas desses vegetais são muito longas e por isso mesmo denominadas
“fibras têxteis”, amplamente utilizadas na indústria de tecelagem. Ainda dentro deste
grupo, porém com fibras de menor comprimento, tem-se o bambu e o bagaço de
cana.
As principais fontes de fibras estão indicadas na Tabela 12.
141
Tabela 12 - Tipos de fibras.
Fibras Longas - Coníferas
pinho
araucária
abeto
cipreste
spruce
Fibras Curtas - Folhosas
eucalipto
álamo
carvalho
gmelina
bétula
Fibras Muito Longas - Têxteis
algodão
linho
juta
kenaf
cânhamo
rami
crotalária
sisal
fórmio
Fonte: ABTCP (2002).
4.2 FLORESTAS
Estudos feitos por técnicos e cientistas ao longo de vários anos (ABTCP, 2002)
demonstraram que a produção de celulose e papel é inviável a partir da madeira de
florestas nativas. Foi comprovado também que os papéis feitos a partir de florestas
plantadas de eucaliptus e pinus resultam em produtos com alta qualidade e
produtividade.
As fábricas normalmente administram suas próprias florestas, no entanto, parte da
madeira pode vir de terceiros, por intermédio do fomento florestal.
Tendo em vista as demandas da sociedade, nos últimos anos foram desenvolvidos
diversos sistemas de certificação florestal que visam creditar e reconhecer manejos
142
sustentáveis. Os principais sistemas desenvolvidos até o momento são: FSC- Forest
Stewardship Council, PEFC - Pan European Forest Certification e CERFLOR –
Programa Nacional de Certificação Florestal .
4.2.1
FSC - Forest Stewardship Council
O Conselho de Manejo Florestal é uma organização internacional nãogovernamental, fundada em 1993. Esta entidade não emite certificados e sim
credencia certificadoras no mundo inteiro, garantindo que os certificados emitidos
por estas obedeçam a padrões de qualidade. As certificadoras desenvolvem um
método baseado nos Princípios e Critérios do FSC, adaptando-o para a realidade de
cada região ou sistema de produção.
Os princípios que devem ser atendidos por todas as florestas são os seguintes:
1. Obediência às leis e princípios do FSC;
2.
Respeito aos direitos e responsabilidades de posse e uso;
3. Respeito aos direitos dos povos indígenas;
4. Relações comunitárias e respeito aos direitos dos trabalhadores;
5. Benefícios socioeconômicos das florestas;
6. Minimização do impacto ambiental;
7. Planejamento do manejo florestal;
8. Monitoramento e avaliação;
9. Manutenção de florestas de alto valor de conservação;
10. Plantações - critérios complentares.
Estes princípios possuem critérios definidos, mas, de acordo com as especificidades
locais, outros critérios podem ser inseridos.
Área total certificada no Brasil: 1.180.493 ha (FSC, 2002)
Total Floresta Amazônica nativa:
Total Mata Atlântica nativa:
Total Plantações
332.913
25.271
822.309
143
Há 25 milhões de hectares de florestas certificadas no planeta e mais de 20 mil
produtos com selo do FSC. Já foram emitidos mais de 300 certificados de manejo
florestal e mais de 1.500 certificados de cadeia de custódia (FSC, 2002).
4.2.2
Pan European Forest Certification – PEFC
O conselho do PEFC foi criado em junho de 1999, também de caráter voluntário,
baseado em critérios próprios definidos nas resoluções das Conferências de Helsinki
e de Lisboa, de 1993 e 1998, sobre Proteção Florestal na Europa. O objetivo
primordial deste sistema é a sua homogeneização nos países da comunidade européia
e fora dela - Suécia, Finlândia, Noruega, Alemanha, Inglaterra, EUA, Canadá, África
do Sul, Indonésia, Malásia, Nova Zelândia, Chile, Áustria, Gana, Bélgica e outros.
4.2.3
Programa nacional de certificação florestal -CERFLOR
No Brasil, desde 1996, a Sociedade Brasileira de Silvicultura - SBS em parceria com
algumas associações do setor, instituições de ensino e pesquisa, organizações nãogovernamentais e com o apoio de alguns órgãos do governo, vem trabalhando com
um programa voluntário denominado CERFLOR - Programa Nacional de
Certificação Florestal. O CERFLOR surgiu para atender a uma demanda do setor
produtivo florestal do País. Desde esta data, a SBS também estabeleceu acordo de
cooperação com a ABNT, para desenvolver os princípios e critérios para o setor.
Mais recentemente, em fevereiro de 2001, foi instalado o Fórum de Competitividade
da Cadeia Produtiva de Madeira e Móveis para estimular o diálogo entre o setor
produtivo, Governo e o Congresso Nacional. Dentro do enfoque do Programa Fórum
de Competitividade, o setor traçou ações necessárias para o desenvolvimento e
implementação de pré-projetos e de um futuro Contrato de Competitividade. Um dos
projetos propostos foi o de Certificação Florestal, que proocura introduzir o tema no
âmbito do Sistema Brasileiro de Certificação.
144
O programa CERFLOR tem a finalidade de certificar unidades de manejo florestal
que utilizam madeira de origem sustentável, de acordo com os Princípios, Critérios e
Indicadores para florestas plantadas ABNT/CERFLOR.
O Brasil já conta com um conjunto de normas que são utilizadas pelo Sistema
Brasileiro de Avaliação da Conformidade para a certificação do manejo de florestas
plantadas, publicadas em dezembro de 2001 e válidas a partir de janeiro de 2002.
Estas normas são as seguintes:
NBR 14789 - Manejo Florestal: Princípios, Critérios e Indicadores para Plantações
Florestais;
NBR 14790 - Manejo Florestal: Cadeia de Custódia
NBR 14791 - Diretrizes para Auditoria Florestal - Princípios Gerais;
NBR 14792 - Diretrizes para Auditoria Florestal - Procedimentos de Auditoria Auditoria de Manejo Florestal;
NBR 14793 - Diretrizes para Auditoria Florestal - Critérios para Qualificação de
Auditores Florestais. (SBS, 2002)
O Inmetro solicitou ao PEFCC - Pan European Forest Certification Council sua
filiação como membro do Sistema PEFC, sendo essa etapa o marco na busca do
reconhecimento internacional do CERFLOR.
4.3 PROCESSOS PARA PREPARAÇÃO DA CELULOSE
Existem muitos métodos diferentes para a preparação de pasta celulósica, desde os
puramente mecânicos até os químicos, nos quais a madeira é tratada com produtos
químicos sob pressão e pela ação de calor (temperaturas maiores que 150° C), para
dissolver a lignina, havendo inúmeras variações entre os dois extremos.
4.3.1
Processo Mecânico – MP
145
Toras de madeira, neste caso preferencialmente coníferas, são prensadas a úmido,
contra um rolo giratório, cuja superfície é coberta por um material abrasivo,
reduzindo-as a uma pasta fibrosa denominada “pasta mecânica” (groundwood),
alcançando um rendimento de polpação que varia de 93 a 98 %.
Neste processo não ocorre uma separação completa das fibras dos demais
constituintes, obtendo-se então uma pasta barata, cuja aplicação é limitada, pois o
papel produzido com ela tende a escurecer com certa rapidez, mesmo depois de
passar pela etapa de branqueamento, devido à oxidação da lignina residual.
A pasta mecânica pura ou em composição com outra é muito usada para a fabricação
de papel para jornal, revistas, embrulhos, toalete etc.
4.3.2
Processo Termomecânico – TMP
A madeira, sob forma de cavacos, sofre um aquecimento com vapor (em torno de
140° C) provocando uma transição do estado rígido para um estado plástico na
madeira e na lignina, seguindo para o processo de desfibramento em refinador a
disco.
A pasta obtida desta forma tem um rendimento um pouco menor do que no processo
mecânico (92 a 95 %), mas resulta em celulose para a produção de papéis de melhor
qualidade, pois proporciona maior resistência mecânica e melhor imprimibilidade,
entre outras coisas.
4.3.3
Processo Semiquímico
Neste caso, acrescentam-se produtos químicos em baixas porcentagens para facilitar
ainda mais a desfibragem, sem contudo reduzir demasiadamente o rendimento (60 a
90 %). O mais comum desses processos é conhecido na Europa com a sigla NSSC
(neutral sulphite semi chemical).
146
Porém, vem ganhando muito interesse um tipo de pasta derivado da TMP, em que
um pré-tratamento com sulfito de sódio ou álcali é feito antes da desfibragem, no
refinador a disco. Esta pasta é denominada pasta quimiotermomecânica - CTMP.
4.3.4
Processo Químico – Kraft
A madeira, sob forma de cavacos, é tratada em vasos de pressão, denominados
digestores, com soda caústica e sulfeto de sódio.
É um processo químico que visa dissolver a lignina, preservando a resistência das
fibras, obtendo-se dessa maneira uma pasta forte (kraft significa forte em alemão),
com rendimento entre 50 a 60 %.
É muito empregada para a produção de papéis cuja resistência é o principal fator,
como para as sacolas de supermercados, sacos para cimento, etc.
4.3.5
Processo Químico – Sulfito
É um processo em que os cavacos são cozidos em digestores com um licor ácido,
preparado com compostos de enxofre (SO2) e uma base Ca(OH)2, NaOH, NH4OH
etc.
A pasta obtida desta maneira tem um rendimento entre 40 e 60 % e é de
branqueamento muito fácil, apresentando uma coloração clara que permite o seu uso
mesmo sem ser branqueada.
Este processo, que era muito utilizado para a confecção de papéis para imprimir e
escrever, está sendo substituído pelo processo sulfato (principalmente após a
introdução do dióxido de cloro no branqueamento), devido à dificuldade de
regeneração dos produtos químicos e as conseqüentes contaminações das águas.
147
4.3.6
Processo Químico – Sulfato
Utilizam-se os mesmos produtos químicos do processo kraft mas as condições são
mais fortes, isto é, emprega-se maior quantidade de sulfeto e de soda, além do
cozimento ser feito por mais tempo e com temperaturas mais elevadas.
É o processo mais usado no Brasil e se presta muito bem para a obtenção de pastas
químicas com eucalipto, ou outras hardwood. Isso porque preserva a resistência das
fibras e dissolve bem a lignina, formando uma pasta branqueável e com boas
propriedades físico-mecânicas.
4.4 BRANQUEAMENTO DA POLPA CELULÓSICA
Pode-se
considerar
o
branqueamento
como
sendo
uma
continuação
da
deslignificação iniciada no cozimento, utilizando-se para isso o cloro e seus
compostos (hipoclorito e dióxido de cloro) e, ainda, a soda cáustica.
Normalmente, o branqueamento convencional Standard (STD) começa com um
tratamento da pasta com cloro, seguido por uma extração alcalina com soda caustica,
sendo aplicada, depois disso, uma série de combinações ou seqüências em que se
alternam o dióxido de cloro, o hipoclorito e a soda cáustica.
As técnicas modernas de branqueamento, no entanto, utilizam um processo
denominado de deslignificação com oxigênio ou pré-branqueamento, que permite
reduzir o teor de lignina da polpa, antes de receber os compostos químicos oxidantes.
Além desta técnica já foram utilizados outros agentes branqueantes, como o ozônio
e peróxido de hidrogênio.
Dependendo do agente branqueante, a celulose é denominada:
-
STD - Standard - com uso de cloro molecular
-
ECF - Elementary chlorine free - sem uso do cloro molecular
148
-
TCF - Totally chlorine free - sem uso de compostos clorados
Branqueia-se para obter uma celulose mais estável (que não se altere com o tempo),
que permita um tingimento controlado, mas, principalmente, para se obter um papel
branco com as vantagens que ele traz para a impressão.
Maiores detalhes sobre o processo Kraft, sobre o branqueamento e demais processos
relacionados à produção de celulose serão abordados no Capítulo 5.
4.5 FABRICAÇÃO DE PAPEL
A maior parte da composição do papel é constituída de celulose, que é a matériaprima mais importante no processo. Além desta, também são utilizadas inúmeras
matérias-primas não fibrosas, dependendo do tipo e da utilização do papel.
De acordo com a sua finalidade, os papéis podem ser classificados em impressão,
escrever, embalagem, fins sanitários, cartões e cartolinas e especiais.
4.5.1
Matérias-primas não fibrosas
As principais matérias-primas não fibrosas são:
(a) Cargas
O processo de adicionar matéria mineral ao papel (massa), antes da formação da
folha, é extremamente antigo, tendo sido praticado desde os primórdios da fabricação
do papel.
No princípio não se via a adição de cargas à massa como benéfica e alguns papéis,
que tinham quantidade apreciável de carga, eram considerados adulterados. Mais
tarde, com a expansão do uso do papel e o conseqüente aparecimento de vários novos
149
requisitos, as cargas passaram a ser consideradas como parte integrante e, em alguns
casos, imprescindíveis.
Dentre as mais usadas destacam-se: caulim, dióxido de titânio, carbonato de cálcio,
talco, etc.
(b) Agentes de Colagem
Vários tipos de papéis, entre eles os de escrever e imprimir, necessitam ter resistência
controlada à penetração de líquidos, em especial a água. Para isto, são adicionados ao
papel produtos que a repelem.
Existem dois tipos de colagem feitas na massa: ácida e alcalina.
- Colagem Ácida
O material empregado é a cola de resina, derivada do breu. O breu é saponificado,
transformando-se em sal solúvel. Atualmente, além desta reação, é feita uma outra
com anidrido maleico, resultando numa cola fortificada, isto é, com mais grupos
carboxilas livres para reação.
Para que a cola de resina exerça sua função é preciso adicionar sulfato de alumínio,
que tem a função de baixar o pH (meio ácido), favorecendo a precipitação da resina e
depositando os flocos de resinato de alumínio, insolúvel, sobre as fibras de celulose.
- Colagem Alcalina
Neste caso utiliza-se um composto químico denominado alquilceteno, que reage com
a celulose.
A colagem alcalina é normalmente aplicada nos casos em que se consomem cargas
quimicamente ativas, como, por exemplo, o carbonato de cálcio, quando se deseja
papéis mais brancos e com maior resistência. Proporciona, também, maior vida para
o papel e para os equipamentos por onde ele irá passar.
150
(c) Amido
A resistência interna de um papel é geralmente conferida pelo tipo de fibra e
tratamento mecânico dado a ela. Contudo, pode-se melhorar esta característica com a
adição de amido, sendo o de milho o mais utilizado.
Além da resistência interna, a adição do amido na massa (celulose) proporciona
melhor lisura, maior rigidez, maior resistência à penetração de líquidos e evita a
formação de pó.
Os amidos também são empregados para proporcionarem maior resistência
superficial, cujo processo é mais conhecido por colagem superficial, que é aplicado
na prensa de colagem (size press, localizada no meio da secagem da máquina de
papel), quando a folha já se encontra formada e praticamente seca.
A colagem superficial, entre outras coisas, dificulta a penetração de líquidos,
aumenta as características mecânicas, a opacidade e a facilidade de impressão. É
muito importante para os papéis de impressão “offset”.
(d) Corantes e pigmentos
O tingimento de um papel compreende a utilização de:
•
Corantes. Na fabricação de papéis coloridos deve-se fazer o tingimento das fibras
com corantes, que são adicionados à massa nos tanques ou “pulpers”.
•
Branqueadores Óticos. São agentes de branqueamento usados em papéis brancos.
Estes produtos absorvem a luz na faixa ultravioleta e a emitem no espectro
visível, fazendo o papel parecer mais branco.
151
•
Corantes de Matização ou Anilagem. Usados na fabricação de papéis brancos e
têm como função dar uma determinada tonalidade requerida pela especificação,
eliminando o amarelecimento indesejável das matérias-primas.
•
Pigmentos. São cargas coloridas para dar cor ao papel. Trata-se de óxidos
metálicos e produtos orgânicos sintéticos.
Além dos compostos já mencionados, dependendo do tipo de papel podem ser
utilizados inúmeros outros aditivos, como dispersantes, bactericidas, antiespumantes
e resinas.
4.5.2
Descritivo da produção de papel
4.5.2.1 Preparação de massa
A preparação da massa envolve quatro etapas: desagregação da celulose, refinação,
preparação da receita e depuração.
Desagregação da celulose
A celulose em folhas ou em tabletes é desagregada em um equipamento chamado
desagregador. Quando a fábrica de celulose é integrada com a de papel, a celulose já
vem em suspensão e é armazenada em tanques de distribuição de massa.
O desagregador, ou “hydrapulper” nada mais é do que um liquidificador doméstico
de proporções gigantescas, com capacidade para 500 a 20.000 litros, ou mais.
Refinação
Posteriormente ao processo de desagregação, a pasta de celulose precisa ser refinada.
A refinação consiste em submeter as fibras de celulose a uma reação de corte,
esmagamento ou fibrilação.
152
A fibrilação aumenta a superfície da fibra em contato com o meio, que é a água.
Sendo a celulose um material higroscópio, ela retém água em sua superfície, por isso,
quanto maior o grau de refinação, mais água pode ser retida .
O grau de refinação (maior ou menor) varia em função das características do papel
que se pretende fabricar.
Preparação da Receita
Depois de refinada, a pasta celulósica entra em um tanque de mistura ou tanque de
preparo de receita. Nesse tanque, a celulose é misturada com os demais componentes
(cargas, produtos químicos e aditivos), que fazem parte da receita do papel. Essa fase
do processo pode ser contínua ou em batelada.
Depuração
É o nome que se dá à operação de limpeza da mistura de celulose com os demais
componentes da receita. Destina-se a retirar corpos estranhos, sujeiras, bolos de
massa ou fibras enroladas que são indesejáveis para a aparência e finalidade da folha
de papel.
Os equipamentos de depuração são indispensáveis para a produção de papel de boa
qualidade. Após passar pelo sistema de depuração, a suspensão de fibras com cargas,
produtos químicos etc., alcança a máquina de papel propriamente dita.
4.5.2.2 Máquina de papel
A máquina de papel, para melhor entendimento, pode ser dividida em 05 partes:
caixa de entrada, mesa plana, prensas, secador, calandra e enroladeira.
153
Caixa de Entrada
Trata-se de um compartimento que tem a função de distribuir a suspensão de fibras
sobre a tela formadora o mais uniformemente possível. No interior da caixa de
entrada existe um ou mais cilindros rotativos perfurados, que têm a função de
uniformizar a suspensão, evitando a aglomeração de fibras em flocos, que
prejudicam a uniformidade da folha de papel ou sua aparência e, conseqüentemente,
a sua má formação.
Mesa Plana
É onde se dá a formação da folha. É constituída de uma mesa propriamente dita com
suporte e colunas de aço, sobre o qual corre a tela formadora, apoiada sobre os
elementos desaguadores, rolo de cabeceira, rolo de sucção e rolos guias.
Esta suspensão tem uma concentração que varia entre 4 a 15 g/L (gramas de sólido
por litro de suspensão), dependendo da máquina, do tipo de papel, da velocidade etc.
A tela formadora é feita de plástico ou metal (bronze fosforoso ou aço inoxidável) e
tem a malha bastante fechada (80 mesh para papéis grossos e 100 mesh para papéis
finos).
Ao cairem sobre a tela, as fibras ficam retidas na superfície e a água passa através da
mesma, escoando em calhas apropriadas. Esta água, rica em partículas de fibras e
cargas, é recirculada para diluir a massa que alimenta a máquina.
Além do movimento longitudinal, a tela tem um outro movimento transversal
realizado por um “shaker”. A conjugação certa da freqüência do sacudimento com a
amplitude é um dos pontos-chave para uma boa formação do papel.
Prensas
A folha de papel, ao sair da mesa plana já está formada, porém 80 a 85 % da sua
constituição é água. A finalidade das prensas é retirar parte dessa água.
154
A prensa é formada por 2 rolos cilíndricos, sendo o inferior de borracha ou ebonite e
o superior de material mais duro como granito.
As máquinas de papel têm 2 ou 3 prensas, que trabalham com feltro especial,
agulhado, que serve para apoio e condução da folha. No ponto de encontro entre os
dois rolos é feita a prensagem do papel e feltro. A água contida no papel é transferida
para o feltro.
Ao sair das prensas para a fase seguinte do processo (secagem), a folha de papel
ainda contém 50 a 65 % de água
Secagem
A secagem é o setor da máquina de papel onde se faz a secagem final da folha e
realiza-se a cura das resinas adicionadas.
A secagem é composta de inúmeros cilindros secadores. O número de secadores
depende do tipo e do tamanho da máquina. Os secadores são cilindros de aço com
superfície polida e trabalham com pressão de vapor.
Para condução da folha, entre os cilindros secadores, usam-se feltros ou telas
secadoras. A água evaporada do papel é extraída por coifas especiais. A umidade da
folha, ao deixar a seção de secagem, varia de 3 a 8 %.
Algumas máquinas de papel dispõem, ainda nessa fase, de cilindro monolustro e/ou
prensa de colagem.
Calandra e Enroladeira
A calandra é usada para o acerto da espessura e aspereza do papel, ainda na máquina
de papel, enquanto que na enroladeira a folha contínua de papel vai sendo bobinada
até um determinado diâmetro, daí partindo para os vários processos de
beneficiamento.
155
4.6 A INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPEL NO BRASIL E NO MUNDO.
4.6.1
Dados gerais sobre produção de papel e de polpa
Como se pode observar nas Tabelas 13 e 14, a Europa e América do Norte são os
maiores produtores mundiais de celulose e de papel.
A fração recuperada de papel no mundo em 2001, ficou em cerca de 146 milhões de
toneladas, o que representa cerca de 46% do papel produzido.
Tabela 13 - Produção de papel no mundo.
Produção de papel e papelão –2001 (1000 toneladas)
Jornais/revistas
Europa
Imprimir e escrever
Tissue
12.864
34.233
5.669
União européia
9.336
30.847
4.902
Leste europeu
1.245
1352
133
10.581
32198
5.035
2.283
2.035
634
8.730
27.277
6.527
738
586
261
14.147
28.464
7.047
América latina
928
3.522
1.933
África
359
727
263
Total
37.766
94.810
21.699
Total leste europeu
Europa oriental
Ásia
Australasia
América do Norte
Papel corrugado
Europa
Papel cartão
Papel Total
22.116
12.401
98.255
18.215
10.450
82.222
766
252
4.041
18.982
10.703
86.380
3.135
1.698
11.868
28.813
13.451
97.661
348
89
3.494
32.347
14.095
100.433
América latina
5.403
1.385
14.855
África
1.388
256
3.449
Total
90.415
41.677
318.147
União européia
Leste europeu
Total leste europeu
Europa oriental
Ásia
Australasia
América do Norte
Papel total inclui todos os tipos de papel e papelão
Fonte: PPI (2002)
156
Tabela 14 - Produção de celulose no mundo.
Produção de celulose – 2001 (1000 toneladas)
Polpa Química
Europa
Polpa
Outras polpas
Mecânica
Total
28.843
14.539
2.986
46.368
20.633
11.273
1.663
33.764
865
1.733
84
2.677
21.499
13.006
1.747
36.441
7.344
1.534
1.239
9.277
14.637
2.390
3.745
20.772
1.232
1.190
3.202
5.624
América do Norte
61.800
15.912
1
77.713
América latina
10.193
403
1.027
11623
África
1.645
290
109
2.044
Total
118.350
34.724
11.070
164.144
União européia
Leste europeu
Total leste europeu
Europa oriental
Ásia
Australasia
Fonte: PPI (2002)
Produção de polpa em 2001 (1000 toneladas)
90.000
80.000
Outras polpas
70.000
Polpa Mecânica
60.000
Polpa Química
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
0
Europa
Ásia
Australasia
Figura 40 - Produção de polpa no mundo.
Fonte: PPI (2002).
América do
Norte
América
latina
África
157
No Brasil, as produções de celulose e de papel em 2001 foram respectivamente de
7.405 e 7.354 mil toneladas em 2001. A Figura apresenta os principais tipos de
polpação em 2001 no mundo, equanto que as Figuras 41 e 42 indicam os principais
tipos de polpação da celulose produzida e os principais tipos de papel produzidos no
Brasil em 2001.
Produção de celulose no Brasil - 2001
Polpa Mecânica
3%
Outras polpas
5%
Polpa Química
92%
Figura 41 - Produção de polpa no Brasil em 2001.
Fonte: PPI (2002).
Tipos de papel produzidos no Brasil -2001
Jornais e revistas
Corrugado
Tissue
Imprimir e escrever
Papelão
Outros
3%
12%
8%
30%
10%
37%
Figura 42 - Produção de papel no Brasil em 2001.
Fonte: PPI (2002).
158
A importação de papel é pequena no Brasil e representa menos de 9% em relação à
quantidade produzida. Do total importado em 2001, cerca de 86% referem-se a papel
para revistas e jornais e papel de imprimir e escrever (produzidos com polpa
proveniente de polpação mecânica).
O setor de celulose e papel no Brasil em 2001 empregou cerca de 100.000 pessoas,
distribuídas em 156 fábricas de papel e em 68 fábricas de celulose (PPI, 2002).
4.6.2
Produção de celulose branqueada
A polpa celulósica livre de cloro elementar (ECF), branqueada com o dióxido de
cloro, continua crescendo e domina o mercado mundial de celulose química. Em
2001, a produção atingiu mais que 63 milhões de toneladas, totalizando mais de três
quartos do mercado mundial (Figura 43).
Em contraste, os sistemas de branqueamento TCF (Totalmente Isentos de Cloro),
declinaram ligeiramente, mantendo um pequeno nicho de mercado acima de 5% da
celulose química produzida. A explicação possível para a pequena quantidade de
polpa TCF é que este processo é mais caro, tem menor rendimento e produz polpa
com propriedades físico-mecânicas inferiores à polpa ECF (AET, 2002).
Escandinávia
Em 2001, o ECF representou na Escandinávia mais de 75% da produção de celulose
química branqueada - mais que o triplo do branqueamento totalmente isento de cloro
(TCF). As novas linhas de fibra na Escandinávia utilizam a tecnologia ECF (AET,
2002).
Japão
O Japão produz aproximadamente 8 milhões de toneladas de polpa química
branqueada. Consistente com o compromisso feito pela maioria dos produtores de
celulose branqueada do Japão, para eliminar o cloro elementar, verifica-se a
159
conversão para sistemas ECF. Em vista disso, a produção ECF cresce em ritmo
rápido. Em 2001, um adicional de 800.000 t de polpa foi convertida em ECF, e agora
representa quase um quarto de toda produção da polpa química produzida no Japão
(AET, 2002).
América do Norte (EUA e Canadá)
Nos Estados Unidos, a produção de sistemas ECF aumentou de 15% passando a
representar 96% da celulose química branqueada. Este crescimento deveu-se
basicamente a conversão para ECF, feita para atender às “Regras Agregadas” da
EPA (Cluster Rules). Separadamente, a produção da polpa ECF Canadense
permaneceu estável, correspondendo a mais de 93% do mercado (AET, 2002).
A “Cluster Rule” considera o ECF como a Melhor Tecnologia Disponível (BAT)
para os papéis branqueados pelos processos “Kraft” e “Soda”.
80
Evo lu çã o d a p ro d u çã o d e ce lu lo se EC F -T C F -S T D n o m u n d o
(1000 to n )
70
EC F
TC F
S TD
60
50
40
30
20
10
0
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
Figura 43 - Evolução da produção de polpa branqueada no mundo.
Fonte: PPI (2002).
O processo ECF foi recentemente reconhecido como um componente de “Melhor
Tecnologia Disponível” (Best Available Technology – BAT) pela União Européia
(UE), no seu Documento de Referência: Prevenção e Controle de Poluição
Integrados (IPPC, 2001).
160
Em vista deste reconhecimento e dos demais aspectos ambientais favoráveis
associados a este tecnologia, somados a um custo competitivo e a alta qualidade do
produto, o crescimento para o ECF fica assegurado na Europa (AET, 2002)
A tendência de aumento do ECF também ocorre nos demais países produtores
(Europa Oriental e Ocidental, Chile, Brasil, Sudeste Asiático, África, Austrália, Nova
Zelândia e Japão) (Figura 44).
Os dados mostram também que a maior fração de celulose tipo STD é produzida
nestes países, enquanto que nos Estados Unidos, Canadá e Países Nórdicos ela já é
praticamente nula.
Evolução da produção de celulose* ECF-TCF-STD (1000 ton)
24
ECF
TCF
STD
20
16
12
8
4
0
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
(* Europa Oriental e Ocidental, Chile, Brasil, Sudeste Asiático, África, Austrália, Nova Zelândia e Japão)
Figura 44 - Evolução da produção de polpa branqueada no mundo.
Fonte: PPI (2002).
161
5 PREVENÇÃO
CELULOSE
À
E
POLUIÇÃO
PAPEL
-
EM
USO
INDÚSTRIAS
DAS
DE
MELHORES
TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS (BATs).
A produção de celulose e papel é uma atividade bastante complexa. Consiste de
vários processos, com diversos estágios e produtos. Os aspectos ambientais e
técnicas relevantes para prevenção e redução de emissões e consumo de energia,
matérias primas e insumos para a polpação kraft são descritos nos próximos
parágrafos. Este capítulo tem como base a referência IPPC (2000), exceto onde estão
especificadas outras fontes.
Segundo IPPC (2000), Hoglund (1999), Springer (1993) e Axegard (1997); a análise
da indústria de papel e celulose mostra que a forma mais efetiva de reduzir as
emissões e o consumo de recursos naturais, bem como melhorar o desempenho
econômico, é a implementação das melhores tecnologias de processo e controle de
emissões remanescentes, combinadas aos seguintes fatores:
•
Educação, treinamento e conscientização dos envolvidos;
•
Otimização do processo produtivo;
•
Manutenção adequada das instalações;
•
Sistema de gestão ambiental eficaz, com procedimentos, metas e medições
adequados.
5.1 DESCRIÇÃO DO PROCESSO KRAFT
O processo kraft é o mais empregado para a produção de polpa em todo o mundo.
Cerca de 80% da polpa é produzida utilizando este processo. Ele
também é
conhecido como processo “sulfato” devido a reposição das perdas ser feita com
sulfato de sódio.
Os compostos químicos utilizados no cozimento são o sulfeto e o hidróxido de sódio
em pH alcalino (ajustado entre 13 e 14 no início do cozimento).
162
A produção de celulose pode ser dividida em quatro partes principais: preparação de
matérias-primas, deslignificação química em circuito fechado recuperando-se
energia, branqueamento com circuito aberto e sistema de tratamento de águas
residuárias. Os sistemas auxiliares de geração de energia, preparação de madeira e
produção dos produtos químicos do branqueamento estão inclusos nos quatro
sistemas citados.
A Figura 45 mostra de forma simplificada o processo kraft.
Madeira
Óleo
combustível
Água tratada
Cascas e finos
Pátio de madeira
Tratamento
De água
Vapor de processo
Cozimento
Turbina
Energia Elétrica
Rejeito
Lavagem de
Polpa marrom
Vapor
Caldeira
biomassa
Vapor
Evaporação
Stripping
Caldeira
recuperação
Licor verde
Licor branco
Deslignificação
Dregs
Caustificação
Licor verde
Cal
Oxidação do
Licor branco
Lavagem da
polpa
Água
tratada
Branqueamento
Extração/
Secagem da polpa
Gases
Mal cheirosos concentrados
Preparação de
Oxigênio
Produto químicos de
branqueamento
Caustificação da
Lama de cal
Óleo combustível
Oxigênio líquido ou ar
Prod. Químicos
(branq.)
Celulose
Figura 45 - Visão geral do processo kraft de produção de celulose.
Insumos
163
5.1.1
Estocagem e preparação da madeira
Os principais processos associados a esta etapa são: estocagem de madeira,
descascamento, picagem (produção de cavacos) e peneiramento.
A madeira pode vir das florestas com ou sem casca e em forma de cavacos ou toras.
Para a produção de celulose via processo químico é necessário utilizar a madeira na
forma de cavacos uniformes para garantir um cozimento homogêneo e obter o
melhor rendimento.
O descascamento remove as cascas das toras, que são geralmente encaminhadas à
caldeira de biomassa, para geração de vapor e energia elétrica. O descascamento (a
seco ou via úmida) é feito em tambor descascador. As toras descascadas são
encaminhadas ao picador para a produção de cavacos.
O peneiramento tem como objetivo separar as frações de cavaco muito finas ou
muito acima do tamanho padrão (“oversized”). Os finos são normalmente queimados
na caldeira de biomassa, enquanto que a fração “oversized” volta ao picador.
Algumas fábricas costumam estocar os cavacos por um período de quarenta dias
visando obter a degradação enzimática dos extrativos. Nestes casos, a pilha costuma
aquecer-se durante este processo de maturação. Períodos de maturação superiores a
40 dias tendem a reduzir o rendimento do processo.
5.1.2
Cozimento e deslignificação
No processo kraft, as fibras são separadas durante o cozimento por meio da
dissolução da lignina e de parte das hemiceluloses no licor de cozimento - que
contém hidróxido e sulfeto de sódio como agentes químicos ativos.
164
O cozimento pode ser feito em processo de batelada ou contínuo. Em ambos, há
controle de pressão, temperatura, tempo de detenção, teor de álcalis e sulfidez. O
controle de cozimento (do grau de deslignificação) é feito pelo teor residual de
lignina - expresso pelo número kappa. O teor de lignina pode ser estimado
multiplicando-se o número kappa pelo fator 0,165 (IPPC, 2000).
Cavaco
Licor negro
Polpa
Licor branco
Licor negro diluído
(lavagem)
Figura 46 - Representação esquemática de um digestor contínuo utilizado para o
cozimento da madeira.
Fonte: IPPC (2000)
Normalmente os cavacos são preaquecidos com vapor antes de entrar no digestor
para facilitar a impregnação com o licor de cozimento. O tempo de detenção varia
entre 1 a 2 horas, dependendo da temperatura. O kappa no final do cozimento
depende do tipo de madeira e das variáveis já mencionadas. Para madeira tipo
softwood (pinus e spruce) o kappa final (cozimento convencional) é cerca de 30 a 35.
Para hardwood (eucalipto, birch), este é aproximadamente 14 a 22. (IPPC, 2000 e
Hoglund, 1999).
165
Como decorrência da baixa branqueabilidade da polpa e dos problemas ambientais
associados ao seu branqueamento, foram desenvolvidos vários processos de
cozimento que permitiram remover mais lignina sem perda de rendimento e/ou
perdas das propriedades da polpa. Com isso, o kappa final atingido para madeira
softwood em cozimento modificado é de 15 a 25.
Maiores detalhes sobre os novos métodos de cozimento estão indicados nos
parágrafos que descrevem as melhores tecnologias disponíveis – BAT (item 5.2.3.2).
5.1.3
Lavagem e depuração
A polpa oriunda do digestor contém fibras e licor negro impregnado com lignina,
hemiceluloses e outros compostos solubilizados durante o cozimento. Cerca de 50%
da madeira é dissolvida nesta etapa.
A lavagem objetiva, portanto, separar o licor das fibras, para que o mesmo possa ser
encaminhado para o processo de recuperação (insumos químicos e energia),
enquanto que as fibras são enviadas para a etapa seguinte (deslignificação ou
branqueamento).
Hoje em dia, tanto em digestores em batelada quanto em contínuos, a lavagem iniciase no próprio digestor, pelo deslocamento do licor quente pelo licor frio. A lavagem
subseqüente pode ser feita em filtros lavadores, prensas ou difusores.
Sistemas eficientes de lavagem reduzem o carreamento de licor para as etapas
seguintes, reduzindo também o consumo de produtos químicos na deslignificação
(oxigênio) e no branqueamento.
Como decorrência do menor arraste há também redução na carga orgânica carreada
para as águas residuárias (IPPC, 2000).
166
Lavadores tipo prensa e/ou difusores são mais eficientes na remoção dos compostos
orgânicos do que tambor lavador e, por esta razão, tem sido os equipamentos mais
utilizados no último estágio de lavagem antes do branqueamento (Hoglund, 1999).
No final desta etapa, a polpa é submetida ao processo de depuração em depuradores
(peneiras centrífugas) visando separar o material não processado(nós e palitos).
5.1.4
Deslignificação com oxigênio
O processo de deslignificação (em uma ou mais etapas) pode continuar após o
cozimento com ou sem lavagem intermediária. A deslignificação com oxigênio é
feita em meio alcalino, utilizando-se normalmente licor branco oxidado como álcali.
Ele contém hidróxido e tiossulfato de sódio decorrente da oxidação do sulfeto
presente no licor branco.
Devido à baixa solubilidade do oxigênio no licor, a deslignificação é feita em
reatores pressurizados em temperaturas elevadas (cerca de 100oC). Para preservar as
propriedades da fibra é adicionado sulfato de magnésio.
São utilizados reatores de média (10 a 15%) e de alta (25 a 30%) consistência em
estágio único ou em dois estágios, visando aumentar a seletividade do processo.
A deslignificação com oxigênio, normalmente, é um estágio intermediário entre o
cozimento e a etapa de lavagem da polpa marrom. A lavagem em prensas é feita em
contra-corrente de modo que o filtrado possa ser recuperado
O grau de deslignificação em estágio único é cerca de 40-50% e pode atingir até 70%
em estágio duplo (Mjoberg,1999).
Embora o sistema seja relativamente seletivo, há perda de rendimento de cerca de 1,5
a 2,5% e a lignina remanescente deverá ser removida nas etapas subseqüentes IPPC,
167
2000). A Tabela 15 apresenta os números kappa comumente encontrados após o
cozimento e a deslignificação com oxigênio.
Tabela 15 - Número kappa para diferentes tipos de cozimento e madeira.
Tipo de deslignificação
Hardwood Softwood
Cozimento convencional
14 a 22
30 a 35
Cozimento convencional e deslignificação com oxigênio
13 a 15
18 a 22
Cozimento estendido
14 a 16
18 a 22
Cozimento estendido e deslignificação com oxigênio
8 a 10
8 a 12
Fonte: IPPC (2000)
A deslignificação com oxigênio permite reduzir o arraste de matéria orgânica para as
águas residuárias e recuperar os produtos químicos e energia.
5.1.5 Branqueamento
O objetivo do branqueamento é obter uma polpa com alvura (1) maior e estável (baixa
reversão), uma vez que a polpa não branqueada possui alvura baixa (menor que 30%
ISO). Polpas branqueadas tem alvura superior a 88% ISO. Como as etapas anteriores
não removem toda a lignina, é necessário o uso de agentes químicos oxidantes para
tal função. O kappa após o branqueamento é menor do que 1.
O branqueamento da polpa é feito em mais de um estágio, normalmente quatro ou
cinco. Os agentes químicos mais usados são dióxido de cloro, ozônio, oxigênio e
peróxido. Ultimamente, tem sido utilizado também o ácido peracético. O cloro
molecular assim como o hipoclorito estão sendo substituídos por outros agentes
branqueantes como o peróxido, devido à formação de subprodutos clorados (AOX e
OX).
(1) É o valor numérico da reflectância da amostra na porção azul do espectro ( 457 nm) quando comparado à reflectância de
um pacdrão, no mesmo comprimento de onda, cuja reflectância é de aproximadamente 100% (Colodette, 2001)
168
Destes produtos, o ozônio e o dióxido de cloro devem ser produzidos no local de
aplicação, os restantes podem ser comprados.
Em virtude da diferença de reatividade e de mecanismos de reação, são empregadas
diferentes seqüências de branqueamento (e diferentes tipos de reatores)
suplementadas com estágios ácidos ou alcalinos.
Cada seqüência consiste de:
•
Sistemas de mistura;
•
Reatores de fluxo ascendente ou descendente
com
um tempo de retenção
mínimo requerido;
•
Sistema de lavagem (separação do licor das fibras), normalmente utilizando
prensas e difusores.
Os estágios de branqueamento são designados por símbolos de acordo com o agente
químico empregado, como se segue:
•
Q -
Estágio ácido onde é adicionado um agente quelante (EDTA ou DTPA);
•
Z
-
Ozônio – usado na forma de gás;
•
P
-
Peróxido – em estado líquido em meio alcalino;
•
D
-
Dióxido de cloro – em solução (ClO2);
•
E
-
Extração alcalina – usando NaOH;
•
E/O -
•
E/P - Extração alcalina usando peróxido.
Extração alcalina usando oxigênio;
Os dois principais métodos de branqueamento são denominados ECF – Elemental
Chlorine Free e TCF – Totally Chlorine Free, sem o uso de cloro molecular e isento
de compostos de cloro, respectivamente.
O processo ECF usa dióxido de cloro, complementado por estágios de extração
alcalina, peróxido, oxigênio e ozônio.
O processo TCF é bastante similar ao ECF exceto pelo fato de não usar compostos
à base de cloro.
Em virtude da baixa seletividade dos agentes braqueantes isentos de cloro, a
produção de polpa TCF requer um kappa de saída do digestor menor do que aquele
169
usado para produção de ECF, a fim de obter uma polpa com alvura e resistência
adequadas. Devido ao maior residual de lignina presente nas polpas TCF, estas
apresentam reversão de alvura maior do que as polpas ECF (Axegard, 1997; Chirat,
1999).
TCF versus ECF
Segundo Chirat (1999), Choudens et.al (1999) e IPPC (2000), os últimos dez anos de
estudos e discussões sobre características das águas residuárias geradas nestes dois
tipos de branqueamento e seus impactos ambientais, incluindo-se pesquisas de
campo e uso de modelos, podem ser resumidos como se segue:
a) A composição química das águas residuárias geradas em fábricas modernas, com
cozimento modificado e deslignificação com oxigênio, é muito diferente da
composição das águas residuárias de indústrias de 10 a 15 anos atrás, mesmo
considerando-se que as práticas operacionais de cada fábrica também interferem
decisivamente nas emissões;
b) Fábricas modernas que operam com baixos números Kappa na entrada do
branqueamento e utilizam o processo ECF têm emissões muito baixas de
compostos organoclorados, incluindo-se os fenólicos clorados, que praticamente
não são detectados nas águas residuárias;
c) Os diferentes padrões de operação de cada fábrica interferem decisivamente nas
emissõese, muitas vezes, eles se sobrepõem ao efeito da tecnologia de
branqueamento (ECF ou TCF);
d) O tratamento secundário reduz os efeitos tóxicos aos ecossistemas aquáticos;
e) Os efeitos de águas residuárias aos ecossistemas aquáticos apresentam correlação
positiva com a DQO. Os resultados indicam que a operação da fábrica e o tipo de
madeira são decisivos neste aspecto, independentemente do processo de
branqueamento (TCF ou ECF). As contribuições de outros setores são mais
significativas do que do próprio branqueamento na composição química das
águas residuárias relativamente a ácidos graxos, esteróis, ácidos resinóicos.
f) Embora o uso de branqueamento TCF tenha certa vantagem com respeito ao
fechamento de circuitos, este processo requer o controle e retirada de metais (Mn,
170
Cu e Fe) da polpa devido à sua interferência negativa na eficiência do peróxido.
Esta remoção normalmente é feita com quelantes ou com lavagem ácida.
5.1.6
Depuração da polpa branqueada e secagem (extração)
A depuração é feita utilizando-se o mesmo tipo de equipamento que faz a depuração
da polpa marrom – polpa não branqueada (saída do digestor).
Em fábricas integradas, a polpa é bombeada para a fabricação de papel com cerca de
4% de consistência. Em fábricas não integradas, a polpa é prensada e depois seca
com vapor em um processo multiestágios para então ser transportada. A folha de
celulose seca é cortada e embalada em fardos. O teor de sólidos da polpa seca é de
aproximadamente 90 a 92%.
5.1.7
Sistema de recuperação química
O sistema de recuperação química possui três funções básicas:
•
Recuperação dos compostos químicos inorgânicos usados na polpação
(cozimento);
•
Destruição (queima) dos compostos orgânicos para geração de energia térmica e
elétrica;
•
Recuperação de subprodutos orgânicos vendáveis (terebentina, tall oil).
O poder calorífico do licor negro é normalmente suficiente para gerar a energia
necessária à fábrica de celulose. As principais unidades que compõe a recuperação
química são: evaporação do licor negro, incineração do licor na caldeira de
recuperação, caustificação e regeneração de cal. As Figuras 47 e 49 ilustram as
principais etapas deste processo.
171
Ciclo Cáustico
Digestor
Licor branco
NaOH + Na2S
Na
se
o lo
gr celu
e
n i
or em
lic e h
+
a na
lp ni
Po lig
–
S
–
Lavagem
Licor negro diluído
Polpa
Lama de cal
CaCO3
Forno
de cal
Evaporação
Filtração
Combustível
NaOH
CaCO3
Na2S
Ciclo alcalino
CO2
Caustificação
Licor negro
(65-75% de sólidos)
Caldeira de
recuperação
Cal calcinada
CaO
Reposição Na2SO4
Licor verde
Na2CO3 + Na2S
Tanque
dissolvedor
Vapor
Eletricidade
Resíduos
Dregs, cinzas
Smelt
Na2CO3 + Na2S
Água ou
Licor branco fraco
Figura 47 - Representação esquemática do ciclo de recuperação de álcalis
Fonte: IPPC (2000)
O licor negro resultante da lavagem da polpa marrom com teor de sólidos entre 1418% deve ser concentrado antes de ser enviado para a queima na caldeira de
recuperação. A evaporação em vários estágios permite elevar este teor para 65 a 75%
aproximadamente.
Os condensados gerados na evaporação do licor negro e no cozimento apresentam
graus variados de contaminação com metanol, compostos reduzidos de enxofre
(TRS) e outros compostos orgânicos voláteis.
Estes compostos são removidos em uma coluna de arraste, que integra a de
evaporação. Os condensados purificados podem ser usados no processo para lavagem
da polpa e na unidade de caustificação.
172
O licor concentrado é incinerado na caldeira de recuperação. O fundido (smelt) é
dissolvido em licor branco fraco de modo a recuperar o enxofre e sódio. O licor
verde clarificado resultante consiste de carbonato e sulfeto de sódio (Figura 50).
Lic
o
rb
ra
n
co
Cozimento
_
Lavagem
_
Evaporação
_
Combustão
_
Dissolução
do smelt
NaOH
+
Na2S
Filtração
do licor branco
Clarificação
do licor branco
Circuito
de licor
Lic
o
rv
erd
e
Clarificação
do licor verde
Na2CO3
+
Na2S
NaOH
+
Na2S
Lavagem
do dregs
Dregs
Caustificação
Clarificação
e adensamento
da lama de cal
Apagamento
do cal (CaO)
Ca
l
(C
aO
)
Grits
Lavagem
da lama
CaCO3
Circuito
de sólidos
Calcinação
CaCO3
Deságüe
da lama
Figura 48 - Representação esquemática do ciclo de licor e circuito de sólidos.
Fonte: Grace et. al. (1989).
Na etapa seguinte, denominada de caustificação, o carbonato é convertido em
hidróxido de sódio mediante a adição de cal, após separação do carbonato. O filtrado
é o licor branco.
173
A lama de cal é lavada e encaminhada ao forno para a calcinação (CaO) e retorno ao
processo em circuito fechado. O processo de calcinação é endotérmico, requer alta
temperatura e uso de combustível auxiliar.
O processo de coleta, evaporação e incineração do licor negro gera substâncias
(concentrados) odoríferas com alto teor de enxofre na forma reduzida (TRS), com
sulfeto de hidrogênio (H2S), metil mercaptanas (CH3SH), dimetil sulfeto (CH3SCH3),
e dimetil dissulfeto (CH3SSCH3).
Estes gases são coletados e queimados em incineradores ou no próprio forno de cal.
Os gases de combustão são normalmente tratados em lavadores de gases e o fluido
de lavagem é encaminhado ao sistema de recuperação.
Algumas fábricas também coletam e incineram os gases diluídos provenientes das
etapas de pré-tratamento dos cavacos, depuração, lavagem de polpa e tanque
dissolvedor (smelt).
5.2 PRINCIPAIS CONSUMOS E EMISSÕES DO PROCESSO KRAFT
No processo de produção de celulose, as águas residuárias e as emissões atmosféricas
são os aspectos ambientais que recebem maior atenção nos dias de hoje. Entretanto,
espera-se que nos próximos anos os aspectos ambientais associados à geração e
descarte de resíduos sólidos sejam os principais alvos de atenção (IPPC, 2000).
A Figura 49 apresenta de forma simplificada os principais insumos e emissões do
processo kraft.
174
Água
Processo
Resfriamento
Insumos (químicos)
NaOH; O2 ; NaClO3
EDTA; SO2, H2 O2
O 3 ; MgSO4; CaO
Ácido peracético
Energia
Gerada (licor
preto)
Óleo
Carvão
Gás
Cascas,resíduos
Matérias-primas
Matérias
primas
Madeira –toras
Madeira- cavaco
Madeira- resíduos
Preparo da
madeira
Cozimento
Depuração
Branqueamento
Secagem
Preparação de
Químicos
Caldeiras
Auxiliares
Deslignificação
Recuperação de
Químicos e de energia
ETE
Ruído
Energia
Ar
Água
Lavagem
NOx, SO2;CO; CO2 ;
TRS; VOC;
Compostos de cloro;
Material particulado
Manuseio
de resíduos
Produtos
Celulose
Polpa p/ papel
Sub-Produtos
Tall oil
Terebentina
Vapor
Eletricidade
Resíduos sólidos
Cinzas;
Dregs, grits;
Lama de cal; cascas;
Rejeitos da depuração;
Lodo primário; lodo biológico;
Resíduos gerados em áreas
comuns.
Emissões hídricas
DQO; DBO;
Extrativos da madeira;
AOX (compostosorg. clorados);
Cloratos; N; P;
Sólidos em
suspensos;
supensão
Metais e sais com cor
Figura 49 - Representação esquemática
insumos e resíduos gerados
Fonte: IPPC (2000).
do processo kraft – matérias-primas,
5.2.1. Consumo de madeira
Muitas espécies de madeira podem ser usadas para a produção de celulose. A
quantidade de madeira e o rendimento são função da seletividade do cozimento e do
branqueamento. São necessários 4 a 6,6 m3 de madeira para se produzir uma tonelada
de polpa.
175
A densidade média fica entre 0,4 a 0,6 g/cm3 e varia de espécie para espécie. A
quantidade de cascas é cerca de 12 a 15% (em peso).
5.2.2
Consumo de água e geração de águas residuárias
O consumo de água varia muito de fábrica para fábrica, podendo oscilar entre 15 a
100 m3/t.
Valores superiores a 50 m3/t normalmente incluem a água de refrigeração. O
consumo de água pode ser reduzido aumentando-se a recirculação interna,
utilizando-se
equipamentos de lavagem mais eficientes, reciclando filtrados
alcalinos, purificando e reutilizando os condensados, entre outros (Hoglund, 1999).
As águas residuárias são tipicamente caracterizadas por substâncias orgânicas
consumidoras de oxigênio, expressas como DBO e DQO. O efluente do
branqueamento (quando feito com compostos à base de cloro), contém também
compostos organoclorados denominados: AOX - Adsorbable Organic Halogen.
Alguns compostos presentes na água residuária do pátio de madeira apresentam
efeitos tóxicos à biota aquática em decorrência da presença de extrativos, ácidos
resinóicos, entre outros. Os compostos coloridos presentes nas águas residuárias
podem causar impactos nos ecossistemas aquáticos devido a alterações na
transparência da água e na penetração de luz no meio.
O volume de água utilizado tem relação direta com a geração/emissão de águas
residuárias, entretanto o potencial poluidor é dependente da operação da fábrica e do
grau de fechamento de circuitos. As principais fontes de emissão são apresentadas a
seguir (Figura 50).
176
Água fresca
Preparo de
madeira
Cascas
Areia
Fibras
Subst. Orgânicas
dissolvidas
Compostos tóxicos
Cozimento
Depuração
Emissões
ocasionais
Emissões
ocasionais
Deslignificação
Lavagem
Lavagem
Secagem
Fibras
Subst. Orgânicas
dissolvidas
Emissões
ocasionais
Tratamento dos
condensados
Branqueamento
Fibras
Subst. Orgânicas dissolvidas
Compostos orgoclorados
Clorato
Fósforo
Nitrogênio
Sais
Licor
preto
Tancagem
Substâncias orgânicas
dissolvidas
Derrames
Caustificação
Preparação
Do licor branco
Caldeira de
recuperação
Sais dissolvidos
Figura 50 - Águas residuárias típicas geradas no processo kraft.
Fonte: IPPC (2000).
Preparação de madeira
Embora a drenagem de águas pluviais no pátio de madeira possa carrear sólidos e
substâncias orgânicas dissolvidas com potencial poluidor, a maior fonte de poluição
é o descascamento da madeira.
O descascamento consome água e gera águas residuárias que contém matéria
orgânica facilmente biodegradável (DQO e DBO) e compostos orgânicos tóxicos
aos ecossistemas aquáticos.
O descascamento a seco permite reduzir o consumo de água significativamente e
reduz também a fração orgânica dissolvida nas águas residuárias.As características
típicas das águas residuárias são apresentadas na Tabela 16.
177
Tabela 16 - Características típicas das águas residuárias geradas no
descascamentoda madeira.
DQO
Fósforo total
Tipo de
Volume
DBO
Descascamento
À úmido + prensa
À seco + prensa
(m3/m3 madeira)
(kg O2/m3
(kg O2/m3
(g P/m3
madeira)
madeira)
madeira)
0,6 a 2
0,9 a 2,6
4a6
5a7
0,1 a 0,5
0,1 a 0,4
0,2 a 2
2a4
Fonte: IPPC (2000)
O teor de sólidos das cascas oscila entre 35 a 45% (na madeira). Após o
descascamento, este teor passa a 30 a 35%, que pode ser aumentado para cerca de 40
a 45% por meio de prensas, mas com o inconveniente de gerar uma quantidade maior
de água residuária e com maior carga orgânica (DQO 20-40 kgO2 /m3).
Condensados provenientes do cozimento e da evaporação
Nas etapas de cozimento e evaporação, são gerados aproximadamente 8 a 10
m3/ADT (ADT = Air-dried tonne - tonelada de polpa seca ao ar) de condensados
com concentrações específicas de DQO e DBO em torno de 20 a 30 kgO2/ADT e 7 a
10 kgO2/ADT, respectivamente.
A DQO é formada principalmente por metanol (5 a 10 kg/ADT), etanol e TRS (1 a 2
kg/ADT).
Os condensados contaminados contém também cetonas, terpenos, fenóis e resinas,
entre outros compostos orgânicos voláteis.
A fração mais contaminada dos condensados (cerca de 1 m3/ADT) é submetida ao
arraste “stripping”, que permite a remoção de cerca de 90% dos contaminantes,
dependendo do pH.
O consumo de vapor neste processo está em torno de 0,2 toneladas para cada
tonelada de condensado, mas pode ser reduzido até cerca de 0,02 a 0,04. Os gases
volatilizados podem ser incinerados em sistemas específicos com lavagem dos gases
ou incinerados no forno de cal.
178
A maior fração dos condensados (de 7 a 9 m3/ADT) é menos contaminada e pode ser
utilizada diretamente na lavagem da polpa, nos lavadores de gases e no “make-up”
de água para preparação de licor.
Dependendo do local em que este condensado é utilizado, ele será incorporado ao
circuito de licor (recuperação) e não contribuirá para a geração de águas residuárias.
Os condensados moderadamente contaminados podem ser também submetidos ao
arraste, conectados nas próprias colunas de evaporação, sem acréscimo significativo
do consumo de energia. Deste modo, a DQO pode ser reduzida em até 50%, quando
comparada ao tratamento somente dos condensados mais contaminados.
Derrames em diferentes áreas do processo (spills)
Perdas acidentais de fibras e de licor negro podem ocorrer nas áreas de cozimento,
depuração, lavagem, evaporação e tancagem de produtos químicos e de licores de
processo. Também podem ocorrer derrames de cal e de licor branco na caustificação.
Na maioria dos casos, os derrames podem ser coletados e re-encaminhados ao
processo, caso o sistema tenha capacidade de estocagem e de bombeio suficientes.
O controle do retorno dos derrames ao processo é feito por meio de condutivímetros,
que indicarão se os mesmos podem ser re-introduzidos no circuito de licor ou devem
ser encaminhados ao tratamento de águas residuárias (ou lagoa de emergência). O
controle adequado deste tipo de sistemas requer a coleta em separado de águas
limpas (selagem e refrigeração) do sistema de derrames.
Perdas de licor negro na lavagem
As perdas de licor na lavagem da polpa marrom acarretam não somente a perda de
produtos químicos (Na e S), como também aumentam a carga orgânica das águas
residuárias.
179
O uso de prensas na lavagem da polpa permite reduzir o consumo de água na
lavagem de 6 a 10 m3/t para 2 a 3 m3/t, aumentando a recuperação de produtos
químicos e a fração de matéria orgânica queimada na caldeira de recuperação.
As perdas de licor na lavagem podem ser avaliadas pelo arraste de sódio ou de DQO
(kg) por tonelada de polpa. Perdas típicas de DQO estão em torno de 5 a 10 kgO2/t e
de 7 a 12 kg O2/t para madeiras softwood e hardwood, respectivamente.
Águas residuárias geradas no branqueamento
Uma das principais etapas responsáveis pela geração de águas residuárias é o
branqueamento.Valores típicos oscilam entre 20-40 m3/t. Em fábricas que tem
fechamento parcial de circuitos, a vazão de águas residuárias pode ser reduzida a
valores entre 5 a 10 m3/t de polpa. A redução de carga orgânica pode atingir 25 a
50% .
Os volumes e as características das águas residuárias dependem de inúmeros fatores,
destacando-se: perdas de lavagem, seqüência de branqueamento, agentes químicos
utilizados no branqueamento, grau de deslignificação e geração de DQO durante o
branqueamento (ataque às fibras, dissolvendo, por exemplo, as hemiceluloses, com
conseqüente aumento da DQO solúvel).
A geração de DQO pode ser estimada em aproximadamente 2 kg O2 por unidade
kappa a ser removida durante o branqueamento. Os valores usuais de DQO para
diferentes tipos de madeira e de tecnologias de cozimento estão indicadas na Tabela
17.
180
Tabela 17 - Quadro comparativo entre os tipos de cozimento e o número kappa e a
DQO.
Hardwood
Softwood
Tipo
de Deslignificação
DQO
DQO
cozimento
Uso de ozônio
Kappa
kappa
(kgO2/ADT)
(kgO2/ADT)
Convencional
Convencional
Deslignificação-O2
Modificado
Modificado
Modificado
(estendido)
Modificado
(estendido)
18
38
30
63
13
27
15
32
16
34
20
42
10
15
12
25
13
26
15
30
10
15
10
15
ND
3
ND
6
(1)
Convencional
Deslignificação
O2 e O3
ND – não disponível
(1)
Após branqueamento com ozônio
Fonte: IPPC (2000)
Geração e emissão de compostos orgânicos clorados
As discussões sobre a geração destes compostos na fabricação de celulose ocorrem
há algum tempo, e a percepção dos impactos destes subprodutos clorados conduziu
praticamente à eliminação do uso do cloro molecular no branqueamento na Europa.
O não uso do cloro resultou na virtual eliminação da formação de dioxinas e furanos,
bem como declinou sensivelmente a geração dos demais compostos aromáticos
clorados (Tabela 18).
181
Tabela 18 - Valores de AOX em função do tipo de cozimento, deslignificação,
branqueamento e carga de dióxido de cloro aplicada.
Softwood
Hardwood
Seqüência de
Cozimento
branqueamento kappa ClO2 AOX kappa ClO2 AOX
Convencional
Conv.
+
deslign.
Modif.
deslign.
95
2
-
-
-
D(EOP)DED
16
60
0,8
13
40
0,5
10
30
0,3
10
30
0,3
ZD
ND
10
0,1
ND
5
0,1
ZP
ND
0
0
ND
0
0
D
+
deslign.
Modif.
30
+ D(EOP)D(EP)
deslign.
Conv.
D(EOP)DED
+
Valores de ClO2 e AOX expressos em kg/t
ND – Não disponível
D(dióxido); E (extração);O (oxigênio); P (peróxido) e Z (ozônio)
Fonte: IPPC (2000)
A presença de cloretos nos filtrados em decorrência do uso de dióxido de cloro
acarreta dificuldades para o fechamento dos circuitos do branqueamento devido a
problemas de corrosão nos equipamentos.
Valores de DQO das águas residuárias geradas em diferentes etapas do
processamento industrial
Os menores valores reportados de DQO para águas residuárias após a decantação
primária são de 25 a 30 kgO2/ADT e 17,3 a 21,7 kgO2/ADT para polpas softwood e
hardwood respectivamente. Valores típicos estão indicados na Tabela 19.
182
Tabela 19 - DQO nas águas residuárias em diferentes etapas do processo.
Estágio/processo
DQO (kgO2/ADT)
Preparo de madeira
1 a 10
Condensados
2a8
Derrames
2 a 10
Perdas na lavagem
6 a 12
Branqueamento
15 a 65
Total
31 a 105
Fonte: IPPC (2000)
Emissões de nutrientes e de metais
Os nutrientes encontrados nas águas residuárias provêm da madeira, dos insumos
químicos e da adição de nitrogênio (N) e fósforo (P) no tratamento. Os valores
médios de nitrogênio e de fósforo encontrados em efluentes brutos são 0,2 a 0,4 kg
(como NTK) e 0,05 a 0,10 kg P por ADT, respectivamente.
Do mesmo modo que os nutrientes, os metais também estão presentes na madeira e
nos insumos químicos. As emissões usuais de metais estão indicadas na Tabela 20:
Tabela 20 - Emissões hídricas de metais na produção de polpa branqueada e não
branqueada.
Polpa
Cd
Pb
Cu
Cr
Ni
Zn
Não branqueada
0,03
0,3
0,5
0,2
0,4
5
Branqueada
0,1
0,4
1
0,7
0,9
15
Valores expressos em g/ADT
Fonte: IPPC (2000)
183
5.2.3
As principais emissões são provenientes das seguintes áreas/processos: preparo de
madeira; cozimento, lavagem da polpa, branqueamento, recuperação de produtos
químicos, evaporação, caldeiras (recuperação, biomassa e auxiliares), forno de cal e
secagem da polpa.
As emissões consistem de TRS, material particulado, NOx, CO, CO2, SO2 e VOC
(terpenos).
Caldeira de recuperação
A caldeira de recuperação é a maior fonte de emissão atmosférica em uma fábrica de
celulose, principalmente no que se refere a enxofre (SO2), material particulado
(sulfato e carbonato de sódio), TRS e NOx.
As emissões de enxofre podem ser reduzidas em até 80% quando o teor de sólidos no
licor negro evaporado aumenta de 65-67% a 64-76%, devido à elevação da
temperatura da fornalha e de melhores condições de queima. Em contrapartida,
temperaturas altas favorecem o aumento das emissões de NOx.
O fundido gerado no fundo da caldeira de recuperação, denominado de smelt - é
composto basicamente de carbonato e de sulfeto de sódio. Durante a redução do
enxofre a sulfeto pode ocorrer a formação de gás sulfídrico, que pode ser carreado
pelos gases quentes na saída da caldeira se a mistura ou fornecimento de oxigênio
dentro da fornalha não forem suficientes para promover a sua oxidação.
Na zona oxidante, o dióxido de enxofre reage com o sódio, formando o sulfato de
sódio. As temperaturas altas da fornalha reduzem as emissões de sulfeto de
hidrogênio e elevam as de sulfato de sódio.
184
Uma visão conceitual das principais reações que ocorrem na caldeira de recuperação
são mostradas na Figura 51.
N2, H2O, CO2 , SO2 , O2 , NOx
NaCl, HCl , Na2SO4, (CO, H2S)
Vapor
Água
Ar terciário
Zona oxidante
Na, SO2 , O2 # Na2SO4
H2S, O2 # SO2.H2O
H, C, O # CO2, H2O, CO
1050 oC
Ar secundário
H2O , C, Na, NaOH , H2S
Licor
negro
CO, CO2
Queima
Zona redutora
NaOH, Na, H2S
Ar primário
Na2SO4 , C, O2
Na2S, Na2CO3, CO2
800 oC
Smelt
Na2S , Na2CO3, Na2SO4, NaCl
Figura 51 - Principais reações que ocorrem na caldeira de recuperação.
Fonte: IPPC (2000).
O material particulado retido pelo precipitador eletrostático da caldeira - composto
basicamente por sulfato de sódio, é adicionado novamente ao licor negro. De forma
complementar, este tipo de caldeira pode dispor de lavadores de gases para
abatimento do SO2, que operam com pH entre 6 e 7, controlado pela adição de
NaOH ou licor branco fraco ou oxidado.
Os valores típicos de emissão das caldeiras de recuperação são apresentados na
Tabela 21.
185
As emissões de NOx são dependentes do conteúdo de nitrogênio no licor negro e do
controle de excesso de ar na combustão. As emissões características de NOx são
cerca de 1 a 2 kg/t. A redução das emissões de NOx pode ser obtida alterando-se o
sistema de fornecimento de ar e otimizando-se as condições de queima. Em termos
de emissões específicas, os valores usuais estão entre 50 e 80 mgNOx/MJ , no
entanto,
em caldeiras novas, estes valores podem ser menores do que 40
mgNOx/MJ.
A produção de gás na caldeira oscila entre 6.000 a 9.000 Nm3 (base seca) por
tonelada de polpa. A geração de vapor é cerca de 13 a 18 GJ/t. Devido ao menor
rendimento da polpação dos processos que utilizam madeira softwood, há também
menor produção de vapor. O fechamento de circuitos por sua vez, permite aumentar
a geração (recuperação) de energia.
Forno de cal
No forno de cal ocorre o processo de re-caustificação da lama de cal (carbonato de
cálcio) para produzir óxido de cálcio que será utilizado na conversão do carbonato de
sódio em NaOH. Este processo é conduzido em fornos rotativos alimentados por
combustível em temperaturas que oscilam entre 800 até cerca de 1.100 oC.
As vazões de gases são de aproximadamente 1.000 Nm3/t (base seca) e a demanda
de energia é cerca de 1,5 a 1,8 GJ/t de polpa.
As principais emissões do forno de cal são material particulado, óxidos de
nitrogênio, TRS e dióxido de enxofre.
186
Tabela 21 - Emissões atmosféricas típicas da caldeira de recuperação e forno de cal.
SO2
Material
(S)
particulado
Sem lavador de gases mg/Nm3
100 a 800
10 a 200
– 63 a 65% sólidos no mg/MJ
60 a 250
Unidade
Caldeira
NOx (NO2)
TRS
(S)
de
recuperação
< 10
50 a 80
1a4
0,1 a 1,8
0,6 a 1,8
< 0,05
Com lavador de gases mg/Nm
20 a 80
10 a 200
100 a 260
< 10
10 a 25
licor negro
kg/ADT
100 a 260
3
licor negro
50 a 80
kg/ADT
0,1 a 0,4
0,1 a 1,8
0,6 a 1,8
< 0,05
3
Sem lavador de gases mg/Nm
10 a 100
10 a 200
100 a 260
< 10
12 a 30
licor negro
kg/ADT
Unidade
50 a 80
0,2 a 0,5
0,1 a 1,8
SO2
Material
(S)
particulado
0,6 a 1,8
NOx (NO2)
< 0,05
TRS
(S)
Forno de cal
mg/Nm3
Óleo combustível
mg/MJ
kg/ADT
Óleo combustível e
NCG
5 a 30
2,5 a 16
0,002 a
0,003
mg/Nm3
150 a 900
mg/MJ
80 a 740
kg/ADT
0,1 a 0,6
20 a 150
(200 a 600)
240 a 380
< 50
130 a 200
0,01 a 0,1
0,2 a 0,3
< 0,03
(0,1 a 0,4)
20 a 150
(200 a 600)
0,01 a 0,1
< 50
ND
< 0,03
(0,1 a 0,4)
20 a 150
3
mg/Nm
Gás
mg/MJ
kg/ADT
(200 a 600)
ND
380 a 600
< 50
200 a 320
0,01 a 0,1
0,3 a 0,4
< 0,03
(0,1 a 0,4)
ND- Não disponível
Valores com precipitador eletrostático e Valores entre parênteses – só com lavadores
de gases
Fonte: IPPC (2000)
187
As emissões de dióxido de enxofre são provenientes do enxofre presente no
combustível e do carreamento de enxofre na lama de cal. Uma fração do dióxido de
enxofre reage com o sódio gerando sulfato de sódio e parte, pode ser adsorvida nas
partículas de carbonato de sódio presentes no forno.
A redução das emissões de dióxido de enxofre pode ser obtida controlando-se o teor
de enxofre nos combustíveis ou usando-se lavadores de gases para remover os
compostos presentes nos gases antes da queima (quando estes forem incinerados no
forno de cal).
As emissões de TRS são constituídas principalmente de H2S e sua formação dentro
do forno é função do residual de sulfeto de sódio na lama de cal. O controle,
portanto, pode ser feito pelo ajuste do excesso de ar e pela lavagem adequada da
lama de cal, visando reduzir a contaminação com sulfeto.
O controle do material particulado é feito com precipitadores eletrostáticos, que
retêm as partículas de carbonato de sódio condensadas nos gases de exaustão.
A emissão de óxidos de nitrogênio está correlacionada com a presença de nitrogênio
no combustível. Tanto metanol quanto os gases não condensáveis (GNC) aumentam
a formação do NOx. As emissões dos gases nitrogenados estão em torno de 900
mg/m3 quando são incinerados metanol e GNC juntamente com combustíveis fósseis.
Caldeiras de biomassa e caldeiras auxiliares
As cascas e cavacos podem ser usados para a geração de energia. As cascas (com
teor de sólidos de 45%) têm poder calorífico entre 7 a 8 GJ/t e baixos teores de
enxofre.
188
Devido às baixas temperaturas na fornalha, a emissão de gases nitrogenados é menor
do que quando outro combustível é utilizado, com valores médios entre 70 a 100
mgNOx/MJ.
O excesso de oxigênio durante a queima permite reduzir a formação de NOx, mas,
por outro lado, aumenta as emissões de VOC e CO. Considerando-se o poder
calorífico das cascas em torno de 7 MJ/t, a faixa de emissão de NOX é de 0,3 a 0,7 kg
por tonelada de cascas. O limite inferior é obtido com controle das condições de
combustão e com tratamento adicional com amônia (SNRC).
As emissões de material particulado podem ser reduzidas a níveis de 20 a 40
mgMP/Nm3 (base seca-11% de O2) com o uso de precipitadores eletrostáticos
(valores específicos na faixa de 0,1 a 1 kgMP/t).
As caldeiras auxiliares à base de óleo, carvão ou gás são usadas para complementar a
demanda de energia em fábricas integradas, devido ao adicional necessário para
fabricação de papel.
As emissões dependem do tipo de combustível, da tecnologia de queima e do
controle de combustão na fornalha.
Emissão de substâncias odoríferas
As substâncias odoríferas compõem-se de sulfeto de hidrogênio, metil mercaptanas,
dimetil sulfeto e dimetil dissulfeto. Normalmente, são denominadas como TRS –
total reduced sulphur. Estas substâncias são divididas em concentradas (teor de
enxofre > 5 g/m3) e diluídas (teor de enxofre < 0,5 g/m3).
Os gases concentrados provêm do digestor e da evaporação e do arraste dos
condensados, representando um volume de cerca de 25 m3/t de polpa. Estes gases são
coletados e incinerados no forno de cal, caldeira de recuperação ou em queimadores
dedicados (específicos).
189
A incineração no forno de cal é vantajosa, pois evita a necessidade de outra unidade
de queima e os gases de enxofre podem ser absorvidos pelos sais presentes na
fornalha.
Em média, 15% do combustível usado no forno de cal pode ser substituído pelos
gases coletados no processo, no entanto, as variações no seu poder calorífico podem
dificultar o controle da calcinação e, por conseguinte, a qualidade e a uniformidade
da cal produzida. A separação do metanol destes gases e a sua injeção na forma
líquida podem minimizar este impacto.
Os gases diluídos provenientes da impregnação de cavacos com vapor, da depuração,
da lavagem, do tanque dissolvedor e da ventilação de tanques que contém licor
negro, são gerados em volume correspondente a cerca de 2.000 a 3.000 m3/t de polpa
e apresentam teores de enxofre de 0,2 a 0,5 kg S/ADT.
Estes gases podem ser incinerados na caldeira de recuperação, no forno de cal ou ser
absorvidos em lavador de gases. O lavador é eficiente principalmente para remoção
do gás sulfídrico. A incineração na caldeira de recuperação pode requer modificações
na sua forma de operação. Em algumas instalações, tanto os gases diluídos quanto os
concentrados são incinerados na caldeira de recuperação.
Durante o cozimento e a evaporação, parte das substâncias odoríferas são
transferidas para os condensados, que contém metanol e outros compostos que
consomem oxigênio (geradores de DBO). Estes condensados podem ser tratados em
colunas de arraste e reutilizados no processo. O excedente é encaminhado para o
tratamento de águas residuárias.
Emissão de gases com cloro
Estes gases são oriundos do processo de branqueamento com compostos clorados e
do processo de fabricação do dióxido de cloro. Os compostos clorados gerados nestas
190
fontes são parcialmente absorvidos em lavadores de gases antes do seu lançamento
para a atmosfera.
5.2.4
Geração de resíduos sólidos
A produção de celulose gera vários tipos de resíduos orgânicos e inorgânicos.
Os principais resíduos inorgânicos são dregs e lama de cal do processo de
recuperação.
O preparo de madeira dá origem às cascas, enquanto o tratamento de águas
residuárias gera lodo com fibras, lodo biológico e uma fração inorgânica removida na
decantação primária. Parte da fração orgânica, como cascas e demais resíduos da
madeira (finos) pode ser utilizada para recuperação de energia por meio da queima
em caldeiras.
Em algumas fábricas, o lodo gerado no tratamento de águas residuárias é incinerado
(Harila et al, 1999).
As cinzas provenientes da queima dos resíduos orgânicos podem ser utilizadas nas
florestas para repor parte dos nutrientes, desde que o teor de metais pesados permita
este tipo de aplicação.
A maior fração dos resíduos sólidos é composta pelo lodo gerado no tratamento de
águas residuárias. O lodo biológico e o físico-químico são de difícil desidratação. O
tratamento do lodo é feito normalmente em várias etapas, iniciando pelo
adensamento seguido pelo condicionamento e desidratação. O teor de sólidos do lodo
biológico pode ser aumentado quando ele é misturado com o lodo gerado no
tratamento primário, que é rico em fibras. O lodo misto pode ser desidratado a níveis
de 25 a 35% de sólidos secos utilizando-se filtros-prensas e de 40 a 50% com
equipamento tipo “screw-press” precedido de pré-tratamento com vapor.
191
O ganho energético da incineração pode ser nulo ou até negativo se o teor de sólidos
do lodo estiver abaixo de 40% ou se o conteúdo de compostos inorgânicos for
elevado. A incineração permite reduzir drasticamente o volume do lodo e as cinzas
geradas devem ser dispostas adequadamente, normalmente, em aterros próprios.
Os dados relativos à geração de resíduos ainda são limitados e os valores reportados
por algumas fábricas suecas e finlandesas variam enormemente. Os valores
reportados para processo kraft, em base seca são mostrados na Tabela 22.
Tabela 22 - Geração de resíduos sólidos em industrias de papel e celulose-processo
kraft.
Tipo de Polpa
Resíduos Inorgânicos (kg/ADT) Resíduos Orgânicos (kg/ADT)
Não Branqueada
30 a 60
20 a 60
Branqueada
40 a 70
30 a 60
Fonte: IPPC (2000)
5.2.5
Consumo de produtos químicos
O consumo de produtos químicos varia de fábrica para fábrica. Além disso, em
alguns casos, estes números são considerados confidenciais. Os valores reportados na
literatura estão indicados na Tabela 23:
192
Tabela 23 - Consumo de produtos químicos para a produção de polpa kraft.
Consumo (kg/t)
Consumo (kg/t)
Insumo
Polpa kraft não branqueada
Polpa kraft branqueada
NaOH
10 a 20
25 a 50
O2
5 a 25
NaClO3
20 a 50
EDTA
0a4
SO2
2 a 10
H2O2
2 a 30
O3
0a5
MgSO4
0a3
CaO
5 a 10
5 a 10
Fonte: IPPC (2000)
Para os principais produtos químicos usados no processo, no caso sódio e enxofre, é
recomendável que seja feito o balanço de massa destes elementos como forma de
minimizar as perdas, reduzir as emissões e a reposição, uma vez que vários insumos,
inclusive a própria madeira, contêm enxofre e sódio, assim como a produção de
dióxido gera sais à base de sódio e de enxofre.
5.2.6
Consumo de energia
A energia é consumida basicamente para o aquecimento, para o transporte e para a
evaporação de fluidos. Parte da energia térmica é utilizada para aquecimento e
controle das reações químicas no cozimento e branqueamento. A energia elétrica é
utilizada principalmente para o bombeamento.
O consumo de energia é dependente da tecnologia utilizada, da configuração do
sistema e da eficiência do controle operacional.
193
A produção de polpa requer aproximadamente de 10 a 14 GJ/t de energia térmica
(não computada a fração utilizada para geração de energia elétrica nas turbinas a
vapor). O consumo de energia elétrica oscila entre 600 – 800 kWh/ADT, incluindose a secagem da polpa. Para esta etapa, cerca de 50% da energia elétrica é consumida
no bombeamento. Para fábricas integradas, este consumo é cerca de 950 – 1.300
kWh/t.
Embora o processo de produção de celulose seja grande consumidor de energia, a
maior parte é gerada internamente a partir da queima de subprodutos oriundos de
fontes renováveis, no caso, lignina e cascas. Parte da energia pode ser reaproveitada
em diferentes etapas do processo para produção de água quente e água morna. O uso
de combustíveis fósseis complementa a necessidade de energia, como por exemplo, o
uso de óleo no forno de cal.
Configurações típicas de fábricas não integradas consistem de turbinas a vapor
interligadas com as caldeiras de recuperação e de biomassa. Parte da energia contida
no vapor é utilizada nas turbinas (vapor de alta pressão) para geração de energia
elétrica e parte (vapor de média e de baixa pressão) é utilizada para aquecimento das
unidades de processo.
A incineração das substâncias odoríferas coletadas no processo (no forno de cal e/ou
na caldeira de recuperação) pouco contribui para o balanço energético da fábrica e
sua queima é feita basicamente por razões ambientais.
Em fábricas integradas, a demanda adicional de energia deve ser suprida com
caldeiras auxiliares com ou sem turbinas a vapor.
O consumo de energia para a produção de insumos químicos pode ser alta, variando
de 10 kWh por quilo de produto para o dióxido de cloro e ozônio; 3,5 kWh para
produção de peróxido e 1,6 e 0,4 kWh para cada quilo de álcali e oxigênio
produzidos, respectivamente.
194
Valores típicos de consumo de energia no tratamento de águas residuárias são de
cerca de 46 kWh/t para sistemas de lodos ativados.
5.2.7
Geração de ruído
As principais fontes de ruído são o descascamento e picagem da madeira, e por isso,
normalmente estas áreas são providas de isolamento acústico.
Válvulas de alívio de pressão de vapor também são fontes de ruído.
Os valores limites para ruído no entorno das fábricas depende da legislação local. No
caso de indústrias na Suécia, por exemplo, o valor máximo permitido a 500 m da
fábrica são 50 dB (A) (à noite). No Brasil, a Norma NBR 10.151 apresenta os
limites admissíveis para os períodos diurnos e noturnos em diferentes ambientes.
Para áreas predominantemente industriais, o valor máximo recomendado é 60 e
70dB(A), para o dia e para à noite, respectivamente. Em áreas mistas, estes valores
50 e 65 dB(A) (ABNT, 2000).
5.3 BAT PARA O PROCESSO KRAFT
O processo kraft ou sulfato, utilizado para produzir 80% da polpa no mundo, é o
mais importante dos métodos de produção de celulose empregados atualmente. A
importância do processo sulfito vem decaindo constantemente nos últimos anos e
hoje em dia, menos de 10% da produção mundial é obtida com este método. O termo
“sulfato” é derivado do “make-up” com sulfato de sódio, feito no circuito de
recuperação para compensar as perdas de produtos químicos. O processo kraft pode
ser usado com qualquer tipo de madeira; possibilita uma eficiente recuperação de
produtos químicos e a polpa produzida possui características de resistência
superiores àquela obtida no processo sulfito. Por outro lado, o processo kraft produz
emissões de substâncias odoríferas .
195
Na polpação kraft, as águas residuárias geradas; as emissões atmosféricas (incluindo
compostos reduzidos de enxofre – TRS) e o consumo de energia são os principais
aspectos a considerar. Em alguns países, os resíduos sólidos também são
considerados relevantes.
As principais matérias-primas são recursos renováveis (madeira e água) e insumos
químicos para o cozimento e o branqueamento. As águas residuárias originárias nas
unidades de branqueamento, que utilizam derivados de cloro, contém compostos
organoclorados - medidos como AOX. Alguns compostos presentes nas águas
residuárias apresentam efeitos tóxicos em organismos aquáticos; a cor afeta o hábitat
das espécies e os nutrientes (nitrogênio e fósforo) podem contribuir para a
eutrofização dos corpos d’água. Metais extraídos da madeira são descarregados em
baixas concentrações, mas devido às vazões elevadas, as cargas podem ser
significativas. Uma redução considerável na emissão de compostos organoclorados e
não clorados tem sido obtida por meio de modificações nos processos de produção.
Segundo o IPPC (2000) são consideradas BAT para polpação kraft:
•
Descascamento a seco da madeira;
•
Aumento da deslignificação antes do branqueamento por meio de cozimentos
estendidos ou modificados e adição de estágios de oxigênio;
•
Lavagem de massa marrom altamente eficiente e fechamento do circuito de
depuração marrom;
•
Branqueamento ECF (Elemental Chlorine Free) com baixa emissão de AOX ou
TCF (Totally Chlorine Free);
•
Recirculação (fechamento de circuito) de algumas águas residuárias do
branqueamento, principalmente as alcalinas;
•
Sistemas eficazes de monitoramento, contenção e recuperação de derrames ;
•
Arraste (stripping) e reutilização do condensado da evaporação;
•
Capacidade suficiente da unidade de evaporação de licor negro e da caldeira de
recuperação para absorver a carga adicional de licor e sólidos secos;
•
Coleta e reutilização da água de refrigeração;
196
•
Instalação de tanques com capacidade adequada para estocar derrames de licores
e condensados contaminados, visando evitar picos de carga e conseqüentes
quedas de desempenho da estação de tratamento de águas residuárias;
•
Tratamento biológico das águas residuárias.
A Tabela 24 apresenta as principais características das águas residuárias das
indústrias de produção de polpas kraft branqueadas e não branqueadas que utilizam
as BATs.
Tabela 24 - Características das águas residuárias.
DQO
DBO
KgO2/
KgO2/
ADT
ADT
30 a 50
8 a 23
25 a 25
5 a 10
Vazão
3
m /ADT
SST
AOX
N Total
P Total
Kg/ADT
Kg/ADT
0,3 a 1,5
0,6 a 1,5
< 2,5
0,1 a 0,25
0,01 a 0,03
0,2 a 0,7
0,3 a 1,0
-
0,1 a 0,2
0,01 a 0,02
Kg N/ADT Kg P/ADT
Polpa
branqueada
Polpa não
branqueada
DQO: Demanda Química de Oxigênio
DBO: Demanda Bioquímica de Oxigênio
SST: Sólidos Totais em suspensão
N total: Nitrogênio Total = Nitrogênio Orgânico + Nitrogênio Amoniacal + Nitrito +
Nitrato
AOX: Compostos Organohalogenados Adsorvíveis
P Total: Fósforo Total
Estes valores referem-se a médias anuais. A vazão de águas residuárias é estimada
assumindo-se que a água não contaminada (refrigeração, etc) é descartada em separado.
Os valores consideram somente a produção de celulose; em fábricas integradas, os valores
das emissões geradas na produção de papel devem ser adicionados, conforme o “mix” de
fabricação.
Fonte: IPPC (2000)
As emissões atmosféricas oriundas de diferentes fontes são consideradas como outro
importante problema ambiental. Elas são originadas na caldeira de recuperação,
forno de cal, caldeiras auxiliares, estocagem de cavacos, digestor, lavagem,
branqueamento, evaporação, depuração, preparação de licor branco e de diversos
tanques. Além disso, várias emissões difusas escapam de diferentes pontos do
processo. As fontes principais são a caldeira de recuperação, o forno de cal e as
197
caldeiras auxiliares. As emissões consistem basicamente de óxidos de nitrogênio,
compostos de enxofre como o dióxido de enxofre, compostos reduzidos de enxofre e
material particulado.
As BATs para reduzir emissões atmosféricas são:
•
Coleta e incineração de compostos reduzidos de enxofre concentrados e controle
da emissão de SO2 resultante. Os gases concentrados podem ser queimados na
caldeira de recuperação, no forno de cal ou em queimadores específicos;
•
Coleta e incineração de compostos reduzidos de enxofre diluídos originados em
várias fontes e controle da emissão de SO2;
•
Minimização das emissões de TRS da caldeira de recuperação por meio de um
eficiente controle de combustão e medição de CO;
•
Minimização das emissões de TRS do forno de cal por intermédio do controle do
excesso de oxigênio, da utilização de óleo combustível com baixo teor de enxofre
e controle do residual de sódio solúvel na lama enviada ao forno;
•
Controle das emissões de SO2 da caldeira de recuperação por intermédio da
queima de licor com alto teor de sólidos e/ou utilizando um lavador de gases;
•
Redução das emissões de SO2 das caldeiras auxiliares utilizando cascas, gás, óleo
combustível com baixo teor de enxofre ou controle das emissões com lavador de
gases;
•
Utilização de precipitadores eletrostáticos para controlar emissões de
particulados nas caldeiras de recuperação, caldeiras auxiliares e forno de cal.
Os níveis de emissões atmosféricas associadas à aplicação combinada destas técnicas
em processos kraft para polpas branqueadas e não branqueadas são mostrados na
Tabela 25. Os valores correspondem a médias anuais, em condições normais de
operação. Os valores de emissões de caldeiras auxiliares não foram incluídos e serão
abordados em tópico específico.
198
Tabela 25 - Emissões atmosféricas típicas do processo kraft.
Material
NOx
SO2
Particulado
Kg S/ADT
Kg NO2/ADT
Kg MP/ADT
Polpa branqueada
e não branqueada
Fonte: IPPC (2000)
0,2 a 0,5
0,2 a 0,4
1,0 a 1,5
TRS
Kg S/ADT
0,1 a 0,2
A BAT para reduzir os resíduos sólidos é diminuir a geração e recuperar, reciclar e
reutilizar estes materiais, sempre que isto for tecnicamente viável. Sistemas de coleta
e estocagem intermediários, próximos às fontes geradoras, podem auxiliar a alcançar
estes objetivos. Quando o material recolhido não é reutilizável no processo, formas
alternativas de uso ou disposição externas são consideradas BAT (como incineração
de resíduos orgânicos em caldeiras adequadas para geração de energia).
Existem diversas técnicas disponíveis para reduzir o consumo de vapor e energia
elétrica e aumentar a geração interna destes insumos. Em fábricas de celulose não
integradas, que são auto-suficientes do ponto de vista energético, a energia térmica
gerada pela queima do licor negro e a incineração de cascas excede as necessidades
do processo industrial. Entretanto, é necessário utilizar óleo combustível para a
partida e em algumas delas também nos fornos de cal.
Os consumos de energia térmica e elétrica de fábricas kraft eficientes são
apresentados na Tabela 26.
199
Tabela 26 - Consumos de energia térmica e elétrica em fábricas kraft eficientes.
Consumo de energia térmica
GJ/ADT
Polpa branqueada;
fábricas não integradas.
Polpa branqueada;
fábricas integradas.
Polpa não branqueada;
fábricas integradas.
Consumo de energia
elétrica
MWh/ADT
10 a 14
0,6 a 0,8
14 a 20
1,2 a 1,5
14 a 17,5
1,0 a 1,3
Fonte: IPPC (2000)
5.3.1
Descascamento a seco
No descascamento úmido, as toras são colocadas em um tanque com água e as cascas
são removidas pelo atrito com a lateral de um tambor. Parte da água utilizada é
reciclada, porém parte é perdida por transbordamento para retirada das cascas
removidas.
As fábricas mais modernas já utilizam o descascamento a seco, onde a água é
empregada somente para lavagem e descongelamento (em climas frios) e é
efetivamente recirculada com geração mínima de águas residuárias. Este processo
produz cascas com baixos teores de umidade, que beneficiam o balanço energético
da indústria, além da quantidade de água requerida e de substâncias orgânicas
dissolvidas serem bem menores. A Tabela 27 mostra as características das águas
residuárias originárias de indústrias que utilizam o descascamento a seco e úmido.
200
Tabela 27 - Características das águas residuárias oriundas de indústrias que
utilizam descascamento úmido e a seco.
Volume de águas
Fósforo
Tipo de
DQO
DBO
residuárias
total
descascamento
/t
polpa
KgO
/t
polpa
KgO
2
2
m3/t polpa
g P/t polpa
Úmido
3 a 10
5 a 15
20 a 30
25 a 35
Seco
0,5 a 2,5
0,5 a 2,5
1 a 10
10 a 20
Fonte: IPPC (2000)
5.3.2
Cozimento modificado estendido para obter celulose com baixo número
kappa (em batelada ou contínuo)
A deslignificação antes da unidade de branqueamento é feita no digestor e em muitas
fábricas também, por meio da deslignificação por oxigênio. Portanto, estas
tecnologias devem ser analisadas em conjunto, pois do ponto de vista ambiental, o
essencial é o grau de deslignificação da polpa antes do branqueamento.
Visando reduzir o teor de lignina (baixo número kappa) na entrada do
branqueamento e assim diminuir o consumo de produtos químicos, a deslignificação
estendida (ou cozimento kraft modificado) foi introduzida na indústria no final dos
anos 70 e início da década de 80 do século XX. A redução do teor de lignina diminui
a descarga de poluentes e aumenta a quantidade de substâncias orgânicas enviadas
para a caldeira de recuperação. Diversos processos kraft modificados, contínuos e em
batelada, foram desenvolvidos e aplicados comercialmente.
Nos sistemas de cozimento contínuo, as três alternativas disponíveis são: o MCC
(Modified Continuous Cooking), o EMCC (Extended Modified Continuous Cooking)
e o ITC (Isothermal Cooking). No processo MCC, a área de cozimento do digestor é
dividida em duas, chamadas de zonas concorrente e contra-corrente. A carga de licor
branco é dividida entre estas. O propósito desta modificação é o de diminuir a
concentração inicial de álcali, mantendo-a constante durante o cozimento e uma
201
baixa concentração de lignina dissolvida na parte final do processo. O EMCC foi
desenvolvido a partir do MCC e a diferença consiste na injeção de licor branco na
zona de lavagem para estender a deslignificação no digestor.
A tecnologia mais recentemente desenvolvida é o ITC, que é um aperfeiçoamento do
MCC. Neste processo, a totalidade do vaso do digestor é usada para deslignificação,
o que possibilita cozimento em condições menos agressivas (menor temperatura),
preservando as propriedades das fibras. Dependendo do número kappa desejado, o
teor de produtos químicos é o mesmo ou levemente maior . Uma vez que o ITC
utiliza menor temperatura, não há aumento no consumo de vapor e o rendimento é
limitado.
Nos sistemas descontínuos ou por batelada existem três processos com aplicação
comercial: RDH (Rapid Displacement Heating), SuperBatch e EnerBatch. Nos
processos RDH e SuperBatch é feito um pré-tratamento (impregnação) do cavaco
com licor negro, visando reduzir o consumo de vapor e ao mesmo tempo aumentar a
sulfidez inicial e reduzir a carga de álcali efetiva. No processo EnerBatch é feito um
pré-tratamento do cavaco com licor branco seguido de um pré-tratamento com licor
negro. Todos estes processos possibilitam uma substancial economia de energia e
melhoram a qualidade da polpa.
O cozimento convencional tem seus limites de número kappa em torno de 30 a 32
para softwood e 18 a 20 para hardwood, estabelecidos para preservar a qualidade da
polpa. Com a aplicação das tecnologias descritas anteriormente, o número kappa
pode ser reduzido para 18 a 22 (softwood) e 14 a 16 (hardwood), mantendo-se o
mesmo rendimento e propriedades da polpa.
Um menor teor de lignina na polpa significa uma menor descarga de poluentes no
branqueamento, tanto de substâncias orgânicas quanto nutrientes. Uma unidade
kappa corresponde a cerca de 0,15% de lignina na polpa, portanto, a redução de uma
unidade kappa na entrada do branqueamento resulta numa diminuição de DQO de
cerca de 2 kgO2/ADT.
202
O cozimento estendido afeta diversos elementos do processo kraft, tais como:
•
Aumento do consumo de álcali ativo;
•
Aumento da quantidade de substâncias dissolvidas enviada para a caldeira de
recuperação;
•
Aumento da geração de calor na caldeira de evaporação;
•
Diminuição da demanda de produtos químicos no branqueamento;
•
Diminuição da carga orgânica oriunda das águas residuárias do branqueamento;
•
Diminuição do consumo de energia e vapor no cozimento e aumento do consumo
de vapor na evaporação em sistemas em batelada modificados.
O impacto da aplicação destas tecnologias é muito específico para cada fábrica, mas
de maneira geral, têm sido obtidas reduções do número kappa de 6 a 7 unidades para
softwood e 4 a 5 unidades para hardwood. Os investimentos necessários para
modificar as unidades de cozimento existentes giram em torno de US$ 5 milhões
para capacidade de 1.500 ADT/dia. Para obter a redução de DBO e DQO, a
eficiência de lavagem também deve aumentar, custando aproximadamente US$ 4
milhões adicionais. No processo ITC não há necessidade de instalação de
equipamentos adicionais para lavagem, se a modificação for feita sem aumento de
capacidade. Em indústrias que operam no limite da capacidade da caldeira de
recuperação, a perda de produção pode chegar a 8% se não forem adotadas medidas
para adequação ao aumento da carga de sólidos (ex: instalação de estágios adicionais
na evaporação para aumentar a concentração de sólidos secos no licor; adição de
antraquinona; aumento da capacidade da caldeira de recuperação).
A principal força motivadora para aplicação desta tecnologia é a redução na geração
de águas residuárias, embora também ocorra a diminuição do consumo de produtos
químicos no branqueamento. Este ganho deve ser comparado caso a caso com a
possível perda de rendimento e o conseqüente aumento no consumo de madeira, para
avaliar sua viabilidade.
203
5.3.3
Fechamento do circuito de filtrados na lavagem e depuração marrom
O sistema de filtrados na depuração marrom pode ser completamente fechado, o que
já é feito nas fábricas mais modernas. A tecnologia disponível para manuseio de
madeira e cozimento permite que menos de 0,5% de nós e “shives” (palitos) sejam
deixados na polpa após o cozimento. O fechamento contribui para redução dos
compostos orgânicos nas águas residuárias, que são incinerados na caldeira de
recuperação. A idéia é enviar o filtrado sem contaminação em contra-corrente ao
longo da linha de fibras, aumentando gradualmente a concentração de sólidos e
fazendo com que não haja geração de águas residuárias na depuração e lavagem.
Este procedimento pode ser adotado tanto em fábricas kraft novas quanto nas
existentes, porém poderá ser necessário substituir alguns equipamentos para reduzir o
consumo de água de lavagem e utilizar materiais mais resistentes à corrosão. Em
algumas indústrias pode haver necessidade de aumentar a capacidade de evaporação
do sistema de recuperação.
Os investimentos necessários giram em torno de US$ 6 milhões para fábricas novas e
US$ 8 milhões para as existentes. Os custos operacionais são cerca de US$ 300 a 500
mil/ano para capacidade de 1.500 ADT/dia. Um desenvolvimento importante nesta
área é a possibilidade de trabalhar a polpa com consistências maiores, o que reduz o
investimento necessário e o consumo de energia elétrica.
5.3.4
Após o cozimento, a polpa ainda contém lignina que deve ser removida antes do
branqueamento final, de forma seletiva, minimizando danos à parte celulósica e
perdas de rendimento. Cerca de 50% da lignina residual após a depuração marrom
pode ser removida pela adição de oxigênio em uma suspensão alcalina.
204
Neste processo, o oxigênio oxida o licor branco e o sulfato de magnésio é misturado
à polpa em um reator, tanto em alta (acima de 18%) quanto em média consistência
(em torno de 14%). O reator de deslignificação é pressurizado e a temperatura é
elevada para cerca de 100ºC. A deslignificação é feita em um ou dois estágios, após
o cozimento e antes do branqueamento, podendo atingir eficiências de 40 a 60%. O
filtrado (licor usado) é enviado em contra corrente para o sistema de recuperação de
produtos químicos.
Esta tecnologia pode ser adotada em indústrias novas ou existentes, mas não da
mesma forma e nem com os mesmos custos. A instalação pode reduzir a produção se
o sistema de recuperação não tiver capacidade suficiente. O consumo adicional de
vapor na evaporação é de até 4% para alta consistência e de 4 a 10% para média
consistência; a carga adicional de sólidos é de aproximadamente 70 kg/ADT para
softwood e 45 kg/ADT para hardwood; a geração de vapor com os sólidos adicionais
é cerca de 1,5 a 2,5% menor que o aumento da carga devido ao baixo poder
calorífico do licor proveniente da deslignificação com oxigênio.
Os maiores benefícios obtidos são a redução do consumo de produtos químicos no
branqueamento e da carga orgânica nas águas residuárias geradas na indústria (DQO
e compostos orgânicos clorados no caso de branqueamento ECF). As fábricas
modernas
são
sempre
projetadas
combinando
cozimento
modificado
e
deslignificação com oxigênio, portanto, os efeitos ao meio ambiente (DQO e AOX)
devem ser analisados em conjunto.
A Tabela 28 resume os números kappa obtidos com as diferentes tecnologias e
permite uma comparação grosseira das cargas orgânicas das águas residuárias
geradas .
205
Tabela 28 - Numero kappa e estimativa de DQO filtrada utilizando-se diferentes
tecnologias de deslignificação
Estimativa de DQO
Tecnologias de deslignificação
Kappa
Kappa
nos filtrados do
hardwood
softwood
Branqueamento (kgO2/t)
Hardwood
Cozimento convencional
Cozimento convencional +
deslignificação com oxigênio
Cozimento
Softwood
14 a 22
30 a 35
28 a 44
60 a 70
13 a 15
18 a 20
26 a 30
36 a 40
14 a 16
18 a 22
28 a 32
36 a 44
8 a 10
8 a 12
16 a 20
16 a 24
modificado/estendido
Cozimento modificado +
deslignificação com oxigênio
Fonte: IPPC (2000)
Os investimentos necessários para implantação desta tecnologia giram em torno de
US$ 35 a 40 milhões para uma capacidade de 1.500 ADT/dia e os custos
operacionais são US$ 2,5 a 3,0 milhões/ano. Entretanto, a deslignificação com
oxigênio reduz o consumo de produtos químicos no branqueamento, resultando numa
redução do custo de produção que depende do tipo de madeira utilizada. Em
indústrias existentes, a carga adicional de sólidos secos para a caldeira de
recuperação pode chegar a 10% (mais tipicamente entre 4 e 6%) e este mesmo
percentual é requerido como acréscimo de capacidade na caustificação e forno de cal.
Se não houver esta capacidade adicional disponível, normalmente ocorre uma
redução da produção da fábrica como um todo.
5.3.5
Branqueamento com ozônio
O branqueamento com ozônio (O3) está relacionado à produção de polpas ECF e
TCF e sua principal finalidade é aumentar o poder de deslignificação. O O3 é gerado
por meio de descargas elétricas em um fluxo de oxigênio, sendo bastante elevado o
investimento requerido para instalação. Uma vez que o teor de O3 obtido do oxigênio
206
é somente de 14 a 16%, é necessário produzir grandes volumes, fazendo com que o
custo operacional para viabilizar a sua implantação seja também elevado (devido ao
alto custo do oxigênio e do consumo de energia elétrica).
No branqueamento ECF, a substituição de ClO2 pelo ozônio reduz a carga de AOX
nas águas residuárias e na polpa, produzindo a polpa chamada de “ECF light”. No
TCF, o uso do ozônio no branqueamento é comum, assim como de outros produtos
químicos sem cloro, tornando com isso, menos complicado o fechamento do circuito
de filtrado dos estágios de lavagem. A instalação de um estágio (PO) pressurizado no
final da seqüência de branqueamento é outra opção para reduzir a carga de ClO2. Em
fábricas de polpa TCF, a utilização do estágio PO é bastante freqüente (Lachenal et
al. ,1999; Finchem, 1998 e Axgegard et al., 1997).
O investimento necessário para implantação de uma indústria ECF com uma
capacidade de 1.500 ADT/dia, gira em torno de US$ 15 milhões e o correspondente
custo operacional é de aproximadamente US$ 2 milhões/ano.
5.3.6 Branqueamento ECF
O branqueamento ECF (Elemental Chlorine Free) utiliza uma seqüência onde o ClO2
é geralmente o principal agente. A remoção da lignina ocorre em várias etapas (os
dois primeiros estágios retiram a lignina e os subseqüentes removem o resíduo e
fornecem acabamento ao produto).
O cloro elementar pode ser substituído pelo dióxido de cloro no primeiro estágio do
branqueamento porque o poder de oxidação e a seletividade destes compostos na
remoção de lignina são semelhantes. Reforçando os estágios de extração alcalina
com oxigênio e/ou peróxido de hidrogênio, obtém-se um efeito oxidante maior, o que
reduz a lignina residual a ser removida antes dos estágios finais com dióxido de
cloro.
207
A substituição do cloro pelo dióxido reduz a geração de compostos organoclorados e
elimina a formação de dioxinas, cujos efeitos ambientais são bastante adversos. Este
procedimento, entretanto, normalmente requer modificações na unidade de
branqueamento e também aumento da capacidade da unidade de dióxido de cloro. O
dióxido é o mais seletivo de todos os produtos normalmente utilizados no
branqueamento. Seu emprego isolado no primeiro estágio faz com que a carga total
de cloro efetivo tenha de ser aumentada e, portanto o uso de oxigênio e/ou peróxido
de hidrogênio nos estágios de extração é mais intensa.
Várias soluções técnicas foram testadas e algumas delas mostraram-se mais
apropriadas para produção em escala industrial (IPPC, 2000). O branqueamento ECF
é diferente para softwood e hardwood e em muitas indústrias, o conceito ECF é
adaptado às instalações existentes. Geralmente, para atingir a mesma alvura,
hardwood requer menos produtos químicos que softwood, o que normalmente
permite utilizar um número menor de estágios de branqueamento.
Os principais ganhos ambientais obtidos com esta tecnologia são:
•
Redução a níveis não detectáveis de 2,3,7,8 TCDD e 2,3,7,8 TCDF
(Tetraclorodibenzodioxina e Tetraclorodibenzofurano, compostos policlorados
suspeitos de causarem alterações mutagênicas em seres vivos). Entretanto, a
completa eliminação das dioxinas nas águas residuárias depende do número
kappa e da pureza do dióxido utilizado. Com kappa elevado e ClO2 com alta
concentração de Cl2 , a probabilidade de formação de dioxinas aumenta,
•
Eliminação dos clorofenóis prioritários propostos na regulamentação da USEPA United States Environmental Protection Agency a níveis não detectáveis,
•
Diminuição na formação de clorofórmio,
•
Diminuição na formação de compostos organoclorados (AOX) a níveis de 0,2 a
0,1 kg/ADT nas águas residuárias. Normalmente, níveis de AOX menores que
0,3 kg/ADT são facilmente alcançáveis por branqueamentos ECF.
208
A implementação de branqueamentos ECF tem imposto às indústrias um aumento da
utilização de substitutos para o Cl2, acarretando grande consumo de energia para
produção de ClO2, O3 e H2O2.
Os investimentos necessários para uma indústria com capacidade de 1.500 ADT/dia
giram em torno de US$ 10 milhões para novas instalações e de US$ 5 milhões para
as existentes. Os custos operacionais são de aproximadamente US$ 12 milhões/ano.
O principal motivador para este investimento é a redução das concentrações de AOX
na polpa e nos águas residuárias.
5.3.7 Branqueamento TCF
O branqueamento TCF (Totally Chlorine Free) é um processo que não utiliza
nenhum composto que contenha cloro. O uso deste tipo de branqueamento cresceu
em alguns países (Suécia e Finlândia) mesmo exigindo muitas modificações na
indústria. O peróxido de hidrogênio e o ozônio ou ácido peracético (PA) são os
produtos químicos normalmente empregados.
Garantido um número kappa adequadamente baixo após o cozimento estendido e a
necessária remoção dos metais de transição nos estágios de quelação, é possível
atingir níveis de alvura aceitos pelo mercado, utilizando somente o peróxido de
hidrogênio no branqueamento. Entretanto, a curva de dosagem de peróxido versus
alvura é quase horizontal para alvuras maiores (88 ISO), fazendo com que pequenas
alterações no número kappa causem altos custos de branqueamento ou
desclassificações de produto por alvura baixa.
Uma opção para reduzir o consumo de peróxido é a utilização de ozônio na
seqüência de branqueamento, num estágio anterior ao peróxido. O ozônio é muito
eficiente para reduzir o consumo de peróxido, viabilizando a obtenção de alvuras
altas. O ponto fraco do ozônio é que sua utilização em altas dosagens pode degradar
a polpa (ataque às cadeias de celulose).
209
Os perácidos estão se tornando comercialmente disponíveis, por exemplo, na forma
de ácido peracético. Este composto é um importante complemento quando utilizado
em um estágio anterior ao peróxido, substituindo o ozônio. Permite atingir alvuras
altas, mesmo com certas variações no número kappa. Seu inconveniente é o alto
custo
O branqueamento TCF é atualmente uma tecnologia bem estabelecida. Diversas
fábricas são capazes de utilizar o branqueamento ECF ou TCF dependendo da
demanda de mercado. Poucas fábricas produzem somente TCF. Os custos
operacionais maiores e a piora da qualidade do produto têm limitado a sua demanda,
decrescendo sua participação no mercado nos últimos anos.
O investimento necessário para implantação do branqueamento TCF, para uma
indústria com capacidade de 1.500 ADT/dia, gira em torno de US$ 8 milhões para
novas fábricas e de US$ 5 milhões para as existentes. Os custos operacionais são
consideravelmente superiores ao ECF (cerca de US$ 20 milhões/ano), devido ao
elevado custo dos produtos químicos utilizados.
A principal motivação para utilização do TCF é a redução das concentrações de
AOX nas águas residuárias e a não formação de compostos organoclorados.
5.3.8
Fechamento parcial da unidade de branqueamento
As descargas de águas residuárias antes da unidade de branqueamento são bastante
limitadas e se esta for total ou parcialmente fechada, o resultado será uma
significativa redução na descarga de compostos orgânicos, nutrientes e metais ao
meio ambiente.
O principal pré-requisito para o fechamento do branqueamento, que significa a
recirculação dos filtrados para a recuperação química, é a redução do fluxo
utilizando-se sistemas eficientes de lavagem da polpa. O fechamento pode ser
210
conseguido recirculando-se os filtrados em contra-corrente ao longo da seqüência, do
último estágio de branqueamento para a lavagem de massa marrom. Para que isto
seja possível é necessário aumentar as capacidades de estocagem e do sistema de
distribuição de filtrados.
É inevitável que a concentração de substâncias orgânicas dissolvidas e produtos de
reação aumente à medida que o filtrado circule nos estágios. A acumulação destes
sólidos dissolvidos causa um aumento considerável no consumo de produtos
químicos, podendo até inviabilizar a obtenção dos níveis de alvura necessários. Outro
fator complicador é que os ajustes de pH com ácido sulfúrico e soda cáustica têm
custos maiores devido à quantidade maior de filtrado circulante, podendo afetar o
equilíbrio sódio-enxofre da fábrica. A conclusão é que o fechamento completo do
branqueamento não é uma tecnologia viável até o momento, mas é possível criar dois
sistemas de recirculação do filtrado em contra-corrente, um ácido e um alcalino. O
filtrado alcalino pode ser usado para lavar a polpa antes do branqueamento,
resultando em uma considerável redução da geração de águas residuárias nesta
unidade.
Deve ser considerado ainda que o cálcio está presente na polpa e durante o
branqueamento oxidativo é formada uma quantidade substancial de ácido oxálico.
Quando o filtrado alcalino é usado para lavar a polpa vinda de um estágio ácido ou é
misturado com um filtrado ácido que contém cálcio e sódio, existe um grande risco
de haver precipitação de oxalatos. A tendência de precipitação do oxalato de cálcio é
diretamente proporcional à sua concentração, ou em outras palavras, quanto mais
fechado for o sistema, maior é o risco de incrustações. Este problema ainda não tem
solução e é muito difícil reduzir as vazões específicas de águas residuárias do
branqueamento a valores menores que 5 m3/t.
Além disso, o aumento da quantidade de cloretos pode causar corrosão nos
equipamentos se o sistema for fechado. Portanto, as fábricas que estão tentando
utilizar esta tecnologia são as que produzem TCF ou ECF utilizando pouca
quantidade de dióxido de cloro.
211
Geralmente esta tecnologia pode ser aplicada em indústrias novas ou existentes, mas
para estas o investimento é bastante elevado devido à necessidade de aumentar a
capacidade de armazenagem e circulação de filtrados. As indústrias mais novas já
utilizam menos água no processo, devido à maior eficiência dos equipamentos e por
terem um sistema de evaporação e de recuperação dimensionados adequadamente de
modo a permitir o fechamento parcial. Deve-se observar também que, no caso de
indústrias ECF existe um risco considerável de haver corrosão por cloretos na
caldeira de recuperação.
Os principais resultados obtidos com o fechamento do circuito são a redução da
DQO em 6 kgO2/ADT e da vazão específica de águas residuárias para valores de até
10 m3/ADT. Uma indústria reportou a redução de vazão para 5 m3/ADT e a
diminuição da DQO de 30 para 14 kgO2/ADT, havendo também redução da
toxicidade (IPPC, 2000)
As tentativas para fechamento do circuito de filtrados do branqueamento vem sendo
feitas desde 1993 em uma indústria localizada na Suécia, que produz polpa utilizando
bétula (IPPC, 2000). As instalações operaram alguns meses e, como conseqüência
das incrustações, parte do circuito de filtrados teve de ser reaberto no primeiro
estágio ácido para remover o filtrado com maior concentração de sódio. Após ajuste
das condições de processo, a indústria começou a operar com fechamento parcial do
circuito, caso raro para este tipo de indústria.
Os
investimentos
necessários
são
bastante
elevados,
englobando
o
redimensionamento de todo o sistema de circulação e armazenagem de filtrados e a
implantação de uma estratégia de gerenciamento do consumo de água. Não foram
obtidos ainda dados confiáveis sobre os valores envolvidos.
212
5.3.9
Coleta de derrames
As indústrias de celulose kraft forçosamente devem adotar medidas para reduzir as
descargas acidentais de licor do processo, uma vez que o tratamento de águas
residuárias, especialmente o biológico, pode ser severamente prejudicado pelas
descargas alcalinas.
O licor do processo é perdido de diversas maneiras (sistemas de selagem, válvulas,
separadores de nós, depuradores, bombas, manutenções, paradas e partidas, etc).
Portanto, as indústrias devem ser projetadas obedecendo os seguintes conceitos:
•
Coleta dos derrames de licor no mais alto teor de sólidos possível;
•
Retorno do licor e das fibras coletadas do processo;
•
Construção de bacias de contenção para isolar as áreas críticas do processo e
evitar cargas acidentais na estação de tratamento de águas residuárias ou
contaminação dos sistemas de drenagem de águas pluviais;
•
Monitoramento de condutividade e pH em locais estratégicos para detectar
perdas e derrames.
De maneira geral, as águas residuárias contaminadas e derrames devem ser coletados
em poços e bombeados para tanques de estocagem. Tipicamente, por razões
econômicas, são recolhidos licores com pelo menos 2-3% de sólidos dissolvidos. As
lavagens de piso e águas de selagem podem diluir o filtrado e tornar sua recuperação
inviável.
O condensado das unidades de cozimento e evaporação devem ser também
recolhidos para reutilização no processo. Estes condensados são classificados em
função do seu grau de contaminação: o mais contaminado tem poucas chances de ser
reutilizado no processo e provoca aumento da carga orgânica e da temperatura da
água residuária; os menos contaminados podem ser utilizados em substituição à
água.
213
Outra opção, também por razões ambientais, é utilizar uma coluna de arraste, para
separar o enxofre e os componentes orgânicos voláteis, purificando o condensado,
que poderá ser então ser utilizado em diversas aplicações no processo.
Esta técnica é aplicável tanto em fábricas existentes quanto em novas, entretanto o
controle efetivo de derrames é obviamente mais fácil de implementar em novas
instalações. De maneira geral, um gerenciamento adequado do processo, um sistema
de coletas adequadamente dimensionado e 5 a 10% de capacidade extra de
evaporação possibilita a redução de 3 a 8 kg DQO/ADT. Além disso, o risco de
distúrbios no sistema de tratamento de águas residuárias é minimizado.
O investimento necessário para uma indústria com capacidade de 1.500 ADT/dia é
de aproximadamente US$ 2 milhões; se houver necessidade de aumentar a
capacidade de evaporação, o investimento aumenta para cerca de US$ 6 milhões. Os
custos operacionais são de US$ 500 mil/ano.
5.3.10 Controle de processo e lavagem eficiente
O objetivo da lavagem da massa marrom é separar as fibras de compostos orgânicos
e inorgânicos dissolvidos, antes que a polpa deixe a área de cozimento para
possibilitar a recuperação dos produtos químicos utilizados.
O estágio de lavagem consiste na combinação de sucessivas diluições e prensagens
ou deslocamentos, que são utilizados por diversos tipos de equipamentos, tais como
filtros, prensas, difusores e outros. As prensas lavadoras, filtros pressurizados e
difusores apresentam melhor desempenho.
Uma vez que a lavagem nunca é 100% eficiente, sempre haverá um residual de
impurezas (“carry-over” ), que será transportado com a polpa e causará aumento do
consumo de produtos químicos no branqueamento.
214
As perdas na lavagem que utiliza um filtro convencional de tambor podem chegar a 8
kg DQO/ADT, enquanto que numa prensa podem alcançar 2 a 4 kg DQO/ADT (com
um rendimento de 96 a 98% na recuperação de licor negro).
Se a lavagem antes da deslignificação for eficiente, haverá uma redução no consumo
de oxigênio. Se for antes do primeiro estágio de branqueamento, haverá redução da
carga de compostos orgânicos, resultando em diminuição das concentrações de
AOX, DBO e DQO das águas residuárias.
Os investimentos necessários giram em torno de US$ 6 milhões para fábricas novas e
US$ 4 milhões para as existentes.
5.3.11 Arraste com vapor (“stripping”) e reúso dos condensados
O principal objetivo desta tecnologia é reduzir o consumo de água da indústria,
diminuir a carga orgânica a ser enviada para a estação de tratamento de águas
residuárias e reduzir as emissões de TRS.
A coluna de arraste com vapor (“stripper”) pode ser um equipamento separado ou
parte da unidade de evaporação. O condensado gerado na evaporação do licor negro
é enviado ao topo da coluna e o vapor vem do fundo, em contra-corrente. O vapor
d’água e os gases são enviados a um condensador de refluxo. Os gases não
condensáveis são enviados para incineração onde os compostos orgânicos e TRS são
destruídos por oxidação.
O condensado que não contém metais é particularmente útil para a lavagem no
branqueamento, quando se pretende fechar este circuito. Ele pode também ser
utilizado na lavagem de massa marrom, na caustificação, na lavagem de gases
(“scrubbers”) ou como água de “make-up” do licor branco.
215
O melhor local para reúso do condensado é na lavagem da polpa, em estágios
operando com circuito de filtrados fechado. Tipicamente, o consumo de água para
lavagem é 10 a 13 m3/ADT e são produzidos 6 a 9 m3/ADT de condensado (que é a
quantidade de água que pode ser economizada). A remoção de TRS chega a 97% e a
de metanol a 92%. Para esta tecnologia ser aplicada é necessário que os gases não
condensáveis sejam incinerados, a fim de evitar descargas de TRS na atmosfera.
Quando combinados, o reúso do condensado permite a economia de até 6 m3/ADT
de água e de gás natural ou óleo combustível para geração de energia uma vez que os
gases volatilizados (encaminhados para a queima) contém cerca de 8 a 12 kg de
metanol por ADT.
Os investimentos necessários para instalação do sistema giram em torno de US$ 3
milhões para uma indústria de 1.500 ADT/dia. Se a unidade de arraste é operada
separadamente da evaporação, os custos operacionais são cerca de US$ 700 mil/ano;
caso contrário, eles passam a ser de aproximadamente US$ 400 mil/ano.
5.3.12 Utilização de tanques com capacidade suficiente para armazenar fluidos
de processo quentes ou concentrados
As indústrias de celulose kraft necessitam minimizar descargas de fluidos quentes ou
concentrados, ou para evitar cargas de choque na estação de tratamento de águas
residuárias (principalmente no caso de processos biológicos) ou porque alguns destes
licores são importantes economicamente, devido ao seu poder calorífico ou aos
produtos químicos que contém.
Esta medida de controle de poluição está relacionada ao controle de derrames. Para
evitar cargas desnecessárias na estação de tratamento de águas residuárias, o
cozimento e a recuperação de licores e condensado devem ter pelo menos 30% de
capacidade volumétrica adicional para armazenagem, quando comparados a
processos tradicionais. Os fluidos são separados para evitar diluição dos licores
potencialmente recuperáveis. O controle dos volumes disponíveis é especialmente
216
crítico em situações de parada, partida e/ou distúrbios do processo. A demanda
depende da concentração; isto significa que o volume requerido é consideravelmente
superior em indústrias com baixa eficiência de lavagem da polpa marrom ou em
unidades de evaporação sem superconcentradores.
Os investimentos necessários chegam a US$ 1 milhão, para uma indústria com
capacidade de 1.500 ADT/dia (considerando a instalação de tanques, bombas e
tubulações).
5.3.13 Tratamento aeróbio das águas residuárias
Normalmente, as águas residuárias provenientes de indústrias de papel e celulose são
tratadas por processos aeróbios, tais como lagoas aeradas ou lodos ativados.
O tratamento biológico é precedido por tratamento primário que visa a remoção de
fibras e materiais em suspensão presentes na água residuária. Em alguns casos,
também são necessários sistemas de neutralização/equalização e resfriamento da
água residuária antes do tratamento biológico.
Maiores informações e dados sobre o tratamento de águas residuárias provenientes
de fábricas de celulose e papel, podem ser obtidas na publicação: “Industrial
Environmental Control – Pulp and Paper Industry” (Springer, 1993).
217
Neutralização, remoção de fibras,
caulim, Etc.
Lagoas aeradas
Decantação
Neutralização
x
Lodos ativados
x
x
Resfriamento
Remoção de carga orgânica
Figura 52 – Processos de tratamento de águas residuárias normalmente empregados
em indústrias de celulose e papel.
Fonte: IPPC (2000)
Lagoas aeradas
As lagoas vêm sendo preteridas em função das grandes áreas necessárias e da menor
eficiência de remoção de contaminantes em comparação com sistemas de lodos
ativados. As lagoas produzem menos lodo que o processo de lodos ativados, mas em
ambos os casos ele é difícil de desidratar, dificultando sua disposição final (requerem
maior quantidade de produtos químicos para facilitar a desidratação e maior consumo
de combustível, se a alternativa for a queima).
A eficiência de tratamento varia muito em função das características das águas
residuárias, dos parâmetros de projeto adotados e das condições de operação.
Tipicamente, as eficiências de remoção são de 40 a 85% para DBO, 30 a 60% para
DQO e 20 a 45% para AOX, sendo os limites superiores atingidos com os maiores
tempos de residência (superiores a 6 dias).
218
O investimento necessário varia muito em função do local da instalação, ficando na
faixa de US$ 15 a 20 milhões, para uma capacidade de 1.500 ADT/dia. Os custos
operacionais são de US$ 1,3 a 1,7 milhões.
Lodos ativados
A revisão bibliográfica e levantamentos feitos para a publicação do documento sobre
as melhores tecnologias disponíveis para a produção de celulose e de papel indicou
que na Europa, cerca de 60 a 75% dos processos de tratamento de águas residuárias
são sistemas de lodos ativados (IPPC, 2000). Suas principais vantagens são a alta
eficiência de tratamento, a possibilidade de controlar o processo (por exemplo, o
consumo de oxigênio) e o menor espaço requerido. As desvantagens são a alta
vulnerabilidade a distúrbios no processo (cargas de choque), alta produção de lodo
(resíduo) e custos operacionais elevados.
A eficiência de tratamento varia muito em função das características das águas
residuárias, do projeto do sistema e das condições de operação. Os valores típicos
estão na faixa de 85 a 98% de remoção de DBO, 60 a 85% de DQO e 40–65% de
AOX. Fósforo e nitrogênio são reduzidos em 40 a 85% e 20 a 50% respectivamente.
A eficiência global de remoção de SST é 85 a 90%. A Tabela 29 indica as
concentrações típicas dos efluentes dos sistemas de lodos ativados tratando águas
residuárias de indústrias de papel e celulose
219
Tabela 29 - Características típicas dos efluentes de sistemas de lodos ativados
tratando águas residuárias de indústrias de papel e celulose (processo kraft).
Parâmetro
Concentração
(mg/L)
DBO
DQO
SST
P Total
20 a 40
300 a 500
20 a 40
0,2 a 0,4
N Total
(NTK N+NO2+ N-NO3)
2a4
Fonte: IPPC (2000)
O investimento necessário para uma nova instalação é de US$ 19 a 24 milhões para
uma capacidade de 1.500 ADT/dia, sendo o limite menor para fábricas de polpa não
branqueada. Os custos operacionais são de US$ 2,0 a 2,6 milhões.
5.3.14 Tratamento terciário
Em alguns casos, o tratamento de águas residuárias tem que ser estendido a um nível
terciário, no qual os nutrientes, principalmente o fósforo, são removidos
por
precipitação e filtração ou sedimentação subseqüentes. Os produtos químicos
normalmente utilizados para este fim são sais de alumínio, de ferro e de cálcio. São
utilizados também polieletrólitos para auxiliar a sedimentação do precipitado. Em
paralelo à remoção de nutrientes também ocorre a remoção de DBO, a de DQO e
AOX.
Os resultados obtidos em estudos em escala piloto na Suécia mostraram que as
seguintes eficiências de redução podem ser obtidas: 80 a 90% de fósforo, 30 a 60%
de nitrogênio, 80 a 90% de DQO e 80 a 90% de AOX com este tipo de tratamento
(IPPC, 2000).
A precipitação do fósforo resulta em uma grande quantidade de lodo viscoso, muito
difícil de desidratar e dispor. Além disso, o custo dos produtos químicos é elevado.
O investimento necessário é de aproximadamente US$ 3 milhões para uma indústria
kraft com capacidade de 250.000 t/ano e US$ 4 milhões para 500.000 t/ano.
220
5.3.15 Aumento do teor de sólidos no licor negro
Na caldeira de recuperação, as substâncias inorgânicas são reduzidas e separadas
como “smelt” (principalmente como Na2S e Na2CO3) e as substâncias orgânicas são
oxidadas e, portanto, geram calor. Numa caldeira convencional, existe uma zona de
oxidação na parte superior e uma de redução na parte inferior da fornalha. O licor
negro concentrado é introduzido por meio de um ou mais bicos injetores na zona de
redução; o ar de combustão é suprido em diferentes níveis, como ar primário,
secundário e terciário (em sentido ascendente).
As emissões das caldeiras de recuperação consistem basicamente de particulados,
óxidos de nitrogênio e dióxido de enxofre. Os níveis destas emissões são mantidos
tão baixos quanto possível por intermédio da otimização dos parâmetros de
combustão como temperatura, ar, teor de sólidos do licor e o balanço químico.
O objetivo de melhorar a evaporação é conseguir o maior teor de sólidos (TS)
possível no licor a ser enviado para a caldeira. Após uma evaporação convencional, o
teor de sólidos fica próximo de 65%; com a instalação de um superconcentrador,
pode-se atingir até 80% (o TS
depende da espécie de madeira utilizada e da
temperatura; o valor máximo viável é limitado pelo aumento da viscosidade e pela
tendência de incrustação do licor – na prática, para eucalipto e outras “hardwoods”, é
difícil conseguir mais que 70%). Os valores de referência, visando a otimização do
balanço da fábrica são 72 a 73%, medidos logo após a evaporação (antes do
misturador da caldeira).
A redução das emissões de enxofre conseguida por meio do aumento do teor de
sólidos, eleva as emissões de particulados. Para compensar é necessário instalar
precipitadores eletrostáticos mais eficientes e, portanto, mais caros.
Os melhores resultados obtidos referem-se a reduções das emissões de enxofre para 5
a 50 mg S/Nm3 ou 0,1 a 0,3 kg S/ADT ou até mesmo quase zero porque mais sódio
será vaporizado e reagirá com o enxofre.
221
Quando se trabalha com altos teores de sólidos (TS > 80%), ocorre uma considerável
liberação de compostos de enxofre no último estágio da evaporação, que devem ser
coletados e incinerados. Além disso, o aumento do TS acarreta aumento das
emissões de NOx da caldeira de recuperação, se nenhuma medida de controle for
adotada.
Em indústrias existentes, o custo de modificar a evaporação e aumentar a
concentração do licor negro é função do teor de sólidos que se pretende alcançar,
como segue (considerando uma capacidade de 1.500 ADT/dia):
Aumentar a concentração de:
63% para 70%
US$ 1,7 a 2,0 milhões
63% para 75%
63% para 80%
O acréscimo de custos operacionais devido às modificações não é significativo,
sendo compensado pela economia de energia (de até 1,7%) e ganho de capacidade na
caldeira de recuperação.
5.3.16 Instalação de lavador de gases na caldeira de recuperação
Considerando somente os aspectos ambientais, esta medida pode ser aplicada
alternativamente ao item anterior, instalando-se um lavador de gases (“scrubber”)
para reduzir as emissões de dióxido de enxofre da caldeira de recuperação.
A eficiência de remoção de cloretos pela água fria é da ordem de 60 a 70% e o SO2 e
os particulados são também removidos. A lavagem é feita com água em pH 6-7,
ajustado pela adição de licor fraco ou licor branco oxidado. O SO2 reage com o licor
de lavagem, formando Na2SO3 e Na2SO4. Pode ser removido também TRS, na forma
de H2S. O licor de lavagem é recirculado, normalmente para a preparação de licor
branco.
222
A eficiência de remoção de SO2 é tipicamente maior que 90% e as emissões de
enxofre são reduzidas de 0,5 a 2 kg/ADT para 0,1 a 0,3 kg/ADT.
O equipamento geralmente é fornecido como um “pacote” pelo fornecedor e o
investimento necessário fica em torno de US$ 10 milhões. Os custos operacionais
são de cerca de US$ 500 mil/ano.
5.3.17 Coleta de gases não condensáveis diluídos para incineração na caldeira
de recuperação
O controle das emissões de TRS pode ser dividido em tratamento de gases não
condensáveis (GNC) concentrados, que contém cerca de 4 kg TRS/t (medido como
S) e GNC diluídos, que contém cerca de 0,5 TRS/t. Os GNC concentrados são
geralmente coletados no cozimento e evaporação e enviados a incineradores ou ao
forno de cal. Poucas indústrias incineram estes gases na caldeira de recuperação.
Um grande volume de GNC diluído é formado no manuseio de licores e lavagem da
polpa e a sua composição varia muito de indústria para indústria. A coleta é feita por
meio de tubulações e sopradores de gases e a incineração pode ocorrer com o ar
secundário ou terciário da caldeira de recuperação. Dependendo do volume e do
“layout” da indústria, pode ser necessário instalar diversos sistemas de destruição de
TRS. Como alternativa à incineração, pode-se utilizar lavadores de gases. A caldeira
de recuperação é capaz de destruir os compostos reduzidos de enxofre, porém é
somente uma das alternativas disponíveis.
A vazão de GNC gerada em uma indústria de 1.000 ADT/dia gira em torno de
50.000 a 100.000 m3/h, dependendo das características da mesma (com digestores
contínuos e difusores o volume é menor que com digestores em batelada e filtros
lavadores).
223
O investimento necessário para coleta e disposição final dos GNC diluídos na
caldeira de recuperação é de aproximadamente US$ 4,5 milhões, para uma planta de
1.500 ADT/dia. Os custos operacionais são de US$ 500 mil/ano.
5.3.18 Coleta de GNC concentrados e diluídos para incineração no forno de cal
Como mencionado anteriormente, os GNC concentrados podem ser incinerados em
equipamentos específicos dotados de lavadores de SO2, ou no forno de cal. Os GNC
concentrados contém cerca de 90% do volume de compostos de TRS gerados na
indústria.
Pequenos volumes de gases altamente concentrados são gerados em sistemas de
recuperação de terebentina, condensadores de vapor de “flash” em digestores
contínuos, tanques de estocagem de condensado contaminado, evaporadores e nos
sistemas de recuperação de calor dos digestores em batelada.
A vantagem de queimar estes gases no forno de cal é evitar a instalação de
queimadores adicionais, além de possibilitar que os compostos de enxofre sejam
absorvidos pela lama, reduzindo emissões de SO2. Entretanto, apenas certo volume
de enxofre pode ser absorvido pelo sódio gasoso, formando sulfato de sódio. Quando
esta capacidade é ultrapassada, ocorrem emissões de SO2 e este efeito é intensificado
quando da incineração de GNC.
Para minimizar este efeito pode-se reduzir o teor de enxofre do óleo combustível
e/ou retirar os compostos de enxofre dos GNC antes da queima.
Cerca de 10 a 15% do óleo combustível pode ser substituído pelo poder calorífico
dos GNC concentrados, porém a variação na energia gerada torna difícil manter
constante a qualidade da cal. A condensação de metanol após a coluna de arraste
pode minimizar o problema da variação da qualidade do gás, mas requer
investimentos adicionais.
224
Os investimentos para coleta e incineração são de aproximadamente US$ 5 milhões
para indústrias com capacidade 1.500 ADT/dia. Caso o metanol possa ser utilizado,
não haverá incremento de custos operacionais; caso contrário, pode-se esperar um
aumento de US$ 500 mil/ano.
5.3.19 Incineração de gases de enxofre reduzido em queimador específico
equipado com lavador para SO2
A queima dos GNC (ver item 5.1.3.18) pode também ser feita em incineradores
equipados com lavadores de SO2. Os investimentos necessários são de cerca de US$
10 milhões para indústrias com capacidade de 1500 ADT/dia e os custos
operacionais aproximadamente US$ 500 mil/ano. Existem indústrias onde estes
incineradores são utilizados apenas como “stand-by”, atuando quando ocorre alguma
falha nos sistemas principais.
5.3.20 Instalação de tecnologia de baixa emissão de NOx em caldeiras
auxiliares e forno de cal
Em indústrias de produção de polpa são utilizados diversos combustíveis como
cascas, carvão, óleo, lignina ou gás natural, normalmente acoplados a sistemas de
geração de energia. A queima destes combustíveis requer diversas medidas para
controle das emissões de particulados, SO2 e NOx.
A tecnologia de baixa emissão de NOx aplicada à queima de combustíveis sólidos
envolve principalmente a utilização de caldeiras com leitos fluidizados. Carvão e
lignina podem ser utilizados como combustível principal ou complementar neste tipo
de caldeira, onde um controle operacional rigoroso propicia baixas emissões de NOx.
Caldeiras convencionais a óleo ou gás natural devem ter projetos adequados e os
parâmetros de combustão devem ser controlados de forma a manter baixas as
225
emissões de NOx. O ar primário é injetado nos queimadores; os secundários e
terciários são injetados em separado para manter um apropriado balanço ar primário
versus ar secundário e versus ar terciário. Pode ser necessária ainda a injeção de ar
acima da chama principal para completar a queima do combustível.
A finalidade da alimentação de ar em diversas fases é queimar o combustível sem
excesso de ar, em atmosfera reduzida, de forma a:
•
Evitar que exista oxigênio para formação significativa de NOx.
•
Garantir que a temperatura da chama seja menor que a dos queimadores
tradicionais, diminuindo a formação de NOx.
Geralmente, as emissões variam em função do combustível. Em comparação aos
queimadores tradicionais com 250-500 mg NOx/MJ, as emissões podem ser
reduzidas para 120 a 140 mg NOx/MJ.
Os investimentos necessários são de aproximadamente US$ 800 mil e não há
variação nos custos operacionais.
5.3.21 Tecnologia SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) em caldeiras de
biomassa
Devido à baixa temperatura de combustão, as caldeiras de casca têm baixas emissões
de NOx, tipicamente na faixa de 70 a 100 mg NOx/MJ quando somente cascas são
queimadas.
Quando somente óleo é utilizado, as emissões variam de 100 a 150 mg NOx/MJ. O
excesso de oxigênio favorece a formação de NOx e, portanto, deve ser evitado; por
outro lado, pouco oxigênio aumenta o risco de emissões de CO e VOC.
226
O NO é gerado nas fornalhas tanto pela reação com nitrogênio no ar (que aumenta
com o aumento da temperatura de combustão) quanto pela oxidação do nitrogênio no
combustível. Uma parte do NO é oxidada para NO2.
No processo SNCR, o NO é reduzido pela uréia à nitrogênio, dióxido de carbono e
água, conforme indicado nas reações 1,2 e 3.
2NO + 2NH3 + ½ O2
3NO2 + 4NH3
7
2N2 + 3H2O
Reação 1
/2 N2 + 6H2O
Reação 2
Quando é utilizada uréia, ocorre primeiramente a seguinte reação, sendo a amônia o
produto:
(NH2)2CO + H2O
2NH3 + CO2
Reação 3
O equipamento para injeção de uréia ou amônia pode ser instalado em indústrias
novas ou existentes. Nestas últimas, será mais difícil conseguir condições ótimas de
reação, portanto o potencial de redução de emissões é menor.
A redução de NOx conseguida em uma caldeira de biomassa é de 30 a 50% por meio
da melhoria das condições de combustão (ver 5.1.3.20) e/ou aplicando o processo
SNCR. A emissão de NOx pode chegar a 40 a 60 mg NOx/MJ ou 100 a 200 mg/Nm3
e a de enxofre a 10 a 20 mg/MJ quando da queima de cascas.
Existem sistemas em operação desde o início dos anos 90 apresentando boa
eficiência, mas em alguns casos a solução de uréia tem causado danos à caldeira. Os
sistemas são de difícil controle devido às constantes alterações de carga requeridas.
Os investimentos necessários chegam a US$ 1 milhão e o custos operacional é
devido à aquisição da uréia (1 a 2 kg uréia por kg de NOx removido).
227
5.3.22 Tecnologia OFA (Over Fire Air Technique) em caldeiras de recuperação
As caldeiras de recuperação operam com atmosferas redutoras no fundo da fornalha,
o que faz com que a formação de NOx seja menor que em outros tipos de caldeira.
Mesmo assim, algumas modificações no sistema de alimentação de ar têm propiciado
reduções nestas emissões, por intermédio da limitação da quantidade de ar na zona
de combustão e instalando portas para injeção de ar nas zonas superiores da fornalha
(nível quaternário). A redução obtida depende do tipo de caldeira e da forma de
aplicação da tecnologia. Normalmente, ela é de 10 a 25%.
O investimento necessário para implantação é de aproximadamente US$ 2,5 milhões
e não há alterações nos custos operacionais.
5.3.23 Instalação de lavadores de lama mais eficientes na caustificação
A cal (CaO) é usada para caustificar o licor verde (Na2S + Na2CO3), transformando-o
em licor branco (Na2S + NaOH). Após a caustificação, é formada lama (CaCO3), que
é reciclada no forno, onde é queimada, formando novamente a cal. Antes de ser
enviada ao forno, a lama deve ser lavada para se remover o residual de hidróxido,
sulfeto e outros sais de sódio, e desidratada. Os equipamentos normalmente
utilizados são clarificadores ou filtros prensa.
Aumentando a eficiência de lavagem pode-se reduzir o residual de licor branco de
100 mg/dm3 para 0 a 30 mg/dm3, aumentar a consistência da lama de 50 a 60% para
70 a 80% e reduzir a concentração de sulfeto, diminuindo a formação de sulfeto de
hidrogênio durante a queima no forno.
Os investimentos necessários são da ordem de US$ 1,5 milhões.
228
5.3.24 Precipitadores eletrostáticos para reduzir emissões de particulados na
caldeira de biomassa e no forno de cal
Caldeiras de biomassa
Os resíduos de madeira (cascas e restos) são queimados para geração de vapor, que
por sua vez, gera energia. Esta queima é necessária para reduzir a utilização de
combustíveis fósseis e a geração de resíduos sólidos.
As principais emissões destes equipamentos são os materiais particulados, que
consistem de materiais não queimados e cinzas. Normalmente, as caldeiras possuem
ciclones para coleta da poeira (eficiência de 85%), porém os precipitadores
eletrostáticos com eficiências acima de 95% são cada vez mais utilizados.
A redução de emissões alcançada tem sido na ordem de 250 a 500 mg/Nm3 para 100
a 150 mg/Nm3 com a utilização de ciclones. Com precipitadores eletrostáticos, as
emissões são reduzidas a 20 a 40 mg/Nm3.
Os investimentos necessários são da ordem de US$ 4 milhões, para indústrias com
capacidade de 1.500 ADT/dia. Os custos operacionais são aumentados em US$ 300
mil/ano.
Forno de cal
O projeto adequado do forno minimiza a formação de poeira, uma vez que o
mecanismo de evaporação de sódio depende de sua quantidade no forno e da
temperatura da seção de calcinação. A quantidade de vaporização pode ser
controlada até certo ponto, por meio de ajustes no formato e posição da chama. A
utilização de diferentes combustíveis também afeta a emissão de particulados.
Visando reduzir as emissões, pode ser instalado um precipitador eletrostático, que é
mais eficiente que um lavador para esta tarefa.
229
As emissões de particulados são de 20 a 100 mg/Nm3 após o precipitador. A maior
parte da poeira é CaO, que escapa pela alimentação do forno.
Os investimentos necessários são da ordem de US$ 6 milhões, para indústrias com
capacidade de 1.500 ADT/dia. Os custos operacionais são aumentados em US$ 300
mil/ano
5.4 BAT PARA CALDEIRAS AUXILIARES
Indústrias que produzem polpa a partir de fibras virgens, normalmente possuem
caldeiras auxiliares. As emissões atmosféricas originadas nas mesmas dependem
fundamentalmente do tipo de combustível utilizado (fóssil, cascas, restos de madeira,
etc). Para indústrias de papel não integradas as emissões atmosféricas estão
relacionadas principalmente à geração de vapor e energia.
São consideradas BAT para caldeiras auxiliares (Tabela 30):
•
cogeração de energia, se o balanço da indústria permitir;
•
Utilização de fontes renováveis de energia;
•
Controle das emissões de NOx por intermédio do controle da queima e instalação
de queimadores de baixa emissão de NOx.;
•
Redução das emissões de SO2 por meio da utilização de casca, gás ou óleo com
baixo teor de enxofre ou controle das emissões;
•
Controle da emissão de particulados por intermédio de precipitadores
eletrostáticos ou filtros de mangas.
230
Tabela 30 - Níveis de emissões BAT para caldeiras auxiliares.
Emissões
Carvão
mg S/MJ
100 a 200
Óleo BPF
1
100 a 200
5
(50 a 100)5
Gás óleo
Combustível
Gás
Renovável
(cascas, etc).
1
25 a 50
<5
<15
combustível
(50 a 100)
mg NOx / MJ
80 a 1102
combustível
(50 a 80 SNCR)3
mg particulados/
10 a 304
10 a 404
<5
<5
10 a 304
MJ combustível
6% O2
3% O2
3% O2
3% O2
6% O2
80 a 1102
(50 a 80
SNCR)
60 a 1002
45 a 602 30 a 602
3
(40 a 70
SNCR)3
Notas:
1. As emissões de SO2 em caldeiras a carvão ou óleo dependem da disponibilidade
de óleo ou carvão com baixo teor de enxofre. Alguma redução pode ser obtida
através da adição de carbonato de cálcio.
2. É aplicada somente tecnologia de combustão.
3. Medidas secundárias como SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) são
também aplicadas, normalmente em instalações maiores.
4. Valores associados ao uso de eficientes precipitadores eletrostáticos.
5. Quando são utilizados lavadores de gases.
Fonte: IPPC (2000)
Deve-se salientar que as caldeiras auxiliares em indústrias de polpa e papel são dos
mais diferentes tamanhos (de 10 a mais de 200MW). Para as menores, somente o uso
de combustível com baixo teor de enxofre e técnicas de combustão adequadas podem
ser suficientes, enquanto as maiores certamente requerem medidas de controle.
231
5.5 TECNOLOGIAS EMERGENTES
Recentemente, um número significativo de novas e promissoras tecnologias tem sido
desenvolvido, resultando em redução das emissões e na economia de energia. A
melhoria no desempenho ambiental pode não ser sempre a principal força
impulsionadora, mas certamente possui um papel relevante neste desenvolvimento.
Algumas destas técnicas serão discutidas nos itens subseqüentes, que incluem
aspectos que somente recentemente despertaram o interesse da comunidade
científica.
5.5.1
Gaseificação do licor negro
Esta tecnologia é promissora para geração de energia elétrica. A produção de um gás
combustível de várias fontes (carvão, resíduos de madeira, licor negro) é possível por
meio de diferentes tecnologias de gaseificação.
O princípio da gaseificação do licor negro é fazer a pirólise do licor concentrado em
uma fase inorgânica e uma fase gasosa por meio de reações com oxigênio (ar) a altas
temperaturas. Diversos processos já foram propostos, que conceitualmente podem ser
divididos em duas categorias:
•
Gaseificação em baixa temperatura, na qual o gaseificador opera abaixo do ponto
de liquefação dos sais inorgânicos (700 a 750ºC). Leitos fluidizados são
compatíveis para a gaseificação em baixa temperatura e estão sendo utilizados
para desenvolver esta tecnologia;
•
Processos que operam acima da temperatura de liquefação dos sais e usam água
para resfriar e dissolver os sais de sódio fundidos.
As possíveis vantagens da gaseificação são:
•
Aumento da geração de energia por intermédio do uso combinado de turbinas a
gás e turbinas a vapor. Os cálculos teóricos do balanço mostram que o processo
baseado em licor negro gaseificado poderá ser até 30% mais eficiente
232
termicamente, porém a produção de vapor será menor. Numa situação de sobra
de vapor, esta alternativa pode ser interessante para aumentar a geração de
energia e exportar;
•
Baixas emissões atmosféricas;
•
Possibilidade de aumento de produção em fábricas limitadas pela capacidade da
caldeira de recuperação. O sistema é particularmente benéfico em indústrias com
capacidade excedente na linha de fibras já instalada.
A introdução desta tecnologia em indústrias kraft possibilitará a geração de 1.700
kWh/ADT ao invés dos atuais 800 kWh/ADT, acarretando, porém, uma redução de 4
GJ/ADT na geração de calor (mais do que o excesso observado nas indústrias
modernas).
5.5.2 Uso de SNCR na caldeira de recuperação
Existem muitos processos que utilizam o SNCR para reduzir as emissões de NOx,
através da redução térmica dos óxidos de nitrogênio a nitrogênio gasoso pela amônia,
conforme mostram as seguintes reações:
2NO + 2NH3 + ½ O2
3NO2 + 4NH3
7
2N2 + 3H2O
Reação 1
/2 N2 + 6H2O
Reação 2
Quando é utilizada uréia, ocorre primeiramente a seguinte reação, sendo a amônia o
produto:
(NH2)2CO + H2O
2NH3 + CO2
Reação 3
A reação 1 geralmente ocorre dentro de uma faixa estreita de temperatura, em torno
de 1.000ºC. Quando a temperatura é muito alta, mais NOX é gerado; quando é muito
baixa, ocorre a formação de amônia. No processo NOX OUT são utilizados agentes
químicos para suprimir a formação de amônia. A amônia produzida em reações
secundárias indesejáveis e o consumo de produtos químicos são os principais
parâmetros para otimização deste processo.
233
O agente de redução em um teste industrial do processo NOX OUT (uma das opções
desenvolvidas), realizado na Suécia, foi uma solução aquosa de uréia. O processo
utilizou a fornalha da caldeira como um “reator”, não requerendo nenhum
equipamento adicional. A caldeira operou entre 95 e 105% de sua capacidade e
foram instaladas diversas portas para os injetores de produtos químicos. O teste
mostrou que o processo podia ser aplicado com sucesso em caldeiras de recuperação
(IPPC, 2000).
Comparando-se com outros processos de combustão, a caldeira de recuperação
apresenta baixos níveis de emissões de óxidos de nitrogênio, tipicamente na faixa de
50-80 mg NOx/MJ. Apesar deste fato, ela é uma das principais fontes destas
emissões em uma indústria kraft, devido ao alto fluxo de gases. Além disso, pode-se
prever um aumento das emissões de NOx em caldeiras de alta eficiência, causadas
pelo maior teor de sólidos do licor e maiores cargas na fornalha.
Dependendo da estequiometria aplicada, até 50% de redução da emissão de NOx
pode ser alcançada, sem perturbações ou outros efeitos na operação da caldeira e no
ciclo de recuperação. O custo operacional total é relativamente baixo e as
modificações requeridas na caldeira podem ser feitas durante as paradas normais para
manutenção.
O uso de uréia no processo SNCR pode eventualmente causar corrosão na caldeira e
por razões de segurança, não é recomendada a sua
utilização em caldeiras de
recuperação na Suécia. Como testes realizados utilizando NH3 (gasoso ou líquido)
mostraram potencial de até 30% de redução das emissões de NOx, estão sendo
planejados novos testes de longa duração.
Os investimentos necessários para instalar o processo Nox OUT em uma caldeira de
recuperação com capacidade de 1.600 TSS/dia ficam em torno de US$ 3 milhões. Os
custos operacionais estimados são de US$ 1 a 1,4 /kg NOx reduzido.
234
5.5.3
Remoção dos agentes de quelação presentes em águas residuárias de
indústrias kraft por tratamento biológico e sistemas avançados “kidneys”
Os quelantes (Q) são utilizados há bastante tempo na indústria devido à sua
habilidade de suprimir a atividade dos íons de metais de transição, sem permitir sua
precipitação. Estes íons metálicos são capazes de catalisar a decomposição do
peróxido de hidrogênio em radicais livres. O branqueamento TCF atualmente só é
possível com o tratamento da polpa por quelantes, antes do estágio de peróxido. O
aumento da concentração de quelantes é percebido na água residuária gerada, em
concentrações de 10 a 15 mg/L quando a carga no branqueamento é de 2 kg/t.
Embora estas substâncias não sejam tóxicas nestas concentrações, existe preocupação
quanto a sua capacidade de reativar metais pesados dos sedimentos de rios e
reservatórios e quanto à sua degradação.
O tratamento biológico utilizado na indústria é eficiente na remoção de DQO e DBO,
porém não pode reduzir significativamente a concentração de quelantes. Foi
verificado que este tipo de composto é resistente a biodegradação em sistemas de
lodos ativados. Além disso, eles não ficam adsorvidos no lodo. Um estudo investigou
a biodegradação de quelantes em um teste em escala real, com a indústria operando
em condições moderadamente alcalinas (pH 8 a 9); foi constatada uma redução
média de 50% contra 10% em pH igual a 7 (IPPC, 2000).
Outra opção em estudo para reduzir o consumo e descarga de quelantes é a utilização
de “kidneys” - sistemas de membranas para a eliminação de íons indesejáveis
(cloretos,
magnésio,
potássio,
etc...)
dos
filtrados
do
branqueamento
e
reaproveitamento dos mesmos, reduzindo a geração de águas residuárias e o
consumo de água.. Uma empresa na Suécia instalou sistemas com esta finalidade em
1998, esperando reduzir o consumo de quelantes em 65% (IPPC, 2000). Nesta
mesma empresa está sendo planejada a aplicação do Kemira NetFloc, que se mostrou
eficiente na remoção de substâncias problemáticas de filtrados como extrativos e
metais.
235
A redução da quantidade de metais no circuito de filtrado permite reduzir o consumo
de quelante antes do estágio de peróxido. São esperadas taxas de redução da ordem
de 80% de cálcio, manganês e ferro; o quelante recuperado reduz a necessidade de
make-up e a concentração dos complexos metálicos nas águas residuárias.
5.5.4
Aumento do fechamento do circuito combinado com a recuperação de
quelantes
Uma vez que a principal fonte geradora de águas residuárias é a unidade de
branqueamento (principal parte aberta da fábrica), diversos esforços têm sido
realizados para minimizar a quantidade de lignina enviada para esta unidade. O envio
dos filtrados para o sistema de recuperação ainda é um problema, sendo necessário
recirculá-los dentro do branqueamento para reduzir o volume. Isto provoca a
acumulação de substâncias dissolvidas e elementos estranhos ao processo, causando
aumento no consumo de produtos químicos e deposição de sólidos no sistema.
Um projeto em andamento da Comissão Européia prevê a continuação da pesquisa
(IPPC, 2000) de diferentes alternativas para o reúso dos filtrados da unidade de
branqueamento feitas até o momento em diferentes instituições. São empregadas
técnicas de simulação de processo para determinar as conseqüências no consumo de
água, produtos químicos e energia, quando os sistemas de separação forem
integrados ao processo. O risco de deposição/incrustação
também está sendo
avaliado.
5.5.5
Polpas produzidas com solventes orgânicos como álcool e formaldeído –
“Organosolv Pulping”
Nesta última década, foram realizadas diversas pesquisas para desenvolver novos
processos de polpação, sendo que alguns têm se mostrado promissores. Seus
principais objetivos são:
236
•
Reduzir a poluição (baixo consumo de água, polpa TCF, livre de enxofre);
•
Processos de cozimento simplificado e recuperação de produtos químicos
utilizados;
•
Melhor aproveitamento da madeira (alto rendimento, uso alternativo para
componentes da madeira, etc);
•
Utilização de qualquer tipo de madeira, obtendo polpa com boas propriedades;
•
Baixos custos de investimento.
Os novos processos são baseados em solventes orgânicos e para alguns destes podese esperar reduções das emissões de dióxido de enxofre e de outros compostos
reduzidos de enxofre, devido à aplicação de tecnologia “livre de enxofre”. Todos os
processos pretendem possibilitar o fechamento completo da fábrica por meio da
recuperação direta dos solventes após o cozimento, por destilação e queima dos
componentes da madeira dissolvidos ou seu uso alternativo. Os projetos pretendem,
além de solucionar os problemas ambientais, aumentar a viabilidade econômica da
fabricação de polpa.
A Tabela 31 mostra uma comparação entre alguns processos em desenvolvimento
com maior potencial de aplicação industrial e que já foram testados pelo menos em
escala piloto.
Tabela 31 - Tecnologias alternativas para a produção de polpa.
Matérias
Produtos
Parâmetros
Kappa antes do
primas
Químicos
de cozimento
branqueamento
ASAM
Softwood
Hardwood
Sulfeto de
sódio (alcalino)
álcool
175 a 185ºC
11 a 14 bar
13 a 20
FORMACELL
Softwood
Hardwood
Ácido acético
Ácido fórmico
160 a 180ºC
2 a 10
60 a 80 /
90 a 110ºC
30 a 35
155 a 175ºC
8 bar
10 a 20
Processo
MILOX
Modified
SULPHATE
Hardwood
Softwood
Hardwood
Fonte: IPPC (2000)
Ácido fórmico
Peróxido de
hidrogênio
Hidróxido de
sódio
Sulfeto de
sódio
237
Uma vez que nenhum destes processos foi implementado com sucesso em escala
industrial (a indústria Organocell em Kehlhein na Alemanha teve que interromper a
produção devido a problemas ainda não solucionados), é precoce fazer um
julgamento conclusivo das alternativas.
Nesses processos, solventes de alto custo substituem a água e a viabilidade
econômica depende muito da capacidade de recuperação destes (deve ser
necessariamente superior a 99%).
5.6 BAT PARA PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE PAPEL
Papel é feito de fibras, água e aditivos químicos. Além disso, grande quantidade de
energia tem que ser aplicada para acionar todo o processo. Energia elétrica é
consumida para acionamento de motores da refinação e preparação de massa.
Energia térmica é utilizada principalmente para aquecer água, outros licores e ar,
evaporar a água na área de secagem e conversão de calor em energia elétrica (no caso
de cogeração). Grandes quantidades de água são usadas no processo e para
refrigeração. Vários aditivos químicos são utilizados como auxiliares do processo e
para melhorar as propriedades do papel.
Os principais impactos ambientais causados por indústrias de papel referem-se a
geração de águas residuárias e ao consumo de energia e de produtos químicos. São
também gerados resíduos sólidos. As emissões atmosféricas estão relacionadas
principalmente à geração de energia por meio da queima de combustível fóssil.
As BAT para redução da geração de águas residuárias e seu impacto ambiental são:
•
Minimizar o uso da água, aumentando sua recirculação;
•
Controlar as conseqüências negativas do fechamento de circuito;
238
•
Construir sistemas balanceados de armazenamento de água e, no caso de
substituição de equipamentos, utilizar aqueles que apresentem menor consumo de
água;
•
Aplicar medidas para reduzir a freqüência e os efeitos de descargas acidentais;
•
Coletar e reutilizar as águas de refrigeração e selagem, ou descarregar em
separado;
•
Pré-tratar em separado a água de preparação de tintas;
•
Substituir insumos químicos danosos ao meio ambiente por outros menos
perigosos;
•
Construir tanques de equalização antes do sistema de tratamento de águas
residuárias;
•
Tratar águas residuárias com sistemas biológicos e/ou em alguns casos, por
precipitação química ou coagulação, floculação e sedimentação.
Para indústrias não integradas, os níveis de emissão associados à aplicação
combinada das BATs são mostrados na Tabela 32:
Tabela 32 - Emissões hídricas provenientes da fabricação de papel utilizando as
BATs
Parâmetros
Unidades
DBO5
KgO2/t de papel
0,15 –a 0,25
0,15 a 0,25
0,15 a 0,4
DQO
KgO2/t de papel
0,5 a 2
0,5 a 1,5
0,4 a 1,5
SST
Kg/t de papel
0,2 a 0,4
0,2 a 0,4
0,2 a 0,4
AOX
Kg/t de papel
<0,005
<0,005
<0,01
P total
Kg/t de papel
0,003 a 0,01
0,003 a 0,01
0,003 a 0,015
N total
Kg/t de papel
0,05 a 0,2
0,05 a 0,2
0,05 a 0,25
m3/t de papel
10 a 15
10 a 15
10 a 25
Vazão específica de
águas residuárias
Papel branco Papel revestido
Tissue
Fonte: IPPC (2000)
Os valores apresentados referem-se a médias anuais e não consideram contribuições
da produção de polpa.
239
O tratamento de águas residuárias de uma ou várias indústrias em sistemas de
consórcio ou o lançamento em estação de tratamento de esgotos sanitários também
são considerados BAT, desde que esta tenha condições de recebê-las.
As emissões atmosféricas são normalmente relacionadas à geração de vapor e
energia (ver BATs para caldeiras auxiliares).
A BAT para reduzir resíduos sólidos é minimizar sua geração e recuperar, reciclar e
reutilizar os materiais, sempre que viável. Coletas separadas e estocagens
intermediárias próximas às fontes podem contribuir para atingir este objetivo.
Quando o resíduo coletado não pode ser reutilizado no processo, utilizações externas
ou incineração em equipamentos adequados também devem ser consideradas.
Geralmente, neste setor, é considerado BAT a utilização de tecnologias eficientes do
ponto de vista energético. Existem diversas opções para reduzir o consumo de
energia nos diferentes estágios de fabricação. Normalmente, estas medidas estão
relacionadas a investimentos para substituir, reformar ou modernizar equipamentos.
Vale salientar que medidas para reduzir o consumo de energia não são aplicadas
somente para economizar energia, a eficiência de produção, a melhoria na qualidade
do produto e a redução de custos são as mais importantes bases para o investimento.
Indústrias não-integradas, eficientes, consomem energia e vapor nas seguintes faixas:
•
Papel branco: 7 a 7,5 GJ/t e 0,6 a 0,7 MWh/t
•
Papel revestido: 7 a 8 GJ/t e 0,7 a 0,9 MWh/t
•
Tissue, produzido a partir de fibras virgens: 5,5 a 7,5 GJ/t e 0,6 a 1,1 MWh/t.
As Tabelas 33, 34 e 35 apresentam os resultados (médios anuais) alcançados por
indústrias européias que aplicam estas tecnologias. Os dados foram retirados de
relatórios
ambientais
governamentais.
disponíveis
e
estatísticas
publicadas
por
órgãos
240
Tabela 33 - Emissões hídricas de fábricas européias de celulose e papel que utilizam
as BATs.
DQO
Fábricas
KgO2/
ADT
Soedra Cell
DBO5 ou 7
KgO2/ADT
AOX
Kg/ADT
SST
FósforoTotal
Nitrogênio
Total
Kg/ADT
KgP/ADT
1,7
0,03
0,31
(40)
(0,7)
(7)
KgN/ADT
13
0,9
Suécia
(300)
(20)
Polls AG
17,6
0,64
0,30
1,45
0,07
0,06
Áustria
(400)
(15)
(6,6)
(30)
(1,5)
(1,5)
Modo Alizay
11,1
0,6
0,1
2,24
0,08
0,38
-
França
(180)
(10)
(1,6)
(37)
(1,3)
(6,2)
Enocell
12
0,2
0,14
0,3
0,004
0,08
Finlândia
MB Kaskinen
Finlândia
Sunila
Finlândia
MB Aanekoski
Finlândia
UPM Kymene
Finlândia
MeADT-Rauma
Finlândia
Alberta Pacific
Canadá
Backhammars
Suécia
(300)
(5)
(5)
(8)
(0,1)
(2)
14
0,3
0,07
1,0
0,02
0,15
(300)
(7)
(1,4)
(20)
(0,4)
(3)
22
14
0,14
2,1
0,026
0,21
(160)
(10)
(0,2)
(15)
(0,2)
(6)
24
0,6
0,38
1,9
0,012
0,17
(750)
(5)
(11,9)
(60)
(0,4)
(5)
23
2,7
0,22
1,1
0,02
0,19
(360)
(40)
4
0,4
(270)
(30)
6,9
0,2
(130)
(4)
7
1,5
(80)
(20)
(3,5)
0,05
(0,8)
-
(20)
(0,3)
(3)
0,7
0,015
0,14
(45)
(1)
(10)
n/a
n/a
0,9
0,007
0,47
(10)
(0,1)
(5)
1,66
(30)
Nota: os números entre parênteses expressam as concentrações (mg/L).
Fonte: IPPC (2000)
Vazão
Tipo de
3
m /ADT tratamento
45
45,8
61
39
49
70
32
63
15
50-60
85
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Lodos
ativados
Secundário
e terciário
241
Tabela 34 - Emissões atmosféricas de fábricas de celulose e papel européiais que
utilizam as BATs.
NOx em kg NOx/ADT (como NO2)
Fábricas
Aspa
Suécia
Iggesund
Suécia
Husum
Suécia
Monsteras
Suécia
Ostrand
Suécia
Skutskar
Suécia
Skarblacka
Suécia
Skoghall
Suécia
Valvik
Suécia
Varo
Suécia
Dynas
Suécia
Frovi
Suécia
Obbola
Suécia
Backammar
Suécia
Huelva
Espanha
Pols AG
Áustria
Stora Celbi
Portugal
Enocel
Finlândia
Oulu
Finlândia
Caldeira
Forno
Cald.
Recup.
de cal
auxiliar
0,36
0,10
n/a
0,40
0,11
0,30
Outras
SO2 e TRS em kg S/ADT
Total do
Caldeira
Forno
Cald.
processo
Recup.
de cal
auxiliar
Outras
Total do
0,37
0,83
1,29
0,20
n/a
-
1,49
0,30
0,37
0,89
1,50
0,13
0,82
-
1,63
0,01
0,16
0,39
0,79
1,21
0,11
0,39
0,07
1,50
0,11
0,05
0,10
0,50
0,66
0,95
0,21
0,12
-
1,16
0,06
0,40
0,07
0,47
0,93
1,36
0,08
0,47
-
1,44
0,14
0,10
0,02
0,52
0,76
1,26
0,19
0,37
-
1,45
0,17
0,05
0,10
0,08
0,29
0,66
0,23
0,72
-
0,89
0,17
<0,01
0,49
0,035
0,52
1,14
0,15
0,53
0,13
1,42
0,07
0,29
0,19
0,12
0,48
1,44
0,22
0,28
-
1,65
0,06
0,29
0,04
0,49
0,74
1,51
0,26
0,20
-
1,79
0,04
<0,01
0,22
0,69
0,74
1,24
0,22
0,52
-
1,66
0,03
0,01
0,26
0,27
0,31
1,01
0,21
0,99
0,29
1,51
0,11
<0,01
0,05
0,33
0,4
1,02
0,18
0,31
-
1,20
0,14
0,001
0,25
0,2
0,4
1,22
0,04
0,37
-
1,26
0,41
0,67
0,17
n/a
1,08
0,88
0,06
0,31
-
0,94
0,04
<0,01
-
0,009
0,04
1,6
0,45
-
-
2,05
0,06
0,02
0,62
0,02
0,10
1,02
0,17
0,37
0,19
1,38
0,011
0,133
0,015
0,154
0,30
1,186
0,171
0,292
0,164
1,52
0,046
0,006
-
0,342
0,39
0,810
0,270
-
-
1,08
processo
242
NOx em kg NOx/ADT (como NO2)
Fábricas
Aanekoski
Finlândia
Kaskinen
Finlândia
Sunila
Finlândia
Joutseno
Finlândia
Wisaforest
Finlândia
Caldeira
Forno
Cald.
Recup.
de cal
auxiliar
0,380
0,059
-
0,392
0,044
0,433
Outras
SO2 e TRS em kg S/ADT
Total do
Caldeira
Forno
Cald.
Outras
Total do
processo
Recup.
de cal
auxiliar
0,095
0,53
1,748
0,101
-
-
1,85
-
0,095
0,53
1,366
0,160
0,611
-
1,53
0,061
0,313
0,310
0,80
1,029
0,275
0,404
0,042
1,35
0,036
0,012
-
0,719
0,77
1,013
0,168
0,261
-
1,18
0,178
0,030
0,189
0,151
0,36
0,864
0,326
0,758
0,403
1,59
processo
Fonte: IPPC (2000)
Tabela 35 - Geração de resíduos sólidos em fábricas européias.
Unidade
Planta integrada, polpa não
branqueada
Tipo de resíduo
Quantidade
Total
Kg/ADT
Kg/ADT
Cinzas
2,0
Dregs
10,0
Resíduos de madeira
3,4
Rejeitos de celulose
0,3
Lama do forno de cal
9,7
Dregs
8,1
Lodo da estação de tratamento de
águas residuárias
8,7
Rejeitos e cascas
6,0
Outros
10,5
Não especificados
15
45
30 a 50
Fonte: IPPC (2000)
Uma pequena quantidade de resíduos perigosos é também gerada, tais como óleos
lubrificantes e graxas usados, óleo hidráulico e fluido dielétrico usado, baterias,
solventes, tintas, biocidas e resíduos químicos, etc, cuja quantidade normalmente fica
entre 0,05 e 0,1 kg/t de produto.
243
6 MATERIAIS E MÉTODOS
Este capítulo apresentará os projetos mais relevantes de aumento de produção com
atualização tecnológica e uso das melhores tecnologias disponíveis e suas
implicâncias na melhoria do desempenho ambiental da VCP- Votorantim Celulose e
Papel – Unidade Jacareí, que constitui o estudo de caso da presente tese de
Doutorado.
Excetuando-se o primeiro projeto (item 6.2.1), que já havia sido implementado antes
do início deste trabalho, nos demais, foram aplicadas as seguintes ferramentas da
eco-eficiência: produção mais limpa (BATs); avaliação de desempenho ambiental;
relatório de desempenho ambiental; sistema de gestão ambiental e contabilidade
ambiental.
Em vista disso, somente no primeiro projeto foram quantificados os investimentos e
os ganhos ambientais afim de permitir a comparação dos resultados decorrentes do
uso das ferramentas de eco-eficiência supracitadas.
6.1 A INDÚSTRIA ESTUDADA: VOTORANTIM CELULOSE E PAPEL-VCP
A Votorantim Celulose e Papel S.A. – VCP é uma das maiores empresas produtoras
de papel e celulose do Brasil e líder de mercado em papéis de imprimir e escrever e
papéis especiais. A otimização do processo produtivo permitiu atingir no início de
2002, uma capacidade instalada de 850 mil toneladas/ano de celulose e 655 mil
toneladas/ano de papéis revestidos, não-revestidos e especiais. Cerca de 60% do
volume de vendas são absorvidos no mercado interno. Essa produção está distribuída
em 04 unidades produtivas localizadas no Estado de São Paulo:
•
Unidade Jacareí - Fábrica integrada que produz celulose e papel e exporta
celulose de mercado;
•
Unidade Luiz Antônio - Fábrica integrada que produz celulose e papel;
•
Unidade Piracicaba - Fábrica de papel;
244
•
Unidade de Mogi das Cruzes – Fábrica de papel
As exportações são dirigidas para mais de 55 países, nos cinco continentes.
A maior parte do suprimento de madeira provém de florestas plantadas (próprias) de
eucalipto e o restante de eucalipto plantado, vindo de fornecedores do programa de
fomento.
O estudo de caso refere-se à Unidade Jacareí- adquirida pela VCP em 1992. Nessa
data, a produção média de celulose era cerca de 400 toneladas diárias.
A partir da aquisição da fábrica, muitos investimentos foram feitos visando ao
aumento de produção, em paralelo com otimizações para adequação e melhoria do
desempenho ambiental.
Os valores investidos no período de 1992 a 2001 totalizam US$ 415 milhões, e,
destes, cerca de US$ 80 milhões podem ser atribuídos à prevenção e controle da
poluição.
6.2 EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DO
PROCESSO DE PRODUÇÃO E DA
PREVENÇÃO E CONTROLE DA POLUIÇÃO NA UNIDADE JACAREÍ
Excetuando-se as questões ambientais relacionadas às unidades florestais, pode-se
assumir que os principais avanços tecnológicos que repercutiram diretamente na
melhoria de desempenho ambiental da unidade aconteceram depois de 1992, com os
seguintes projetos:
•
P-600 (1988 a 1995) – Que contemplou pequeno aumento de produção de
celulose branqueada e substituição do sistema de recuperação de produtos
químicos;
•
ECF (1995 a 1998) – Que contemplou aumento de produção de celulose
branqueada de 600 para 1000 toneladas diárias;
245
•
P-1.200 (1999 a 2001) – Que contemplou um pequeno aumento de produção e
otimizações na prevenção e controle da poluição.
•
P-2.000 (2001 a 2003) – Duplicação da produção de celulose de mercado para
cerca de 950.000 toneladas por ano (este projeto será comentado no item Projetos
Futuros).
A Figura 53 mostra os períodos em que foram implementados os projetos, em função
da produção de celulose e papel da Unidade Jacareí da VCP.
Produção de celulose (ADT) e papel (t)
900.000
Produção celulose
Produção Papel
Projetada
800.000
700.000
600.000
Projeto P-1200
500.000
Projeto ECF
400.000
300.000
Projeto P-600
200.000
100.000
0
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Figura 53 – Evolução da produção anual de celulose e papel e período de
implantação dos projetos na Unidade Jacareí da VCP.
6.2.1
Projeto P-600
A concepção deste projeto teve início em 1988 mas não foi implementado na sua
totalidade em virtude de problemas financeiros e de mudanças na empresa - que foi
vendida ao grupo Votorantim em 1992. O projeto parcial foi denominado projeto P600.
246
O projeto P-600 teve como objetivo principal dar continuidade operacional à
Unidade, tendo em vista que o sistema de recuperação de produtos químicos era
obsoleto e estava no final da vida útil. Além deste aspecto, havia a questão da nãoconformidade ambiental devido à elevada emissão de gases odoríferos e de material
particulado, também decorrente da tecnologia ultrapassada.
6.2.1.1 Descrição do processo produtivo antes da implementação do Projeto
P600
As produções anuais de celulose branqueada e de papel em 1988 eram,
respectivamente, 189.057 e 91.128 toneladas.
A madeira era recebida com e sem casca. A madeira com casca era encaminhada ao
descascador e na seqüência, as toras eram lavadas e encaminhadas ao picador. As
cascas eram enviadas ao pátio para posteriormente serem queimadas nas caldeiras de
biomassa.
O sistema de lavagem da massa era feito em filtros rotativos à vácuo e os filtrados
eram encaminhados ao sistema de recuperação do licor.
O branqueamento era feito em quatro estágios, intercalados com filtro lavador
conforme pode ser observado na Figura 54.
Onde:
C = cloro
H= hipoclorito de sódio
E/O = extração/oxigênio
D= dióxido de cloro
247
Linha de fibras
Descascador
Digestores
em batelada (06)
Picador
Digestor
Separador
de nós (peneira)
Lavagem
(filtros rotativos
à vácuo)
Depuração
Filtros engrossadores
Branqueamento
(04 estágios C - E/ O - H - D)
Água
Polpa
para
extração
Água
D
Água
H
Água
Eo
C
Águas residuárias
Figura 54 – Representação esquemática da linha de fibras.
O sistema de recuperação de produtos químicos, conforme mostrado nas Figuras 55 e
56, tinha início com a concentração do licor negro - coletado durante o processo de
lavagem e depuração da massa marrom - em processo de evaporação por contato
direto até atingir 60-65% de sólidos. O licor concentrado era injetado para queima
nas caldeiras.
O fundido (smelt) das caldeiras de recuperação era encaminhado para o tanque
dissolvedor, que recebia licor branco fraco como agente diluidor, dando origem ao
licor verde.
Na etapa seguinte, o licor verde recebia a adição de hidróxido de cal, para conversão
do carbonato de sódio em hidróxido de sódio. Na seqüência, o licor era clarificado
248
(primeiro estágio) e o sobrenadante - licor branco forte - voltava para o cozimento. O
decantado, depois de lavado com o sobrenadante do terceiro estágio, era
encaminhado ao segundo estágio.
Evaporação de Licor Negro - 1992
Evaporação I - 5 efeitos
licor negro
45% sólidos
Caldeiras de Recuperação
licor negro
oxidado
Evaporação
contato direto
Evaporação II - 5 efeitos
Gases combustão
tipo venturi scrubber
Ar
Licor negro p/queima
63% sólidos
Figura 55 – Representação esquemática do sistema de recuperação de produtos
químicos.
Caustificação- 1992
1º Clarificador
2º Clarificador
Tanque
de
Licor
Verde
Slaker
Clarificador
Licor
Verde
Condensado
Evaporação
Caustificadores
Filtro de
Dregs
Tanque
Licor
Branco
Fraco
Dregs
3º Clarificador
Lama
de
Cal
Forno de cal
Licor Branco
Forte
Figura 56 – Representação do sistema de caustificação.
Para a produção de papel, a polpa de celulose era bombeada para os tanques de
massa, passando por refinadores. Na seqüência, a massa era encaminhada para
tanques de mistura, onde eram adicionados os aditivos (caulim cola, sulfato, anilina,
alvejante ótico e outros).
249
Após receber os aditivos, a massa era encaminhada ao tanque da máquina de papel
para ser depurada e em seguida encaminhada para a caixa de entrada da máquina.
Na máquina, acontecia a formação e secagem da folha de papel, que era então
encaminhada para as rebobinadeiras.
Para a produção de papel revestido “couché”, as bobinas recebiam uma cobertura de
tinta especial, e então passavam pela supercalandra para polimento. A representação
esquemática dos principais processos estão indicadas na Figura 57.
Polpa
Aditivos
Armazenagem
da massa
Refinação
Mistura de
aditivos
Armazenagem
de massa
Papel
Rebobinadeiras
Máquina
de papel
Coater
Depuração
Papel revestido
(couché)
Figura 57 – Representação esquemática da fabricação de papel.
Principais problemas ambientais identificados antes do projeto
Os principais problemas ambientais destacados em 1988 eram:
•
Alta emissão de material particulado nas caldeiras de biomassa, de
recuperação e no forno de cal;
•
Emissões elevadas de TRS (gases reduzidos de enxofre) devido,
principalmente, ao sistema de evaporação do licor negro (contato direto);
•
Elevada cor das águas residuárias;
•
Consumo elevado de água e alta geração de águas residuárias.
250
6.2.1.2 Descrição do projeto P-600
Neste projeto foram implementados:
•
Nova caldeira de recuperação em substituição às duas existentes;
•
Novo sistema de evaporação (Figura 58);
•
Aumento da produção de celulose para 600 toneladas por dia;
•
Unidade de cogeração - Turbina a vapor e gerador de eletricidade com
capacidade para 25 MW.
Evaporação de Licor Negro - 1994
Evaporadores de tubo
Evaporação III - 6 efeitos
tipo falling film
licor negro
72% sólidos
Precipitador
Eletrostático
Recuperação
Metanol
Stripping
de condensado
contaminado
Figura 58 – Novo sistema de evaporação (P-600).
A produção de celulose em 1997 era cerca de 600 toneladas por dia após a
implementação do P-600, representando um aumento de 15% em relação a 1992.
6.2.1.3 Investimentos
Os investimentos do P-600 totalizaram US$ 150 milhões e foram assim distribuídos
(em US$):
Fabricação de celulose
Planta química
12.860 mil
1.065 mil
251
Evaporação
15.483 mil
Caldeira de recuperação
48.842 mil
Caustificação
1.562 mil
Turbogerador
12.400 mil
ETA- Estação detratamento de água
3.599 mil
ETAC- Estação de tratamento de água de caldeiras
8.817 mil
Infra-estrutura *
46.263 mil
*Obras civis, utilidades, incineração de gases, torre de resfriamento, sistemas
elétricos, tubulações, etc. )
6.2.2 Projeto ECF
Após o P-600, a VCP implementou o projeto ECF, com o objetivo de exportar
celulose. A este interesse de mercado, procurou-se aliar o uso das melhores
tecnologias disponíveis (BAT) e tecnologias inovadoras, descritas a seguir:
I. Instalação de um digestor com tecnologia Lo-solids ® em substituição aos
digestores em batelada;
II. Introdução da deslignificação com oxigênio (pré-branqueamento) na linha de
fibras,
III. Utilização de ozônio no branqueamento para produção de polpa ECF e com a
possibilidade de produção de polpa TCF;
IV. Implantação de uma máquina extratora de celulose para produção de celulose
tipo exportação;
V. Implantação de um sistema de caustificação com filtros pressurizados de licor
verde e de licor branco, que permitiram o maior fechamento do circuito de
filtrados e maior qualidade do licor recuperado, além de um novo forno de cal;
VI. Incineração dos gases não condensáveis na caldeira de recuperação permitindo
reduzir as emissões de TRS e de dióxido de enxofre.
Na linha de fibras existente, além da implantação do pré-branqueamento com
oxigênio, houve a substituição parcial do cloro por dióxido de cloro no estágio de
cloração.
252
6.2.2.1 Descrição do projeto ECF
O projeto previa aumento da produção para 1.150 toneladas de celulose branqueada
ECF e TCF tipo exportação, conforme indicado na Figura 59.
Máquina
Papel
J1
Linha A – 400 ADT por dia
(existente)
PréBranqueamento
Digestor
Contínuo
1500 ADT
Papel
Branqueamento
Extratora
de
celulose
Lavagem
da massa
Difusor
Separador
de Nós
Lavagem
de massa
PréBranqueamento
Celulose úmida
Mercado
interno
Branqueamento
Extratora
de
celulose
Linha B – 750 ADT por dia
(nova)
Celulose
Exportação
ECF
TCF
Figura 59 – Linhas de produção de celulose e Projeto ECF.
As seqüências do branqueamento nas linhas A (existente) e linha B (nova) estão
indicadas na Figura 60.
Seqüências de Branqueamento
PréBranqueamento
O
Cloro/Dióxido
C/D
Oxigênio e Peróxido
EOp
Hipoclorito
H
Dióxido
D
Celulose
Standard
Linha existente (A)
PréBranqueamento
O
Quelante
Q
EOp
Ozônio
Z
Dióxido
(DnD)
Celulose
ECF
Linha nova (B)
Peróxido pressurizado
(PO)
Celulose
TCF
Nota: O parênteses ( ) indicam que não há lavagem da massa entre
os dois estágios
Figura 60 – Fluxograma do branqueamento - Linhas A (existente) e B (nova).
253
Principais unidades de processo do Projeto ECF
Item Descrição
01
BAT
Digestor hidráulico contínuo,
tecnologia Lo-solids®
02
Sistema de depuração
03
04
05
06
07
Branqueamento
ECF/TCF
(linha B)
Separação de nós/depuração
Cozimento modificado
Prensas, uso do ozônio, uso de
peróxido
de
hidrogênio,
fechamento parcial de circuitos
Sistema pressurizado
Unidade Extratora de celulose
(JE2)
Caldeira auxiliar CBC 80
Filtros pressurizados, permitindo a
08
Sistema de caustificação
redução de metais no licor e maior
fechamento de circuito
09
Turbogerador a vapor
10
Planta dióxido de cloro
11
Planta de oxigênio/ozônio
Recuperação do gás para uso no
pré-branqueamento
a) Digestor
O digestor fabricado pela Ahlstrom utilizava a tecnologia
denominada “Lo-
solids®”, que é reconhecida pelo IPPC- Integrated Pollution Prevention and Control
como uma das melhores tecnologias disponíveis para o cozimento dos cavacos
(IPPC, 2000). Este digestor substituiu os antigos, que operavam em batelada.
O sistema de cozimento era composto de um digestor contínuo hidráulico, com
cozimento estendido modificado.
Neste tipo de tecnologia de cozimento, os sólidos de madeira dissolvidos são
removidos do sistema, extraindo-se os licores usados da impregnação e/ou do
254
cozimento por meio de múltiplos pontos no digestor. Os licores usados possuem alta
concentração de sólidos e baixo residual de produtos químicos. Com essa remoção é
evitada a entrada dos sólidos dissolvidos extraídos na zona de cozimento, ou acima
ou abaixo do ponto de extração, e as quantidades de sólidos dissolvidos presentes nas
fases de deslignificação principal e final são diminuídas. Durante a fase de
impregnação entre 20 e 30% de sólidos de madeira são dissolvidos.
Adicionalmente aos sólidos de madeira dissolvidos, água e produtos químicos do
cozimento são também removidos do sistema em cada ponto de extração. As
quantidades de água e álcali efetivos removidos de cada ponto de extração dependem
do fluxo de extração e da concentração do álcali. A água deve ser adicionada para
satisfazer as necessidades hidráulicas do sistema. Os produtos químicos de reposição
devem ser adicionados para garantir o cozimento por intermédio de
uma
combinação de licor branco e filtrado de lavagem - adicionados no local ou abaixo de
cada ponto de extração.
Muitos, mas não todos os sólidos dissolvidos presentes em determinada zona, podem
ser removidos via um sistema de extração. O licor branco e o filtrado de lavagem de
reposição têm concentrações de sólidos de madeira dissolvidos significativamente
inferiores aos licores remanescentes no digestor aos quais são misturados. A
combinação dos fluxos de reposição, portanto, diluem os sólidos de madeira
dissolvidos que permanecem no sistema após uma extração. Ao mesmo tempo, a
adição combinada de fluxos de reposição permite o controle da relação licor/madeira.
No sistema projetado para a Unidade Jacareí (mostrado na Figura 61), a primeira
carga de licor branco era adicionada ao longo do sistema de alimentação de cavacos.
Esse licor fluía em sentido concorrente descendente juntamente com os cavacos na
zona de impregnação do digestor. O licor pós-impregnação, que possuía baixo álcali
efetivo e alta concentração de sólidos de madeira dissolvidos, era então removido do
meio de reação através do primeiro conjunto de peneiras de extração. Licor branco e
licor de lavagem preaquecidos eram adicionados abaixo dessa extração por
intermédio do sistema de circulação de aquecimento subseqüente. Essa circulação
255
fazia uso de um tubo central para descarga e de um segundo conjunto de peneiras a
fim de distribuir temperatura e produtos químicos de cozimento radialmente. A zona
de retenção entre o primeiro e o segundo conjunto de peneiras era usada para
aquecimento contracorrente e como zona de lavagem. O licor branco de reposição
necessário para a deslignificação principal era uniformemente distribuído por meio
da coluna de fluxo contracorrente nessa zona de retenção.
Licor branco
(LBR)WL
E and
cavacos
Chips In
Zona de Impregnação
Impregnation Zone
Counter-current
Aquecimento
e lavagem
contracorrente
(início da
heating/washing
deslignificação principal)
Extração de
licor
Extraction
Liquor Out
Licor
(start of bulk
delignification)
branco
White
(LBR)
Liquor
Deslignificação Principal
Bulk
Delignification
Wash
Licor
preto
Water
(LPR)
Counter-current
Aquecimento
e lavagem
contracorrente
heating/washing
(deslignificação residual)
(residual
delignification)
Licor de Lavagem Wash
Licor
Licornegro
preto ( Water
LPR )
Licor
White
branco
(LBR)
Liquor
Saída de polpa
Pulp Out
Figura 61 – Representação esquemática do digestor Lo-solids®.
A deslignificação principal se completava na terceira zona de retenção do digestor
entre o segundo e o terceiro conjunto de peneiras. O licor residual usado no
cozimento e os licores de lavagem eram extraídos do sistema no terceiro conjunto de
peneiras. As cargas finais de licor branco e licor de lavagem eram aplicadas e
aquecidas até à temperatura final de cozimento por meio do sistema de circulação de
lavagem. Da mesma forma que um cozimento contínuo modificado, o fundo do
256
digestor era simultaneamente usado para uma lavagem contracorrente e
deslignificação residual.
O kappa para produção de polpa ECF e TCF previsto para saída do digestor era cerca
de 13-14 e 11 a 12, respectivamente, enquanto que o rendimento previsto era de
53,2% a 53,6%.
b) Pré-branqueamento e depuração
A lavagem da massa produzida no digestor contínuo é iniciada dentro do próprio
digestor,
em
contracorrente
“Hi-Heating
Washing”
com
licor
negro
e
complementada no difusor atmosférico, com capacidade para 1.350 ADT/dia
(nominal), sendo então enviada para o tanque de massa lavada.
Neste processo, a polpa proveniente da torre de estocagem é bombeada ao separador
de nós pressurizado. A separação de nós tem por objetivo separar os cavacos mal
cozidos do fluxo principal, constituído da mistura diluída polpa-licor.
O rejeito do separador é enviado para o lavador de nós e volta ao processo.
Na linha de fibras B (ECF/TCF), a pasta proveniente da separação de nós é enviada a
um sistema de depuração com três estágios e separador de areia. O rejeito deste
processo, após refinação, é encaminhado à linha A.
A pré-deslignificação com O2 consistia no processo de oxidação em um reator onde a
massa recebia a ação do oxigênio junto com LBO (licor branco oxidado) ou a soda.
Este sistema previa uma remoção de 6 unidades de kappa.
c) Branqueamento
O branqueamento (Figura 62) consistia de quatro estágios: Quelação (Q), Oxigênio
peróxido (Op), ozônio (Z) e dióxido de cloro (D).
257
Nesta seqüência de branqueamento, a pasta era enviada a um misturador de oxigênio
e daí seguia para o reator para completar a reação. Deste reator, a pasta era lavada em
um difusor de lavagem; a seguir, era adicionado quelante por meio de um tubo de
sucção e a mistura seguia para uma torre denominada “Q-Quelante”, e daí a massa
era enviada a uma prensa lavadora.
Após a etapa de quelação, a pasta era enviada a um misturador de oxigênio e daí
seguia para a torre de oxigênio/peróxido, onde era adicionado peróxido de
hidrogênio. Deste reator, a massa era encaminhada a uma prensa lavadora e a seguir
era adicionado ozônio, por intermédio do tubo de sucção e seguia, então, para um
reator. Terminada a reação, a polpa era lavada em uma prensa lavadora. No processo
TCF o quelante era adicionado junto com o ozônio.
Para a fabricação de pasta ECF, após a ozonização, a celulose era encaminhada ao
misturador de dióxido de cloro e daí seguia para a primeira torre de dioxiocloração;
desta torre, a celulose era encaminhada para a segunda etapa de dioxicloração (D),
onde era novamente adicionado dióxido de cloro. A mistura seguia, então, para a
segunda torre de dioxicloração e na seqüência, para o filtro lavador onde era
armazenada na torre de celulose branqueada.
Para a fabricação de celulose TCF, após a etapa de ozonização (Z) com adição de
quelante, a celulose era enviada a um misturador de oxigênio e daí seguia para o
reator de peróxido/oxigênio, onde era adicionado peróxido de hidrogênio, e daí era
encaminhada para a torre de peróxido, utilizada no segundo estágio de dioxicloração
da fabricação de pasta ECF.
Desta torre a pasta branqueada passava por um filtro lavador e era armazenada na
torre de celulose branqueada. A Figura 64 apresenta de forma esquemática as
principais etapas do branqueamento.
Os gases contendo dióxido de cloro eram coletados e enviados a um lavador de gases
com solução alcalina de sulfito de sódio.
258
Digestor
Tanque de
despressurização
Depuração
Filtro
lavador
Torre de
massa
Misturador de
oxigênio
Bombas
MC
Misturador
de ozônio
Reator
OP
Prensa
Reator de
peroxidação
Bombas
MC
Torre
quelação
Misturador
de dióxido de
cloro
Prensa
Torre de
quelação
Prensa
Difusor
TCF
Misturador
de dióxido de
cloro
Torre de
dioxicloração
Torre
de massa
branqueada
Polpa para depuração e
para a extratora de celulose
Torre de
Dioxicloração ou
peroxidação
Filtro lavador
Figura 62 – Representação esquemática da linha de fibras ECF e TCF (linha B).
O circuito de filtrados e de lavagem de massa previsto para a nova linha de fibras
está mostrado na Figura 63.
Projeto ECF-Filtrados e branqueamento Linha B
Seqüência: OQ(Op)ZD
Setembro/1997 a Agosto/1998
Prensa 1002
Prensa 1010
Água Quente
Prensa 1018
Difusor 1006
Filtro 1001
O
Para tanque
de licor
negro diluído
Q
Op
Z
Água
Branca
Água
Quente
Filtro 1032
D
Efluente
5 m³/adt
Figura 63 – Representação esquemática do sistema de lavagem de massa – Linha B.
259
d) Depuração e extratora de celulose
A depuração de pasta branqueada tem por objetivo remover as impurezas da polpa a
fim de atingir os graus de limpeza exigidos para a celulose do mercado de
exportação. Esta etapa do processo foi prevista apenas para a nova linha de celulose
(B) que produz celulose ECF ou TCF.
Neste processo, a celulose branqueada é enviada para um depurador, que tem por
objetivo a remoção das impurezas grosseiras e promoção de sua homogeneização. O
aceite dos depuradores alimenta o sistema de depuração centrífuga, composto de
cinco estágios de “centricleaners”. A depuração centrífuga é feita em baixa
consistência e a água necessária para esta diluição é obtida da máquina de
desaguamento e secagem de celulose (JE-2).
A Unidade extratora de celulose –JE2 (Figura 66), é constituída da parte úmida
(caixa de entrada, sistema de vácuo, prensas, etc.); parte seca (secador, sistemas de
recuperação de calor, etc.); da cortadeira e da embaladeira. A capacidade de projeto
da máquina era 750 toneladas/dia.
Durante este processo são consumidos grandes volumes de água para diluição da
massa e, na etapa seguinte, são gerados grandes volumes de água (retirada das fibras
– denominada; água branca). Por esta razão, foi prevista a instalação de tanques de
massa- denominados torres- e tanques para armazenagem da água branca, que
poderia ser reutilizada na própria unidade ou em outros pontos da fábrica.
260
Prensas
Mesa Desaguadora
Cleaners
Reverso
Secador
tipo colchão de ar
Cortadeira
1
Centri
Cleaners
Peneira
Pressurizada
1
Tanque
Massa
Branqueada
Tanque
Massa
Tanque de água branca
Água Branca Recuperada
para Branqueamento Celulose
Figura 64 – Máquina extratora de celulose – JE2.
e) Evaporação (já existente)
O sistema de evaporação de licor negro consiste de uma bateria de evaporadores de
múltiplos efeitos, composta por 6 efeitos, onde o licor é concentrado de 15,5 para
50% de sólidos e de três concentradores, onde a concentração de sólidos atinge 72%,
sendo enviado então para a caldeira de recuperação.
f) Caustificação
Nesta etapa do processo produtivo foi prevista a recuperação de produtos químicos
(Na e S), formando o licor branco, que seria utilizado no processo de cozimento.
As principais unidades que compõem a caustificação estão indicadas na Figura 67.
O projeto ECF contemplou o uso de precipitador eletrostático no forno de cal, uso de
combustível com baixo teor de enxofre e lavagem eficiente da lama (redução de
TRS) – que são consideradas as melhores tecnologias disponíveis na caustificação
(BAT).
261
Licor
Verde
Filtração
Licor verde
Licor
Branco
Caustificação
X-Filter
Filtração
dregs
Licor
Branco
Clarificação
do licor
Branco
Filltração
Licor branco
CD Filter
Licor
Branco
Filtração
lama de cal
Lama
De Cal
Dregs
Re-caustificação
(forno de cal)
Ciclones
Precipitador
eletrostático
Lavador
de gases
Gases
para
atmosfera
Óxido
de cal
Figura 65 – Representação esquemática do sistema de caustificação do licor.
O sistema de filtração de licor verde é composto por dois X-filters com capacidade
de produção de 4.400 m3/dia.
A filtração dos dregs – resíduo insolúvel gerado na dissolução do smelt - é feita em
filtros à vácuo que usavam cal como pré-camada de filtração. O projeto previu a
instalação de um filtro de dregs com capacidade de 10 toneladas por dia (dregs).
O processo de caustificação do licor verde filtrado é feito nos caustificadores
mediante sistema automatizado de alimentação (adição) de cal e agitação, para
permitir a reação de formação de NaOH e precipitação do carbonato de cálcio. O
licor resultante deste processo é denominado licor branco.
Após clarificação o licor branco é filtrado em filtros denominados-CD filters. O licor
branco filtrado é então armazenado e pode ser usado no processo.
A lavagem da lama de cal, que é feita sob pressão, permite reduzir a perda de álcalis
e as emissões de TRS no forno de cal.
O forno de cal - unidade que permite transformar o carbonato de cálcio em óxido de
cal - é alimentado continuamente pela lama de cal proveniente dos filtros de lama e
262
por óleo combustível para o processo de caustificação. O forno instalado tem uma
capacidade para 380 toneladas de cal por dia.
g) Planta química (dióxido de cloro)
O processo de fabricação do dióxido de cloro utiliza o clorato de sódio, o ácido
sulfúrico e o metanol como matérias-primas, gerando o dióxido de cloro como
produto e o sesquisulfato de sódio como subproduto.
Este processo consiste basicamente de um gerador à vácuo e um trocador de calor
tipo casco/tubo, por onde circula o licor do gerador. O clorato de sódio é alimentado
antes do trocador de calor (ou refervedor), enquanto que o ácido sulfúrico e o
metanol são adicionados após o refervedor.
O dióxido de cloro gasoso liberado na reação passa por um condensador de
superfície, onde é resfriado e, a seguir, por torres de absorção onde, em contato com
água gelada, a contracorrente, forma a solução de dióxido de cloro na concentração
desejada.
O licor do gerador, sob a forma de uma suspensão de sólidos, é filtrado em um filtro
rotativo a vácuo, quando são separados os cristais de sesquisulfato de sódio,
retornando o filtrado ao gerador.
O sesquisulfato de sódio separado na filtração é reaproveitado na linha de fibras B
para acerto de pH do estágio de ozônio.
h) Planta de oxigênio e ozônio
A planta de ozônio consiste em dois geradores de ozônio com capacidade unitária de
90 Kg de ozônio por hora e de uma planta de geração de oxigênio VSA (Vacuum
Swing Adsorber) com capacidade para 44 toneladas de oxigênio com pureza de 90%
por dia.
A fabricação de ozônio é feita por intermédio da passagem de fluxo de oxigênio
gasoso por meio de um tubo (dielétrico) onde uma descarga elétrica constante (efeito
corona) transforma a molécula de oxigênio (O2) em uma molécula de ozônio (O3).
263
A concentração do ozônio obtida é de 13% em peso e a planta foi dimensionada para
a geração de 180 Kg de ozônio por hora.
A geração de oxigênio é feita por meio da passagem de ar comprimido em um leito
de adsorção contendo uma peneira molecular de alta eficiência. Esta peneira adsorve
preferencialmente o nitrogênio e outros gases, gerando o oxigênio que é enviado para
fabricação de ozônio. A planta foi dimensionada para a geração de 44 toneladas por
dia de oxigênio com 90% de concentração.
O ozônio residual do processo de branqueamento é destruído termicamente e o gás
recuperado constituído basicamente de oxigênio em concentração de 85% é
reaproveitado nos estágios de pré-branqueamento com oxigênio. Deste modo as
plantas de ozônio e oxigênio não geram contaminantes para o meio ambiente.
i) Caldeiras auxiliares
Foi implantada uma nova caldeira auxiliar para geração de 80 toneladas de vapor por
hora queimando óleo combustível.
j) Turbogeradores
O projeto previu a construção das novas caldeiras (de recuperação e auxiliar) com
pressão de vapor de 85 bar, permitindo a geração de energia elétrica por intermédio
da redução da pressão do vapor para os valores utilizados no processo (14 e 5 bar).
Isto permitiu a implantação de turbo gerador a vapor com capacidade de 25 MW,
reduzindo a dependência externa de energia elétrica.
6.2.2.2 Investimentos do Projeto ECF
Os investimentos deste projeto totalizaram US$ 225 milhões, assim distribuídos:
Área
Pátio de madeira
Valor US$
4.470 mil
Cozimento
41.087 mil
Linha de fibras
49.233 mil
264
Máquina extratora de celulose
51.976 mil
Lavagem de gases
1.033 mil
Sistemas de produtos químicos
6.310 mil
Torre de resfriamento
1.486 mil
Substação e compressores
10.708 mil
SDCD
3.348 mil
Ozônio
1.192 mil
Caustificação
17.593 mil
Forno de cal
14.176 mil
Estação de tratamento de água
1.625 mil
Estação de tratamento de água de caldeira
2.972 mil
Estação de tratamento deefluentes
1.702 mil
Pipe-rack e tubulações
16.415 mil
Em 1995, antes da implantação do Projeto ECF, os custos de produção da celulose
standard (STD) estavam acima do preço mínimo de mercado. Desta forma, a
expectativa da VCP era garantir competitividade no mercado internacional, tanto em
termos de qualidade, quanto em termos de custo de produção.
A análise econômica do Projeto ECF indicou que haveria demanda de celulose em
2000, com preço de mercado em torno de US$ 350/t (Figura 68). Na época, havia
também a expectativa de que a celulose TCF seria a maior responsável por esta
demanda.
A redução esperada do custo de produção devia-se ao aumento da escala, à
diminuição do custo da madeira (aumento de rendimento no digestor) e ao
decréscimo dos custos de utilidades (vapor e energia).
Os custos projetados para o branqueamento TCF eram cerca de 67% maiores do que
os do branqueamento standard (linha A), devido ao consumo de peróxido, dióxido e
ozônio. Todavia, os custos de produção do licor deveriam ser reduzidos devido a
diminuição nas perdas de sódio e enxofre
265
US$/t
Demanda 99
400
Custos* Jacareí – 1995
350
Estimativa do preço mínimo mercado – 2000 (US$ 350/t)
300
250
Chile
Espanha
França
USA
Suécia
Indonésia
Portugal
Brasil
Finlândia
Custos previstos * Jacareí – 2000
Canadá
*Incluem madeira, energia, produtos químicos, mão-de-obra direta e transporte
Capacidade
com custos
desconhecidos
Capacidade
de produção
Figura 66 – Análise da competitividade da Unidade Jacareí no mercado mundial.
Prevendo-se uma produção de celulose de 1500 toneladas/dia, a estimativa de
redução no custo fixo foi de 60,8% e de 12,8% no custo variável (ECF).
6.2.3
Projeto P 1.200
Este projeto, que teve início em 1999, previu um pequeno aumento de produção de
celulose de cerca de1.080 para 1.250 toneladas diárias, sendo que a maior parte dos
investimentos foi de cunho ambiental.
6.2.3.1 Descrição do Projeto P 1.200
Os principais itens previstos no projeto foram:
•
Eliminação do estágio de hipocloração da linha de fibras A,
•
Conversão do branqueamento da linha A (possibilidade de produção de polpa
ECF),
•
Nova ESTAR- Estação de tratamento de águas residuárias,
266
•
Instalação do 7o estágio de evaporação e reforma no “stripper”,
•
Instalação do precipitador eletrostático na caldeira de biomassa,
•
Alteração no branqueamento (linha B),
•
Fechamento de circuitos,
•
Torre de resfriamento, e
•
Otimização da extratora de celulose
6.2.3.1.1 Linha de fibras A
A linha de fibras A foi modificada para permitir a produção de celulose ECF e foi
eliminado o estágio de hipoclorito (Figura 69).
PréBranqueamento
O
Cloro/Dióxido
C/D
EOp
Dióxido
D
Celulose
Standard
ECF
Figura 67 – Representação esquemática da linha de fibras A.
6.2.3.1.2 Linha de fibras B
Foram realizadas modificações na deslignificação (pré-branqueamento) e inclusão do
estágio PO (final) visando aumentar a eficiência do branqueamento. A lavagem de
massa após a deslignificação passou a ser feita em duas prensas em série, sem
lavagem intermediária. O estágio PO passou a contar com uma lavagem adicional
por meio de um difusor, conforme está indicado na Figura 70.
267
Seqüência: OOZD(PO)
De Agosto/1998 a Setembro/ 2000
Prensa 1010
Filtro 1001
Prensa 1018
Difusor 1006
Prensa 1002
Água Quente
Água
Branca
Filtro 1032
Água
Quente
Água
O
Para tanque
de licor
negro diluído
O
Z
Efluente
2,5 m³/adt
D
(PO)
Efluente
7 m³/adt
Figura 68 – Representação esquemática da modificação do branqueamento B.
6.2.3.1.3 Evaporação
Foi aumentada a capacidade de evaporação do licor negro mediante adição de um
novo estágio de evaporação (7o efeito), e de um concentrador final de licor, além do
aumento de capacidade do concentrador de superfície.
Estas modificações demandaram maior consumo de água de refrigeração, por isso
também foi prevista a construção de uma nova torre de resfriamento, com capacidade
para 2.000 m3/h.
6.2.3.1.4 Caldeira de biomassa
Instalação de um precipitador eletrostático na caldeira, com eficiência de 99,8% de
remoção de partículas em suspensão e concentração de 100 mg/Nm3 nos gases na
saída da chaminé.
268
6.2.3.1.5 Nova estação de tratamento de águas residuárias (ESTAR)
O sistema foi projetado para tratar 76.400 m3/dia e carga orgânica de entrada
equivalente a 31.500 kg de DBO5,20 por dia e concentração de sólidos de 600 mg/L
na entrada do decantador primário. O lançamento de carga orgânica - DBO5,20 (máxima instantânea) no rio Paraíba do Sul deveria ser inferior a 2.100 kg/dia,
conforme exigência da licença de operação expedida pelo órgão ambiental.
O sistema de tratamento é composto pelas seguintes unidades:
•
Sistema de equalização/neutralização;
•
Lagoa de emergência;
•
Sistema de decantação primária;
•
Torres de resfriamento das águas residuárias;
•
Sistema de tratamento biológico por lodos ativados duplo estágio;,
•
Sistema de adensamento de lodo biológico;
•
Sistema de pré-desidratação mecânica do lodo (tambores rotativos) e
•
Sistema de desidratação do lodo (“Screw press”).
Lagoa de emergência: Parte do sistema antigo de lagoas aeradas é utilizado como
sistema de emergência, visando evitar cargas de choque e/ou problemas de pH nos
reatores biológicos a fim de garantir o desempenho da estação.
Sistema de equalização: Com volume de 900 m3, além da função de
homogeneização, possui sistema de ajuste automático de pH e desvio para a lagoa de
emergência, quando necessário.
Sistema de decantação primário: (02) decantadores circulares com diâmetro de 43m,
com medidores de concentração de sólidos nas linhas de lodo permitindo a remoção
de lodo de forma automatizada.
269
Torre de resfriamento: Torre sem enchimento, com possibilidade de “by-pass” das
células para manutenção e limpeza. Projetada para temperatura de entrada de 58 oC e
de saída inferior a 35 oC.
Sistema biológico – Reatores: Processo de lodos ativados em duplo estágio com 04
reatores biológicos (02 do primeiro estágio e 02 do segundo). Os reatores biológicos
têm volume individual de 10.500 m3 e altura de 5 m. O primeiro estágio opera com
Oxigênio Dissolvido (OD) inferior a 0,5 mgO2/L e SST igual a 7 g/L e idade do lodo
menor do que 2 dias. No segundo estágio, a concentração de OD mínima é de 2,5
mgO2/L, com SST no tanque igual a 3,5 g/L e idade do lodo entre 10 –20 dias. Como
conseqüência dos parâmetros operacionais, o tipo de microrganismos e a forma de
remoção do substrato são diferenciados nos dois estágios. No primeiro, prevalecem
mecanismos de adsorção e bactérias com alta taxa de crescimento. No segundo
estágio, bactérias heterotróficas e nitrificantes estão presentes no meio juntamente
com protozoários e organismos de crescimento lento.
Sistema biológico - Sistema de insuflamento de ar: O oxigênio é introduzido no meio
líquido por intermédio de difusores de membrana (bolha fina). O sistema de grades e
mangueiras flexíveis permite a sua substituição sem necessidade de esvaziar o
tanque. Os sopradores (07) são do tipo rotativo trilobular, sendo que destes, dois
possuem variador de freqüência para ajuste de vazão de ar.
Sistema biológico – Decantador secundário: Tipo retangular com fluxo transversal
com sistema de remoção de escuma, com taxa de aplicação máxima de 0,70 m3/m2/h.
Adensamento do lodo biológico: Composto por adensador com diâmetro de 33 m e
com possibilidade de ajuste de taxa de aplicação hidráulica por meio de diluição com
efluente tratado visando minimizar problemas de flotação do lodo.
Sistema de deságüe de lodo misto (primário mais lodo biológico): O sistema de
desidratação do lodo é feito em duas etapas. Na primeira, o lodo misto é desidratado
em tambor desaguador (drum thickener) até atingir cerca de 9 -10% de sólidos. Na
270
última etapa, o lodo proveniente do tambor é encaminhado para a prensa (screw
press), onde alcança um teor de sólidos de 40% . O sistema é composto por duas
linhas em paralelo, com dois tambores e duas prensas desaguadoras.O sistema tem
capacidade para desaguar até 60 toneladas por dia (sólidos secos). O lodo misto
recebe polieletrólito na entrada do tambor desaguador. A limpeza do sistema
(prensas e tambor) é feita com efluente decantado, visando reduzir o consumo de
água e a geração de águas residuárias.
Sistema de automação e controle: Visando otimizar o controle operacional da
ESTAR e reduzir a necessidade de intervenção do operador, o sistema dispõe de
diversos medidores: COT, sólidos (linhas de lodo e reatores), OD nos tanques de
aeração ligados em malha de controle aos sopradores de ar, vazão, temperatura e
sensores de nível e de vibração, entre outros.
A nova ESTAR foi projetada para atender a vazão prevista após no Projeto de
expansão P-2.000.
271
Lagoa
emergência
Efluente bruto
Lagoa
emergência
Expansão
Tq
neutralização
Efluente
Lodo
Torre
de
resfr.
Decantador
φ=43m
adensador
Reator
B
Tanque
de lodo
Tambor
desaguador
Decantador
secundário
Reator
A
Filtro prensa
Reator
D
Decantador
secundário
Reator
C
Lodo
40%
Efluente tratado
Figura 69 – Representação esquemática da nova estação de tratamento de águas
residuárias.
272
A estação de tratamento antiga, composta por duas lagoas aeradas em série, foi
modificada, transformando-as em lagoa de emergência e lagoa de polimento,
respectivamente. A aeração foi mantida na lagoa de polimento para oxidação dos
gases odoríferos.
6.2.3.1.6 Fechamento de circuitos
Este projeto previa reduzir o consumo de água e a geração de efluentes na fábrica.
Foi feito, inicialmente, um inventário detalhado dos consumos de água e geração de
efluentes para o estabelecimento das alternativas técnicas e economicamente viáveis.
De antemão sabia-se que a linha B (projeto ECF) já estava no limite da otimização
quanto ao uso de água e à geração de águas residuárias, portanto, o levantamento foi
dirigido às demais unidades do processo.
A linha A, que deveria ser desativada com a entrada do novo projeto de expansão,
também ficou fora deste projeto.
O consumo de água em banheiros e a geração de esgoto doméstico não foram
analisados neste trabalho. Para fins de balanço, no entanto, foi adotado o valor de
100 L/min.
1) Levantamento das medidas para redução do consumo de água
a) Pátio de Madeira
O pátio de madeira consumia apenas água branca excedente na J1(máquina de papel)
para a lavagem de toras, na vazão aproximada de 1.040 L/min (1.500 m3/d), por isso,
não foram previstos investimentos nesta área.
273
b) Máquina de Papel J1
A máquina de papel demonstrou ser o ponto com maior quantidade de aberturas no
sistema, isto é, mais pontos de água enviados ao tratamento de águas residuárias.
Exatamente por esta razão mostrou ser a área com maior potencial para redução de
consumo de água e de geração de águas residuárias (Figuras 72 e 73).
Na época o efluente da J1 era da ordem de 10.637 L/min:
•
Para a lavagem de toras e repolpador
1.600 L/min
•
Efluente final (ESTAR)
9.037 L/min
Parte do efluente final era originado do constante transbordo de água no tanque de
selo das pernas barométricas do sistema de vácuo.
Na época, a água excedente na J1(máquina de papel) e na JE1 (extratora de celulose
da linha A) eram misturadas em um tanque. Demonstrou-se que a linha de fibras A
tinha consumo para toda a água excedente da extratora, portanto não haveria sobra de
água para este tanque de “águas residuais”, que, desta forma, passaria a ser um
tanque exclusivo da J1. O transbordo existente da JE1 para este tanque poderia ser
mantido, passando a funcionar como transbordo de emergência.
A bomba existente alimentaria diretamente a lavagem de toras e o repolpador do
engrossador da linha de fibras A. O tanque existente na linha de fibras A que recebia
a água branca da J1/JE1 seria desativado, evitando com isso a transferência de
efluentes de uma área para outra, além de se economizar a energia de bombeamento.
As medidas consideradas viáveis no caso da máquina de papel são citadas a seguir:
Fechamento do Circuito de Águas do Sistema de Vácuo.
Esta opção previa a instalação de uma torre de resfriamento exclusiva para o sistema
de vácuo da J1.
274
Desta forma, o “make-up” de água para este sistema de vácuo seria reduzido de 758
L/min para 57 L/min e o consumo total de água em cerca de 8% (Figura 73).
O transbordo do tanque de água quente aumentaria em virtude do transbordo do
tanque que alimentava as bombas de vácuo
e, com isso, a geração de águas
residuárias seria:
•
Para a lavagem de toras e repolpador A
1.600 L/min
s/ alteração
•
Efluente final (ESTAR)
8.300 L/min
8% de redução
Reforma e rearranjo dos tanques de água fria e morna da J1
Para ser viável, esta medida deveria ser precedida da instalação da torre de
resfriamento no sistema de vácuo. Desta forma, gerar-se-ia um excedente de água
limpa que justificaria o investimento necessário.
Esta modificação poderia ser feita em duas etapas: primeiro, instalando-se as bombas
de chuveiros de água no tanque existente e depois se implantando uma nova bomba
para aproveitar a água que anteriormente era enviada ao rio Paraíba.Como os tanques
existentes estavam numa posição desfavorável, o material e a geometria não eram
ideais e estas duas etapas iriam requerer duas paradas, recomendou-se que fosse
instalado um tanque de aço novo, dividido, que cumprisse as funções dos dois
tanques existentes. Desta forma, os custos totais ficariam bastante reduzidos.
As bombas de água dos chuveiros da J1 deveriam ser instaladas no lado quente deste
novo tanque que receberia o retorno de água de refrigeração dos condensadores de
vapor da pré e pós-secagem e da calandra, além do trocador de calor Cytec.
Como o total de água não era suficiente para alimentar os chuveiros, a água do lado
frio desse tanque deveria transbordar para o quente. O lado frio receberia água da
lubrificação central, dos redutores da secagem e do ar condicionado das salas
275
elétricas. Por esta razão, deveria ter uma geometria de forma a se criar uma
“armadilha de óleo” para o caso de haver algum vazamento .
Com essas alterações, o consumo total de água seria reduzido em cerca de 31% e o
volume de águas residuárias diminuiria, pois o tanque de água quente deixaria de
transbordar para alimentar os chuveiros.
A geração de efluentes passaria a ser (sempre comparado com a situação existente sem o projeto):
•
Para a linha de fibras A
1.600 L/min
s/ alteração
•
Efluente final (canaleta)
4.600 L/min
45% de redução
Outra vantagem de se recircular esta água quente seria a elevação da temperatura
média de trabalho do fluxo afluente ou, sob outro ponto de vista, mantendo-se a
temperatura do sistema, a diminuição do consumo de vapor para a torre de água
branca .
Instalação de torres de água branca e refugos
Um problema crônico das duas máquinas (J1 e JE1) e que não aparecia nos balanços,
era a insuficiência de torres de água branca – água separada/removida durante o
processo de secagem da celulose e das torres de refugos.
Quando havia quebras prolongadas, ocorria o transbordamento do tanque de refugos
e um grande “make up” de água por esgotamento da água branca.
Durante a partida das máquinas, o sistema era preenchido com água quente ou água
tratada, enquanto que, se existisse uma torre de água branca, o sistema poderia ser
abastecido com a água recuperada em substituição à água limpa.
Para a J1, este sistema deveria ter: torre de refugos com capacidade para 500 m3 e
torre de água branca com capacidade para 700 m3.
276
Instalação de sistema de recuperação do efluente final da J1
Após a realização de todas as medidas consideradas viáveis, o efluente final da J1
ainda seria de cerca de 4.100 L/min. Poderia ser instalado um tanque subterrâneo
onde hoje está a calha Parshall, bombeando-se esta água para um separador de fibras,
seguido por um leito de areia, que recuperaria cerca de 2.500 L/min. (Ver balanços
nas Figuras 70 e 71)
Medida similar havia sido adotada na VCP – Piracicaba, mas estudos mais profundos
deveriam ser desenvolvidos para que se tivesse segurança da qualidade da água
recuperada e para os seus usos.
Sistema existente
Água
selagem
Água
Chuveiros
Make-up
Sistema de vácuo
758 L/min
Transbordo
Tanques
água branca
888 L/min
Lavagem
de toras
1.583 L/min
Água
refrigeração
Make-up
(quebras
prolongadas, etc.)
341 L/min
Máquina de papel
Água
branca
Água
morna
Água branca
Recuperada
1377 L/min
Efluente
9.037 L/min
Figura 70 – Principais consumos e geração de águas residuárias da máquina de
papel (J1).
277
Sistema proposto
Água
selagem
Água
Chuveiros
Make-up
Sistema de vácuo
57 L/min
Transbordo
Tanques
água branca
0 L/min
Lavagem
de toras
1.583 L/min
Make-up
(quebras
prolongadas, etc.)
0 L/min
Água
refrigeração
Torre
resfriamento
Máquina de papel
Tanque
Água fria
Água
branca
Efluente
4.163 L/min
Água
morna
Tanque água
Branca (JE1)
1.585 L/min
Figura 71 – Proposta para otimização do consumo de água e da geração de águas
resísuárias na máquina de papel (J1).
c) Máquina Coater JC2
A JC2 já tinha um circuito de águas bastante fechado, pois o efluente total da
máquina estava em torno dos 150 m3/d.
Uma medida que beneficiaria bastante o tratamento das águas residuárias seria a
separação das tintas do restante do efluente industrial por intermédio da micro
filtração. Mas esta alternativa já havia sido testada com resultados insatisfatórios. A
tinta recuperada neste processo era de qualidade inadequada para a linha de produtos
da VCP, portanto, seria necessária a criação de uma nova linha de produtos de
qualidade inferior e de um centro de estocagem da tinta recuperada para que se
pudesse ter volume suficiente para a produção durante um tempo viável.
d) Máquina Extratora JE1
278
Esta máquina é muito antiga e estava em vias de ser desativada, além do mais a
geração de águas residuárias era bastante baixa, principalmente porque a linha de
fibras A utilizava toda a água branca gerada pela JE1.
e) Máquina Extratora JE2
Foram identificadas as seguintes medidas para redução da geração de águas
residuárias e do consumo de água.
Separação das Bombas de Água Branca
A JE2 possuía um problema crônico, que era a capacidade da bomba de água branca,
insuficiente para bombear todo o excedente para a torre, provocando transbordo no
tanque de armazenagem e causando a necessidade de “make-up”de água morna, na
torre durante quebras prolongadas.
A solução mais simples seria aumentar a capacidade da bomba existente, mas ainda
restaria um outro problema, que era o fato de esta bomba alimentar dois pontos com
requerimentos de pressão bastante diferentes.
Assim sendo, a alternativa mais viável seria deixar a bomba existente,
exclusivamente para bombear água branca para a diluição da torre de alta
consistência B. Para a transferência da água excedente do tanque para a torre de água
branca, instalar-se-ia uma nova bomba, exclusivamente para esta função.
Fechamento do Circuito de Água Morna
O tanque de água quente apresentava um excedente de água da ordem de 1.000
L/min, que era enviada ao tanque de água branca e finalmente à ESTAR. Esta água
era limpa e poderia ser enviada à torre de resfriamento da fábrica.
Para tanto, poucas modificações seriam necessárias:
279
•
Modificar o encaminhamento da tubulação para a torre de resfriamento (a
capacidade da bomba era suficiente).
•
Substituir a válvula de controle.
Diluição da Torre de Alta Consistência A com Água Branca da JE2
Outro ponto de desequilíbrio do sistema de águas da JE2 ocorria quando havia
consumo de massa da linha A. Nesta situação, cerca de 650 L/min de água com as
fibras eram enviados à JE2, causando um excedente, e ao mesmo tempo, a
necessidade de reposição na JE1.
Para solucionar este desequilíbrio, foi proposta a instalação de uma bomba nova,
exclusiva para esta função, instalada na torre de água branca, aproveitando o bocal de
dreno cujo diâmetro é de 300 mm. Esta bomba faria a diluição na torre de alta
consistência da linha A. Como existia a possibilidade da a JE2 trabalhar com 100%
de fibras da linha A (ECF), a bomba deveria ser dimensionada para diluir até 500
ADT por dia.
Devido à grande variação de vazão nesta bomba, de cerca de 650 L/min em
condições normais e até 9.100 L/min de pico, foi sugerido um variador de freqüência
para o motor .
f) Caustificação e Forno de cal
Para a condição existente da caustificação e do forno de cal, foi considerado que toda
a água de refrigeração utilizada, quando não incorporada ao processo (bombas de
vácuo e compressores, lavador de gases - scrubber e refrigeração dos mancais do
forno de cal), seria enviada para a respectiva canaleta e encaminhada para a ESTAR.
Foi recomendado que a água utilizada nas bombas de vácuo, mancais do forno de cal
e compressores fosse incorporada ao circuito da torre de resfriamento. Entretanto, a
280
água de selagem dos compressores, devido à possibilidade de contaminação, não
deveria ser recuperada.
Também foi sugerido que a água de selagem das bombas de vácuo do filtro de dregs
fosse encaminhada para a torre de resfriamento .
Tratamento de condensado
Outra alternativa proposta foi a recuperação dos condensados contaminados por
intermédio da instalação de uma coluna de arraste (stripper).
Desta forma, ter-se-ia os seguintes ganhos:
- redução de 55% no fluxo de águas residuárias da área caustificação e forno de cal;
- aproveitamento total do condensado tratado (parte seria enviada ao tanque de água
quente da lavagem e parte à lavagem e diluição da lama, garantindo uma redução
nos valores de emissões atmosféricas referentes ao forno de cal);
- redução de metanol referente ao desvio do fluxo de condensado contaminado e
resfriado lançado à rede de efluente industrial (1.062 L/min).
g) Caldeira de recuperação
Nesta área, o ponto com potencial para recuperação de águas residuárias era a
selagem de bombas, resfriamento de amostras e descarga contínua da caldeira. Os
efluentes deveriam ser direcionados para um tanque coletor subterrâneo com bomba
vertical para enviá-los à ETA, à torre de resfriamento ou à ESTAR. Deveria ser
instalado um condutivímetro no tanque para evitar o bombeamento de água
contaminada. A economia prevista era de 290 L/min em operação normal.
Eventualmente, essa vazão poderia ser maior, dependendo da necessidade de
descarga contínua da caldeira.
281
O tanque coletor receberia a água de selagem da evaporação para ser bombeada junto
com as águas recuperadas da caldeira para a ETA ou torre de resfriamento. A
recuperação total de água seria de 400 L/min.
Na evaporação, a única descarga normal de efluente, com possibilidade de
recuperação seria a água de selagem das bombas. A água coletada em uma tubulação
comum seria levada por gravidade até um tanque coletor na caldeira de recuperação.
A economia prevista seria de 110 L/min.
h) Turbogeradores, ar comprimido e ar condicionado central
Nestas áreas a recuperação das águas utilizadas já era total.
i) Caldeiras auxiliares – GTV e CBC 80
Os efluentes das caldeiras GTV (biomassa) e CBC 80 (caldeira auxiliar) eram
basicamente águas de selagem, e resfriamento e descarga contínua das caldeiras. A
quantidade estimada, 94 L/min, poderia ser coletada em conjunto com a água
recuperada da ETAC- estação de tratamento de águas de caldeiras, perfazendo um
total de 156 L/min.
j) ETAC- Estação de tratamento de água de caldeiras
Grande parte do efluente desta área - o rejeito da osmose reversa - já era recuperada e
enviado como reposição para a torre de resfriamento. Um ponto potencial de
recuperação seriam as águas de selagem e de resfriamento das bombas que poderiam
ser canalizadas e direcionadas, por gravidade, para serem recuperadas em um tanque
coletor nas caldeiras auxiliares. A economia gerada por esta medida seria de 62
L/min.
282
Outro ponto de possível recuperação seria a água de retrolavagem dos filtros de areia
pressurizados (2.000 m3/d), que poderia ser coletada e enviada ao sistema de
recuperação em conjunto com a água de retrolavagem da ETA.
k) Linha de fibras
Foi constatado que não havia perdas significativas de água nesta área. As correntes
passíveis de recuperação seriam:
•
Água industrial do amostrador de condensado p/ aquecedores (cozimento);
•
Água industrial dos resfriadores de amostra (cozimento);
•
Água morna dos resfriadores de gases (cozimento);
•
Água de resfriamento da unidade hidráulica do raspador de fundo do digestor
(cozimento);
Destas, as duas primeiras correntes eram desprezíveis com vazões abaixo de 3L/min.
A terceira já era utilizada no branqueamento ou na torre.
A água de resfriamento da unidade hidráulica do digestor deveria retornar à torre de
resfriamento, porém, isto não ocorria devido à baixa pressão. A solução seria a
instalação de um tanque e uma bomba, mas como a vazão estava em torno de 78
L/min, o investimento não seria justificado.
l) Plantas químicas
O levantamento inicial indicou que as poucas alternativas possíveis para redução do
consumo de água e/ou geração de águas residuárias nas plantas químicas (planta de
dióxido de cloro, planta de dióxido de enxofre, planta de ozônio, manuseio de soda
cáustica e planta de água gelada) representavam muito pouco em termos de vazão e
requeriam altos investimentos. Em vista disso, não foram propostas medidas de
otimização para estas unidades.
283
m) ETA - Estação de tratamento de água
A ETA tem um único ponto de geração de efluentes que é a água de retrolavagem
dos filtros (2.800 m3/d). Esta água poderia ser coletada e enviada ao sistema de
recuperação em conjunto com a água de retrolavagem da ETAC.
O sistema de recuperação destas águas (ETA e ETAC) seria composto de um tanque
de sedimentação com purga periódica do lodo sedimentado, que seria enviado à
ESTAR, enquanto a água recuperada seguiria para o sistema de captação.
2) Resumo das alternativas propostas no projeto fechamento de circuitos
A tabela 36 resume as principais recomendações, com os seus respectivos custos de
implantação e benefícios em termos de redução de consumo de água e geração de
águas residuárias.
Tabela 36 - Resumo das alternativas propostas para redução do consumo de água e
da geração de águas residuárias.
Código
Descrição
Redução de
Redução
Redução
Custo
águas
de
de DBO5,20
(R$)
residuárias
Água
(kgO2/adt)
(l/min)
(l/min)
(9)
Recirculação do excesso de
210
água morna da JE2 para a 74.458
1.002
972(4)
0,03
717
702
0,03
torre de resfriamento
Instalação
120
de
torre
de
resfriamento no sistema de 171.977
vácuo da J1
Reforma e rearranjo dos
130(5)
tanques de água fria e 214.417
2.184
3.769
morna da J1
+
zero
1.475(2)
Recuperação de água do
320
sistema vácuo – lama e 37.119
mancais do forno
336
326
-
284
Código
310
400
220
410
Descrição
Recuperação
de
água
sistema de vácuo – dregs
Evaporação/caldeira
de
recuperação
Separação do bombeamento
de água branca da JE2
Coleta de água da ETAC e
caldeiras auxiliares
Redução de
Redução
Redução
Custo
águas
de
de DBO5,20
(R$)
residuárias
Água
(kgO2/adt)
(l/min)
(l/min)
(9)
35.894
230
223
-
84.785
401
389
-
323.836
850
850
-
60.000
156
151
-
-
3 333
-
648
629
0,02
Recuperação de águas de
900
retrolavagem da ETA e 725.000
ETAC
110
Diluição da TAC A com
água branca da JE2
421.096
0,67
300
Tratamento de condensado
2.347.103
1.095
1.062
metanol/A
DtB
140
150(6)
Instalação de torres de água
branca e refugos na J1
Clarificação
das
residuárias da J1
1.249.118
(1
736 341(3)
341(3)
0,37(3)
~2.500
~2.500
-
718)(8)
águas
890.000
kg
285
Código
(1)
Descrição
Redução de
Redução
Redução
Custo
águas
de
de DBO5,20
(R$)
residuárias
Água
(kgO2/adt)
(l/min)
(l/min)
(9)
Os custos são estimativos. Incluem todos os impostos, fretes, embalagem, material de campo,
equipamentos, civil, elétrica e montagem. Não estão incluídos os serviços
como, engenharia,
treinamento, assistência à partida, etc.
(2)
A redução de consumo de água aparecerá como redução de consumo de água quente da je1 e
finalmente no “make- up”da torre de resfriamento da fábrica.
(3)
Valores estimados, uma vez que a economia gerada será devido à redução de transbordos em
tanques de refugos e redução de “make up” de água fresca durante quebras.
(4)
Esta redução de consumo de água vai se refletir na diminuição do “make up” da torre de
resfriamento.
(5)
A medida 130 só é eficaz se a medida 120 for adotada antes.
(6)
Apesar da medida 150 parecer atraente, ela está colocada em último lugar porque são necessários
testes e maiores experiências para que se possa definir os usos (destinos) desta água economizada.
(7)
Todas as economias de água geradas por retorno à torre de resfriamento, apresentam uma perda de
cerca de 3%, que são as perdas por arraste, evaporação e transbordo da torre.
(8)
A solução otimizada para a sugestão 140 seria a instalação das torres em conjunto com a instalação
de um engrossador de refugos para o “couch pi”t. Caso se optasse por instalar este equipamento, o custo
adicional de medida 140 seria cerca de r$ 487.600. A relação (custo adicional)/(benefício adicional) não
justificaria este investimento.
(9) Os valores específicos estão considerados em relação à 1.333 teladas por dia de celulose
branqueada “air dry” (adt/d)
Considerando-se todas as modificações sugeridas, com exceção da medida 150
(aproveitamento das águas residuais da J1), estimou-se um consumo total de água de
aproximadamente 52.200 m3/dia (39,1 m3/ADT) contra os 69.700 m3/dia (52,3
m3/ADT) da situação existente, representando cerca de 25% de redução. A vazão de
águas residuárias geradas resultou em aproximadamente 36.720 m3/dia contra os
50.430 m3/dia na condição existente (sem o projeto), representando cerca de 27% de
redução.
Este fluxo total de águas residuárias considerava o estágio Z no branqueamento B
totalmente aberto. Considerando-se o estágio Z fechado, chegar-se-ia a uma geração
total de 33.430 m3/d, representando cerca de 34% de redução. Da mesma forma, o
consumo de água estimado seria cerca de 49.000 m3/d. Vale lembrar que nesta
286
situação haveria um excesso de água quente que deveria retornar à torre de
resfriamento.
Além da redução nos custos do tratamento de água e no tratamento de águas
residuárias, previa-se os seguintes benefícios:
•
Aumento da eficiência das bombas de vácuo por trabalharem com temperaturas
mais controladas;
•
Melhora no aproveitamento térmico da J1 e JE1, reduzindo o consumo de vapor;
•
Benefícios operacionais, proporcionando uma “receita” mais estável na
produção de papel, devido à existência de um pulmão para dosagem de refugos.
•
Redução na demanda de produtos químicos na área de fabricação de papel, pois
uma maior parcela deles seria recirculada no processo. Ocorreria também um
melhor aproveitamento térmico da instalação (calor devolvido ao sistema)
•
Redução das emissões atmosféricas referentes ao forno de cal
3) Resumo dos balanços de água e da geração de águas residuárias
As Figuras 72 e 73 apresentam, respectivamente, um resumo do balanço do consumo
de água e da geração de águas residuárias no processo industrial
287
P 1200 - Balanço do consumo de água
ETA
Atual
43.523 L/min
62.674 m3/d
47,0 m3/ADT
Proposto 34.344 L/min
49.455 m3/d
37,1 m3/ADT
Redução: 21,1% ou 13.219 m3/d
3.333
2.498
Limpeza filtros
ETA
Cozimento
214
295
Depuração e préBranqueamento B
875
9.609 (6.803)
215
Branqueamento
A
4.613 (3.763)
Caldeiras
auxiliares
Branqueamento
B
165
JC2 – Coater
de papel
44
4.236
Caldeira de
recuperação
Trat.água de
Caldeira (ETAC)
112
Evaporação
100
1.349
Água potável
Plantas
Químicas
180
Caustificação
806
Vila
Garcia
867
13.693 (8.589)
JE1- extratora de
Celulose (úmida)
JE2- extratora de
celulose
40
280
J1- maquina de
papel
Depuração e préBranqueamento A
ESTAR
Torre de
resfriamento
Figura 72 – Balanço do consumo de água – valores reais e projetados (em litros por
minuto).
288
1.042
Pátio de
madeira
396
Cozimento
295
Depuração e préBranqueamento B
JE1- extratora de
Celulose (úmida)
440
Evaporação e
condensados
1.237 (40)
9.149
Branqueamento
A
105
Trat.água de
Caldeira (ETAC)
6.015
Branqueamento
B
68
Plantas
Químicas
109
Caldeiras
auxiliares
J1- maquina de
papel
9.037 (4.163)
4.394 (1.891)
JE2- extratora de
celulose
JC2 – Coater
de papel
130
319 (30)
Caldeira de
recuperação
100
Água potável
Caustificação
1.261 (695)
P 1200 - Balanço da geração de efluentes
Atual
34.581 L/min
49.797 m3/d
Proposto 25.142 L/min
36.204 m3/d
37,4 m3/ADT
ESTAR
27,2 m3/ADT
Redução: 27,3% ou 13.592 m3/d
Figura 73 – Balanço da geração de águas residuárias – valores reais e projetados
(em litros por minuto).
289
4) Medidas selecionadas pela VCP para serem implementadas no Projeto
fechamento de circuitos.
De todas as medidas elencadas (Tabela 38) no levantamento inicial, somente três
itens não foram selecionados para fazer parte do escopo do P-1.200. Os itens
incluídos e implementados foram:
•
Recirculação do excesso de água morna da JE2 para a torre de resfriamento;
•
Instalação da torre de resfriamento para o sistema de vácuo da J1;
•
Reforma e rearranjo dos tanques de água fria e água morna da J1;
•
Recuperação de água do sistema de vácuo do formo de cal;
•
Evaporação/caldeira de recuperação;
•
Separação do bombeamento de água branca da JE2;
•
Recuperação de águas da ETAC e ETA;
•
Diluição da torre de alta consistência com água branca da JE2.
Ressalta-se que o sistema de recuperação de água da ETAC e da ETA foi projetado e
implementado de forma diferente do que havia sido proposto no estudo inicial. No
sistema implementado no Projeto P 1.200, o efluente da contralavagem é
encaminhado ao canal de captação (por gravidade) e retorna ao sistema sem tanques
intermedários.
6.2.3.2 Investimentos do P 1.200
Os investimentos previstos neste projeto foram os seguintes:
Área
US$
Linha de fibras A
7.800 mil
Extratora de celulose (JE2)
4.700 mil
Evaporação
5.000 mil
Torre de resfriamento
1.300 mil
Estação de tratamento de água
ESTAR
500 mil
13.500 mil
Precipitador eletrostático
4.000 mil
Fechamento de circuitos
2.000 mil
290
A análise econômica do investimento previa um período de retorno (payback) de 4
anos e dois meses. Do total previsto inicialmente, foram efetivamente investidos até
março/02 cerca de US$ 35 milhões.
Os investimentos associados diretamente ao controle e prevenção à poluição, foram
denominados “estratégicos” pela empresa. Aparentemente, em nenhum deles, foi
feita a análise do investimento sob a ótica da prevenção a poluição, no seu sentido
mais amplo.
O retorno esperado foi associado basicamente ao aumento da produção.
6.3 EVOLUÇÃO DA GESTÃO AMBIENTAL NA UNIDADE JACAREÍ
A evolução tecnológica na VCP precedeu a evolução da gestão ambiental no seu
sentido mais amplo.
Os investimentos e os esforços dirigidos ao aprimoramento da gestão e da aplicação
das demais ferramentas da eco-eficiência foram mais intensos a partir de 1999.
Destacam-se as seguintes iniciativas:
Revitalização dos programas internos de conscientização ambiental e da semana de
meio ambiente
A partir de 1999, com objetivo de divulgar os programas e projetos ambientais da
empresa e aumentar o envolvimento dos profissionais são feitas inúmeras atividades
lúdicas, como teatros, gincanas e concursos durante a semana de meio ambiente. A
partir de 2001 essa atividade foi integrada a semana de prevenção aos acidentes de
trabalho, e passou a ser denominada: “Semana Integrada de Meio Ambiente e
Segurança no Trabalho”.
Implementação do programa de biomonitoramento do Rio Paraíba do Sul em
parceria com a USP-SC.
291
Em 1999 teve início o monitoramento das comunidades aquáticas em 04 pontos de
amostragem em um trecho de cerca de 20 km ao longo do rio Paraíba do Sul. Além
do acompanhamento biológico, são analisados cerca de 55 parâmetros fisicoquímicos e são realizados ensaios ecotoxicológicos. O biomonitoramento tem como
objetivo avaliar o efeito do lançamento dos efluentes tratados no corpo receptor em
termos variação dos índices de riqueza e diversidade das espécies, indice gonodal e
maturação sexual (peixes), entre outros.
Implementação da coleta seletiva.
A partir de 2000 foi implementada a coleta seletiva na fábrica. Foi contruída uma
central de resíduos para armazenagem dos materiais que são encaminhados para as
empresas recicladoras. Este projeto também abrangeu a substituição de embalagens
de materias-primas por embalagens recicláveis e/ou retornáveis.
Projeto de adequação do sistema de gestão ambiental em conformidade com a
norma ISO 14001.
Este projeto teve início em 2000 com previsão de certificação em 2002, entretanto,
devido as obras do projeto de expansão (P-2.000) a certificação foi postergada para
2003. Como parte da metodologia prevista na norma e para facilitar a avaliação de
significância e criticidade dos aspectos e impactos, foi desenvolvido um aplicativo –
denominado SGA- que permite cadastrar e correlacionar as atividades da fábrica com
os aspectos e com os impactos ambientais, além de permitir também a sua correlação
com a legislação ambiental aplicável. Foram treinados 23 monitores ambientais nos
diferentes processos e áreas, incluindo-se os provedores, com objetivo de tornar a
gestão ambiental descentralizada (atuando-se na fonte) mais efetiva.
Foi criada também a equipe do SGA- Sistema de gestão ambiental, específica para
auxiliar e coordenar as ações relacionadas à esta questão.
292
Elaboração e publicação do relatório de desempenho.
Em 2001 e 2002 foram elaborados e publicados os Balanços Sociais e Ambientais do
grupo VCP. Esta publicação apresenta os pontos mais relevantes as ações ambientais
da empresa relacionadas à gestão, o desempenho ambiental, os investimentos e os
projetos ambientais.
Estima-se que foram investidos até 2002, cerca de US$ 350 mil nestes projetos (sem
contar os custos de mão-de-obra).
6.4 CONTABILIADE AMBIENTAL
A contabilidade ambiental foi realizada segundo a metodologia preconizada pelo
CCPP (2001).
Ressalta-se, no entanto, que esta implementação foi parcial e voltada para a
contabilidade gerencial. Priorizou-se a identificação dos resíduos perigosos gerados
na Unidade e dos custos associados ao seu tratamento e descarte. Em um segundo
momento, modificou-se a forma de apropriação dos custos relacionados ao
tratamento e disposição final, que passaram a ser de responsabilidade das áreas
geradoras
293
7 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
7.1 RESULTADOS DO PROJETO P 600
Com a implementação da nova caldeira de recuperação (e desativação do sistema
antigo), da nova evaporação e do turbogerador, além dos ganhos de produção –
aumento de 15%, houve a melhora dos indicadores ambientais, conforme
apresentado nos próximos itens deste capítulo.
Todavia, os ganhos ambientais decorrentes do projeto P-600 não são os mais
significativos, quando comparados aos demais projetos implementados.
Nesta fase, devido à falta de dados não foi possível analisar se houve ganhos
relacionados à geração de resíduos sólidos.
7.1.1
Emissões hídricas
A Tabela 37 apresenta a evolução da produção de celulose e papel e dos indicadores
das emissões hídricas no período de 1992 a 1997. As Figuras 74 a78 mostram a
evolução destes indicadores graficamente.
Tabela 37 - Evolução da produção de celulose e papel e dos indicadores das
emissões hídricas.
Produção
Vazão
Celulose Produção
Ano
(ADT)
Produção
Efluente
DBO e
DBO s
(m3/t)
(kgO2/t)
(kgO2/t)
Papel (t) vendável (t)
DQO e
DQO s
Cor
AOX
(kgO2/t) (kgO2/t) (kg Pt/adt) (kg/adt)
1992
178764
105974
208452
88,0
26,0
2,8
90,6
31,5
184
-
1993
149472
112268
184416
88,5
29,7
2,9
104,5
31,6
173
1,26
1994
186264
117159
221826
74,9
31,8
3,9
103,9
37,3
181
1,82
1995
194568
102486
228870
66,2
16,2
1,9
59,7
20,3
111
0,90
1996
186888
81440
208236
78,9
24,0
2,9
70,8
21,6
81
1,30
Adt – air dry t – telada seca ao ar ; AOX – organohalogenados
Produção vendável – inclui a soma da produção vendável de celulose e de papel
e = entrada da ESTAR ; s = saída da ESTAR
294
Houve uma redução significativa da cor do efluente industrial como decorrência da
otimização do sistema de recuperação de produtos químicos e da menor perda de
licor. Antes do projeto, a cor média do efluente oscilava entre 1.500-1.900 mg PtCo/L e depois, ela foi reduzida para valores entre 600 e 1.000 mg Pt-Co/L.
Verifica-se que os indicadores ambientais relacionados às emissões hídricas,
notadamente, DQO, DBO5,20 e cor, foram os mais afetados (positivamente) pelo
projeto. Estes resultados reforçam a influência da tecnologia no desempenho
ambiental, uma vez que não foi contemplado nenhum item de controle à poluição
(final de tubo). Tais resultados corroboram com os encontrados por Axegard at
al.(1999) e Lachenal (1999).
Mesmo sem a utilização da deslignificação com oxigênio, a DQO no efluente
industrial (após tratamento) ficou abaixo dos valores preconizados no selo verde
Nordic Swan (30 kg/ADT) (Nordic Swan, 2001). Destaca-se que este selo tem como
base os processos europeus que utilizam madeira softwood – que possui composição
química e propriedades diferenciadas da madeira hardwood (eucalipto). Com isso, o
perfil do número kappa e demais condições de cozimento e de branqueamento são
diferentes. O grau de deslignificação obtido no cozimento é menor para madeiras
softwood (perfil de kappa mais elevado), quando comparado com o cozimento de
madeira como o eucalipto (IPPC, 2000).
Conforme pode ser observado na tabela 39 e nas Figuras 75 e 76, houve uma redução
da carga orgânica (DBO5,20 e DQO) na entrada da ESTAR em decorrência das
mudanças no processo produtivo. Os valores de DQO indicam a mesma tendência
que a DBO, embora deva ser ressaltado que a DQO total não é um bom indicador
para estimar a carga orgânica de efluentes de celulose, pois o .arraste de fibras
contribui para a DQO. Com isso, aumentos ou reduções neste parâmetro podem
indicar somente variação na perda de fibras e podem não significar alteração na carga
orgânica passível de ser degradada na ESTAR (para tempo de detenção hidráulico
projetado para as lagoas e sistemas de lodos ativados). A DQO solúvel ou COT são
295
parâmetros mais representativos para a análise e quantificação da carga orgânica no
efluente bruto de fábricas de celulose e papel.
Evolução da vazão (m3/t)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1992
1993
1994
1995
1996
Figura 74 – Evolução da vazão específica de águas residuárias ao longo do tempo.
Evolução da DQO (kg O2/t)
120
DQO entrada
DQO saída
100
80
60
40
20
0
1992
1993
1994
1995
1996
Figura 75 – Evolução da DQO específica nos afluentes e efluentes da ESTAR.
296
Evolução da DBO5 (kg O2/t)
35
DBO saída
DBO entrada
30
25
20
15
10
5
0
1992
1993
1994
1995
1996
Figura 76 – Evolução da carga específica de DBO5,20 nos afluentes e efluentes a
ESTAR.
Evolução da cor (kg Pt-Co/ADT)
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1992
1993
1994
1995
1996
Figura 77 – Evolução da cor específica do efluente industrial.
A maior eficiência da lavagem da polpa também contribuiu para a redução da cor e
da DQO das águas residuárias, conforme sugerido por Springer (1993) e Holgund
(1999).
297
7.1.2
A Tabela 38 e as Figuras 79 a 81 apresentam a evolução das emissões atmosféricas
ao longo do projeto.
Tabela 38 - Emissões atmosféricas e produção.
Produção
Celulose
Ano
(ADT)
Produção
Produção
TRS
Papel (t) Vendável (t) (kg S/t)
SO2
MP
(kg S/t)
(Kg/t)
1992
178764
105974
208452
-
-
25,00
1993
149472
112268
184416
-
-
15,68
1994
186264
117159
221826
0,036
1,22
17,66
1995
194568
102486
228870
0,162
1,04
3,86
1996
186888
81440
208236
0,047
2,00
6,95
ADT- tonelada de celulose seca ao ar
Produção vendável inclui a soma de celulose e papel
298
Emissão de Material Particulado (kg/t)
30
25
20
15
10
5
0
1992
1993
1994
1995
1996
Figura 78 – Evolução da emissão específica de MP.
Emissão TRS (kg S/t)
0,25
Problem as operacionais no forno
0,2
0,15
0,1
0,05
0
1992
1993
1994
1995
1996
1995
1996
Figura 79 – Evolução da emissão de TRS.
Emissão de SO2 (kg S/t)
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1992
1993
1994
Figura 80 – Evolução da emissão específica de SO2.
299
Em termos de TRS - gases reduzidos de enxofre- os dados indicam que conforme
esperado, o grande ganho na redução das emissões deveu-se à desativação dos
concentradores de licor, que apresentavam emissões superiores a 22 ppm. As
emissões de SO2, por sua vez, não foram reduzidas devido à maior queima de óleo
nas caldeiras.
Conforme preconizado por Springer (1993), a redução da emissão de material
particulado (MP) deveu-se à substituição dos equipamentos antigos de concentração
e oxidacão do licor, pela caldeira de recuperação dotada de precipitador eletrostático.
A substituição do sistema antigo de recuperação do licor e as mudanças na
evaporação também foram responsáveis pela redução das emissões dos gases
reduzidos de enxofre (TRS), exceto em 1995 (Figura 79). Nesse ano, o aumento das
emissões deveu-se a problemas no forno que incinerava os gases coletados no
processo.
7.2 RESULTADOS DO PROJETO ECF
De todos os projetos citados, o ECF foi o mais importante do ponto de vista
ambiental. O uso de tecnologias inovadoras, como por exemplo, a utilização do
ozônio no branqueamento em paralelo com as tecnologias consideradas – BAT foram
destaque neste projeto.
Os principais ganhos ambientais associados ao processo produtivo e à tecnologia
empregada foram: maior rendimento do cozimento; menor carreamento de matéria
orgânica nos filtrados; menor consumo de água; redução na geração de águas
residuárias, diminuição das emissões atmosféricas, redução das emissões hídricas
(DQO, DBO, AOX) e minimização do consumo de energia. Estes ganhos também
foram constatados por IPPC (2000), Springer (1993), Hoglund (1999) e Mjoberg
(1999).
300
7.2.1
Rendimento do cozimento
O rendimento do cozimento e o grau de deslignificação têm relação direta com a
quantidade de cavaco (madeira) consumida para produção da polpa e com a maior
remoção de lignina, que permite aumentar a quantidade de energia recuperada via
sistema de recuperação de produtos químicos. Além da recuperação de energia
(devido ao envio de uma quantidade de sólidos maior para a caldeira de recuperação)
há um menor carreamento de matéria orgânica com a polpa, permitindo reduzir o
consumo de insumos químicos e a carga orgânica dos filtrados e nas águas
residuárias (Lachenal et. al., 1999; IPPC, 2000; Hoglung, 1999).
A Figura 81 indica de forma simplificada a evolução do cozimento, da
deslignificação (pré-branqueamento) e do branqueamento com respeito à remoção de
lignina (número kappa) e à geração de águas residuárias. Pode-se observar que o
Projeto ECF -implementado em 1997, utilizava tecnologia inovadora, conforme pode
ser visto pelos números Kappa de saída do cozimento e de entrada do branqueamento
(Hoglund, 1999; Axegard, 1997 e Lachenal et al., 1999).
301
0
10
1970
20
Branqueamento
Branqueamento
1973
Deslignificação
efluente
Branqueamento
1989
2000 -
VCP
ECF
9-10
NÚMERO KAPPA
Cozimento
Cozimento
Licor-recuperação
Deslignificação
Branquea-Deslignimento ficação
kappa
30
13-14
Branquea-Deslignimento ficação
Figura 81 – Evolução tecnológica da produção de celulose versus o número kappa.
Mais recentemente, devido à evolução da tecnologia e do reconhecimento da
influência dos ácidos hexanurônicos (Rodrigues et. al, 2000; Finchem, 1998) no
processo de deslignificação e de branqueamento, foram desenvolvidos e
implementados estágios ácidos no branqueamento. Com isso, o kappa de saída do
digestor pôde ser alterado (aumentado), proporcionando maior rendimento da
polpação e garantindo-se desempenhos similares aos obtidos em kappa mais baixo.
Em outras palavras, pode-se operar com números kappas mais elevados sem afetar
negativamente as etapas subseqüentes, com relação ao consumo de produtos
químicos, carreamento de carga orgânica e eficiência do branqueamento. Esta
modificação é comentada em mais detalhes no item a seguir.
302
7.2.2
Carreamento de matéria orgânica nos filtrados e eficiência do
branqueamento
Conforme foi citado no item anterior, o carreamento de matéria orgânica nos
filtrados (e na polpa) é decorrente principalmente: do tipo de cozimento, da presença
ou não da deslignificação com oxigênio, do tipo de lavagem da polpa e do grau de
fechamento dos circuitos de filtrados.
Quanto maior este arraste, maior será o consumo de produtos químicos no
branqueamento, maior a perda de sódio e de enxofre pelas efluentes industriais e
maior será sua carga orgânica (Springer, 1993; Gleadow et. al., 1998; Chirat et.al.,
1999; Warnqvist, 1999 e Reeve, 1999).
Como conseqüência, há a necessidade de se repor mais sódio e enxofre no processo,
aumentar
a
dosagem
de
produtos
químicos
no
branqueamento
e
aumentar/redimensionar a ESTAR visando comportar a (maior) carga afluente.
Todas as conseqüências citadas implicam ao mesmo tempo em maior custo de
produção da celulose e em maiores impactos ambientais (Figura 82). Percebe-se
claramente que o uso das melhores tecnologias permite a prevenção à poluição,
reduzindo os custos operacionais do processo produtivo e os custos associados ao
controle da poluição - é o conceito “win-win” (WBCSD, 2000a).
303
Figura 82 – Principais tecnologias e sua correlação com os aspectos ambientais.
Tecnologia
Carga orgânica
(filtrados)
Carga orgânica
(polpa)
Perda de
Na e S
Consumo
químicos
branqueamento
Cozimento
“lo-solids”
Deslignificação
com oxigênio
Lavagem eficiente
(uso prensas)
Controle de
Perdas (spills)
Em contrapartida, o grau de fechamento de circuito - maior recirculação e
reaproveitamento dos filtrados - afeta negativamente a concentração de matéria
orgânica (e inorgânica) nos mesmos. Embora a carga orgânica nos efluentes do
branqueamento possa ficar inalterada, há um maior consumo de produtos químicos
no branqueamento e problemas de aumento da precipitação de sais (notadamente
oxalatos de cálcio e magnésio) nos equipamentos (IPPC, 2000; Silva et. al., 2000;
Warnqvist, 1999 e Finchem, 1998).
Este efeito deletério foi observado após a partida da nova linha de branqueamento,
com problemas de precipitação excessiva de sais, consumo de produtos químicos no
branqueamento muito superior aos valores projetados (Figura 86 ), dificuldade de
branqueamento da polpa (baixa eficiência nos estágios Z e PO) e alta instabilidade do
processo. Além destes aspectos, devido ao consumo de dióxido de cloro estar acima
da capacidade da planta química, houve também, redução da produção média diária –
que ficou menor do que a esperada (Figura 83).
304
Produção média diária (ADT)
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Projeto
ECF
ECF modificado
Figura 83 – Produção diária de celulose.
Para minimizar os problemas detectados foram adotadas as seguintes medidas
paliativas:
•
Abertura parcial do circuito do estágio de ozonização, visando reduzir as
concentrações de sais – e reduzir as incrustações além de aumentar a
eficiência do branqueamento;
•
Redução do kappa na saída do digestor.
Entretanto, estas medidas não foram suficientes para manter o branqueamento estável
e reduzir os consumos de produtos químicos.
Como conseqüência, depois de estudos e ensaios em laboratório - feitos em parceria
com a Universidade de Viçosa, foi alterada a seqüência de branqueamento, que
passou a ser: OOZ(DQ)(PO) conforme indicado na Figura 84.
305
Seqüência: OOZD(PO)
De Agosto/1998 a Setembro/ 2000
Prensa 1010
Filtro 1001
Prensa 1018
Difusor 1006
Prensa 1002
Água Quente
Água
Branca
Filtro 1032
Água
Quente
Água
O
Para tanque
de licor
negro diluído
O
Z
Efluente
2,5 m³/adt
D
(PO)
Efluente
7 m³/adt
Figura 84 – Representação esquemática do branqueamento após modificações.
Após estas modificações houve uma redução de 46,7% do consumo de dióxido de
cloro, que passou de 30 kg/ADT para 16 kg/ADT. O consumo de peróxido foi
ligeiramente reduzido, de 9 kg/ADT para 8 kg/ADT (Figura 86).
A produção média da linha B elevou-se de 620 para 830 toneladas diárias (Figura
83).
Porém, essas modificações também acarretaram redução da eficiência de
deslignificação, que, por sua vez, causou o aumento do número kappa nas diversas
etapas subseqüentes do processo. A explicação para este efeito, segundo Rodrigues
(2000), seria o aumento da produção e a retirada de um equipamento de lavagem
entre os reatores de oxigênio, que reduziu a eficiência da lavagem, aumentando o
carreamento de matéria orgânica para os estágios subseqüentes (Figura 85).
Embora o aumento do número kappa pareça não ser significativo, seus efeitos
danosos ao processo em termos da estabilidade do branqueamento, do consumo de
produtos químicos e da eficiência dos estágios Z e PO são relevantes (Finchem,
1998).
306
Evolução do número Kappa
16
ECF
ECF modificado
14
12
10
8
6
4
2
0
Digestor
Deslignificação
Op
Ozônio
Figura 85 – Número kappa na linha B do processo ECF com e sem modificações.
Consumo de produtos químicos no branqueamento (kg/ADT)
35
Projeto
ECF
ECF modificado
30
25
20
15
10
5
0
Dióxido (D)
Peróxido (P)
Figura 86 – Consumo de produtos químicos na linha B, projetado, obtido no
processo ECF sem e com as modificações.
307
Em setembro de 2000, visando otimizar ainda mais o branqueamento de modo a
aumentar o kappa do digestor, aumentar a eficiência do estágio de ozônio e a
estabilidade do processo, ao mesmo tempo em que se reduzia o consumo de produtos
químicos e as incrustações, a seqüência de branqueamento foi novamente alterada.
Esta modificação fez parte do escopo do projeto P 1.200.
Foi introduzido um estágio ácido antes da ozonização, conforme mostrado na Figura
87.
Seqüência: OAZD(PO)
De setembro/ 2000 até hoje
Água Quente
Prensa 1002
Filtro 1001
Prensa
1018
Prensa 1010
A
Para tanque
de licor
negro diluído
Z
Efluente
5 m³/adt
Água
Quente
Filtro
1032
Água
O
Água
Branca
D
Efluente
3 m³/adt
PO
Efluente
7 m³/adt
Difusor
1006
Figura 87 – Representação esquemática do branqueamento a partir de setembro de
2000.
Após esta modificação, observou-se os seguintes ganhos (Silva e Colodette, 2000):
•
Redução no consumo de dióxido e de peróxido de 24% e 28%, respectivamente;
•
Redução do kappa antes do estágio de ozônio de 9,8 para 5,7, e, depois do
estágio, de 6,6, para 4,4;
•
Redução de 54% do teor de oxalato de cálcio na polpa (antes da modificação o
teor de oxalato na polpa era cerca de 2,01 kg/ADT passando para 0,89 kg/ADT
depois da introdução do estágio ácido);
•
Redução do teor de ácidos hexanurônicos em 59%, melhorando a eficiência do
estágio de ozônio.
308
Outra conseqüência das modificações feitas no Projeto ECF (maior abertura do
circuitos e deficiência na lavagem de massa) foi o aumento da carga orgânica (em
termos de DBO) na entrada da ESTAR. Os valores observados -entre 19.000 e
23.000 kg O2/dia ficaram acima do valor projetado- 17.500 kg O2/dia.
Os efeitos desta abertura na eficiência da ESTAR serão comentados em mais
detalhes nos itens a seguir (geração de águas residuárias e emissões hídricas).
7.2.3 Consumo de água
A Figura 88 apresenta a evolução da vazão específica de água captada no Rio
Paraíba ao longo do tempo
Vazão de água captada (m3/t)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
1996
1997
1998
1999
Figura 88 - Evolução da vazão específica de água captada ao longo do tempo.
Observa-se que houve uma redução no consumo de água devido à implantação do
Projeto ECF. Esta redução deve-se à maior eficiência de lavagem da massa, ao maior
reaproveitamento dos filtrados, da água branca, dos condensados e dos circuitos
fechados de água de refrigeração, conforme constatado por por IPPC (2000);
Lachenal et.al. (1999) e Axegard et.al. (1997) entre outros.
309
Também contribuíram para a redução no consumo de água o uso de selos mecânicos
e águas de selagem em circuito fechado e sistemas de “spills” (perdas de licor) bem
dimensionados e com controle de condutividade – que permitiram retornar ao
processo os derrames e perdas a partir de uma determinada condutividade (2000
uS/cm).
Considerando-se que a entrada em operação das novas unidades aconteceu durante o
ano de 1997, a redução do consumo de água também ocorreu nos dois anos
subseqüentes devido aos ajustes do processo. A redução obtida foi significativa:
38,3%.
7.2.4
Geração de águas residuárias.
Os mesmos aspectos identificados na redução da vazão de água captada puderam ser
também correlacionados com a redução da vazão de águas residuárias (Figura 89).
Após o projeto, a vazão específica do efluente indutrial foi reduzida de 79 m3/t para
40 m3/t.
Vazão de efluente (m 3/t)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1996
1997
1998
1999
Figura 89 - Evolução da vazão de águas residuárias.
Com respeito ao grau de fechamento de circuitos previstos no projeto ECF – geração
de 5m3/ADT (no branqueamento) cabem as seguintes considerações à luz da
310
evolução tecnológica e dos resultados observados nos projetos implementados depois
de 1997:
•
A tecnologia existente, disponível e viável técnica e economicamente até a
presente data indicou que o valor previsto para a geração de águas residuárias era
inexeqüível, devido aos problemas de concentração de metais e de outros
compostos indesejáveis que afetam diretamente o desempenho do sistema. Estes
efeitos deletérios foram verificados na Unidade Jacareí e especialistas como
Mjoberg (1999) e Warnqvist (1999) estimam que hoje só são viáveis sistemas
com a geração mínima de 8-10 m3/ADT;
•
Os sistemas testados e implementados para a retirada de metais e de matéria
orgânica que permitem reduzir a geração de águas residuárias, porque
possibilitam aumentar a reutilização dos filtrados, ainda não atingiram os
resultados preconizados por IPPC (2000); Warnqvis (1999) e Axegard et.al.
(1997). Além dos custos envolvidos, existem problemas técnicos, como, por
exemplo, a eficiência e rendimento das membranas filtrantes.
•
Os problemas detectados no fechamento de circuitos conduziram a investigação
dos fatores intervenientes no processo, por exemplo, a influência dos ácidos
hexanurônicos, além do desenvolvimento de novas alternativas para o
branqueamento, como estágios ácidos a exemplo do que foi instalado na Unidade
Jacareí (Finchem, 1998 e Silva et.al., 2000).
As Figuras -90 e 91- evolução da DBO5,20 e da DQO mostram que houve uma
redução substancial na carga orgânica específica afluente a ESTAR entre 1996 e
1998, como decorrência das mudanças tecnológicas implementadas no projeto,
notadamente: alteração no processo de cozimento, implantação da deslignificação
com oxigênio (para as duas linhas de branqueamento), seqüência de branqueamento
na linha nova (B) que permitiu maior fechamento de circuitos (menor carreamento de
carga orgânica) e mudanças no sistema de lavagem de massa. Tais resultados
concordam com os encontrados por Reeve (1999), Hoglun, (1999) e Mjoberg (1999).
311
DBO5, 20 das águas residuárias (Kg O2/t)
30
DBO entrada
DBO saída
25
20
15
10
5
0
1996
1997
1998
1999
Figura 90 - Evolução temporal da carga específica de DBO5,20 no afluente e no
efluente da ESTAR.
DQO no efluente industrial (Kg O2/t)
80
DQO entrada
DQO s aída
70
60
50
40
30
20
10
0
1996
1997
1998
1999
Figura 91 - Evolução temporal da DQO no afluente e efluente da ESTAR.
Devido à mudança tecnológica, também era esperada a redução da vazão do efluente
industrial em termos absolutos, entretanto, devido à abertura parcial do circuito de
filtrados a vazão aumentou de aproximadamente 45.000 m3/dia para 50.000 m3/dia.
312
Da mesma forma, a carga orgânica prevista na entrada da ESTAR (em termos de
DBO) era 17.500 kg O2/dia, mas os valores observados foram superiores, entre
19.000 e 23.000 kg O2/dia conforme indicado na Figura 90.
Evolução da vazão e da DBO5,20
60.000
Vazão (m3/dia)
DBO-entrada ESTAR (kg O2/dia)
50.000
Vazão de projeto
40.000
30.000
20.000
DBO de projeto
10.000
0
1996
Antes do projeto
1997
1998
1999
Depois do projeto
Figura 92 - Comparação da evolução da vazão e da DBO antes e depois do projeto
ECF com os valores de projeto.
Estes dois aspectos, aliados ao assoreamento parcial das lagoas de tratatamento de
águas residuárias existentes na época, provocaram redução na eficiência do sistema
de tratamento. Com isso, tanto a DQO quanto a DBO5,20 do efluente tratado não
tiveram a redução esperada.
Como consequência, a DBO específica de efluente da ESTAR ficou acima do valor
de referência preconizado pelo IPPC (IPPC, 2000) que é de 1,5 kg O2/ADT.
A DQO específica do efluente tratado (Figura 91), por sua vez, apesar da deficiência
da ESTAR, ficou dentro da faixa de referência do IPPC (IPPC, 2000) e abaixo do
valor recomendado pelo selo verde Nordic Swan (Nordic Swan, 2000) que são,
respectivamente, 8-15 kg O2/ADT e 30kg O2/ADT.
313
Conforme observado por Homaki et.al. (1999), Reeve (1999) e Hoglund (1999),
tanto a cor das águas residuárias quanto à emissão dos compostos organocloradosAOX foram reduzidos drasticamente (Figuras 93 e 94). A forma mais efetiva para
redução da cor é por intermédio do cozimento eficiente, da deslignificação, da
lavagem eficaz e do controle e recuperação adequados das perdas de licor
Cor no efluente (Kg Pt-Co/t)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1996
1997
1998
1999
Figura 93 - Evolução da cor específica da água residuária ao longo do tempo.
A emissão específica de AOX-que representa a fração de orgaclorados solúvel em
água- ficou abaixo do valor recomendado pelo selo verde Nordic Swan que é 0,20
kg/ADT (Figura 94). Da mesma forma, como foi destacado para o parâmetro cor, a
redução efetiva da geração e da emissão destes compostos foi devido
preponderantemente ao uso de tecnologias adequadas e à substituição dos compostos
de cloro no branqueamento. Sistemas convencionais de tratamento de águas
residuárias de indústrias de celulose e papel removem entre 20 a 45% dos compostos
organoclorados -AOX (IPPC, 2000 e Payne et. al., 1999).
De forma similar ao que foi observada nas águas residuárias, a concentração de
organoclorados totais– expressa como OX - na polpa de celulose também foi
reduzida drasticamente em virtude do novo tipo de branqueamento. Para a polpa
proveniente da linha A (branqueamento standard), os valores típicos oscilam entre
314
400-500 g/ADT, enquanto que para a polpa da linha B (ECF) os valores encontrados
estão entre 70 a 120 g/ADT.
AOX no efluente industrial (Kg Cl/ADT)
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
1996
1997
1998
1999
Figura 94 - Evolução emissão específica de AOX durante o projeto ECF.
A Tabela 39 apresenta a evolução dos principais parâmetros relacionados às
emissões hídricas, comparando-os com os valores de referência do selo Verde Nordic
Swan e das melhores tecnologias disponíveis (IPPC, 2000 e Nordic Swan, 2000).
Tabela 39 - Comparação entre as emissões hídricas geradas antes e depois dos
projetos com valores de referência BAT ou Nordic Swan.
Depois do
Antes do
projeto
Referência
Projeto
(De 1997 a
BAT ou
(1996)
1999)
Nordic Swan
Vazão efluente (m3/ADT)
60,0
30,7
30- 50
DQO(kgO2DT) efluente tratado
22,6
10,5
8-23
2,47
2,39
0,3-1,5
BAT
133
24
-
-
DBO5,20 (kg O2/ADT) efluente
Observações
BAT
BAT
N. Swan=30
tratado
Cor (Kg Pt-Co/ADT) efluente
tratado
315
Depois do
Antes do
projeto
Referência
Projeto
(De 1997 a
BAT ou
(1996)
1999)
Nordic Swan
1,15
0,14
0,10-0,20
BAT
2,4
2,5
0,6-1,5
BAT
-
0,04
0,02-0,03
BAT
AOX (kg/ADT) efluente tratado
Sólidos
em
suspensão
(kg/ADT) efluente tratado
Fósforo Total (kg P/ADT)
Observações
efluente tratado
ADT- Celulose seca ao ar
Conforme indicado na Tabela 40, pode-se observar que os parâmetros vazão, DQO, e
AOX estão dentro da faixa recomendada pelo IPPC ou Nordic Swan, enquanto a
DBO, fósforo e os sólidos totais em suspensão estão acima.
7.2.5
Conforme pode ser observado no Tabela 40 os parâmetros mais influenciados pela
mudança tecnológica e pela instalação de novos equipamentos de controle foram o
TRS, o SO2 e o material particulado.
Das tecnologias consideradas BAT segundo IPPC (2000) para controle e redução das
emissões atmosféricas, o projeto ECF contemplou:
•
Uso de óleo combustível com baixo teor de enxofre;
•
Coleta e incineração dos gases odoríferos concentrados e diluídos;
•
Lavagem de lama de cal eficiente para reduzir o arraste de enxofre;
•
Lavadores de gases (scrubers).
316
Tabela 40 - Comparação das emissões atmosféricas antes de após a implantação do
Projeto ECF em comparação com valores de referência BAT e Nordic Swan.
Depois do
Referência
Projeto
BAT ou Nordic
(1997-1999)
Swan
Antes do Projeto
(1996)
TRS (kg S/t)
0,098
0,036
0,100-0,200
SO2 (kg/t)
0,42
0,36
0,2-0,4
MP (kg/t)
10,3
3,61
0,2-0,5
Observações
BAT
N. Swan=0,20
BAT
N. Swan=0,60
BAT
Todos os valores são expressos por tonelada vendável e podem ser considerados equivalentes a o valor expresso
por ADT devido à proporção entre a produção de celulose vendável e a produção vendável de papel.
Os valores BAT não incluem as emissões das caldeiras auxiliares
Os valores Nordic Swan incluem as emissões das caldeiras auxiliares
O projeto ECF não contemplou tecnologias para redução e controle das emissões de
NOx, conforme indicado pelo IPPC (2000) e Ruohola et.al.(2000); em virtude disso,
os valores das emissões deste poluente 1,83 kg NO2/ADT estão ligeiramente acima
dos valores estipulados pelo selo verde Nordic Swan ( 1,7 kg/ADT – que considera
todas as fontes de emissão) e pelo IPPC (1,0 –1,5 – sem caldeiras auxiliares). O valor
correspondente à emissão de NOx excluindo-se a emissão da caldeira auxiliar é cerca
de 1,7 kg/ADT.
7.2.6
Geração de resíduos sólidos
Segundo IPPC (2000) as melhores técnicas disponíveis associadas à geração de
resíduos sólidos consistem basicamente em reduzir e maximizar a sua reutilização.
A nova linha de fibra apresentou perdas menores de fibras, ainda superiores às
tecnologias hoje existentes. Em muitas fábricas estão sendo instalados sistemas de
recuperação de fibras.
317
7.2.7
Consumo e cogeração de energia
Com respeito à fração de energia elétrica gerada e comprada, a partir da entrada em
operação dos turbogeradores (TG1 e TG2), a Unidade Jacareí passou a gerar a maior
parte da energia elétrica consumida na planta, (Figura 95) por meio da queima de
licor, complementada pela biomassa e óleo combustível. A Figura 96 indica a
evolução da matriz energética.
Geração de energia - cogeração (%)
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1997
1998
1999
2000
Figura 95 - Evolução da cogeração de energia em relação ao consumo de energia
elétrica total.
Consumo de energia - (MWh/t)
10
Licor
Biomassa
Óleo
8
6
4
2
0
1998
1999
Figura 96 - Evolução do consumo total de energia.
2000
318
Destaca-se que a mudança de tecnologia do cozimento de digestores em batelada
para digestores contínuos acarretou a redução do consumo de 0,8 toneladas de vapor
para cada tonelada de celulose produzida, valor este de acordo com o sugerido pelo
IPPC (2000).
7.3 RESULTADOS DO PROJETO P 1.200
7.3.1
Emissões hídricas e captação de água
Os principais ganhos ambientais previstos neste projeto eram: a redução do consumo
de água, a redução da geração de águas residuárias devido ao fechamento dos
circuitos e maior remoção da DBO5,20 e da DQO devido à instalação da nova
ESTAR. Os resultados apresentados nas Figuras 97 a 101 confirmam os valores
esperados.
Vaz ão de água captada (m 3/t)
60
50
40
30
20
10
0
1999
2000
2001
2002
Figura 97 - Evolução temporal da vazão de água captada no rio Paraíba do Sul.
319
Vazão de efluente industrial (m3/t)
50
40
30
20
10
0
1999
2000
2001
2002
Figura 98 - Evolução da vazão do efluente industrial ao longo do tempo.
Evolução da DBO 5,20 (kg O2/t)
30
27
Entrada ESTAR
Saída ESTAR
24
21
18
15
12
9
6
3
0
1999
2000
2001
2002
Figura 99 - Evolução da carga específica de DBO no efluente industrial na entrada
e saída da ESTAR.
320
Evolução da DQO (kg O2/t)
60
Entrada ESTAR
Saída ESTAR
50
40
30
20
10
0
1999
2000
2001
2002
Figura 100- Evolução da DQO específica no afluente e efluente da ESTAR.
A redução das emissões hídricas - DQO e DBO do efluente tratado (Figuras 99 e
100) também ocorreu, mas em menor escala devido a problemas na aeração da nova
ESTAR (dimensionamento do motor dos sopradores e sistema de difusores).
Os valores atípicos no ano de 2002 devem-se à partida de novas unidades devido ao
projeto de expansão – P-2.000 (projetos futuros).
No período de 1999 a 2002, os valores da DBO na entrada da ESTAR foram
crescentes, enquanto que a DQO apresentou tendência oposta e diminuiu ao longo do
tempo. Observou-se o aumento da DQO solúvel na entrada da ESTAR (Figura 100)
neste período- comportamento similiar ao da DBO, indicando aumento da carga
orgânica nas águas residuárias. A redução da DQO total pode estar associada a
menor perda de fibras.
Mesmo com as deficiências no sistema de aeração, o bom desempenho do sistema
primário e do próprio sistema biológico contribuíram para as maiores remoções de
DBO, DQO total e solúvel no período. A partir da estabilização do processo de
expansão e da ESTAR, a eficiência de remoção da carga orgânica deverá aumentar.
321
A remoção total de DBO passou de 82% para 90% no período, mas ficou inferior ao
valor de projeto, que é 93% (Figura 101). Segundo Springer (1993) são esperados
valores de remoção de DBO entre 90 a 95% em sistemas otimizados.
DQO Solúvel (kg O2/t)
40
Entrada ESTAR
Saída da ESTAR
35
30
25
20
15
10
5
0
1998
1999
2000
2001
Figura 101 - Evolução da DQO solúvel no afluente e efluente da ESTAR.
Remoção de DBO
95%
5,20
93%
90%
88%
85%
83%
80%
78%
75%
1999
2000
2001
Figura 102 - Evolução remoção da DBO na ESTAR.
2002
322
Considerando-se o uso de água para refrigeração em circuito fechado, a reutilização
da água branca, o reciclo de filtrados e o reúso dos condensados, a unidade Jacareí,
depois do projeto passou a reutilizar cerca de 85% da água utilizada.
7.3.2
A instalação do precipitador eletrostático na caldeira de biomassa reduziu as
emisssões de material particulado nesta fonte (de 1000 ppm para 100 ppm), e as
emissões específicas da fabrica conforme mostrado na Figura 103.
Embora não fizesse parte do escopo do P-1200, o combustível da caldeira auxiliar foi
substituído por gás natural em 2001, antecipando uma alteração prevista para o ano
de 2002. Esta antecipação deveu-se ao programa de estímulo do governo para uso do
gás natural, com preços mais competitivos do que o óleo combustível. Com esta
alteração, houve redução no consumo de óleo, mudança na matriz energética, além
de redução das emissões de dióxido de enxofre. A Figura 104 mostra esta evolução.
As emissões de TRS, por sua vez, aumentaram no período, devido à maior emissão
do forno de cal e da caldeira de recuperação (Figura 105).
Material Particulado (kg /t)
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
2000
2001
Figura 103 - Evolução da emissão de material particulado.
2002
323
Emissão SO2 (kg S/t)
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
2000
2001
2002
Figura 104 - Evolução da emissão de dióxido de enxofre (incluindo caldeira
auxiliar).
TRS (kg S /t)
0,070
0,060
0,050
0,040
0,030
0,020
0,010
0,000
2000
2001
2002
Figura 105 - Evolução da emissão de TRS.
7.3.3
Matriz energética
Em virtude da substituição do óleo combustível por gás natural na caldeira auxiliar
(CBC 80) a fração de energia produzida à base de gás natural contribuiu com cerca
de 14,6% do total da energia gerada em 2002. A contribuição do óleo combustível no
forno de cal, na caldeira de biomassa e na caldeira de recuperação passou de 18%
para 13% (figura 106).
324
A redução da contribuição do licor deveu-se à elevação do kappa do digestor e
aumento do rendimento- que foi possível após a introdução estágio ácido (no
branqueamento), com isso, menos sólidos foram queimados na caldeira
proporcionalmente aos anos anteriores.
Licor
Biomassa
Óleo
Gás natural
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
2000
2001
2002
Figura 106 - Matriz energética ao longo do tempo.
7.4 ESTIMATIVA DE REDUÇÃO DO CUSTO DE PRODUÇÃO DEVIDO ÀS
MUDANÇAS TECNOLÓGICAS
Considerando-se que o cenário com a produção de 2001, utilizando as mesmas
tecnologias empregadas em 1995, com cozimento em batelada, produção de celulose
STD e os mesmos consumos de água, de vapor e geração de águas residuárias
daquela época, o custo unitário seria acrescido de US$ 70/ADT. Isto significa que os
custos anuais seriam US$ 30 milhões acima dos valores atuais (2001).
Destes custos adicionais, cerca de 30% referem-se ao tratamento de água, tratamento
de águas residuárias e consumo de vapor. O restante, está relacionado ao consumo de
madeira e redução do custo fixo.
325
7.5 RESULTADOS DOS PROJETOS RELACIONADOS À GESTÃO
7.5.1
Gestão ambiental na Unidade
Com a implementação da coleta seletiva e do levantamento sistemático da geração
dos resíduos, associados às mudanças na forma de custeio e pagamento com a coleta
e tratamento dos mesmos, foram conseguidos os seguintes resultados :
•
Mais de 70% dos produtos químicos usados no processo passaram a ser
fornecidos em embalagens retornáveis;
•
A quantidade de resíduo sólido que era encaminhada ao aterro municipal, foi
reduzida em mais de 60%;
•
Alguns resíduos oleosos, após implementação de sistemas de recuperação mais
eficientes, foram reduzidos em mais de 90%;
•
Redução de 100% do resíduo gerado no picador - resíduo classe I com alto teor
de chumbo - graças à substituição do metal patente;
•
Substituição de 100% dos trapos utilizados para limpeza de peças por toalhas
retornáveis;
•
Revisão de contratos com fornecedores, responsabilizando-os pela coleta e
disposição das embalagens;
•
Implementação da sistemática de qualificação de todos os receptores de resíduos.
7.5.2
Elaboração de relatórios de desempenho ambiental do Grupo VCP
A partir de 2001, a VCP tem elaborado anualmente um relatório contendo
informações detalhadas relativas aos seus projetos ambientais e ao seu desempenho
ambiental.
326
Embora com foco nos investidores, este relatório teve sua divulgação ampliada a
outras partes interessadas, inclusive está disponível no site da empresa para consulta
e “download” (http://www.vcp.com.br em Investidores). Este relatório também foi
disponibilizado na intranet da empresa para acesso e divulgação entre os
funcionários.
O relatório da VCP aborda os seguintes temas:
•
Gestão ambiental;
•
Recursos Naturais;
•
Indicadores ambientais;
•
Educação ambiental, e
•
Investimentos.
Os indicadores sociais são apresentados segundo o modelo Ibase.
Analisado por especialistas o Relatório Anual da VCP de 2001 foi considerado o
terceiro melhor entre os 59 relatórios apresentados pelas companhias brasileiras de
capital aberto que se increveram para o 4o Prêmio Abrasca-Associação Brasileira de
Companhias Abertas.
327
8 PROJETOS FUTUROS
Os principais projetos de mudança tecnológica e produção mais limpa a serem
implementados a partir de 2002 são:
•
O projeto P-2000, que prevê duplicar a produção de celulose a partir do ano de
2003, utilizando as melhores tecnologias disponíveis nas diversas áreas do
processo, a desativação da linha antiga de branqueamento (linha A) e da extratora
que recebia a polpa desta linha (JE1);
•
Instalação de um sistema “dual” de queima de combustível na caldeira de
biomassa, para permitir a queima de gás natural ou óleo –previsto para 2003,
•
Instalação de uma unidade de cogeração – com gás natural que hoje está em fase
de licenciamento,
•
Usos alternativos para disposição de resíduos – em andamento;
•
Elaboração do projeto de ampliação do aterro industrial para resíduos classe II.
A valorização dos resíduos por meio de usos alternativos está sendo pesquisada
desde 2001. Após inúmeros testes, parte do lodo gerado na ESTAR está sendo
utilizado na fabricação de tijolos. Os resultados em escala industrial são animadores.
Foram observados ganhos ambientais importantes, como, por exemplo, redução do
uso de combustíveis na queima dos tijolos, redução no tempo de secagem e da
quantidade de argila extraída.
Por outro lado, houve em 2002 a redução de 10% na quantidade de lodo disposta no
aterro classe II, o que representa uma economia de cerca US$ 70 mil.
Outras alternativas estão sendo pesquisadas, desde a aplicação do lodo biológico em
florestas próprias até a queima no sistema de recuperação.
Além dos projetos citados relacionados diretamente à tecnologia, outros relativos à
adoção de melhores práticas de gestão e de melhoria da governança ambiental estão
em andamento. Dentre eles destacam-se:
328
•
Certificação do sistema de gestão conforme a ISO14001 na unidade Industrial em
2003 (a Unidade Florestal recebeu a certificação em outubro de 2002);
•
Implementação do Plano de Gestão de Riscos Ambientais (PGR) em toda a
unidade em 2003;
•
Criação de um índice, que pretende avaliar e monitorar o desempenho ambiental
por intermédio de indicadores de gestão e operacionais, além de considerar os
aspectos relacionados ao atendimento legal e as demandas das partes
interessadas;
•
Revisão do website da VCP para otimizar a divulgação de informações relativas
à gestão e desempenho ambientais;
•
Criação da rede de percepção de odor, que visa otimizar o controle operacional
relacionado à coleta e incineração dos gases odoríferos. Este projeto deverá ser
feito com a comunidade no entorno da fábrica e terá a duração de um ano;
•
Construção de um Núcleo de Educação Ambiental (NEA), próximo à fábrica, que
contará com projeto pedagógico próprio e que tem o objetivo de disseminar os
conceitos de preservação ambiental, dar suporte para as escolas próximas e
aproximar a comunidade a fabrica;
•
Contrução de um sistema de coleta, transporte e tratamento de esgoto doméstico
de uma população de aproximadamente 7.000 habitantes, residente em um bairro
situado no entorno da fábrica. A VCP doou a área e construirá a estação de
tratamento de esgotos, enquanto que o município implantará o sistema de coleta e
transporte.
Os investimentos previstos para o período de 2001-2003, em tecnologia e produção
mais limpa são da ordem de US$ 78 milhões. Em gestão ambiental e melhores
práticas são previstos investimentos de cerca de US$ 4 milhões em 2003.
329
9 CONCLUSÕES
A percepção da degradação ambiental induziu inúmeras mudanças na sociedade, nos
governos e nas empresas. Estão sendo desenvolvidas ferramentas, políticas públicas,
tratados e acordos internacionais tanto na esfera empresarial quanto governamental
visando o desenvolvimento sustentável. Todavia, os resultados ainda são limitados
em termos de governança ambiental global, quer seja pela dificuldade de acordos
entre países e por sua influência na macroeconomia, quer seja pelo desenvolvimento
ainda incipiente de metodologias que dêem suporte as ferramentas da eco-eficiência,
como por exemplo, análise de ciclo de vida e indicadores ambientais. Neste cenário,
existe ainda a importante questão da inexistência de políticas públicas efetivas e a
forma de atuação do controle ambiental feito pelo estado, que deve ser repensada.
Por outro lado, observa-se a evolução da influência do mercado como indutor de
melhoria ambiental nas empresas por intermédio de selos verdes, certificações
ambientais e pelo estabelecimento de critérios ambientais para financiamentos e
investimentos.
O uso das ferramentas de eco-eficiência, notadamente, a prevenção à poluição, o uso
das melhores tecnologias, a gestão e a avaliação do desempenho ambiental foi
decisivo para a indústria Votorantim Celulose e Papel – Unidade Jacareí melhorar o
seu desempenho ambiental e a sua competitividade no mercado mundial de celulose.
No período analisado (1992 a 2002), simultaneamente ao aumento de 66% da
capacidade da produção de papel e do aumento da produção de celulose, que
triplicou, destacam-se os seguintes ganhos:
•
Redução de 30% no custo de produção de celulose;
•
Redução de 84% das emissões de AOX-compostos orgânicos halogenados
(de 1,26 kg Cl/ADT para 0,20 kg Cl/ADT);
•
Redução de 87% da cor da água residuária tratada por sistema de lodos
ativados (de 184 kg Pt-Co /t para 24kg PT-Co/t);
330
•
Redução de 50% na vazão de água captada no Rio Paraíba e de 57% na
vazão de águas residuárias;
•
Redução de 27% na DBO5,20 do efluente industrial (de 26,0 kg O2/t para 19,1
kg O2/t);
•
Redução de 31% na DBO5,20 da água residuária tratada por sistema de lodos
ativados (de 2,8 kg O2/t para 1,9 kg O2/t);
•
Redução de 53% na DQO do efluente industrial (de 90,6 kg O2/t para 42,5 kg
O2/t);
•
Redução de 65% na DQO da água residuária tratada por sistema de lodos
ativados (de 31,5 kg O2/t para 11,1 kg O2/t);
•
Redução da emissão de material particulado de 25 kg/t para 1,66 kg/t;
•
Redução de 20% das emissões de compostos reduzidos de enxofre (de 0,043
kg S/t para 0,034 kg/t);
•
Aumento da cogeração de energia elétrica de 52% para 74%;
•
Mudança na matriz energética por intermédio da substituição de 50% do óleo
combustível consumido na Unidade por gás natural;
•
Mais de 70% dos produtos químicos usados no processo passaram a ser
fornecidos em embalagens retornáveis;
•
Redução de mais de 60% na quantidade de resíduo sólido encaminhada ao
aterro municipal;
•
Redução de mais de 90% do resíduo oleoso gerado no sistema de lubrificação
(cilindros secadores) da máquina de papel;
•
Redução de 100% do resíduo gerado no picador - resíduo classe I com alto
teor de chumbo;
•
Substituição de 100% dos trapos utilizados para limpeza de peças por toalhas
retornáveis.
Em termos absolutos observou-se a redução das seguintes emissões:
•
AOX média do efluente tratado : De 1106 kg/dia para 260 kg/dia;
•
DQO média do efluente tratado: De 17.990 kg O2/dia para 17.918 kg
O2/dia;
•
Material Particulado: De 10,8 toneladas por dia para 2,5 toneladas por dia.
331
Por outro lado, em termos absolutos, no mesmo período, houve aumento das
seguintes emissões:
•
DBO5,20 média: De 1.600 kg O2/dia para 2.900 kg O2/dia;
•
TRS: De 44 kg S/dia para 92 kg S/dia; e
•
SO2: De 1,5 toneladas por dia para 3,3 toneladas por dia (expresso como S).
No entanto, apesar dos aumentos verificados nas emissões hídricas não houve
alteração na classe do rio. Além disso, os valores emitidos ficaram dentro dos limites
estipulados na licença de operação concedida pelo órgão ambiental.
332
10 ANEXOS
Anexo A
Sites relacionados com eco-eficiência e produção mais limpa
•
UNIDO/UNEP NCPC Homepages
•
NCPC Counterpart Institutions
•
CP and Environment Related Institutions
•
CP Initiatives Worldwide
•
CP Periodicals
•
CP, EcoManagement and Environmental Technology Databases
•
CP Investments
•
More Links
UNIDO/UNEP NCPC Homepages
Centro Nacional de Tecnologias Limpas
Brazil
Centro Nacional de Produccion mas Limpia (CNP+L)
Costa Rica
333
Czech Cleaner Production Centre
Czech Republic
Centro Guatemalteco de Produccion Mas Limpia
Guatemala
Hungarian Cleaner Production Centre
Hungary
National Cleaner Production Centre
India
334
Centro Mexicano para la Producción Más Limpia (CMP+)
Mexico
Centro Nicaragüense de Producción Más Limpia
Nicaragua
Slovak Cleaner Production Centre
Slovak Republic
National Centre for Cleaner Production
Tunisia
335
National Environmental Management and Cleaner Production Centre for Oil and
Gas Industries
Russia
NCPC Counterpart Institutions
IVAM Environmental Research, University of Amsterdam, Netherlands
Erasmus University, Netherlands
STENUM, Austria
DTI, Danish Technological Institute, Denmark
DTU, Technical University of Denmark
University of Massachusetts at Lowell, USA
World Cleaner Production Society, Norway
FHBB FachHochschule Beider Basel, Switzerland
EMPA, Switzerland
BOb Partners, Switzerland
Urbaplan, Switzerland
CP e Meio ambiente
UNEP - Production and Consumption Unit
International Institute for Industrial Environmental Economics (IIIEE)
336
Korean National Center for Cleaner Production
WorldBank Pollution Management
Canadian Centre for Pollution Prevention
US Environmental Protection Agency
Environment Protection Authority, Australia
Environmental Industry Interactive (EII)
Environmental Agencies of the World
Cleaner Production Center Austria
CP – Iniciativas no mundo
UK Initiative to Green Business: Envirowise
US EPA Pollution Prevention Projects and Programs
Australia EPA Cleaner Production
Cleaner Production (Pollution Prevention) in China
International Cleaner Production Cooperative
Cleaner Production in Food Industry
REC - Business & Environment: Cleaner Production in CEE
The Centre for Sustainable Design
Ecoefficiency & Cleaner Production
ESPS (Environment Sector Programme Support) - Nepal
Thai Cleaner Technology Information Center
R'02
USA Pollution Prevention Resource Exchange
337
Pollution Prevention Regional Information Clearinghouse - Nebraska
CP – Publicações periódicas
Journal of Sustainable Product Design Online
Journal of Cleaner Production
Cleaner Production
Pollution Engineering Online
Sustainable development and the environment
CP, Banco de dados
Food & Drink Industry Project - case studies
Greenleaf Catalogue - Contemporary Environmental Accounting
NETT21(GEC Environmental Techonology Database)
The Green Lane: Databases
EcoManagement Accounting Network: EMAN
EIS-Online (Colombia Cleaner Production Centre)
CHAINET
Green Pages - The Global Directory for Environmental Technology
GREEN profit
European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau
CP Investimentos
Cleaner Production - Financing
UNEP Financing CP
338
Outros Links
Towards Clean Production: contact list
CleanerProduction.com
APEC Network: Useful Links
Links to Cleaner Production Sites
Sustainable development: best starting points
Energy-links
LBNL Industrial Energy Use Analysis
Páginas da WEB relacionadas à Prevenção à poluição
Organizações internacionais
Friends
of
the
Earth
-
International
Green
Pressure
Group:
URL:http://www.foe.co.uk/
Greenpeace - International Green Pressure Group: URL:http://www.greenpeace.org/
UNEP - United Nations Environmental Programmes (UNEP homepage):
URL:http://www.cedar.univie.ac.at/unep/or URL:http://www.unep.org/
UNEP (United Nations Environmental Programme) - Geneva Executive Center
Switzerland: URL:http://www.unep.ch/
United Nations Environment Program, Work Group on Sustainable Product
Development: URL:http://unep.frw.uva.nl/
339
WFEO
-
World
Federation
of
Engineering
Organisations:
URL:http://wwwparis.enpc.fr/~michel-j/WFEO.home.html
Organizações européias
Environmental governments on the Internet:
URL:http://www.ovam.be/internetrefs/overh.htm
European Union sites: URL:http://www.ovam.be/internetrefs/europa.htm
PREPARE network: URL:http://www.io.tudelft.nl/research/mpo/prepare/home.htm
The European Commission (EC): URL:http://europa.eu.int/index-en.htm
The European Environment Agency (EEA): URL:http://www.eea.eu.int/
The European Union (EU): URL:http://www.helsinki.fi/~aunesluo/eueng.html or
URL:http://www.europa.eu.int/:
Outras organizações relacionadas com produção mais limpa
Center for Clean Technology - University of California:
URL:http://cct.seas.ucla.edu/cct.pp.html
Center for Technology Transfer and Pollution Prevention:
URL:http://ingis.acn.purdue.edu:9999/cttpp/cttpp.html
Centre for Alternative Technology: URL:http://www.foe.co.uk/CAT/
Centre for Environmental Assessment of Product and Material Systems:
URL:http://www.cpm.chalmers.se/
340
Centre for Environmental Labbeling - Vancouver:
URL:http://www.interchg.ubc.ca/ecolabel/cel.html
Centre of Environmental Science: URL:http://www.leidenuniv.nl/interfac/cml/
Clean Technology Center: URL:http://cleantechnology.rtc-cork.ie/
Delft University of Technology: URL:http://www.tudelft.nl/home.html
Ecodesign Research Centres and Resources:
URL:http://daedalus.edc.rmit.edu.au/ecodesign.html
Environmental technology center: URL:http://envtechcenter.com/
Environmentally Conscious Design and Manufacturing - Muchigan Technological
University: URL:http://www.me.mtu.edu/research/envmfg/
Environmentally Conscious Design and Manufacturing Lab - University of Windsor:
URL:http://ie.uwindsor.ca/ecdm_lab.html
Illinois Waste Management and Research Center Home Page:
URL:http://www.inhs.uiuc.edu/hwric/hmlhome.html
Institute for Chemical Process and Environmental Technology:
URL:http://www.icpet.nrc.ca/
IVAM Environmental Research - University of Amsterdam:
URL:http://www.ivambv.uva.nl/welcome.html
Laboratory Waste Minimisation and Pollution Prevention:
URL:http://www.seattle.battelle.org/services/e&s/P2LabMan/index2.htm
341
Los Alamos Institute of Pollution Prevention:
URL:http://www-emtd.lanl.gov/TD/Technology.html
National Key Centre for Design at the Royal Melbourne Institute of Technology:
URL:http://daedalus.edc.rmit.edu.au/
National Pollution Prevention Center for Higher Education (delivers educational
material): URL:http://www.snre.umich.edu/nppc/
Office of pollution prevention: URL:http://www.epa.ohio.gov/opp/oppmain.html
Pacific
Northwest
Pollution
Prevention
Resource
Center:
URL:http://www.pprc.org/pprc/
Pollution Prevention Assistance Department - Georgia division of natural resources:
URL:http://167.193.53.2/P2AD/
Sustainable
design
centre:
URL:http://www.geonetwork.org/resource_center/index.html
The
Centre
for
sustainable
design
-
University
of
Surrey:
URL:http://www.cfsd.org.uk/
The Flemish Centre for Best Available Techniques:
URL:http://www.vito.be/emis/pages/processe.htm
The Flemish Institute for Technological Research (VITO):
URL:http://www.vito.be/index_en.htm
The International Institute for Industrial Environmental Economics (IIIEE) - Lund
University: URL:http://www.lu.se/iiiee/index.html
342
The international institute for sustainable development: URL:http://iisd1.iisd.ca/
The
materials
Systems
Laboratory
(new
materials):
URL:http://web.mit.edu/org/c/ctpid/www/msl/index.html
United States Environmental Protection Agency (EPA): URL:http://www.epa.gov/
(envirosense database: URL:http://es.epa.gov/index.html)
Fontes de informações relacionadas com produção mais limpa
Battelle's
On-Line
Pollution
Prevention
Library:
URL:http://www.seattle.battelle.org/P2Online/
Case studies in pollution prevention: URL:http://www.socma.com/ppprod.html
Central European Environmental Data Request Facility (CEDAR):
URL:http://pan.cedar.univie.ac.at/
Cleaner production Case Studies Directory Australia:
URL:http://www.environment.gov.au/portfolio/epg/environet/ncpd/ncpd.html
CLEAR : URL:http://www.ultranet.com/~clear/index.shtm
Consortium on Green Design and Manufacturing - Berkeley:
URL:http://euler.berkeley.edu/green/cgdm.html
Consultants in Environmental Management and Product Ecology (CIT):
URL:http://www.ekologik.cit.chalmers.se/http://www.ekologik.cit.chalmers.se/
Design and properties guide for various plastics: URL:http://www.ge.com/index.htm
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Ecocycle - Newsletter on LCA: URL:http://www.ec.gc.ca/ecocycle/
Ecodesign - the global context:
URL:http://www.cfd.rmit.edu.au/Pubs/ERDNews/ERD1/GlobalECO.html
EcoNet Environmental directory: URL:http://www.igc.org/igc/econet/index.html
Ecosite
-
LCA
case
studies:
URL:http://cache3.www.gold.net/users/ju45/depart/cases.html
Electronic Green Journal (Gopher):
http://gopher.uidaho.edu/1/UI_gopher/library/egj/
Energy
-
materials
-
environment
group:
-
environment
group:
URL:http://www.esu.les.iet.mavt.ethz.ch/esu/
Energy
-
materials
URL:http://www.esu.les.iet.mavt.ethz.ch/esu/
Energy
WWW
Virtual
Library:
URL:http://solstice.crest.org/online/virtual-
library/VLib-energy.html
EnviroNet Australia, a network of environmental databases:
URL:http://www.environment.gov.au/net/environet.html
Environment Australia Online: URL:http://kaos.erin.gov.au/erin.html
Environmental and Related resources: URL:http://cygnus-group.com/Resources.html
Environmental Product Development - TUDelft:
URL:http://www.io.tudelft.nl/research/mpo/index.html
344
Environmental Technical Information Project: URL:http://ecologia.nier.org/
Environmental web sites by country, topic, etc.:
URL:http://www.cfn.cs.dal.ca/Environment/EAC/EAC-Home.html
Environmentally Conscious Design, Construction, and Manufacturing/Sustainable
Development
Links
and
Information:
URL:http://epic.er.doe.gov/epic/html/DESIGN.sph
Environmentally Conscious Manufacturing Programme (Rochester Institute of
Techno-logy): URL:http://www.isc.rit.edu/~633www/research/ecm/ecm_center.html
EnviroSense - Pollution Prevention (P2) Case Studies:
URL:http://es.inel.gov/techinfo/case/case.html
EnviroSense - Animated Pollution Prevention Technologies:
URL:http://es.inel.gov/techinfo/research/research.html
Euro Info Centre Network (preferred partners for SMEs):
URL:http://europa.eu.int/en/comm/dg23/eoleweb/en/e-eicnet.htm#eic
Euro-vironment - Innovations in Environmental Management:
URL:http://www.ndirect.co.uk/~entropy/eurovir.htm
Finding and using pollution prevention information on the web:
URL:http://www.seattle.battelle.org/services/e&s/moresite.htm
Global Environmental Options (sustainable design, planning and education):
URL:http://www.geonetwork.org/
345
Global Network for Environmental Technology - GNET (policy discussion,
references, White House conferences, etc.): URL:http://gnet.together.org/
Global Research Network on Sustainable Development:
URL:http://infolabwww.kub.nl:2080/grnsd/
Good practice guides (!):URL:http://www.fm.doe.gov/FM-20/guides.htm
Green Design Initiative - Carnegie Mellon University:
URL:http://www.ce.cmu.edu/GreenDesign/
Greenhouse gas technology information exchange (GREENTIE):
URL:http://www.greentie.org/
Info and links about energy efficiency, alternative energy sources:
URL:http://ie.uwindsor.ca/other_green.html
Info on environmentally conscious design and manufacturing.:
URL:http://ie.uwindsor.ca/ecdm_info.html
Joint Service Pollution Prevention Technical Library:
URL:http://enviro.nfesc.navy.mil/p2library/
LCANET - European Network for Strategic Life Cycle Assessment Research &
Development: URL:http://www.leidenuniv.nl/interfac/cml/lcanet/hp22.htm
Links to many other environmental sites on the Web.:
URL:http://www.envirolink.org/EnviroLink_Library/
National Pollution Prevention Roundtable U.S.: URL:http://es.inel.gov/nppr/
Other interesting enviro-sites: URL:http://www.ovam.be/internetrefs/andere.htm
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PNNL’s Pollution Prevention Homepage: URL:http://p2.pnl.gov:2080/p2/
Pollution
prevention
by
Design
for
the
environment:
URL:http://p2.pnl.gov:2080/DFE/
Pollution
prevention
technologies
review:
URL:http://pprc.pnl.gov/pprc/p2tech/p2tech.html
Preventive Environmental Protection Approaches in Europe (PREPARE):
URL:http://cleantechnology.rtc-cork.ie/prepare/
Renewable Energy Network: URL:http://www.eren.doe.gov/
RTI’s Coating Alternatives Guide (CAGE): URL:http://cage.rti.org/
RTI’s Solvent Alternatives Guide (SAGE): URL:http://clean.rti.org/
Solvent substitution data systems (part of EnviroSense of the EPA):
URL:http://es.inel.gov/ssds/ssds.html
The Ames Laboratory's Environmental Technology Development Program:
URL:http://www.etd.ameslab.gov/etd/library/greenpg.html
The International Cleaner Production Information Clearinghouse (ICPIC) - UNEP:
URL:http://www.unepie.org/icpic/icpic.html
The LCA web-site: URL:http://www.trentu.ca/faculty/lca/
The Technology, Business and the Environment Program:
URL:http://web.mit.edu/afs/athena/org/c/ctpid/www/tbe/index.html
347
The United Nations Environment Programme - (UNEP IETC):
URL:http://www.unep.or.jp/
The United Nations Environment Programme - Industry and Environment (UNEP
IE): URL:http://www.unepie.org/home.html
The World Wide Web Virtual Library: sustainable development:
URL:http://www.ulb.ac.be/ceese/sustvl.html
U.S. Department of Energy’s Pollution Prevention Information Clearinghouse EPIC:
URL:http://epic.er.doe.gov/epic/
URL:http://epic.er.doe.gov/epic/html/mainmenu.sph?
Websites on Eco design: URL:http://unep.frw.uva.nl/UnepHome/ecodesign3.html
Websites on LCA: URL:http://unep.frw.uva.nl/UnepHome/lca2.html
Workbook for waste:
URL:http://www.erin.gov.au/portfolio/esd/climate/ggi/waste/waste.html
or
348
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Industrial Economy and Technology Management- Norwegian University of
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Eco-eficiência na Indústria de Celulose e Papel

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