Alternativa Coprocessamento

A reunião realizada no dia 27 de fevereiro de 2015, que contou com a participação do presidente do Sindifranca e do coordenador comercial de coprocessamento da empresa, teve como objetivo conhecer o sistema de coprocessamento, bem como dar início aos estudos de viabilidade técnica e financeira envolvendo coprocessamento.

Inicialmente, foi apresentado o processo de fabrição do cimento portland para entender o sistema de coprocessamento e em qual etapa do processo os resíduos serão adicionados.

A Figura 36 ilustra, de maneira resumida, o processo de fabricação do cimento.

Figura 36 – Processo de fabricação do cimento portland. Fonte: elaborado pelo autor.

O processo tem início na extração de matéria-prima na mina de calcário. Já na fábrica, o calcário sofre um processo de moagem e de pré-homogeinização; na sequência, é misturado

Extração de matéria-prima Moagem, Mistura e Homegeinização Clinquerização em fornos Resfriamento de clínquer Moagem e ensacamento Filtagrem dos gases - Pré-calcinação a 850º C - Forno Rotativo, queima entre 1.450ºC a 2.000ºC - Utilização dos resíduos - Geração do clínquer Monitoramento automatizado dos gases e partículas emitidos

às demais matérias-primas (argila e minério de ferro), sendo encaminhados a um moinho de rolo, o que dá origem a um tipo de farinha; gases quentes provenientes do forno entram no moinho e fazem a secagem da farinha, que será homogeinizada e levada ao forno. Os gases resultantes da homogeinização passam por filtros antes de serem lançados na atmosfera.

Depois de seca e homogeinizada, essa farinha vai para a etapa de pré-aquecimento e pré-calcinação para facilitar o processo dentro do forno. A temperatura vai aumentando gradativamente até atingir 850ºC no final dessa etapa.

Ao entrar no forno rotativo, a farinha passa a sofrer aumento gradativo de temperatura até alcançar 1.450º C. Esse aumento de temperatura faz com que a farinha mude suas características, gerando, então, o clínquer, um tipo de rocha artificial que é o principal componente no processo de fabricação do cimento.

É durante o processo de produção do clínquer que os resíduos podem ser aproveitados: como substituto parcial do combustível fóssil utilizado no processo de aquecimento do forno (coque de petróleo) e/ou como matéria-prima alternativa no processo de produção do clínquer. A parte orgânica dos resíduos é totalmente destruída devido à alta temperatura (entre 1.450ºC a 2.000ºC) e ao tempo de permanência no forno, em torno de 30 minutos.

A vantagem principal desse processo é que é possível trabalhar com o conceito de resíduo zero, pois não é gerado um novo resíduo, ou seja, todo resíduo industrial destinado ao coprocessamento é utilizado como fonte de energia ou inertizado no próprio cimento. E, como destaca Costa (2009, p. 61), “um forno de clínquer é um local com condições ótimas para uma queima ou destruição eficaz de qualquer resíduo orgânico que se possa oxidar/decompor com a temperatura”.

Durante o processo, o monitoramento na chaminé possibilita o acompanhamento on-

line dos gases emissores, como CO, SOx, NOx, monóxido de carbono, dióxido de enxofre e dióxido de nitrogênio, respectivamente, bem como o monitoramento de materiais pesados, dioxinas e furanos.

Após a saída do material do forno, o resfriamento é feito pela passagem de ar. Na sequência do processo, são adicionados outros materiais, como o gesso no clínquer, e são moídos para redução das partículas. No final, são transportados e armazenados em silos para facilitar o processo de carregamento, que pode ser ensacado ou a granel.

4.3.2.1 Análise da viabilidade técnica e financeira – Coprocessamento

Após o entendimento do processo, deu-se início aos estudos sobre a viabilidade técnica e financeira da alternativa.

Apesar de a alternativa ter comprovação técnica, pois a própria cimenteira já opera com resíduos do setor coureiro calçadista na região sul do país, bem como o estudo realizado por Costa (2009) reforça essa viablidade, tanto o Sindifranca quanto a cimenteira acordaram que seria prudente fazer um teste real com os resíduos para verificar seu comportamento dentro do forno, antes de se iniciar uma discussão sobre preços.

Para fazer o teste na cimenteira, foi necessário um laudo dos resíduos sobre a caracterização completa NBR 10004/2004 (ABNT, 2004a). Após o envio do laudo, foi realizada uma nova reunião no dia 11 de março de 2015 para acertar o teste de trituração e consumo na cimenteira de 500 toneladas dos resíduos previstos para o mês de abril/2015. Diante da dificuldade de se armazenar essa quantidade de resíduos, bem como o prazo apertado, as quantidades e datas foram revistas, e o teste foi agendado para o mês de junho, com 100 toneladas dos resíduos.

Ainda sobre a viabiliade técnica, torna-se oportuno destacar alguns resultados obtidos por Costa (2009), que realizou testes laboratoriais com dois resíduos oriundos de curtume: a rebarba dos fulões, que são pequenos novelos de couro gerados nos fulões de curtimento, e as tiras de couro, que são sobras de couro geradas durante o processo de acabamento e um blend (mistura de vários resíduos) com uma quantidade aproximada de 20 toneladas de resíduos de tiras de couro e rebarbas de fulões, que foram blendados num lote de 200 toneladas de outros resíduos isentos de cromo.

Tabela 27 – Síntese dos resultados laboratoriais.

Parâmetro Químico

Resultado Laboratorial Limite para Coprocessamento * Tiras de Couro Rebarba de Fulões Lote de Blending

Poder Calorífico 4.137 kcal/kg 1.965 kcal/kg 4.090 kcal/kg > 3.000 kcal/kg

Cloreto 2,39% 7,43% 0,07% 0,3 % Fluoreto 0,019% 0,018% 0,02% 0,3% Trióxido de Enxofre 6,20% 5,08% 1,14% 3% Umidade 35,1% 37% 20,07% 20% Teor de Cinzas 10,97% 27,81% 38,99% 40% Teor de Cromo 1,18% 1,15% 0,02% < 2%

*Limites adotados pela cimenteira com vistas a atender os limites de emissões de acordo com CONAMA 264/99. Fonte: elaborado pelo autor por meio de dados obtidos em Costa (2009).

A Tabela 27 apresenta uma síntese dos resultados laboratoriais obtidos por Costa (2009), bem como os parâmetros aceitáveis para coprocessamento, em conformidade com a resolução CONAMA 264/1999, que dispõe sobre licenciamento de fornos rotativos de produção de clínquer para atividades de coprocessamento de resíduos.

Individualmente, constata-se um excelente poder calorífico das tiras de couro e um poder calorífico baixo nas rebarbas, e o temido teor de cromo está abaixo dos limites em ambos resíduos. Todavia, somente com o blend foi possível obter todos os parâmetros químicos dentro dos limites desejáveis. Mas isso não descaracteriza a viabilidade técnica da utilização desses resíduos para coprocessamento, e sim direciona que será necessária uma blendagem desses resíduos.

Essa alternativa já é utilizada pelo setor calçadista gaúcho, e a ideia do teste previsto para junho de 2015 seria de fazer um mix com resíduos de borracha, para depois iniciar as discussões sobre os custos da operação, porém o teste não foi realizado, mas o grupo cimenteiro encaminhou uma proposta com estimativas de custos para o tratamento dos resíduos.