Projetos de tratamento de efluentes industriais animam setor

Grandes projetos de tratamento de efluentes industriais animam setor

Há um boa expectativa de obras para tratamento de efluentes industriais no Brasil, em setores com investimentos planejados para sair do papel no curto prazo, principalmente na indústria pesada, como petróleo e papel e celulose, e em outros, aí de todos os portes, cuja adesão aos critérios de ESG incentivam projetos de reúso.

No primeiro caso, a perspectiva, para começar, se baseia nos planos de investimentos da Petrobras, que incluem US$ 17 bilhões em projetos de refino, transporte e comercialização no Brasil para ampliar sua capacidade de produção de diesel e de aumento gradual de oferta de produtos para o mercado de baixo carbono (hidrogênio verde, e-metanol e diesel verde).

A meta é aumentar a produção em 40% de diesel nos próximos anos, por meio de investimentos bilionários em refinarias, que por sua vez demandarão contratações de estações de tratamento de efluentes industriais e possivelmente de reúso, a se guiar pelo que ocorreu na década passada na estatal.

O marco desse movimento em direção ao downstream – que demonstra o abandono dos termos do TCC assinado pela Petrobras com o Cade para a estatal se desfazer de 50% da sua capacidade de refino – é a retomada das obras da Refinaria Abreu e Lima, a Rnest, em Ipojuca-PE.

Colocada como central no plano do governo, a refinaria, um dos principais casos de corrupção denunciados pela Operação Lava Jato, vai receber entre R$ 6 bilhões e R$ 8 bilhões em investimentos. Com licitação já realizada em março, as construtoras Andrade Gutierrez e Novonor (ex-Odebrecht) foram vencedoras, e as obras devem começar já no segundo semestre (ampliação do Trem 1).

A meta com a Rnest é aumentar em 160% a capacidade de refino em quatro anos, até chegar a 260 mil barris por dia, quando estiver pronto o Trem 2. Depois disso, o projeto Rnest ainda prevê a construção da unidade SNOX, que será responsável por transformar óxido de enxofre (SOx) e óxido de nitrogênio (NOx) em um novo produto para comercialização.

Projetos de tratamento de efluentes industriais: reúso no refino


O viés reestatizante da Petrobras pode sinalizar para novas obras em tratamento de efluentes em refinarias, muito provavelmente com tecnologias de reúso. Isso porque o refino demanda muita água: para cada litro de óleo processado no refino, um litro de água tratada é demandado.

Deve se somar ainda a essa demanda natural por água no refino os maiores compromissos atuais de ESG da estatal e seus planos de produzir combustíveis verdes, como hidrogênio, por exemplo, que demandam, da mesma forma, muita água quando emprega o processo de eletrólise. Demais processos de biorrefino ou de diesel vegetal também são consumidores de água, o que estimula o reúso.

A nova onda de obras na área é mais possível ainda de ocorrer ao se lembrar que, nos dois primeiros mandatos do presidente Lula, várias refinarias contrataram grandes estações de tratamento com tecnologias de reúso, principalmente com membranas de ultrafiltração, osmose reversa, MBR (biorreatores a membrana), eletrodiálise reversa e outros sistemas considerados avançados para recuperação de efluentes.

Isso ocorreu em refinarias como a Regap, de Betim-MG; na Revap, de São José dos Campos-SP; na Repar, de Araucária-PR; na própria Rnest, em Ipojuca-PE; na Reduc e no Comperj, no Rio. E ainda no Centro de Pesquisas da Petrobras, o Cenpes, que foi o local que definiu as tecnologias a serem adotados nas refinarias, processo que foi em parte interrompido depois da Lava Jato.

No caso da tecnologia de biorreatores a membrana, os MBRs, que conjugam membranas de ultrafiltração (ou microfiltração) com tanques biológicos, submersas ou em outros tanques, nessa época foram instalados sistemas na Revap, na Repar e no Cenpes, no Rio de Janeiro. As duas primeiras utilizam as membranas de fibra oca da GE Water (hoje da Veolia) e a terceira, da japonesa Kubota.

Meio ambiente: Projetos animam setor ©QD Foto: Divulgação
Instalação das membranas ZeeWee de ultrafiltração em MBR da Veolia

Para o gerente de desenvolvimento de negócios da Veolia Water Tecnologies and Solutions, Marcus Vallero, há indicações que a Petrobras deve voltar a investir em reúso com seus planos renovados de volta firme ao downstream. Com um portfólio grande de soluções, que foi agregado com várias aquisições e fusões ao longo dos últimos anos, incluindo a GE Water e a conterrânea Suez, a francesa foi um dos grupos que se beneficiou da primeira fase de investimentos e agora tem grande expectativa de expandir a penetração no setor de refino.

Segundo Vallero, há sistemas de ultrafiltração e MBR da Veolia nas refinarias da Petrobras Revap, Rman, Reduc e Repar, sendo que nesta última a instalação foi uma reposição da tecnologia de membranas da Kubota.

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Vallero: eficiência energética dos sistemas de MBR aumentou

“Foi possível, dimensionalmente, trocar pela nossa tecnologia”, disse.

Apesar de ter sido possível intercambiar a tecnologia que já havia sido instalada há mais de dez anos na Repar, o executivo acredita que nos fornecimentos atuais e futuros, caso a Petrobras comece a contratar novos sistemas de reúso, a petroleira terá a vantagem de ter à disposição agora tecnologias mais eficientes em comparação com os conjuntos mais antigos em operação.

Bom ressaltar, como termo de comparação, que a Veolia herdou da GE os MBRs mais antigos do país, no parque de diversões Hopi Hari, em Vinhedo-SP, instalados em 1999, e outros que vieram na sequência, como o da Natura, em Cajamar-SP, no começo dos anos 2000.

Segundo Vallero, para começar, os sistemas agora têm muito mais eficiência energética, o que é importante em membranas que dependem de pressão para operar.

“Antigamente havia uma aeração contínua embaixo das membranas submersas no tanque, depois desenvolvemos uma aeração cíclica, com válvulas que acionavam tubos por partes das membranas, uma abria e outra fechava”, disse. Conforme explica, isso fez o consumo de energia cair 50%.

Na fase atual tecnológica do sistema, de acordo com ele, o ganho energético é ainda maior. Isso foi possível com o desenvolvimento de um sistema de aeração, “uma espécie de sifão”, segundo Vallero, onde há geração de poucas bolhas de ar, mas que, por serem grandes, causam forte turbulência.

“Comparado com o sistema que está no Hopi Hari, a redução de quantidade de ar, portanto de energia, foi de 92%”, revela. “Estamos falando de algo como 0,005 kWh por metro cúbico tratado”, completa.

Queda no TCO

A outra mudança radical, segundo o executivo, se deu na química da membrana, que ganhou mais resistência e, portanto, vida útil operacional do elemento. Em tratamento de esgoto, onde há o ambiente mais agressivo, o prazo para as trocas, de acordo com a recomendação técnica atual, subiu da média de 10 anos para 15 ou até 18 anos.

Com essas melhorias ao longo do tempo, Vallero acredita que a tecnologia ficou muito fácil de se vender, “com queda sensível no chamado TCO (do inglês total cost of ownership)”, afirmou. Além das já citadas, ele acrescenta uma nova tecnologia que desvia o lodo de excesso do tanque, que antes seria descartado, para um equipamento batizado de Indense, que hidraulicamente leva o lodo mais leve para cima do tanque e o mais denso, mais ativo, para parte de baixo, que regressa para o reator biológico.

“O lodo mais leve, filamentoso, indesejado, é o que será descartado. No reator só vai ficar o melhor, menos viscoso, portanto com melhor aeração. Isso também vai demandar menos consumo de químicos para limpeza e dar longevidade para as membranas”, diz.

De acordo com Vallero, a equipe técnica da empresa combina suas tecnologias para atingir metas específicas de reutilização de água, dependendo da fonte, quantidade e aplicação desejada. A ultrafiltração (UF) é geralmente o primeiro passo. O sistema de UF com as membranas ZeeWeed proporciona barreira física contra sólidos em suspensão e agentes patogênicos.

No MBR, as membranas ZeeWeed são combinadas com processos biológicos, pelos quais águas com um variado espectro de contaminantes orgânicos podem ser tratadas para produzir água filtrada de alta qualidade. Além dos sistemas para as refinarias da Petrobras, a Veolia já forneceu no Brasil outros MBRs com a tecnologia LEAPmbr, algumas delas para o setor público, caso de dois sistemas da Sanasa, de Campinas-SP, a EPAR Capivari II e a Boa Vista; além de sistema para a ETA São Bernardo do Campo, ETE Mairiporã e ETE Araucária, em Campos do Jordão, todas estas últimas para a Sabesp, em São Paulo.

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EPAR Capivari II, da Sanasa deCampinas-SP, opera com tecnologia LEAPmbr


Na Pepsico

Para a indústria, a Veolia implantou um outro sistema, que demonstra o potencial do reúso de efluentes, na unidade fabril da Pepsico em Itu-SP. O projeto é considerado referência para outros em gestação porque a indústria alimentícia hoje consegue, em vários momentos, ter consumo zero da concessionária de água. Com capacidade para recuperar além da geração própria de efluentes no local, a Pepsico pode “importar” rejeitos líquidos de outras indústrias para produzir mais água de processo.

Segundo Vallero, a estação com capacidade total para 60 m3/h opera até cerca de 40 m3/h e traz sempre que pode efluentes da unidade da Pepsico em Sorocaba-SP e também da cervejaria Heineken, em Jacareí-SP. “Não é 100% do tempo, mas muitas vezes eles têm consumo zero da concessionária”, diz.

Embora seja política global da Pepsico adotar o reúso em suas plantas industriais, Vallero explica que a decisão por instalar o sistema em Itu foi acelerada por conta da grave escassez hídrica que a região sofreu por volta de 2015 e 2016. “Lá praticamente acabou a água naquela época e a fábrica precisou recorrer a caminhão pipa”, explica.

Antes do projeto, a Pepsico tinha um sistema clássico de tratamento de efluentes da indústria de alimentos, com peneiramento e flotação para remover carga de gordura, e por fim sistema de lodos ativados convencional para tratar os efluentes para o descarte. De acordo com o gerente, para a implantação do MBR foi necessário construir um reator biológico adicional, até mesmo por conta dos planos de expansão da fábrica.

Para fazer o reúso, foram instaladas as membranas submersas de ultrafiltração. Após isso, um sistema de filtro de carvão ativado e de radiação ultravioleta. Por fim, há um sistema de osmose reversa para remoção de sais dissolvidos, do qual o rejeito salino passa por outro passo de osmose especialmente projetado para operar com essa alta salinidade concentrada. “A recuperação global do sistema orbita na faixa de 85% a 90%”, diz.

A alta qualidade da água de reúso fez até com que a Pepsico pedisse licença para o órgão ambiental paulista, a Cetesb, autorização para utilizá-la em contato direto com alimentos, na lavagem de batatas. Em uma decisão que levou em conta os parâmetros técnicos da água, e não a sua origem (como as legislações brasileiras se baseiam), a Cetesb permitiu o seu uso nas aplicações demandadas. Esse mesmo tipo de avaliação começa a acontecer em órgãos ambientais de outros estados, como no Paraná, que lançou portaria para regulamentar o reúso, segundo Vallero. “Se não regulamentam, como no Paraná, muitos outros locais já não proíbem, o que é um avanço”, completa

O sucesso do projeto fez a Pepsico expandir a mesma ideia para outras plantas no Brasil. Ainda neste ano entram em operação estações com mesmo fluxo operacional em suas fábricas de Curitiba-PR e em Sete Lagoas-MG. Além disso, por decisão corporativa, a indústria de alimentos tem sistemas instalados no México, Colômbia, Peru e, em breve, na Argentina.

Projetos de tratamento de efluentes industriais e a volta da Enfil na indústria

O cenário de possível retomada de obras de reúso em refinarias coincide também com a volta para o mercado industrial da Enfil, empresa de engenharia de soluções para tratamento de água, efluentes, resíduos e de poluição atmosférica que, junto com outros competidores da época, foi responsável pela implantação de estações nas refinarias da Petrobras.

Esse retorno acontece porque a Enfil saiu, em setembro de 2023, de um longo processo de recuperação judicial iniciado em 2018, período em que a empresa só pôde atuar no setor público de saneamento.

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Segatti: tecnologia aceita membranas de várias origens

“A nossa legislação permite à empresa em recuperação atuar no setor público, porque no industrial é difícil haver a confiança necessária nos índices financeiros”, explicou o gerente comercial da Enfil, Aguinaldo Segatti.

Por outro lado, durante essa fase, revela Segatti, a priorização no setor público, em vendas diretas para sistemas em companhias públicas de saneamento, foi bem sucedida.

“Quando entramos na recuperação judicial, a nossa carteira de projetos era de R$ 200 milhões. Agora que saímos [da recuperação], a carteira subiu para R$ 1,15 bilhão”, diz. O setor público, com isso, passou a representar 95% dos negócios.

De acordo com o gerente, com a liberação judicial, o planejamento é voltar com força para atender a indústria pesada, que sempre foi o forte da Enfil, principalmente em papel e celulose, mineração, siderurgia, óleo e gás. “Vamos nos setores que compensam do ponto de vista de aplicação de tecnologia, mas se for para atuar em commodities, é difícil, porque aí não se tem um nível de preços razoável para participar”, diz.

No caso de refinarias, Segatti afirma que ainda é cedo para falar algo a respeito, mas a expectativa é que muito em breve deve ter “novidades”. Por outro lado, um setor em que a empresa aposta muito é o de papel e celulose, com muitos investimentos grandes para sair, de grupos como o chileno Arauco, que planeja investir por volta de US$ 3 bilhões na fábrica de celulose de Inocência-MS. Batizado de projeto Sucuriú, a previsão é de entrar em operação até 2028.

A unidade da Arauco terá capacidade de produção de 2,5 milhões de t/ano de celulose, mas deve ser ampliada até 2032 para 5 milhões de t/ano, com uma nova linha de produção que consumirá mais R$ 28 bilhões.

Outro investimento importante, na qual a Enfil está em tratativa para instalar estação de tratamento de efluentes, depois de vencer licitação, é para a produtora de celulose no Paraguai, a Paracel, que deve ser anunciado até dezembro de 2024. Também há expectativa no mercado com a duplicação da Eldorado Celulose, cujo projeto está em atraso por conta da disputa judicial entre os grupos J&F e Paper Excellence pelo controle da companhia. “O mercado de celulose é muito grande e tem um potencial latente para novas obras”, afirma.

No setor de celulose e papel, aliás, o modelo tecnológico da Enfil é utilizar sistema já implantado antes da recuperação judicial na Klabin Puma 1, no Paraná, uma estação de 5.900 m³/h, que usa sistema aeróbico de baixa carga com alta remoção de DBO e DQO, o LLAS (do inglês low load activated sludge). O fluxograma dessas estações inclui gradeamento, decantação primária, neutralização, torre de resfriamento, aeração de baixa carga, decantação secundária e terciária. Esta última etapa, segundo Segatti, pode ser feita de várias maneiras, por flotação, decantação lamelar, com clarificador de contato, entre outros sistemas.

Segundo ele, a ideia é também atuar com sistemas de membranas, em parcerias com vários fornecedores de ultrafiltração, sem ficar atrelado a um tipo de tecnologia. “São as mesmas que instalamos no passado recente, só que otimizadas e com sistemas intercambiáveis”, diz.

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ETE da Enfil aplica o sistema DAF de decantador lamelar

A intercambialidade será possível por conta do dimensionamento da unidade de ultrafiltração, que não ficará dependente de um único fornecedor de membrana.

“A Enfil desenvolveu e tem a tecnologia de estação em que é possível aplicar a membrana A, B ou C”, explica. Para ele, essa solução será importante para que os clientes não fiquem dependentes de tecnologias na hora da reposição. O mercado de refinarias seria um alvo nessa estratégia, assim como outros setores.

Em papel e celulose, o uso de membranas, na avaliação do gerente da Enfil, não é muito indicado. Segundo ele, principalmente porque as estações no setor são para altas vazões, em torno de 3 m³ por segundo, e porque há muitos problemas de incrustação de cálcio nas membranas. “É uma vazão muito grande para membranas e o MBR nesses casos ficaria inviável economicamente”, diz. A exceção aí seriam as indústrias de papel, com estações menores, de no máximo 150 m³/hora.

Para vinhaça

Outro setor com perspectiva elevada de crescimento, o de etanol, que deve ser um dos principais vetores da política de transição energética do Brasil, também estimula empresas da área. A Bancor Ambiental, por exemplo, tenta viabilizar uma solução para o efluente da produção sucroalcooleira, a vinhaça.

Segundo o diretor da empresa, Leopoldo Teixeira, a ideia do processo Vinhagro é utilizar membranas de osmose reversa, a partir de parceria em desenvolvimento com produtores de equipamentos e de engenharia da Índia, que já utilizam a tecnologia no país, também grande produtor sucroalcooleiro.

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Teixeira: osmose reversa tira água da vinhaça de etanol

“Nossa meta é fazer com que eles se instalem no Brasil para começar a ofertar a solução”, diz.

O processo completo, explica Teixeira, envolve a obtenção prévia do biogás da vinhaça, com o uso da tecnologia de reatores anaeróbicos, também obtida de empresas detentoras dos sistemas, como a holandesa Paques. A partir daí, o efluente sem a carga orgânica, transformada em gás, passaria pela osmose para remoção de sais, que poderiam ser utilizados em várias aplicações, e geraria água de reúso para as usinas.

Para mais informações sobre fornecedores de produtos químicos e outros serviços relacionados a tratamento de efluentes industriais, consulte o Guia QD.

 

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