A indústria de papel e celulose consomem uma grande quantidade de recursos como madeira e água todos os anos e criam grandes quantidades de resíduos sólidos e águas residuais que precisam ser tratadas. Assim, de diferentes formas de resíduos produzidas, como partículas, sólidos, gases e água durante a produção de papel.
Nesse ínterim, os resíduos desenvolvidos geralmente tratados adequadamente e as águas residuais geralmente se misturam com os recursos hídricos, como o rio. Portanto, a identificação de algumas metodologias adequadas para tratar esses resíduos de maneira ecológica e extrair a energia desses resíduos é a necessidade do dia.
Incineração, gaseificação, pirólise, digestão anaeróbica e metodologias de produção de biodiesel para converter resíduos de fábricas de papel em energia são discutidas e descobriu-se que a digestão anaeróbica é um método comumente usado para águas residuais, enquanto a incineração é para resíduos sólidos. A possibilidade de produzir biocombustíveis a partir desses resíduos também se mostrou viável.
Industria de Papel e Celulose: breve histórico
A indústria de papel e celulose é uma das maiores indústrias do mundo. É dominado por países da América do Norte, do Norte da Europa e do Leste Asiático. A América Latina e a Australia/Ásia também possuem importantes indústrias de papel e celulose. Nos próximos anos, espera-se que a Índia e a China se tornem os principais países no crescimento da indústria.
A produção mundial de papel e cartão é de cerca de 390 milhões de toneladas e deverá atingir 490 milhões de toneladas até 2020. Em 2009, o consumo global total de papel foi de 371 milhões de toneladas. Na América do Norte, o consumo total de papel caiu 24% entre 2006 e 2009.
O crescimento é rápido na Ásia; responde por quase 40% da produção mundial total de papel e papelão, enquanto a União Européia (UE) e a América do Norte respondem por cerca de um quarto cada. A lucratividade da indústria de celulose e papel tem sido fraca em nível global nos últimos anos. O excesso de capacidade levou à queda dos preços dos produtos que, com o impacto do aumento dos custos de produção, corroeram a lucratividade da indústria globalmente.
Planta de Branqueamento de Ciclo Fechado
A indústria de papel e celulose é uma parcela grande e crescente da economia mundial. A produção de celulose e papel aumentou globalmente e continuará a aumentar no futuro próximo. A maioria das fábricas de celulose e papel está localizada perto das principais hidrovias e tem acesso a um grande e ininterrupto suprimento de água.
Depois de usar a água para a produção de celulose e papel, essas fábricas descartam a água usada nos cursos d’água como resíduo. A indústria de celulose e papel enfrenta crescentes pressões ambientais, políticas e econômicas para reduzir o volume e a toxicidade de seus efluentes industriais.
Durante os últimos anos, o conceito de fechamento do sistema vem ganhando popularidade na indústria de produtos florestais devido aos seguintes motivos: o conceito
- oferece mais flexibilidade na localização de novas fábricas, incluindo a consideração de locais de fábrica com pouco frescor recursos hídricos;
- oferece maiores oportunidades para manter ou expandir a produção em locais ambientalmente sensíveis;
- oferece avaliação ambiental e de mercado mais favorável de produtos, incluindo o fornecimento de uma solução mais durável para futuros padrões ambientais;
- reduz drasticamente ou mesmo elimina as descargas líquidas e os problemas de qualidade da água associados;
- separa e recicla recursos valiosos;
- preserva a energia que pode ser usada para reduzir o custo de produção e amortizar os custos de capital;
- economia de capital e custos operacionais para tratamento de efluentes, além de economia de produtos químicos e calor; e
- reduz o uso de água potável.
Desafios da indústria de papel e celulose
A indústria de papel e celulose é complexa, com muitos tipos diferentes de fábricas, produtos e processos. Os efluentes, portanto, variam significativamente em qualidade, dependendo do processo do qual eles se originam.
Assim, devido a essa complexidade, os requisitos de tratamento de água e efluentes nos diferentes pontos do processo de fabricação variam significativamente. No entanto, é evidente que há uma grande demanda por um processo de separação eficaz, até pelo rigor cada vez maior da legislação ambiental e seu cumprimento.
Nesse sentido, as tecnologias de membrana demonstraram apropriadas para muitas tarefas de reciclagem de água na indústria de celulose e papel. Assim, esquemas de tratamento existentes para concentração e fracionamento de licor de sulfito gasto, remoção de resina e tratamento de efluente de branqueamento por ultrafiltração incluem módulos tubulares convencionais e sistemas de alto cisalhamento.
As membranas são particularmente vantajosas quando a recuperação de reagentes químicos e água clarificada é possível. Devem desenvolvidos futuros materiais de membrana e módulos tolerantes a temperaturas próximas a 100°C e que forneçam altos fluxos com baixa propensão à incrustação, e que a pressão descendente contínua sobre os custos da membrana continue a aumentar a competitividade econômica desta tecnologia para água aplicações de reciclagem na indústria.
Energia
Mistura Energética
A indústria de celulose e papel utiliza dois tipos de energia de uso final: térmica e elétrica. A energia elétrica utilizada principalmente para acionar bombas e ventiladores. A energia térmica, na forma de vapor, utilizada em digestores, evaporadores e na secagem de celulose. A indústria está em uma posição invejável de ser capaz de gerar uma grande proporção tanto da energia térmica necessária quanto da energia elétrica necessária.
O consumo de energia restante dividido principalmente entre eletricidade comprada, carvão, gás natural e óleo combustível residual, com uma pequena fração sendo alocada para óleo combustível destilado e gás liquefeito de petróleo.
Referências:
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081025284000079
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124169982000015
- https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/pulp-and-paper-industry
