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Coprocessamento de Resíduos em Fornos de
            Cimento: Resíduos Urbanos




CMRR 2009
Coprocessamento de Resíduos em Fornos de
              Cimento: Resíduos Urbanos

   1. Alternativas de destruição de resíduos
   2. Coprocessamento de resíduo em fornos de cimento
   3. Regulamentação ambiental
   4. Coprocessamento de resíduos urbanos: perspectivas
   5. Cenário internacional
   6. Cenário nacional: Projeto Cantagalo/RJ
   7. Desafios e oportunidades



CMRR 2009
Alternativas de disposição de resíduos

                           Resíduos



     Aterros            Incineração      Coprocessamento




Geração de passivo   Geração de cinzas   Destruição total



                                                            3
Coprocessamento: Definição
n   Tecnologia de destinação final de resíduos em fornos
    de cimento que não gera novos resíduos e contribui
    para a preservação de recursos naturais.



                       Queimar e destruir resíduos



       Operação
       combinada


                      Produzir clínquer de qualidade

                                                           4
Hierarquia da gestão de resíduos




COPROCESSAMENTO




                                      5
Hierarquia de sustentabilidade no tratamento de
                    resíduos


                                 Prevenção
RECUPERAÇÃO                      Evitar a geração
                                   de resíduos

                                  Redução
                            Diminuir a demanda por
                               matérias-primas

                                    Reuso
                       Maximizar a vida útil dos materiais

                                Reciclagem
                             Reprocessar resíduos

                          Coprocessamento
                      Aproveitamento de energia e minerais


               Incineração ou Tratamento Físico-Químico
                      Destruição/ neutralização de resíduos
 DISPOSIÇÃO
                     Disposição Final Controlada
                                   Aterros
                     Encapsulamento para reutilização futura




                                                               6
Redução de gases do efeito estufa




  CO2               CO2 CO2
  SO2               SO2 SO2
  NOx               NOx NOx

  Resí              Combus
               Combustíveis
  duo                tíveis
                 fósseis
                     fósseis

                                  Coprocess. em
Incinerador + forno de cimento
                                 forno de cimento

         Adição                   Substituição


                                                    7
Fluxograma de Fabricação de Cimento
Matéria-prima      Farinha        Clínquer      Cimento


  Extração
                  Dosagem          Queima         Moagem
  Britagem
                Homogeneização   Resfriamento   Ensacamento
  Moagem




                                                              8
Destruição do resíduo no forno
                            Resíduo


Componentes orgânicos                 Componentes inorgânicos


                                                          CaO
                                                          SiO2
   Altas temperaturas
                                           Cinzas        Al2O3
Longo tempo de residência
                                                         Fe2O3
     Alta turbulência
                                                         metais
   Atmosfera oxidante


                                        Solução sólida

  99,99% de destruição


       CO2 + H2O                           Clínquer


                                                                  9
Cobertura Nacional




34 plantas licenciadas
10 plantas não licenciadas




                                 10
Perfil dos resíduos coprocessados (2009)


        Resíduos com
       poder calorífico                      Substituto de
           (39,4%)                           Matéria-Prima
                                                (44%)




                                  Resíduos Coprocessados
                                    1 milhão de toneladas
                    Pneus
                   (16,6%)
              Fonte: ABCP
Fonte: ABCP


                                                             11
Coprocessamento na Indústria de Cimento

  1999 a 2008
                              2008
  5.5 milhões t
                           1.0 milhão t




                       Capacidade potencial

                        2.5 milhões t / ano




                                              12
Coprocessamento de Pneus


  2003 a 2008                 2008
138 M de pneus            33 M de pneus
   (690.000 t)                (166.000 t)
coprocessados             coprocessados




                        Capacidade potencial
                          120 M de pneus
                            (600.000 t / ano)




                                                13
Como é a destinação de Pneus no Brasil?


                               Brasil




Fonte:
RECICLANIP



                                           14
                                          14
Ganhos com o Coprocessamento em 2008

n   Passivo ambiental destruído de 1 milhão de t.

n   Substituição de 292.000 t de combustível fóssil

n   Substituição de 352.000 t de matéria-prima

n   Redução dos impactos ambientais locais e adequação do
    forno de cimento como ferramenta de gestão ambiental




                                                            15
Instalação para Resíduo como Combustível




                                           16
Instalação para Resíduo como Matéria-prima




                                             17
Solução para gestão de outros setores industriais
                      Alumínio
                                           Automotores
         Papel &
         Celulose



       Embalagens
                                           Petroquímica
                      cimento

       Metalurgia                        Energia elétrica




                    Pneus                 Química

                            Siderurgia
                                                            18
Solução para passivos ambientais




Pneus inservíveis         Plásticos        Borras ácidas




Resíduo Urbano      Resíduos industriais      Borras




                                                           19
Solução para poluição e riscos




                                 20
Grande variedade de resíduos
n Resíduos com bom valor                    n Resíduos com baixo valor
  calorífico                                  calorífico
   –   Solventes                                –   Resíduos aquosos
   –   Resíduos oleosos                         –   Resíduos urbanos
   –   Óleos usados (de carro e fábricas)       –   Água poluída com solventes
   –   Graxas                                   –   Água de processos químicos
   –   Lama de processos químicos               –   Água de plantas de pintura
   –   Fundos de destilação                     –   Lama derivada de esgoto
   –   Resíduos de empacatomento                    industrial
   –   Resíduos de fábricas de borracha
                                            n Matérias-primas alternativas
   –   Pneus usados
                                                – Lama com alumina (alumínio)
   –   Resíduos de picagem de veículos
                                                – Lamas siderúrgicas (ferro)
   –   Resíduos têxteis
                                                – Areia de fundição (sílica)
   –   Resíduos plásticos
                                                – Terras de filtragem (sílica)
   –   Serragem
                                                – Refratários usados (alumínio)
   –   Resíduos de fábricas de papel
                                                – Resíduos da fabricaçào de vidros
   –   Lama de esgoto municipal                   (flúor)
   –   Farinha e ossos de animais               – Gesso
   –   Grãos de validade vencida                – Cinzas
                                                – Escórias


                                                                                     21
Resíduos proibidos
– Resíduos de serviços de saúde

– Resíduos domésticos não selecionados

– Resíduos radioativos

– Substâncias organocloradas

– Agrotóxicos

– Substâncias explosivas


                                         22
Legislação

n   Agencias Estaduais (1998)
        •   Cetesb (SP)
        •   Feam (MG) 2010
        •   Feema (RJ)
        •   Fepam (RS)
        •   Iap (PR)



n   Agencias Federais
        • Nr 264 (1999)
        • Nr 316 (2002)




                                       23
COPROCESSAMENTO DE RESÍDUOS

   URBANOS: PERSPECTIVAS
Aterros Sanitários




       1 em cada 3 aterros sanitários do interior de São Paulo
       está esgotado
De 42 depósitos de lixo de cidades com mais de 100 mil habitantes, 14 terão de fechar neste ano ou 2010

                                                                          Fonte: Estado de S. Paulo – 15.03.09
Destinação de Resíduos Sólidos Urbanos
                        Brasil




Fonte: Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil 2007 - ABELPRE


                                                                26
Cenário Internacional


n   Coprocessamento de resíduo urbano com tecnologia
    dominada
n   Aplicada na Alemanha, Áustria, Romênia, Inglaterra,
    Japão, Coréia, México, Índia, Tailândia, entre outros.
n   Alternativa sustentável para destinação de resíduos
    urbanos
n   Perspectiva de fonte energética futura




                                                             27
Destinação de Resíduos Sólidos Urbanos
                        Europa




                                    Coprocessamento

Fonte: Waste Generated and Treated in Europe; Office for official publications of the European Community, 2005



                                                                                                                 28
Alemanha
    Fluxograma - Desde as empresas coletoras de resíduos,
    passando pela segregação e preparação, até o envio do
    material para coprocessamento na fábrica de cimento

Resíduos Industriais e
Resíduos Comerciais
                                     Empresa Segregação/
                                           Reciclagem                  Plataforma
                                      (Privada, Pública ou               Holcim
                                        Pública/Privada)
Resíduos Municipais
                                                                                       Resíduos a serem
                                                                                       coprocessados na
                                                                                    fábrica Holcim Lägerdorf


                            Fração variada        Fração pesada para
                         de material reciclável      Planta Térmica




                                                                                                        29
Projeto Piloto: Cantagalo-RJ


n   Projeto pioneiro com a prefeitura com início em agosto de
    2007
n   Suporte da UFRJ e autorizado pela FEEMA
n   Resíduo da compostagem do resíduo urbano
n   Coprocessamento: 30 t/mês (janeiro 2009)
n   Fábrica: Lafarge Brasil/Cantagalo-RJ




                                                                30
Cantagalo




                                                Estado do Rio de Janeiro


Polo Cimenteiro de Cantagalo – RJ    20.000 Habitantes
(Cantagalo – Cordeiro – Macuco)      Região Serrana Estado do Rio
           Holcim                    de Janeiro
           Lafarge
           Votorantim

                                                                           31
Resíduo Urbano Classificado




Características:
PCS : 2.832 kcal/kg   4.043 kcal/kg (após secagem)   PetCoke : 8.500 kcal/kg


Cinzas = 12,55%       Cloro = 0,23%     H2O = 50,92%



                                                                               32
Da Coleta à Destinação – Projeto Cantagalo




      Usina de Reciclagem e Compostagem       Separação do Material




                            Reciclagem    Separação Adubo / Rejeitos




                                                                       33
Da Coleta à Destinação – Projeto Cantagalo

                                           Adubo (135 t/mês)

                                           Coprocessamento
                                           (Rejeito do Adubo ± 20 t/mês)
  Coleta de lixo



    Transporte                               Descaracterização
   para a Usina                              (materiais permitidos
                                             CONAMA 264)

                      Reciclagem

Triagem do material   Compostage               Coprocessamento
     coletado               m
                      Aterro (Rejeito do
                      Lixo = ± 47 t/mês)         (materiais não
                                             Aterro
                                             permitidos CONAMA 264)


                                                                       34
Da Coleta à Destinação – Projeto Cantagalo




                                                       Aterro




     Seleção de vidros   Separação de Materiais Reciclados      Coprocessamento em Forno de Cimento




                                                                                                      35
Resultados do Projeto

n   Modelo positivo de parceria entre entidade pública e
    iniciativa privada;

n   Substituição de combustíveis fósseis e não
    renováveis por energia alternativa.

n   Diminuição do Impacto Ambiental gerado pelo aterro
    de resíduo urbano




                                                           36
Oportunidades
n   Redução do impacto ambiental das áreas de disposição
    de resíduos

n   Redução do passivo ambiental dos aterros

n   Aproveitamento de grandes volumes de resíduos
    através de uma política de valorização pelo estímulo à
    reciclagem e ao coprocessamento

n   Aproveitamento do resíduo urbano como insumo
    energético




                                                             37
Desafios contemplados na LEI 12305/2010
n   Elaboração de legislação específica para
    coprocessamento de resíduo urbano

n   Incentivo aos municípios para adoção de soluções
    mais sustentáveis

n   Participação efetiva dos municípios na implantação de
    áreas de triagem e na organização da cadeia de
    recicladores e catadores

n   Equacionamento econômico dos investimentos
    necessários com as tecnologias existentes



                                                            38
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            39

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Mario william

  • 1. Coprocessamento de Resíduos em Fornos de Cimento: Resíduos Urbanos CMRR 2009
  • 2. Coprocessamento de Resíduos em Fornos de Cimento: Resíduos Urbanos 1. Alternativas de destruição de resíduos 2. Coprocessamento de resíduo em fornos de cimento 3. Regulamentação ambiental 4. Coprocessamento de resíduos urbanos: perspectivas 5. Cenário internacional 6. Cenário nacional: Projeto Cantagalo/RJ 7. Desafios e oportunidades CMRR 2009
  • 3. Alternativas de disposição de resíduos Resíduos Aterros Incineração Coprocessamento Geração de passivo Geração de cinzas Destruição total 3
  • 4. Coprocessamento: Definição n Tecnologia de destinação final de resíduos em fornos de cimento que não gera novos resíduos e contribui para a preservação de recursos naturais. Queimar e destruir resíduos Operação combinada Produzir clínquer de qualidade 4
  • 5. Hierarquia da gestão de resíduos COPROCESSAMENTO 5
  • 6. Hierarquia de sustentabilidade no tratamento de resíduos Prevenção RECUPERAÇÃO Evitar a geração de resíduos Redução Diminuir a demanda por matérias-primas Reuso Maximizar a vida útil dos materiais Reciclagem Reprocessar resíduos Coprocessamento Aproveitamento de energia e minerais Incineração ou Tratamento Físico-Químico Destruição/ neutralização de resíduos DISPOSIÇÃO Disposição Final Controlada Aterros Encapsulamento para reutilização futura 6
  • 7. Redução de gases do efeito estufa CO2 CO2 CO2 SO2 SO2 SO2 NOx NOx NOx Resí Combus Combustíveis duo tíveis fósseis fósseis Coprocess. em Incinerador + forno de cimento forno de cimento Adição Substituição 7
  • 8. Fluxograma de Fabricação de Cimento Matéria-prima Farinha Clínquer Cimento Extração Dosagem Queima Moagem Britagem Homogeneização Resfriamento Ensacamento Moagem 8
  • 9. Destruição do resíduo no forno Resíduo Componentes orgânicos Componentes inorgânicos CaO SiO2 Altas temperaturas Cinzas Al2O3 Longo tempo de residência Fe2O3 Alta turbulência metais Atmosfera oxidante Solução sólida 99,99% de destruição CO2 + H2O Clínquer 9
  • 10. Cobertura Nacional 34 plantas licenciadas 10 plantas não licenciadas 10
  • 11. Perfil dos resíduos coprocessados (2009) Resíduos com poder calorífico Substituto de (39,4%) Matéria-Prima (44%) Resíduos Coprocessados 1 milhão de toneladas Pneus (16,6%) Fonte: ABCP Fonte: ABCP 11
  • 12. Coprocessamento na Indústria de Cimento 1999 a 2008 2008 5.5 milhões t 1.0 milhão t Capacidade potencial 2.5 milhões t / ano 12
  • 13. Coprocessamento de Pneus 2003 a 2008 2008 138 M de pneus 33 M de pneus (690.000 t) (166.000 t) coprocessados coprocessados Capacidade potencial 120 M de pneus (600.000 t / ano) 13
  • 14. Como é a destinação de Pneus no Brasil? Brasil Fonte: RECICLANIP 14 14
  • 15. Ganhos com o Coprocessamento em 2008 n Passivo ambiental destruído de 1 milhão de t. n Substituição de 292.000 t de combustível fóssil n Substituição de 352.000 t de matéria-prima n Redução dos impactos ambientais locais e adequação do forno de cimento como ferramenta de gestão ambiental 15
  • 16. Instalação para Resíduo como Combustível 16
  • 17. Instalação para Resíduo como Matéria-prima 17
  • 18. Solução para gestão de outros setores industriais Alumínio Automotores Papel & Celulose Embalagens Petroquímica cimento Metalurgia Energia elétrica Pneus Química Siderurgia 18
  • 19. Solução para passivos ambientais Pneus inservíveis Plásticos Borras ácidas Resíduo Urbano Resíduos industriais Borras 19
  • 21. Grande variedade de resíduos n Resíduos com bom valor n Resíduos com baixo valor calorífico calorífico – Solventes – Resíduos aquosos – Resíduos oleosos – Resíduos urbanos – Óleos usados (de carro e fábricas) – Água poluída com solventes – Graxas – Água de processos químicos – Lama de processos químicos – Água de plantas de pintura – Fundos de destilação – Lama derivada de esgoto – Resíduos de empacatomento industrial – Resíduos de fábricas de borracha n Matérias-primas alternativas – Pneus usados – Lama com alumina (alumínio) – Resíduos de picagem de veículos – Lamas siderúrgicas (ferro) – Resíduos têxteis – Areia de fundição (sílica) – Resíduos plásticos – Terras de filtragem (sílica) – Serragem – Refratários usados (alumínio) – Resíduos de fábricas de papel – Resíduos da fabricaçào de vidros – Lama de esgoto municipal (flúor) – Farinha e ossos de animais – Gesso – Grãos de validade vencida – Cinzas – Escórias 21
  • 22. Resíduos proibidos – Resíduos de serviços de saúde – Resíduos domésticos não selecionados – Resíduos radioativos – Substâncias organocloradas – Agrotóxicos – Substâncias explosivas 22
  • 23. Legislação n Agencias Estaduais (1998) • Cetesb (SP) • Feam (MG) 2010 • Feema (RJ) • Fepam (RS) • Iap (PR) n Agencias Federais • Nr 264 (1999) • Nr 316 (2002) 23
  • 24. COPROCESSAMENTO DE RESÍDUOS URBANOS: PERSPECTIVAS
  • 25. Aterros Sanitários 1 em cada 3 aterros sanitários do interior de São Paulo está esgotado De 42 depósitos de lixo de cidades com mais de 100 mil habitantes, 14 terão de fechar neste ano ou 2010 Fonte: Estado de S. Paulo – 15.03.09
  • 26. Destinação de Resíduos Sólidos Urbanos Brasil Fonte: Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil 2007 - ABELPRE 26
  • 27. Cenário Internacional n Coprocessamento de resíduo urbano com tecnologia dominada n Aplicada na Alemanha, Áustria, Romênia, Inglaterra, Japão, Coréia, México, Índia, Tailândia, entre outros. n Alternativa sustentável para destinação de resíduos urbanos n Perspectiva de fonte energética futura 27
  • 28. Destinação de Resíduos Sólidos Urbanos Europa Coprocessamento Fonte: Waste Generated and Treated in Europe; Office for official publications of the European Community, 2005 28
  • 29. Alemanha Fluxograma - Desde as empresas coletoras de resíduos, passando pela segregação e preparação, até o envio do material para coprocessamento na fábrica de cimento Resíduos Industriais e Resíduos Comerciais Empresa Segregação/ Reciclagem Plataforma (Privada, Pública ou Holcim Pública/Privada) Resíduos Municipais Resíduos a serem coprocessados na fábrica Holcim Lägerdorf Fração variada Fração pesada para de material reciclável Planta Térmica 29
  • 30. Projeto Piloto: Cantagalo-RJ n Projeto pioneiro com a prefeitura com início em agosto de 2007 n Suporte da UFRJ e autorizado pela FEEMA n Resíduo da compostagem do resíduo urbano n Coprocessamento: 30 t/mês (janeiro 2009) n Fábrica: Lafarge Brasil/Cantagalo-RJ 30
  • 31. Cantagalo Estado do Rio de Janeiro Polo Cimenteiro de Cantagalo – RJ 20.000 Habitantes (Cantagalo – Cordeiro – Macuco) Região Serrana Estado do Rio Holcim de Janeiro Lafarge Votorantim 31
  • 32. Resíduo Urbano Classificado Características: PCS : 2.832 kcal/kg 4.043 kcal/kg (após secagem) PetCoke : 8.500 kcal/kg Cinzas = 12,55% Cloro = 0,23% H2O = 50,92% 32
  • 33. Da Coleta à Destinação – Projeto Cantagalo Usina de Reciclagem e Compostagem Separação do Material Reciclagem Separação Adubo / Rejeitos 33
  • 34. Da Coleta à Destinação – Projeto Cantagalo Adubo (135 t/mês) Coprocessamento (Rejeito do Adubo ± 20 t/mês) Coleta de lixo Transporte Descaracterização para a Usina (materiais permitidos CONAMA 264) Reciclagem Triagem do material Compostage Coprocessamento coletado m Aterro (Rejeito do Lixo = ± 47 t/mês) (materiais não Aterro permitidos CONAMA 264) 34
  • 35. Da Coleta à Destinação – Projeto Cantagalo Aterro Seleção de vidros Separação de Materiais Reciclados Coprocessamento em Forno de Cimento 35
  • 36. Resultados do Projeto n Modelo positivo de parceria entre entidade pública e iniciativa privada; n Substituição de combustíveis fósseis e não renováveis por energia alternativa. n Diminuição do Impacto Ambiental gerado pelo aterro de resíduo urbano 36
  • 37. Oportunidades n Redução do impacto ambiental das áreas de disposição de resíduos n Redução do passivo ambiental dos aterros n Aproveitamento de grandes volumes de resíduos através de uma política de valorização pelo estímulo à reciclagem e ao coprocessamento n Aproveitamento do resíduo urbano como insumo energético 37
  • 38. Desafios contemplados na LEI 12305/2010 n Elaboração de legislação específica para coprocessamento de resíduo urbano n Incentivo aos municípios para adoção de soluções mais sustentáveis n Participação efetiva dos municípios na implantação de áreas de triagem e na organização da cadeia de recicladores e catadores n Equacionamento econômico dos investimentos necessários com as tecnologias existentes 38
  • 39. OBRIGADO! 39