Índice

[Objetivos]

[Resultados]

[Agentes]

[Conceituação]

[Metodologia]

[Gestão ]

[Orçamento]

[Cronograma Físico]

[Download de arquivos e Apresentações]

MINIMIZAÇÃO DE ÁGUA E EFLUENTES NA UNIDADE DE PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEIS DA BRASKEM

Gerais

• Identificar e avaliar alternativas para minimização do uso de água, reuso e reciclagem de efluentes líquidos industriais da unidade de produção de combustíveis, a ser implantada na Fábrica da Braskem em Camaçari, Bahia.
• Capacitar técnicos da empresa e pesquisadores da Universidade e desenvolver técnicas e práticas para a otimização do ciclo hídrico da empresa.
• Contribuir com o crescimento da proposta de Produção Limpa na Bahia.

Específicos

• Caracterizar as fontes de água e efluentes aquosos e as demandas de água da nova unidade.
• Estudar o uso de água e geração de efluentes nas diversas etapas do processo, identificando medidas para sua minimização.
• Avaliar a oportunidade de aproveitar outras unidades da Braskem como fontes ou receptoras de água ou efluente
• Identificar as correntes de efluentes que possam servir de insumo para o processo de dessalgação. Avaliar a viabilidade da sua utilização
• Identificar medidas para a minimização do consumo de água na unidade de dessalgação
• Identificar o destino a ser dado ao efluente da dessalgação e os tratamentos que permitam o seu reuso ou reciclo neste e noutros processos
• Identificar configurações otimizadas utilizando programação matemática, para o reuso, tratamento e reciclagem d'água (Redes de transferência de Massa)
• Avaliar os impactos ambientais das medidas a serem levantadas numa perspectiva de Análise de Ciclo de Vida Qualitativo.
• Inserir a preocupação com a minimização dos impactos ambientais e especificamente do uso d'água na fase de novos projetos na Braskem.
• Divulgação dos resultados obtidos visando a sua replicação no Estado e País.

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Formulação do Problema

A água é um bem finito e o seu uso na indústria não deve apenas se restringir a identificacão de fontes de suprimento e locais de descarte. A localização da Braskem, na Região Metropolitana de Salvador, RMS, obriga a uma reflexão mais cuidadosa deste problema. Apesar de localizada numa zona de alta pluviosidade, e recursos hídricos diversos, 55% da água captada pela companhia estadual de saneamento para Salvador provêm da bacia do rio Paraguaçú, que corta regiões semi-áridas. Por sua vez, na RMS, o mar tem sido considerado como o receptor universal dos efluentes da região e as práticas de minimização na fonte e recuso d'água têm sido pouco consideradas. Recentemente, algumas empresas têm começado a se preocupar com o problema e buscar soluções. O sistema de gestão ambiental da Braskem tem evoluído no sentido de adotar práticas de produção limpa. A partir da implantação do sistema TPM (Total Production Management) a Braskem tem explicitado seu compromisso de trabalhar no sentido de atingir o estado de Perda Zero. A otimizacão do seu ciclo hídrico é um objetivo da empresa, desencadeado a partir de uma pesquisa de Mestrado (Eng. Química,UFBA). A presente proposta de pesquisa se enquadra dentro desta ótica. A Braskem está desenvolvendo projeto da nova unidade de refino de petróleo leve (condensado), para produção de combustíveis e nafta. Neste projeto a empresa cumpre uma das etapas do seu esforço ambiental, inserindo a preocupação com o uso de recursos naturais e otimização ambiental dos processos, desde a fase de projeto das suas unidades. Pelo seu porte e visão a Braskem serve de referência a outras empresas da região. Avanços no sentido do efluente zero estimularão a proposta da produção limpa. A inserção da Braskem e da UFBA na Rede de Tecnologias Limpas da Bahia e programa de Tecnologias Limpas da Federação da Indústria, permitirá a rápida difusão dos resultados entre outros parceiros e empresas, em particular na indústria de refino de petróleo.

Histórico de Soluções Propostas

Implantado a partir do início da década de 70 o Pólo Petroquímico de Camaçari, adotou a concepção "Fim de Tubo" para equacionar a questão dos seus resíduos. No referente ao tratamento dos efluentes, optou-se por concentrá-los numa estação de tratamento para posterior descarte no mar, através de emissário submarino. De fato, o emissário só começou a operar em 1992. Até esse momento os efluentes eram descarregados em rios locais. Esta opção, usual na época e que se estende até hoje, se fundamenta na consideração dos recursos naturais como inesgotáveis. As evidências tornaram ultrapassado este modelo de gestão de resíduos. Hoje, já se adotam práticas de minimização com o objetivo de aumentar a ecoeficiência dos processo produtivos. Estas práticas incluem o controle na fonte a partir de melhorias operacionais, mudanças de insumos e/ou aperfeicoamento dos processos. Medidas de recuso, com ou sem modificações das características dos efluentes devem também ser procuradas, de preferência, no próprio processo ou unidades próximas. Por último, devem ser identificadas medidas para adequar os efluentes, que não possam ser eliminados, aos corpos receptores (LaGrega et al, 1994). Autores como Smith e Petela (1992) apresentam uma metodologia para a minimização de resíduos na indústria de processos, que ordena as intervenções de forma a se iniciarem no coração destes, as reações químicas, evoluindo para os processos de separação e o uso das utilidades. Akehata (1991) salienta as deseconomias geradas pela adoção da concepção centralizada de tratamento de efluentes líquidos. Propõe se analisar formas de recuperação destes ,imediatamente após sua geração, de forma a permitir o seu retorno aos processos. El-Halwagi e Manousiouthakis (1989a,b; 1990a,b) desenvolveram o conceito de redes de transferência de massa, (Mass Exchange Networks - MEN) aplicando os aprendizados das redes de transferência de calor (HEN - heat exchange networks), com o objetivo de otimizar configurações de trocadores de massa que permitissem extrair compostos indesejáveis em correntes de efluentes aquosos e retorná-los ao processo, ao menor custo de investimento e operacional. Para tanto decompuseram o problema, otimizando primeiro o número de trocadores de massa. Eles usaram a metodologia Pinch desenvolvida por Bodo Linnhoff e colaboradores na UMIST, Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Manchester no Reino Unido, que tem sido expandida para diversos problemas de síntese de processos (Linnhoff, 1993). Convém destacar um dos trabalhos de El-Halwagi e colaboradores (1992). que aplicaram o conceito de MEN para otimizar um sistema de efluentes de refinaria para remover compostos fenólicos dos efluentes e retorná-los a correntes de produtos visando não apenas reduzir a toxicidade dos primeiros, como agregar valor aos segundos. Papalexandri et al (1992) revisaram os trabalhos de El-Halwagi, no sentido de resolver os problemas abordados sem decomposição, isto é, otimizando simultaneamente custos de investimento e operação. Para tanto, propõem o uso da Hiperestrutura, uma evolução da Superestrutura proposta por Floudas (1987), como forma de representar todas as possíveis configurações de correntes e trocadores de massa (originalmente calor) que podem ser considerados na síntese de uma rede de transferência de massa (calor). Alguns ganhos financeiros podem ser obtidos desta forma. Wang e Smith (1993, 1994) usaram o método Pinch para projetar sistemas distribuídos de tratamento de efluentes. Kiperstok e Sharratt (1995, 1996a, 1996b, 1996c, 1997a, 1997b; 1997c) inseriram unidades externas de tratamento e o comportamento dos corpos receptores ao problema de otimização de redes de transferência de massa, visando identificar soluções de mínimo custo que levassem em consideração estas possibilidades. Recentemente Bagajewicz (2000) publicou uma revisão de procedimentos para o projeto conceitual de redes de água em refinarias. Entre os autores citados destaca-se o trabalho de Alva Argaez (2000) que desenvolveu uma metodologia para decompor o problema de transferências de componentes múltiplos usando programação linear. Existem no mercado programas voltados para a otimização de sistemas de reuso de água e efluentes aquosos na indústria de processos, mas trata-se de um setor ainda em desenvolvimento e raramente utilizado pelas fornecedoras de tecnologia.

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A metodologia proposta prevê várias formas e níveis de abordagem . O uso de água e produção de efluentes aquosos de cada um dos processos da nova planta serão estudados visando medidas de minimização na fonte, recurso e reciclo. No caso específico da dessalgação, um estudo mais aprofundado deverá ser realizado. Na medida que existem diversas oportunidades de utilização de outras unidades da Braskem como fornecedoras de água e receptoras de efluentes, um levantamento, com menor nível de detalhe deverá ser realizado. A escolha de quais unidades serão consideradas dar-se-á a partir de uma discussão com o corpo técnico da empresa e a equipe do projeto. Para subsidiar os casamentos mais adequados e que impliquem em menor custo, entre fontes de água e receptoras de efluentes aquosos, propõe-se aplicar os conceitos de redes de transferência de massa e sistemas distribuídos de tratamento de efluentes citados anteriormente e disponíveis na literatura. Para tanto é necessária a capacitação da equipe, tanto da como da Universidade. Espera-se, a partir deste esforço, gerar capacidade técnica local para o uso da programação matemática para a otimização ambiental da indústria de processos, notadamente de petróleo. A proposta prevê também medidas para a divulgação dos trabalhos de forma a amplificar os benefícios para a indústria baiana e regional em geral e do petróleo em particular. Esta proposta inclui onze etapas operacionais e uma preliminar de nivelamento de conhecimentos e montagem da equipe (Etapa 0) . A sua distribuição temporal se encontra representada no cronograma aqui incluído. Etapa 0. Nivelamento de conhecimentos, montagem da equipe e laboratório A equipe será composta por professores do Departamento de Hidráulica e Saneamento, e de Engenharia Química da Escola Politécnica da UFBA, 03 pesquisadores trabalhando em regime integral com Bolsas RHAE-DTI, recrutados de universidades que tenham tradição no uso de instrumentos de otimização para a síntese de processos, , e 03 estudantes da graduação da UFBA. É prevista a necessidade de se nivelar o conhecimento dos membros da equipe, tanto no referente ao processo da nova unidade, como das diversas plantas da Braskem. Será necessário também a capacitação destes no uso de instrumentos de programação matemática, síntese de redes de transferência de massa e concepção de sistemas descentralizados de tratamento de efluentes. Esta capacitacão dar-se-á através da participacão de consultores das Faculdades de Engenharia Química da Unicamp e da UFRJ. Deverá ser realizada uma intensa revisão bibliográfica, sendo que os conhecimentos a serem adquiridos a partir dela serão apresentados em seminários de nivelamento e formação. Em função da revisão bibliográfica será decidida a necessidade de compra de literatura e softwares especializados. O novo nível de conhecimentos e a participação da equipe recrutada deverá levar a uma revisão, atualização e detalhamento da metodologia aqui apresentada.

Orçamento do Projeto Braskem Água

Cronograma Físico do Projeto Braskem Água

Graduação / UFBa
                                               Escola Politécnica da Bahia
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