Técnica Descrição

Descasque a seco Descasque a seco da rolaria de madeira em tambores rotativos; a água é apenas utilizada para a lavagem da rolaria, sendo em seguida reciclada, com uma purga mínima, para a instalação de tratamento de águas residuais

Branqueamento totalmente isento de cloro (TCF) No branqueamento TCF a utilização de agentes de branqueamento que contenham cloro é completamente evitada, não havendo, por isso, emissões de substâncias organocloradas

Branqueamento moderno, sem utilização de cloro elementar (ECF) O branqueamento moderno ECF minimiza o consumo de dióxido de cloro por recurso a uma combinação das seguintes fases de branqueamento: tratamento com oxigénio, hidrólise ácida a quente, tratamento com ozono a média e alta consistência, tratamento com peróxido de hidrogénio à pressão atmosférica e a pressão elevada ou tratamento com dióxido de cloro a quente

Deslenhificação prolongada A deslenhificação prolongada por recurso a (a) cozimento modificado ou (b) deslenhificação com oxigénio aumenta o grau de deslenhificação da pasta (reduzindo o índice Kappa) antes do branqueamento e, por conseguinte, reduz a utilização de agentes de branqueamento e a carga de CQO das águas residuais. A redução do índice Kappa em uma unidade antes de branqueamento permite reduzir a CQO libertada da instalação de branqueamento em cerca de 2 kg de CQO/tSA. A lenhina removida pode ser recuperada e enviada para o sistema de recuperação de produtos químicos e energia

a) Cozimento modificado prolongado O cozimento prolongado (em sistemas descontínuos ou contínuos) consiste no recurso a períodos de cozedura mais longos em condições otimizadas (p. ex., a concentração de álcalis na lixívia de cozimento é ajustada de forma a ser mais baixa no início e mais elevada no final do processo), com o objetivo de extrair uma quantidade máxima de lenhina antes de branqueamento, evitando uma degradação indevida dos carboidratos e uma redução excessiva da resistência mecânica da pasta. É, assim, possível reduzir a utilização de produtos químicos na fase de branqueamento subsequente, bem como a carga de matéria orgânica nas águas residuais da instalação de branqueamento

b) Deslenhificação com oxigénio A deslenhificação com oxigénio constitui uma opção para remover uma fração substancial da lenhina remanescente após o cozimento, caso a unidade de cozimento tenha de funcionar com índices Kappa elevados. A pasta reage com oxigénio em condições alcalinas, de forma a remover uma parte da lenhina residual

Lavagem e crivagem fechada e eficiente da pasta crua A crivagem da pasta crua é efetuada por crivos pressurizados de ranhuras, num ciclo fechado multifásico. As impurezas, os rejeitos e os incozidos são assim removidos numa fase precoce do processo. A lavagem da pasta crua separa das fibras os compostos orgânicos e inorgânicos dissolvidos. A pasta crua pode começar por ser lavada no digestor e, em seguida, em dispositivos de lavagem de alta eficiência, antes e depois de deslenhificação com oxigénio, ou seja, antes de branqueamento. Reduz-se, assim, o arraste de sólidos orgânicos e inorgânicos, o consumo de produtos químicos na fase de branqueamento, bem como as emissões para as águas residuais. Além disso, a técnica permite a recuperação dos agentes de cozimento da água de lavagem. A lavagem eficiente é efetuada num processo multifases em contracorrente, por recurso a filtros e prensas. O circuito de água na instalação de classificação da pasta crua é completamente fechado

Recirculação parcial da água processual no branqueamento Os filtrados ácidos e alcalinos são reciclados na instalação de branqueamento em contracorrente do fluxo de pasta de papel. A água é purgada quer para a estação de tratamento de águas residuais quer, em alguns casos, para um sistema de lavagem a jusante do tratamento com oxigénio. A utilização de sistemas de lavagem eficientes nas fases de lavagem entre estágios é um pré-requisito para um baixo nível de emissões. O efluente da unidade de branqueamento de uma instalação eficiente de pasta kraft apresenta um caudal de 12-25 m3/TSA

Monitorização e contenção eficaz dos derrames, incluindo a recuperação de substâncias químicas e energia Um sistema eficaz de controlo, drenagem e recuperação dos derrames, que impeça a libertação acidental de cargas elevadas de matérias orgânicas por vezes tóxicas, ou com valores extremos de pH, para a instalação de tratamento secundário de águas residuais, inclui o seguinte: — monitorização da condutividade ou do pH em localizações estratégicas para a deteção de perdas e derrames; — recolha dos líquidos desviados ou derramados, com a maior concentração possível de sólidos; — retorno ao processo, em localizações adequadas, dos líquidos e fibras recolhidos; — prevenção do encaminhamento dos derrames de fluxos concentrados ou nocivos (incluindo tall oil e terebintina) de zonas críticas do processo para a estação de tratamento de efluentes biológicos; — tanques-tampão de dimensões adequadas para a recolha e a armazenagem dos líquidos tóxicos ou altamente concentrados

Manutenção de capacidade suficiente na evaporação da lixívia negra e na caldeira de recuperação, para acomodar os picos de carga Capacidade suficiente da unidade de evaporação da lixívia negra e da caldeira de recuperação, de modo a garantir o processamento das cargas adicionais de líquidos e sólidos secos decorrentes da recolha de derrames ou dos efluentes do branqueamento. Reduzem-se assim as perdas de lixívia negra diluída, de outros efluentes concentrados do processo e de eventuais filtrados das instalações de branqueamento. O evaporador multiefeitos concentra a lixívia negra diluída da lavagem da pasta crua e, em alguns casos, também as lamas biológicas da estação de tratamento de efluentes e/ou sais da instalação de ClO2. Uma capacidade de evaporação suplementar para além da necessária ao funcionamento normal proporciona uma margem suficiente para a recuperação dos derrames e o tratamento de eventuais fluxos de reciclagem de filtrados do branqueamento

Extração (stripping) dos condensados contaminados e reutilização de condensados no processo A extração dos condensados contaminados para reutilização no processo reduz o consumo de água das instalações, bem como a carga orgânica da estação de tratamento de águas residuais. Numa coluna de extração, o vapor é arrastado em contracorrente através dos condensados do processo previamente filtrados que contêm compostos de enxofre reduzido, terpenos, metanol e outros compostos orgânicos. As substâncias voláteis do condensado acumulam-se na camada superior de vapor na forma de gases não condensáveis e metanol, sendo assim removidos do sistema. Os condensados purificados podem ser reutilizados no processo, por exemplo para lavagem na unidade de branqueamento, para lavagem da pasta crua, na zona de caustificação (lavagem e diluição das lamas de carbonato, chuveiros para filtrados das lamas), como líquido de lavagem de compostos reduzidos de enxofre nos fornos de cal, ou no licor branco. Os gases não condensáveis removidos dos condensados mais concentrados são introduzidos no sistema de recolha de gases odorosos fortes, para incineração. Os gases removidos dos condensados moderadamente contaminados são recolhidos pelo sistema de gases de baixo volume e alta concentração, para incineração

Evaporação e incineração dos efluentes da fase de extração alcalina a quente Os efluentes começam por ser concentrados por evaporação e, seguidamente, queimados como biocombustível numa caldeira de recuperação. As poeiras que contenham carbonato de sódio e produtos fundidos do fundo do forno são dissolvidas para reconstituir uma solução de soda

Recirculação de líquidos de lavagem do pré-branqueamento para a lavagem da pasta castanha e evaporação com o objetivo de reduzir as emissões de agentes de pré-branqueamento à base de MgO Os pré-requisitos para o recurso a esta técnica são um índice Kappa relativamente baixo após o cozimento (p. ex., 14-16), uma capacidade dos tanques, dos evaporadores e da caldeira de recuperação suficiente para fazer face aos caudais suplementares, a possibilidade de limpar o equipamento de lavagem dos depósitos e um brilho médio da pasta (≤ 87 % ISO), dado que, em alguns casos, esta técnica pode determinar uma ligeira perda de brilho. No caso dos produtores de pasta de papel comercial ou de outros produtores que tenham de atingir graus de brilho muito elevados (> 87 % ISO), pode ser difícil aplicar o pré-branqueamento à base de MgO

Fluxo de água de processo em contracorrente Nas instalações integradas, a água crua é introduzida principalmente através dos chuveiros da máquina de papel, de onde é conduzida para a secção de produção de pasta, a montante

Separação dos circuitos de água Os sistemas de abastecimento de água das diferentes unidades de processos (p. ex., unidades de produção de pasta e de branqueamento e máquina de papel) são separados pela lavagem e desidratação da pasta (p. ex., prensas de lavagem). Esta separação impede a transferência de poluentes para as fases posteriores do processo e permite remover volumes menores de substâncias passíveis de perturbarem o processo

Branqueamento de elevada consistência (com peróxidos) No branqueamento de elevada consistência, a pasta é desidratada, por exemplo por meio de um fio duplo ou de outra prensa, antes da adição dos agentes de branqueamento. Esta técnica permite uma utilização mais eficiente dos agentes de branqueamento, produzindo uma pasta mais limpa, menos suscetível de arrastar substâncias prejudiciais para a máquina de papel e gerando menos CQO. O peróxido residual pode ser reciclado e reutilizado

Recuperação de fibras e de cargas; tratamento da água branca A água branca da máquina de papel pode ser tratada pelas seguintes técnicas: a) Dispositivos «save-all» (geralmente tambores, filtros de disco, unidades de flotação por ar dissolvido, etc.) que separam os sólidos (fibras e cargas) das águas do processo. A flotação por ar dissolvido em circuitos de água branca transforma os sólidos em suspensão, os finos, as matérias coloidais de pequena dimensão e as substâncias aniónicas em flocos, que são em seguida removidos. As fibras e cargas recuperadas são recirculadas para o processo. A água branca clarificada pode ser reutilizada em chuveiros com requisitos de qualidade da água menos rigorosos. b) Ultrafiltração complementar da água branca pré-filtrada, que produz um filtrado de grande limpidez com qualidade suficiente para ser utilizado em chuveiros de alta pressão, como água vedante e para a diluição de aditivos químicos

Clarificação da água branca A indústria do papel utiliza quase exclusivamente sistemas de clarificação da água baseados na sedimentação, na filtração com filtros de disco e na flotação. A técnica mais utilizada é a flotação por ar dissolvido. Por recurso a aditivos, os resíduos e finos aniónicos são aglomerados em flocos passíveis de tratamento físico. Utilizam-se como floculantes polímeros hidrossolúveis de elevado peso molecular ou eletrólitos inorgânicos. Os aglomerados (flocos) são posteriormente removidos no tanque de clarificação. Na flotação por ar dissolvido, os sólidos em suspensão aderem às bolhas de ar

Recirculação da água A água clarificada é reciclada como água de processo na própria unidade ou, em instalações integradas, da máquina de papel para a unidade de produção de pasta e desta para a unidade de descasque. O efluente é descarregado principalmente a partir dos pontos com a mais elevada carga de poluentes (por exemplo, filtrado límpido do filtro de discos, descasque)

Otimização do dimensionamento e da construção dos tanques e tinões (indústria do papel) Os tanques de água branca e tinões de pasta são dimensionados para que possam fazer face às flutuações dos processos e às variações dos caudais, inclusive durante as operações de arranque e paragem

Fase de lavagem antes da refinação da pasta mecânica de resinosas Algumas instalações efetuam o pré-tratamento das estilhas de resinosas por recurso a uma combinação de pré-aquecimento, compressão elevada e impregnação, para melhorar as propriedades da pasta de papel. A inclusão de uma fase de lavagem antes da refinação e do branqueamento reduz significativamente a CQO, eliminando um fluxo reduzido, mas altamente concentrado, de efluentes, que pode ser tratado separadamente

Substituição de NaOH por Ca(OH)2 ou Mg(OH)2 no branqueamento com peróxidos A utilização de Ca(OH)2 como agente alcalino resulta numa redução de cerca de 30 % da carga de CQO nos efluentes, mantendo níveis de brilho elevados. Como substituinte do NaOH também é utilizado Mg(OH)2

Branqueamento em circuito fechado Nas fábricas de pasta pelo sulfito que utilizam sódio no meio de cozimento, os efluentes das instalações de branqueamento podem ser tratados, por exemplo, por ultrafiltração, flotação e separação de resina e dos ácidos gordos, em circuito fechado. Os filtrados provenientes do branqueamento e da lavagem são reutilizados na primeira fase de lavagem após o cozimento e, posteriormente, reciclados para as unidades de recuperação de produtos químicos

Ajustamento do pH dos líquidos diluídos a montante da/na unidade de evaporação A neutralização é feita antes da evaporação ou após a primeira fase desta, de modo a manter os ácidos orgânicos dissolvidos no concentrado, para poderem ser enviados, juntamente com os líquidos usados, para a caldeira de recuperação

Tratamento anaeróbio dos condensados dos evaporadores Ver ponto 1.7.2.2 (tratamento anaeróbio/aeróbio combinado)

Remoção e recuperação do SO2 dos condensados dos evaporadores O SO2 é recolhido dos condensados; os concentrados são sujeitos a tratamento biológico e o SO2 recolhido é enviado para recuperação como agente de cozimento

Monitorização e controlo contínuos da qualidade da água dos processos Em sistemas fechados avançados de água, é necessário otimizar a totalidade do sistema «fibras-água-aditivos-energia». Para tal, é necessária a monitorização contínua da qualidade da água e a motivação do pessoal, bem como conhecimentos e ações relacionados com as medidas necessárias para garantir a qualidade requerida da água

Prevenção e eliminação dos biofilmes por recurso a métodos que minimizem as emissões de biocidas O aporte contínuo de microrganismos pela água e pelas fibras conduz a um equilíbrio microbiológico específico em cada instalação de produção de papel. Para evitar a proliferação excessiva de microrganismos e o depósito de aglomerados de biomassa ou de biofilmes nos circuitos e equipamentos de água, utilizam-se frequentemente produtos biodispersantes ou biocidas. Quando se recorre à desinfeção catalítica com peróxido de hidrogénio, os biofilmes e germes livres na água dos processos e nas lamas são eliminados sem ser necessário utilizar biocidas

Remoção do cálcio da água dos processos por precipitação controlada de carbonato de cálcio A redução da concentração de cálcio através da remoção controlada de carbonato de cálcio (p. ex., numa célula de flotação por ar dissolvido) baixa o risco de precipitação indesejável de carbonato de cálcio ou de formação de incrustações na rede de água e nos equipamentos, nomeadamente na secção de rolos, nas máquinas de feltros e nos chuveiros, nas tubagens ou estações de tratamento biológico das águas residuais