Água na indústria de cana
TRANSCRIPT
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 1/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.1
Workshop Projeto PPP:“Aspectos Ambientais da Cadeia do Etanol de
Cana-de-Açúcar”Painel I:
Água na Indústria da Cana-de-açúcarAndré Elia NetoEng° Especialista Tecnologia Agroindustrial – Meio AmbienteCTC – Centro de Tecnologia Canavieira
São Paulo, SP, 16 de abril de 2008
Uso sem restrição desde que citada a fonte
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 2/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.2
Processo, Efluentes e Resí duos - Etanol
Abordagem• Água utilizada no processo industrial
• Uso de Água no Setor
• Efluentes
• Vinhaça (vinasse)
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 3/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.3
Processo IndustrialFonte: folheto da Usina Santa Elisa
Recepção, preparo eextração do caldo
Produção deEnergia
Preparo do caldo
Fábrica de Açúcar
Destilaçãode Álcool
Fermentação
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 4/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.4
Processo: moagem
Recepção e preparo da cana e extração do caldo
Resfriamento mancais
Bagaço
Caldo p/ processo
Extração:
•Moendas ou•Difusores
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 5/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.5
Processo: preparo do caldo
Caldo caleado
Caldo misto da
extração
Tratamento do caldo: sulfitação (aç. branco) e caleação
Forno de
enxofre
Enxofre sólido
Sulfitação do
caldo
Calagem
01 02
Caldo filtrado
Caldo das Moendas
,
Leite de cal
Água de resfriaento
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 6/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.6
Processo: preparo do caldoTratamento do caldo: aquecimento e decantação
Caldo caleado
Lodo
Caldo
Clarificadopara
destilaria
condensados
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 7/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.7
Processo: preparo do caldo
Tratamento do caldo: Filtragem do lodoLodo
Caldo filtrado
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 8/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.8
Processo: produção do xarope
Fábrica: Evaporação do caldo (xarope 65° Brix)
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 9/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.9
Processo: fábrica e açúcar
Fábrica: Cozimento e cristalização
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 10/47
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 11/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.11
Processo: fermentaçãoFermentação: preparo e tratamento do mosto
Mosto parafermentação
produtos
Leite levedura
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 12/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.12
Processo: fermentaçãoFermentação (por batelada ou contínua) Mosto para
fermentação
Leite deLevedura
(p/ tratamento)
Vinho para destilaria
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 13/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.13
Processo: destilação hidratado
Destilação (álcool hidratado)Vinho
flegma álcoolhidratado
flegmaçavinhaça
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 14/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.14
V inhaça
V a p or de
e s c a p e
Aparelho de Destilação
Á g u a
Q ue nt e
Á g u a
Q ue nt e
A B CP
K
Á g u a
F r i a
V i nh a ça
E nt r a d a
Á g u a
Q u e n t e
Á g u a
C o n d e n s a d o
Á g u a
EEH H
HH
I 1I
I
C i c l oh e x a no
Processo: destilação anidroDestilação (álcool anidro) Vinho
flegma
álcoolhidratado
álcool anidro
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 15/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.15
Usos médios de água: setorial
Fonte: Elia Neto, A. Tratamento de Efluentes na Agroindústria Sucroalcooleira, RT 762-95/96, CTC, 19950,10,03070 l/funcionário.diaUso Potável
0,20,0500,050 m3/t.cana totalLimpeza Pisos e EquipamentosOutros
19,04,00080 m3/m3 álcoolResfriamento CondensadoresDestilaria (**)
14,33,00061 m3/m3 álcoolResfriamento de Dornas
0,00,0010,01 m3/m3 álcoolPreparo do Pé-de-cuba
0,00,0010,01 m3/m3 álcoolPreparo do Mosto
4,81,00010 a 30 m3/m3 álcoolResfriamento do CaldoFermentação
(**)
1,00,2000,20 m3/t.cana totalResfriamento Turbogeradores
2,40,500424 a 602 kg/t.cana totalProdução de VaporGeração deEnergia
0,00,0050,01 m3/t.cana p/açúcarLavagem de Açúcar
0,20,0500,10 m3/t.cana p/açúcarResfriamento Cristalizadores0,10,0300,06 m3/t.cana p/açúcarDiluição de Méis
19,04,0008 a 10 m3/t.cana p/açúcarCondensadores/Multijatos Cozedores
9,52,0004 a 6 m3/ t.cana p/açúcarCondensadores/Multijatos EvaporaçãoConcentraçãodo Caldo (*)
1,40,3000,30 m3/ t.cana totalCondensadores dos Filtros
0,20,0400,04 m3/ t.cana totalEmbebição dos Filtros
0,20,0500,10 m3/ t.cana p/açúcarResfriamento Coluna de Sulfitação (*)
0,10,0300,03 m3/ t.cana totalPreparo de Leite de CalTratamento de
caldo
0,70,1500,15 m3/ t.cana totalResfriamento de Mancais
1,20,2500,25 m3/ t.cana totalEmbebiçãoExtração(moendas)
25,45,3301,4 a 8,26 m3 / t.cana totalLavagem de CanaAlimentação
Distribuição (%)Uso Médio (m3/t.cana total)Uso EspecíficoFinalidadeSetor
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 16/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.16
Usos médios de água: tipo
O uso específico de água é maior na produção do açúcar (30m3 /t.cana),
caso de uma usina que só produza açúcar (o que atualmente é muitoraro). Já destilaria autônoma de produção de álcool tem a menor necessidade
relativa de água para o seu processo industrial, cerca de 15
m3
/tonelada de cana processada. Usinas com destilaria anexa usa cerca de 21 m3 /t.cana, tipo deunidades que representam a maioria do parque industrial, com aprodução de cerca de 50% de cana para açúcar e 50% para a produçãodo álcool.
pesoUso(m3/t.cana
Tipo de unidade industrial
72 %15Destilaria autônoma de álcool (100%álcool)100 %21Usina c/ destilaria anexa (50% açúcar e 50% álcool)
143 %30Usina 100% açúcar
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 17/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.17
Uso e Reuso da Água
Diretrizes: captação mínima e Lançamento zero Prática de redução e reuso de água Circuitos fechados com torres Águas residuárias para
lavoura
Metas para gerenciamentode águas para o setor
zeroLançamento (m3 /t.cana)
1,0consumo (m3 /t.cana)
1,0Captação (m3 /t.cana)
Uso médio = 21 m3 /t.cana (usina)15 m3 /t.cana (destilaria)
Outros13%Cond. Álcool
19%
Resf. Dornas
14%
Multijatos29%
Lavagem deCana
25%
Existem usinas que captam água comtaxas menores ainda de até 0,5 m3/tcana
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 18/47
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 19/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.19
Disponibilidade e Demanda: SP
Disponibilidade e demanda de captação de águasuperficiais no Estado de S. Paulo
Fontes:(*1) Plano Estadual de Recursos Hídricos–1994/95 (1°Plano do Estado de São Paulo–1990 – Síntese)(*2) Plano Estadual de Recursos Hídricos – 2004/2007 – Resumo (DAEE, 2006)
100453,73100880100354Total----1347Sucroalc
30,5138,532219032112Industrial
39,2177,875549044154Irrigação
30,3137,32232002587UrbanaDemanda893 m3 /s888 m3 /sQ7,10
2.020 m3 /s2.105 m3 /sQreferênciaDisponi-
bilidade
%m3/s%m3/s%m3/s
Estim p/ 2007Ano 2010 (pior)1990
PERH – 2004/07(*2)PERH – 1990 (*1)Disponibilidade eDemanda
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 20/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.20
Disponibilidade e Demanda: setor Em um passado recente o setor utilizava água em abundância, chegando até
cerca 15 m3/t.cana (ou mais ainda)• circuitos abertos para a lavagem de cana e resfriamento de águas• tratamentos realizados em lagoas enormes, com tempo de detenção que podiam chegar
à cerca de 2 meses• problemas pontuais de lançamento de efluentes com carga orgânica ou temperatura não
condizente com a capacidade de assimilação dos corpos de água, sobretudo os commenores vazões.
Considerando a racionalização do uso de água, a demanda média do setor ésignificativa quando comparada com os outros setores.• Considerando a média de 1,83 m3/t.cana, na safra, o setor demandaria 31,4 m3/s, ou
seja, 7 % da demanda estadual de todos os setores,• Apesar do grande crescimento nas duas últimas décadas (125 % de 1990 a 2007 no
ESP), a demanda proporcional de água diminuiu quase que pela metade (de 13 % em1990, para 7 % em 2007).• Em relação à demanda industrial, estima-se que o setor sucroalcooleiro seja
responsável por cerca de 23 % da demanda estadual por água (quase ¼ das capptadaspelas demais industrias).
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 21/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.21
Reuso e Tratamento dos Efluentes Líquidos
Controle Externo (corretivo)
• decantação da água de lavagem de cana• lagoas de estabilização da água de lavagem de
cana (circuito aberto)
• torres de resfriamento• tanques aspersores
• decantador/flotador de água de lavagem degases da chaminé
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 22/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.22
Efluente da lavagem da cana :• Taxa de uso de água e impurezas minerais no despejo da lavagem
de cana:
Taxa de uso de água Impurezas minerais ─ CMAI 1996: 3,80 m3/ton.cana; 0,65% impurezas na cana
─ CMAI 2004: 2,58 m3/ton.cana; 0,55 %impurezas na cana
• Médio potencial poluidor em termos de matéria orgânica (180 a500mg/ de DBO5) e alta concentração de sólidos.
• O tratamento consiste em decantação (lagoas) e lagoas deestabilização, para o caso de lançamento em corpos d’água.
• O reuso se dá pela recirculação após decantação (decantadorescirculares ou caixas de areia) e correção do pH entre 9 a 10.
• Evolução: Limpeza da cana a seco =>Eliminação da lavagem (emcana picada a perda de açúcar é muito grande e não é feitolavagem). Com a eliminação da queimada se terá cana colhida com
máquina (picada).
Tratamento: Água de Lavagem de Cana
Obs. CMAI, Controle Mutuo Agroindutrial do CTC
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 23/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.23
Sistemas: Tratamento de Água de Lavagemde Cana
Decantador circular de água delavagem de cana
Caixas de areia p/ água delavagem de cana
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 24/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.24
Águas dos multijatos e condensadoresbarométricos
• Despejo originado nos evaporadores e vácuosdo setor de concentração e cozimento
• Apresentando um baixo potencial poluidor (10 a40 mg/DBO5) e alta temperatura (~ 50°C).
• O tratamento consiste de tanques aspersores
(ou não convencional, torres para resfriamento),com as águas frias recirculando ao processo (oulançamento).
Tratamento de Água da Fábrica
Á
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 25/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.25
Tratamento de Água de Resfriamento daDestilaria
Águas de resfriamento de dornas e de
condensadores de álcool• Sem potencial poluidor em termos de matériaorgânica, porém com alta temperatura (~50°C).
• O tratamento visando diminuir a temperaturaconsiste de torres de resfriamentos (ou nãoconvencional tanques aspersores) para retorno
(circuito fechado).
Á
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 26/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.26
Tratamentos: Resfriamento de Água daFábrica e Destilaria
Aspersores para resfriamento de águasmultijatos
Torres de resfriamento de águas
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 27/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.27
Tratamento dos Despejos da Lavagem deGases da Chaminé
Decantadores/Flotadores Água do circuito de lavador de gases e cinzas das caldeiras
• Baixo potencial poluidor em termos de matéria orgânica (100 a150mg/ de DBO5), alta concentração de sólidos e altatemperatura (80°C).
• O tratamento consiste em decantação/flotação e o reuso dotratado se dá pela recirculação.
• O RS formado pelo lodo é enviado para a lavoura (aplicação
com a torta de filtro)
Retentores Via Úmida Operam por lavagem com água Vazão de água 0,7 a 1,0 litro/Nm³
Pressão de água 1,5 kgf/cm² Atende a escala Ringelmann 1 Requer sistema de decantação
Sistema: Tratamento dos Despejos da
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 28/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.28
Sistema: Tratamento dos Despejos daLavagem de Chaminé
Decantador/ /flotador de fuligem
Retentor de fuligem caldeiras
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 29/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.29
Água Residuárias (diluindo ou não a vinhaça/fertirrigação).• Constituídas pelos efluentes de lavagem de piso e equipamentos,
purgas dos circuitos fechados e efluentes diversos.
• Quantidade: depende do índice de reuso na usina, podendo chegarcom o fechamentos dos principais circuitos, em torno de 1 m3 deágua captada/t.cana.
• Assim uma dosagem de vinhaça pura que tem uma lâmina de águapequena (15 a 30 mm/ano) pode ter esta lâmina aumentada para 80a 120 mm/ano, com a mistura com água residuária.
• Caracterização: com médio teor de matéria orgânica (1.500
mgDBO5 em média) e sólidos. Podem conter OG no caso das águasde oficinas e das moendas não passarem por caixa de óleo.
Tratamento: Águas Residuárias
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 30/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.30(*) Fonte: Rosenfeld, U. Irrigação e Fertirrigação nas Sub egiões de SP e CO. Palestra; Simpósio de
Tcnologia de Produção de Cana-de-Açúcar, GAPE/FEALQ, Piracicaba, 04/07/2003
Deficiência de água - irrigação de salvamento (*):• Para cana planta 80 a 120 mm (4º ao 8º mês em 2 aplicações)
• Para cana soca 40 a 60 mm (15 dias após o corte em aplicação única)
Sistema: Irrigação e Fertirrigação
Ganhos médios de produtividade (*):Cana planta de 12 a 20 %Cana soca de 6 a 12 %
Reuso: diminui a necessidae de novas captação para irrigação.
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 31/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.31
RS: Vinhaça
Definição (N.Cetesb P4.231):• Vinhaça: líquido derivado da destilação do vinho, que é resultante da
fermentação do caldo da cana de açúcar ou melaço.
Conhecida conforme a região como:• vinhaça, vinhoto, restilo,..
Resíduo Sólido Não Inerte (ABNT 10.004): pelo fato de não tertratamento convencional que possibilite o lançamento
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 32/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.32
Vinhaça: Origem OrgânicaMatéria-prima:
caldo, méis, melaço,xarop, água
Tratamento fermento:
ácido sulfúrico
Produtos auxiliares:desinfectantes,nutrientes, anti-
espumantes
Vinho:
p/ destilação
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 33/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.33
Vinhaça: Origemciclo-hexano
A B
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 34/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.34
Vinhaça: Quantificação
Quantificação• Volume varia basicamente conforme o teor alcoólico do
vinho e o vapor direto utilizado (10 a 15 litro/litro de
álcool)• Volume médio obtido do CMAI-Controle Mútuo
Agroindustrial do CTC: ─ Safra 1999/00 10,80 L/L ─ Safra 2000/01 10,32 L/L ─ Safra 2001/02 10,20 L/L ─ Safra 2002/03 10,41 L/L ─ Safra 2003/04 10.46 L/L ─ Safra 2004/05 11.40 L/L ─ Safra 2005/06 11.98 L/L ─ Safra 2006/07 11.96 L/L ─ Safra 2007/08 11.96 L/L
•Associadas ao CTC (Copersucar)
•Associadas ao CTC (Canavieiro) -maior representatividade na RegiãoCS
i h ifi ã
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 35/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.35
Vinhaça: Quantificação
Fonte: CTC - Elia Neto, A & Nakahodo, T (1995).
Taxa de produção de vinhaça pura (sem flegmaça)
Variação da taxa de produção de vinhaça•De 7 litros/litro álcool(pura, fermentação c/ alto grau alcoólico)•Até 15 litros/litros de álcool (com vapor incorporado e baixo grau na fermentação)•A flegmaça também pode ser incorporada a vinhaça, aumentando-a em cerca de 2 l/litro (c/vapor)
Vinhaça: Caracterização Físico-Química
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 36/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.36
Taxa de Produção Média: 10,80 a 11,96 l/l.álcool (CMAI 1999-2007)
Fonte: Elia Neto, A & Nakahodo, T Caracterização da Vinhaça, CTC - 1995
Vinhaça: Caracterização Físico Química(CTC)
Vinhaça: Caracterização Físico-química
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 37/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.37
Fonte: Elia Neto, A & Nakahodo, T Caracterização da Vinhaça, CTC - 1995
Vinhaça: Caracterização Físico química(CTC)
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 38/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.38
Vinhaça: Caracterização média
Caracterização média da vinhaça• PH 4
• Temperatura 90°C• Vazão de vinhaça 10,85 L/L.álcool• DBO5 16.950 mg/L
• DQO 28.450 mg/L• Sólidos Totais 25.155 mg/L• Potássio 2 kg.K/m3
Carga orgânica 300 gDQO/L.álcool
Fonte: Elia Neto, A & Nakahodo, T Caracterização da Vinhaça, CTC - 1995
Vi h I t P t i l P l id
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 39/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.39
Vinhaça: Impactos – Potencial Poluidor
Resíduo com alto potencial poluidor• Alto teor de matéria orgânica, impossibilitando o
tratamento e lançamento em corpos de água
• Concentrações de sais (potássio, nitrogênio e outros)que podem ser lixiviados e contaminar as águassubterrâneas
• Cheiro objetável no armazenamento e disposição nosolo (matéria orgânica e enxofre, formandomercaptanas)
• A produção de 500 m3
álcool/dia (1.000.000t.cana/safra) equivale a poluição orgânica de umacidade com 1.700.000 habitantes (durante a safra)
i h i ó i
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 40/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.40
Vinhaça: Histórico• Problema imediato: poluição hídrica pelo lançamento
─ Não há solução técnica e econômica para o tratamentoconvencional da vinhaça:
• Solução: Uso na Fertirrigação da Lavoura de Cana ─ Inicialmente: disposição do resíduo no solo, em áreas de
infiltração (áreas de sacrifício da lavoura). Eliminando oproblema imediato de poluição hídrica superficial (antes dos
anos 70) ─ Posteriormente: Uso racional da vinhaça:
• com dosagens controladas trazendo benefícios na substituiçãode parte da adubação mineral;
• Diminuição do risco de poluição das águas subterrâneas. ─ Atualmente: Aplicação altamente tecnificada:
• Maiores benefícios agronômicos (produtividade);• Substituição de parte da adubação química (potássio)
• Reciclagem parcial de recursos naturais (N,K e micronutrientes)
Vinhaça: Aplicação Tecnificada
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 41/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.41
Vinhaça: Aplicação Tecnificada
Tecnologias:• Alto custo na aplicação
(equipamentos e distâncias)
Travessias de rios (APP)
Resfriamento e
impermeabilização de tqs
Transporte
Aplicação – Aspersão(hidro-roll)
Canais - impermeabilizações
Vinhaça: Benefícios Agronômicos
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 42/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.42Source: Penatti et alii – Vinasse a liquid fertilizer. Proceedings of ISCCT Congress, Guatemala, 2005
Fertirrigação Racionalmente Aplicada
Vinhaça: Benefícios Agronômicos
Ganhos médios de 10 t.cana/ha com dosagens de 300 m3.vinha/ha (cerca de 10 % de aumentode produdividade)
Vinhaça: NT CETESB P4.231
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 43/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.43
onde:
0,05 = 5% da CTCCTC = Capacidade de Troca Catiônica, expressa em cmolc/dm³ a pH 7,0, dadapela análise de fertilidade do solo.ks = Concentração de potássio no solo, expresso em cmolc/dm³, àprofundidade de 0,80 metros, dada pela análise de fertilidade do solo.
3744 = Constante para transformar os resultados da análise de fertilidade parakg de potássio em um volume de um hectare por 0,80 metros de profundidade.185 = kg de K2O extraído pela cultura por ha, por corte.kvi = Concentração de potássio na vinhaça, expressa em kg de K2O/ m³.
• Solos saturados a dosagem mais restritiva• Áreas cada vez mais distantes• Incentivos a redução do volume (transporte econômico)
çDosagem de K2O
Critérios e Procedimentos para Aplicação no Solo Agrícolam³ de vinhaça/ha = [(0,05 x CTC - ks) x 3744 + 185] / kvi
Vinhaça: Aspersão
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 44/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.44
Vinhaça: Aspersão
Sistema de maior utilização nas usinas
• Canal + Montagem Direta
• Canal + Autopropelido (rolão - hidro-roll)
• Caminhão + Autopropelido (rolão - hidro-
roll)
Montagem Direta (canhão hidráulico)
Rolão (hidro-roll) acoplado em caminhão
Rolão (hidro-roll) em canal
Conclusões
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 45/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.45
Conclusões O CTC tem sugerido metas para o setor de 1 m3 /t.cana para captação e zero de
lançamento de efluente.• Carga orgânica seria tratada através da utilização dos despejos na fertirrigação da
lavoura conjuntamente com a vinhaça.
• O consumo de água que é a diferença entre o captado e o lançado ficaria ao redor dacaptação, ou seja, 1 m3/t.cana.
• Os benefícios são muitos: ─ a própria reutilização dos despejos na lavoura (matéria orgânica e água na irrigação de
salvamento),
─ a diminuição dos custos da cobrança de água, e ─ menor dispêndio com tratamento externo de efluente.
A política pública de cobrança de água mostrou ser um adequado instrumentode gestão das águas,
• mesmo ainda não totalmente implantada incentivou em grande parte o uso racional
das águas no setor.• Este instrumento pode e deve ser constantemente aperfeiçoado através da
participação equânime entre Estado e Sociedade Civil, dando-se maior voz aossetores usuários de água.
Conclusões
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 46/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.46
Conclusões Em relação às pesquisas:
• Pode se dizer que o setor atingiu um patamar de engenharia básica no seu balançohídrico industrial, com os sistemas de tratamento e fechamento de circuitos
• Há necessidade de desenvolvimento de tecnologia que possibilite uma relação custo-benefício para a reutilização da própria água da cana. ─ São cerca de 0,7 m3/t.cana, apesar de uma parte se incorporar ao bagaço, sobrando então
pelo menos 0,55 m3/t.cana, que são as águas condensadas vegetais, com algumreaproveitamento no processo e as águas contidas na vinhaça.
─ Pesquisas neste sentido poderiam colocar o setor no rumo de auto-suficiência de água, a
exemplo da auto-suficiência energética com o bagaço da cana, aumentando mais ainda ograu de sustentabilidade ambiental do setor.
Muito ainda pode-se realizar em prol da reuso de água do setor• Mesmo considerando a meta de 1 m3 /t.cana, o setor tem capacidade de reduzir mais
ainda o percentual de captação próximo a 4 % da atual demanda estadual• E uso de tecnologias de ponta em desenvolvimento e a serem desenvolvidas paraaproveitar melhor a água contida na cana, dentro de uma óptica de custo-benefício.
Água na Indústria da Cana-de-açúcar
8/14/2019 Água Na Indústria de Cana
http://slidepdf.com/reader/full/agua-na-industria-de-cana 47/47
PPP : Água na Indu´stria dea Cana –de-açúcar, Cetesb, SP, 16/04/2008.47
OBRIGADO
CTC - CENTRO DE TECNOLOGIA CANAVIEIRAPiracicaba - SP
André Elia [email protected]
Água na Indústria da Cana-de-açúcar