A indústria de papel e celulose utiliza muita água em seu processo produtivo. E a crise hídrica dos últimos tempos aumentou ainda mais o interesse sobre estudos voltados à economia no consumo de água e às possibilidades de reúso. "O efluente de uma indústria de papel e celulose não é um efluente simples e trivial. Ele possui características e especificidades que exigem um estudo minucioso para atingir um nível satisfatório de tratamento e eficiência e também nos requisitos para o reúso da água" – pondera o engenheiro Emílio Bellini, da Alphenz.
Por serem consumidoras de grandes volumes de água, as empresas de papel e celulose estão cientes da necessidade do reúso de água. "Elas têm procurado tecnologias de ponta que possibilitem o reúso dos efluentes tratados e pesquisam mais soluções para fechar os circuitos hídricos de suas unidades, descartando cada vez menos efluentes no meio ambiente" – relata Max Santavicca, diretor comercial da Suez Water Technologies & Solutions para a América Latina.
O engenheiro da Alphenz cita que processos bem consolidados tecnicamente para uso no tratamento de efluentes na indústria de papel e celulose são, por exemplo, os sistemas de sedimentação ou flotação por ar dissolvido para a remoção de material particulado e os sistemas biológicos por lagoas ou lodos ativados para a remoção da matéria orgânica.
A utilização de sistema tipo Membrane Bio Reactor (MBR) ou Biorreatores de Membrana faz parte dos avanços no setor. "Os efluentes da indústria de papel e celulose possuem muita fibra, o que requer sistemas robustos e bem dimensionados de pré-tratamento e cuidados especiais em caso de uso de membranas no tratamento" – analisa Bellini.
São utilizados tratamentos com membranas e tratamentos avançados de oxidação. "Como as plantas de tratamento precisam descartar o mínimo possível de efluentes no meio ambiente, as indústrias têm investido no tratamento de efluentes em nível terciário, usando tecnologias avançadas hoje disponíveis e comercializadas pelas empresas especializadas do mercado" – ressalta Santavicca.
Segundo ele, a maioria das plantas de tratamento de água usa a decantação acelerada, cujas taxas de aplicação superficial permitem uma redução na área necessária para a implantação das unidades de tratamento. Já as plantas de tratamento de efluentes podem utilizar os tratamentos terciários físico-químicos, as tecnologias com membranas de UF e até a oxidação avançada.

Reutilização de todo o efluente tratado
É preciso prestar atenção, em primeiro lugar, à água bruta de abastecimento do processo produtivo, que pode ser de três tipos:
• Da companhia de abastecimento (concessionária pública), já fornecida na qualidade requerida para atendimento à Portaria de Potabilidade 0517 (antiga 2914);
• De águas superficiais, caso da captação de um rio, que requer um tratamento como o convencional por coagulação, floculação, sedimentação, filtração e cloração;
• De águas subterrâneas, caso de água de poço, que pode necessitar de tratamento simplificado de filtração e/ou adsorção, além de cloração.
Fonte: Alphenz.
Há dois principais processos na indústria de papel e celulose: o preparo da polpa e a fabricação do papel, com destaque para a máquina de papel e o branqueamento. "Em cada etapa, é possível um reúso no próprio processo com separações simples ou até mesmo a reutilização, como, por exemplo, de água condensada de evaporadores na lavagem da celulose ou da água de refrigeração no próprio processo produtivo, entre outras possibilidades" – explica Bellini.

No final, toda a água residual gerada passa pelo processo de tratamento. "É possível chegar a uma qualidade de depuração e eficiência que permite a reutilização de todo o efluente tratado, seja no processo de fabricação, seja em outras aplicações, como nas lavagens de pátio, irrigação de áreas verdes, lavagem de veículos ou nas descargas de vasos sanitários" – salienta Bellini.
Existem diversos artigos e bibliografias que exemplificam os tipos de tratamento. Bellini indica especialmente o artigo de Karen Juliana do Amaral, de 2008, sobre o uso de água em indústria de papel e celulose sob a ótica da gestão de recursos hídricos, no qual a autora discorre sobre os usos da água no processo de produção de celulose e papel e as características do efluente da indústria de papel e celulose. Outra indicação do engenheiro é o Manual de Tratamento de Águas Residuárias Industriais, da Cetesb.

Fibras de celulose
O processo de flotação por ar dissolvido é muito usado no tratamento de água e efluentes. Ele remove partículas suspensas, líquidas e coloidais, sólidos suspensos, turbidez, cor, DQO, sólidos totais, entre outros parâmetros. A Fast trabalha com sistema físico-químico e por flotação, o mais indicado para a aplicação. "A sedimentação não é factível devido ao sólido ser leve e necessitar de adição demasiada de químicos para sedimentar. Naturalmente, o sólido constituinte no efluente é leve e muito hidrofóbico, ou seja, com afinidade com o ar. Além do mais, se o efluente apresentar baixa dureza, a flotação é muito bem-sucedida" – salienta a mestre em engenharia e engenheira química Luciana Cadorin Baretta, do departamento comercial da Fast Indústria e Comércio.

Segundo a engenheira da Fast, uma das principais causas dos problemas relatados no tratamento de efluentes de papel e celulose é a presença de fibras de celulose, responsáveis pelas baixas eficiências no processo. "Além de terem baixa biodegradabilidade, geralmente, passam intactas por estes processos, dificultando a transferência de massa de oxigênio dentro dos reatores e a decantação posterior do lodo" – avalia Luciana Cadorin Baretta.
Para remover ou recuperar as fibras de celulose, o processo de coagulação/floculação e flotação pode ser aplicado. Ele começa com o uso de coagulantes, como sais de ferro ou alumínio, cal e polímeros orgânicos sintéticos ou naturais, que provocam a desestabilização química das partículas suspensas no efluente. Esse processo químico dura segundos e aumenta a agregação ou fixação dos coloides, que têm em suas superfícies dupla camada elétrica impedindo a ligação das partículas. Depois, inicia-se a floculação e, em seguida, ocorre a separação entre flocos e meio líquido (flotação por ar dissolvido), etapas que demandam alguns minutos.
A flotação separa partículas sólidas ou líquidas da fase líquida ao introduzir bolhas de gás, normalmente, o ar, dissolvido em água numa bomba geradora de microbolhas. Quando a água saturada com ar é injetada na pressão atmosférica na célula de flotação, o ar em excesso é liberado em microbolhas com diâmetro de 30 a 100 µm que aderem às partículas, aumentam seu empuxo e promovem a flotação, ascendendo-as à superfície e facilitando sua coleta pela raspagem superficial. A aplicação mais comum do FAD na indústria de celulose e papel é no tratamento primário, na clarificação do efluente bruto, chegando a remover até 98% de sólidos suspensos. 

Cuidados no tratamento
"Um tratamento que não vise à otimização dos recursos hídricos e à economia de energia e de produtos químicos tem custos operacionais elevados para as empresas de papel e celulose. Isso sem contar o fato de não atender aos níveis de qualidade requeridos pelos órgãos ambientais para o descarte dos efluentes" – adverte Santavicca. O diretor comercial da Suez afirma que, sem esses cuidados, a indústria está sujeita a riscos financeiros, porque a legislação ambiental está cada vez mais rigorosa e punitiva.
"A solução é adotar tecnologias eficientes e economicamente viáveis" – indica.
De acordo com Bellini, existem conceitos bem consolidados para o tratamento de efluentes de indústrias de papel e celulose e aplicações já realizadas de novas tecnologias, como sistemas MBR e membranas de ultrafiltração e nanofiltração. "Entretanto, cada fábrica tem características distintas e especiais que requerem atenção em um projeto de tratamento e reúso de efluentes" – observa Emílio Bellini, da Alphenz.
"Para se obter sucesso no projeto, é preciso fazer um diagnóstico minucioso das etapas de produção e das especificidades do processo e caracterização dos efluentes, além dos requisitos de reúso" – orienta Bellini. Por isso, é importante buscar empresas com acervo e experiência para a realização do projeto e da execução. "Além disso, deve-se atentar para a operação e a manutenção dos sistemas na hora de definir as tecnologias e processos na etapa de projeto" – complementa o engenheiro da Alphenz.
Luciana explica que se um sistema for ineficiente na remoção de sólidos, tendo uma água de reúso de alta turbidez, os bicos injetores do maquinário irão parar de funcionar. "Dessa forma, deverão ser feitas muitas paradas na produção para a limpeza e a manutenção do sistema, o que tornaria o sistema de reúso e reaproveitamento de água impraticável" – adverte. Outra questão é se for adotado um processo lento. "Neste caso, os contaminantes no efluente poderão sofrer oxidação e reações biológicas, resultando em odores elevados e adquirindo, inclusive, esse odor no produto final" – alerta Luciana.

Contato das empresas
Alphenz: www.alphenz.com.br
Fast: www.fastindustria.com.br
Suez Water: www.suezwatertechnologies.com.br