Quão complicado é o tratamento de água na indústria do carvão?

Thread Content

Quão complicado é o tratamento de água na indústria do carvão? Autor/Fonte: Data: 17/02/2016. Número de cliques: 28. Atualmente, a indústria química baseada no carvão no país encontra-se em uma encruzilhada no seu desenvolvimento. Por um lado, desde o ano passado, vários projetos de química do carvão tiveram suas avaliações ambientais rejeitadas pelo Ministério do Meio Ambiente ； Por outro lado, devido à queda dos preços internacionais do petróleo, a viabilidade econômica da indústria química baseada no carvão foi profundamente afetada. De qualquer forma, para que a indústria química baseada no carvão possa se desenvolver, a proteção ambiental é um problema que a indústria não pode ignorar. Em particular, o tratamento de águas residuais tornou-se um obstáculo intransponível para as empresas do setor. Existe realmente algum método eficaz que possa ajudar a indústria química do carvão a resolver o problema do tratamento de águas residuais? Com uma redução significativa nos lucros, as empresas ainda conseguem investir em questões ambientais? Os jornalistas realizaram pesquisas específicas. Há uma abordagem reativa no tratamento de águas residuais. Xu Yanhua, diretor do Instituto de Meio Ambiente da Universidade Técnica de Nanjing, participou de uma pesquisa realizada pela Associação Chinesa da Indústria Petrolífera e Química sobre as empresas de química a base de carvão nas quatro províncias do oeste do país. Ele disse aos jornalistas que o foco dessa investigação são os problemas ambientais enfrentados pelo setor de química a base de carvão. “Após sete ou oito dias de pesquisa, a impressão geral é de que há aspectos positivos e negativos. É positivo que muitas empresas do setor de química a base de carvão tenham alcançado avanços significativos na nacionalização e no desenvolvimento de tecnologias e equipamentos essenciais, como os relacionados à gasificação e conversão. Algumas áreas especializadas em química do carvão realizaram pesquisas ativas e eficazes na produção combinada de eletricidade a partir do carvão, no desenvolvimento de produtos derivados do carvão, bem como na complementaridade entre a química do carvão e a química petrolífera. O que preocupa é que os problemas ambientais enfrentados pelo setor são bastante graves; a escassez de água e a poluição hídrica tornaram-se fatores cruciais para o desenvolvimento do setor. Em alguns locais onde são construídos projetos de química a base de carvão, por um lado, há uma grave escassez de recursos hídricos, e, por outro lado, a ecologia é frágil, não havendo mais capacidade ambiental. ”Disse Xu Yanhua. Segundo relatos, muitas empresas do setor de químicos à base de carvão adotam uma abordagem passiva em relação ao uso da água, à economia hídrica, ao reuso das águas residuais e às emissões quase nulas. Algumas empresas afirmam em seus relatórios que conseguiram zerar as emissões de esgoto, mas os processos reais de tratamento e o destino dado a esse esgoto não são claros, o que torna essas afirmações questionáveis. Devido à falta de meios eficazes de monitoramento e fiscalização, é difícil determinar a efetividade do tratamento de águas residuais pelas empresas, a taxa de reutilização da água tratada e o consumo de água por unidade de produto, o que é uma situação preocupante. Além disso, a poluição causada pelos tanques de evaporação no deserto de Tengger também se tornou um problema grave. Nas regiões noroeste do nosso país, onde a evaporação é alta, é possível utilizar a energia solar para concentrar as águas residuais por meio da evaporação natural. Isso permite **economizar nos custos de investimento e operação necessários para a construção de equipamentos de evaporação pelas empresas**. O objetivo inicial da criação dos tanques de evaporação era receber águas residuais com baixo teor de oxigênio químico e alto teor de sal. Para projetos de química do carvão que exigem grandes investimentos e apresentam baixa eficiência, a utilização de tanques de evaporação oferece uma solução viável para que as empresas possam tratar águas residuais altamente salinas a um custo reduzido. Infelizmente, algumas empresas confundem erroneamente os tanques de evaporação com reservatórios temporários para esgoto ou tanques de contenção em caso de acidentes, despejando neles grandes quantidades de esgoto de alta concentração. Isso chegou a causar danos ambientais, o que vai completamente contra o propósito original para o qual esses tanques foram criados. Em alguns lugares, por isso, os tanques de evaporação foram proibidos de forma total, exigindo que as empresas alcancem uma emissão zero de esgoto. Mas as causas dos acidentes de poluição nos tanques de evaporação são múltiplas; a culpa não está no próprio tanque de evaporação. A falta de fiscalização adequada e políticas insuficientes são algumas das principais causas. Existem muitos desafios relacionados às emissões quase nulas. É impossível alcançar zero emissões de resíduos na indústria do carvão, mas é possível chegar a um nível de emissões quase nulo. ”Profissionais do setor disseram isso em entrevistas a jornalistas. Apesar disso, Xu Yanhua afirmou que, atualmente, os projetos de química do carvão ainda enfrentam muitos problemas em termos de emissões quase nulas de esgoto. Primeiramente, o projeto de tratamento de águas residuais e o projeto do processo principal geralmente não são desenvolvidos pela mesma empresa. Os trabalhos de projeto ficam desconectados entre si, sem uma integração adequada. E, no caso de um projeto com emissões quase nulas, o sistema de tratamento de águas residuais deve estar altamente interligado aos equipamentos principais de produção. Os pontos de uso de água, os pontos de geração de poluição, os pontos de reutilização da água tratada, bem como o processo de coleta, tratamento e reutilização das águas residuais, devem formar um todo integrado. Só é possível alcançar emissões quase nulas, de fato, quando o tratamento de águas residuais e o projeto do processo principal são considerados em conjunto e projetados simultaneamente. Em segundo lugar, os processos existentes de tratamento de águas residuais apresentam, em geral, problemas em termos de especificidade e eficácia. Os projetos de produção de gás a partir do carvão (usando fornos Ruhr ou fornos de gaseificação Ruhr com descarte líquido, no Reino Unido), produção de óleo a partir do carvão (por liquefação direta) e produção de coque de carvão geralmente geram efluentes tóxicos com altas concentrações de fenol e amônia. Os processos tradicionais de pré-tratamento simples, combinados com tratamento biológico, muitas vezes não conseguem funcionar de maneira estável e eficaz. Mesmo com tratamentos de membrana e evaporação para remoção de sal em condições ideais, é difícil alcançar emissões quase nulas. Um dos problemas técnicos mais significativos é a falta do pré-processamento necessário. Mais uma vez, os processos atuais de tratamento de águas residuais costumam apresentar problemas de fragmentação tecnológica e baixo grau de integração. Os projetos atuais de química do carvão são implementados em várias unidades separadas, sendo que existe uma falta de compatibilidade entre as tecnologias utilizadas em cada unidade, o que dificulta a integração eficaz delas. Algumas empresas não realizam um tratamento adequado das águas residuais, nem uma coleta separada dessas águas, nem um tratamento diferenciado de acordo com sua qualidade. Elas dão importância apenas ao tratamento final, negligenciando a economia de água durante o processo. A tecnologia de gasificação determina a dificuldade do tratamento. Hu Qianlin, vice-secretário-geral da Federação da Indústria Petrolífera e Química da China, ressaltou que os gases e resíduos sólidos gerados pela indústria química baseada no carvão são controláveis. No entanto, as águas residuais – ou seja, as águas com alta concentração de substâncias orgânicas difíceis de decompor e as águas com alto teor de sal – representam um desafio. Se o problema da poluição causada pela indústria do carvão não for resolvido, isso irá limitar o desenvolvimento dessa indústria. Por exemplo, na gaseificação do carvão, diferentes técnicas de gaseificação resultam em níveis diferentes de poluição. Consequentemente, as medidas de controle e a dificuldade para lidar com essa poluição também variam. E as águas residuais da indústria do carvão mais difíceis de tratar são as provenientes dos processos de gaseificação que utilizam fornos de gaseificação tipo Ruhr e da produção de coque a partir do carvão. Esse tipo de esgoto geralmente contém não apenas altas concentrações de substâncias tóxicas orgânicas, mas também grandes quantidades de substâncias oleosas e partículas em suspensão (poeira e pó de carvão). Isso faz com que os dispositivos de recuperação de fenol e amônia fiquem entupidos, impedindo que o sistema funcione de maneira estável. Tang Hongqing, consultor da Zhongke Synthetic Oil Co., Ltd., disse aos jornalistas que, no final do ano passado, alguns profissionais de empresas do setor de química a base de carvão se reuniram em Xangai para discutir o problema do tratamento das águas residuais geradas por essas indústrias. Na verdade, o foco era o tratamento das águas residuais produzidas pelo processo de gaseificação utilizando fornos Lurgi. Essas águas são difíceis de tratar, pois contêm fenóis e alcatrões. “Na verdade, nem todas as empresas de química do carvão enfrentam problemas graves de tratamento de águas residuais. Empresas como a Itaipu Coal-to-Oil, que utilizam a gaseificação de slurry de carvão, realizam um bom trabalho no tratamento preliminar das águas residuais. No tratamento final, são utilizadas membranas iônicas, além de medidas como evaporação multifásica, o que permite que as emissões atinjam os padrões estabelecidos. Assim, restam pouquíssimas águas residuais a serem descartadas. E a razão pela qual as empresas discutem esse assunto é principalmente porque existem várias fábricas de gás natural a partir de carvão que utilizam o processo de gaseificação do tipo Ruhr. Como o projeto de gás natural a partir de carvão em Datang Keqi, por exemplo. ”Disse Tang Hongqing. Tang Hongqing analisou que, considerando a tecnologia atual, mesmo que todos discutam juntos, não se chegará a nenhuma conclusão. Porque, para esse tipo de esgoto tóxico com alto teor de óleos e fenolaminas, ainda não existe uma tecnologia viável capaz de tratá-lo completamente. Tang Hongqing disse aos jornalistas que algumas empresas de química a base de carvão escolheram o processo de produção utilizando fornos Lurgi desde o início da construção de suas fábricas. Essa decisão, por si só, é problemática. Mas isso não é um problema das empresas, e elas não devem ser culpadas. Porque, na época em que construíram a fábrica, eles não sabiam que esse processo poderia causar consequências graves. Agora que a fábrica já foi construída, surgiu o problema com as águas residuais. Não é possível gastar mais 20 bilhões de yuans para desmontar esse forno e substituí-lo por outro – isso seria o mesmo que construir uma nova fábrica do zero. “Para empresas recém-criadas, em vez de tentar lidar com esses resíduos, é melhor começar desde o início, evitando a geração desses efluentes, ou seja, não utilizar o processo de forno Ruhr. Além disso, é preciso usar o carvão de maneira eficiente; não se deve mais utilizar o carvão marrom para a indústria química baseada no carvão. As empresas podem utilizar carvão vegetal e o processo de leito fluidizado para produzir produtos químicos à base de carvão, evitando assim a geração de águas residuais contendo fenóis e alcatrões, e assim o problema é resolvido. Mesmo que seja necessário usar carvão marrom, deve-se fazer o possível para que ele possa ser transformado em pasta; mesmo que o consumo de energia seja relativamente alto, isso ainda vale a pena. Em geral, o problema com as águas residuais da indústria do carvão não é grave. No entanto, atualmente não existe uma maneira de tratar 100% das águas residuais geradas pelo processo de forno Lurgi. ”Tang Hongqing enfatizou. A insuficiência de investimentos é um obstáculo para alcançar emissões quase nulas. Yang Chuanwu, vice-presidente da China National Chemical Engineering Corporation, disse aos jornalistas que o problema do tratamento de águas residuais na indústria química baseada no carvão é, na verdade, uma questão de investimentos. Para tratar as águas residuais de forma eficaz, alcançando quase zero emissões, é necessário investir recursos. Atualmente, **os requisitos ambientais para a indústria química do carvão aumentaram, mas alguns projetos em construção ou já concluídos foram desenvolvidos de acordo com as normas anteriores. Se seguissem os novos padrões, certamente não atenderiam aos requisitos.** Se a empresa não atender aos padrões, será preciso que ela invista mais em instalações, o que acarretará custos adicionais, afetando assim sua eficiência econômica. Atualmente, a viabilidade econômica da indústria química baseada no carvão foi bastante afetada pela queda dos preços do petróleo. Seria muito difícil para as empresas investirem recursos para alcançar níveis de emissões próximos de zero. Só então a carga sobre as empresas poderá diminuir, se houver exigências obrigatórias por parte das autoridades locais, ou se forem concedidos alguns subsídios governamentais às empresas. Mas, se deixarmos que as empresas façam isso sozinhas, já que a indústria química baseada no carvão não é lucrativa, ao exigir mais investimentos, as empresas perdem o incentivo para agir. Além disso, não há obrigatoriedade para que as empresas o façam, e o custo de implementação é bastante alto, o que torna difícil a promoção da redução de emissões. “Agora, acho que o principal obstáculo no tratamento de águas residuais da indústria do carvão não é a tecnologia, mas sim os custos envolvidos. Agora, as normas de emissão foram elevadas. Diferentemente do tratamento rudimentar anterior, para atingir as novas normas, os custos relacionados ao “último trecho” do tratamento das águas residuais pelas empresas também aumentam, fazendo com que a relação entre investimento e retorno não seja proporcional. Para as empresas, sejam elas estatais ou privadas, é essencial colocar a eficiência em primeiro lugar. Portanto, **deveriam ser estabelecidas algumas exigências obrigatórias para intervir nesses investidores.** ”Yang Chuanwu enfatizou. Yang Chuanwu sugere que, em primeiro lugar, seja feito um controle desde a origem, com uma avaliação adequada das condições ambientais, visando aumentar a proporção de investimentos das empresas em questões ambientais. Se uma empresa não passar na inspeção ambiental, ela definitivamente não pode começar a operar; é preciso impedir isso. Caso contrário, uma vez que a empresa comece a produzir, será difícil fazê-la parar. Mesmo que as emissões da empresa não atendam aos padrões, ela ainda pode continuar operando. Se ele tentar ir mais longe, com certeza não conseguirá; o investimento excederá o orçamento. Portanto, é necessário garantir que as empresas invistam em medidas de proteção ambiental desde a fase de projeto e construção, para que sejam atingidos os novos padrões ambientais. Assim, o controle das emissões torna-se mais fácil posteriormente. Em vez de construir primeiro e, só depois, reformar e aprimorar quando os padrões não são atingidos, isso faz com que os custos da empresa aumentem significativamente. Em segundo lugar, **as multas deveriam ser revertidas para aquelas empresas que se esforçam para proteger o meio ambiente.** A situação atual é que, sempre que as emissões das empresas não atenderem aos padrões estabelecidos, são aplicadas multas, e todos esses valores são destinados ao tesouro nacional. Criar um obstáculo é uma abordagem passiva, que não consegue alcançar o objetivo de forma eficaz. Por exemplo, muitas empresas não realizam as operações durante o dia e as fazem secretamente à noite, ou operam apenas um dia por semana, deixando de operar por cinco ou seis dias. As multas não conseguem resolver esses problemas de forma eficaz. A solução definitiva é aumentar a consciência das empresas, fazendo com que elas percebam as consequências da poluição e, assim, tratem adequadamente os resíduos líquidos. Yang Chuanwu espera que **os valores das multas sejam usados para recompensar aquelas empresas que agem de forma responsável em termos de proteção ambiental e que realizam melhorias, em vez de serem destinados ao tesouro público.** Caso contrário, as empresas não estarão dispostas a arcar com os custos relacionados ao controle da poluição. **Elas também não querem fazer isso, e isso não é algo positivo para o desenvolvimento de todo o setor ambiental. Mas, se as multas puderem ser revertidas em benefício das empresas, estas sentirão que “eu fiz algo pela proteção ambiental, **e ainda recebo dinheiro por isso; assumi também a responsabilidade social que me cabia”, o que pode contribuir para que os objetivos ambientais sejam alcançados. Xu Yanhua sugeriu que os acidentes de poluição nos tanques de evaporação estão intimamente relacionados à falta de fiscalização e controle adequados, bem como à ausência de políticas eficazes. Em lagoas de evaporação, águas residuais com baixo consumo químico de oxigênio, baixa toxicidade e alto teor de sal geralmente não causam impactos significativos no ambiente ecológico. Portanto, uma decisão de caráter geral em relação aos tanques de evaporação apresenta certos problemas em termos de cientificidade, racionalidade e viabilidade prática. O que é crucial é saber como fortalecer a supervisão e o controle, para garantir que a qualidade e a quantidade da água residual descarregada nos tanques de evaporação atendam aos requisitos estabelecidos. Além disso, devem ser estabelecidas políticas adequadas para lidar com essa situação. As empresas que excedem os limites de emissão de poluentes deveriam pagar taxas adicionais ou sofrer punições. Já as empresas que conseguem reduzir suas emissões dentro dos limites estabelecidos deveriam receber subsídios e incentivos. Além disso, deveria haver uma cobrança progressiva pelo consumo de água pelas empresas, de acordo com o consumo padrão permitido. Essas medidas ajudariam a resolver o problema do uso excessivo de tanques de evaporação pelas empresas do setor químico, criando assim pressão e motivação para que essas empresas economizem água e reduzam suas emissões. Além disso, para alcançar a economia de água e a redução das emissões, é necessário aprimorar todo o processo de tratamento de águas residuais. Também é importante aplicar os princípios da engenharia de sistemas, adotando ativamente a tecnologia de “pontos críticos de água”, com o objetivo de promover o uso eficiente da água e seu reuso em diferentes fins. Com base nisso, é estabelecido o equilíbrio hídrico em toda a fábrica, sendo construída uma ilha de águas residuais para permitir um gerenciamento flexível da água reutilizada em toda a instalação.