Elvira Gabriela Dias Roberto D. Lajolo O meio ambiente e os fertilizantes fosfatados no Brasil.

Elvira Gabriela DiasRoberto D. Lajolo

O meio ambiente e os fertilizantes fosfatados no Brasil

Elvira Gabriela Dias Roberto D. Lajolo 2

Aspectos e Impactos na

Etapa de Industrialização

março 2010

março 2010 Elvira Gabriela Dias Roberto D. Lajolo - 24 -

amônia

ácido sulfúrico

ácido nítrico

ácido fosfórico

matérias-primas

produtos intermediários

fertilizantes compostos

fertilizantes simples

gás natural

concentrado fosfático

enxofre

concentrado potássico

Uréia

MAP, DAP

TSP, SSP

KCL

NPK (pó e

granulados)

Abordagem

•Aspectos ambientais mais Relevantes- Consumo de energia (GN)

- Emissões atmosféricas (GEE)

- Resíduos (fosfogesso)

•Representação esquemática dos processos


Energia e Gases de efeito Estufa

março 2010

N P2O5 K20

Energia 92,5 3,0 4,5CO2 eq. 92,0 3,5 4,5

Cerca de 1,2 % do consumo antrópico de energia e GEE

•Participação global da indústria de fertilizantes

• Participação por componente (%)

(SUKALAC, 2005; KONGSHAUGH, 1998)


Energia e Gases de efeito Estufa (KONGSHAUGH, 1998)

março 2010

• Composição (CO2 eq.) por tipo de emissão

Gases de chaminé 47,3 %CO2 puro 26,5 %N2O (6 % da emissão de N2O global) 26,2 %

• Consumo e emissão média global por produto

Energia (GJ/t)

GEE (t CO2 eq./t)

MAP, DAP, AP 34,5 a 44,5 2,0 a 2,7

TSP -6,1 a 7 0,42 a 0,47



março 2010

Processos conhecidos se s aproximam do limite termodinâmico

•Amônia: consumo de energia e tecnologia (IFA 2008)


• Amônia: Evolução do consumo médio global

março 2010

Apesar dos limites tecnológicos há potenciais de economia


Kongshaugh, 1998

Elvira Gabriela Dias Roberto D. Lajolo 8março 2010


• Potencial global de redução (Sukalac (2005), modificado)

GJ/ano % de hojeCO2 eq./ano

(tx106)% de hoje

Média global há 30 anos

7925 183 676 183

BAT há 30 anos

4953 114 338 121

Média global hoje

4342 100 279 100

BAT hoje 2714 63 118 42

Elvira Gabriela Dias Roberto D. Lajolo 9março 2010


• Potencial de redução TSP, SSP (global)(Kongshaugh 1998)

Produto

Consumo específico(GJ/t P2O5)

Emissão específica(t CO2 eq./t P2O5

Global BAT Global BAT

TSP 7,0 - 6,1 0,466 - 0,422

SSP 3,2 - 3,8 0,214 - 0,257



março 2010

•Economia potenciaisPotenciais existentes decorrem de:

- inovações tecnológicas incrementais;

- diversidade de incorporação das inovações;

- variedade de idade e escalas de produção;

- padrões gerenciais e condicionantes institucionais, econômicos e ambientais.

• Sukalac e Kongshaugh se referem a horizontes de 20 anos para realizar esse

potencial em escala global, aproveitando principalmente os momentos de

ampliação de escalas de produção.


Resíduos Sólidos: fosfogesso (UNEP 1998; IFA 1998)

março 2010

• Origem- resulta da acidulação da rocha fosfática por ácido sulfúrico;

• Geração média

- 1,5 t/ t de rocha fosfática ou 5 t/t de P2O5

- cerca de 5. 106 t/ano

• Principais contaminantes - Presentes na rocha de origem e/ou gerados no processo

- As, Ni, Cd, Pb, Al, U, Ra, Th, F, ácido fosfórico, ácido sulfúrico.



março 2010

• Atenção na disposição

- emissão de radônio;- teor de cádmio;- controle da percolação (acidez e concentração de contaminantes);- gestão dos fluxos de água;

• Cádmio (0 a 300 mg/kg de P2O5 na rocha)

- parte é retida no fosfogesso e parte no ácido fosfórico;

- contaminação e dispersão;- controle pelo teor de Cd no minério;

- pesquisas para redução de Cd no ácido fosfórico;

North Sea Declaration (1990, com metas para 2000: 500 mg/t )

U.S. Phopshogypsun Management Rules (1993)



março 2010

• Radônio - Níveis de radioatividade no fosfogesso são da magnitude dos observados nos fertilizantes ( MAZZILI, 2005 apud CANUT, 2006)

- É um gás resultante do decaimento do Ra;- contaminação pela respiração (ambientes fechados; zonas de

acúmulo; aglomerações);- riscos do Rn do fosfogesso (mais estudo e regulação consolidada); Regulação em pilhas –USEPA (CANUT, 2006)

• Usos para o fosfogesso- argamassas;- placas ou peças de gesso;- cimento;- material para estadas; - correção de solos;


Resíduos Sólidos: fosfogesso

março 2010

• Questões a serem enfrentadas:

- produzir/consolidar diretrizes, cientificamente

embasadas, para sua disposição, manipulação e utilização;

- incrementar o desenvolvimento de inovações para

agregar valor ao resíduo, e melhorar os processo que o originam;

- enfrentar a questão de logística e preços para o

fosfogesso diante do preço e disponibilidade do gesso minerado;


Resíduos Sólidos: demais resíduos tóxicos (UNEP 1998; IFA 1998)

março 2010

• Outros resíduos tóxicos- catalisadores (óxidos recicláveis de V, Cr, Zn, Fe, Ni, etc.);

- cinzas ( produção de H2SO4);

- lamas de tratamento de gases;

- poeiras de filtragem;

- filtros usados

• Situação- Formas de tratamento e disposição conhecidos e

regulamentados;

- Boas práticas de gestão conhecidas;


Emissões Atmosféricas (UNEP 1998; IFA 1998)

março 2010

• Óxidos de enxofre e névoa ácida (H2S, SO2 e SO3)

- emitidos na produção do H2SO4 e fertilizantes fosfatados;

- tecnologias/procedimentos de controle conhecidos;- eficácia varia com idades instalações, adequação dos

projetos e padrões de gestão das unidades.

• Compostos de flúor (SiF4 e HF)

- gerados na produção do ácido fosfórico;- parte do flúor é recuperado como ácido fluorsilícico;- o restante se divide entre o ácido fosfórico, o fosfogesso e

efluentes líquidos.


Emissões Atmosféricas (UNEP 1998; IFA 1998)

março 2010

• Óxidos de nitrogênio (N2O, NOX)

- N2O é GEE (6% das emissões antrópicas do gás);

- Na produção do ácido nítrico: 1,2 a 10 kg/ t HNO3 (100%);

- técnica de abatimento mais conhecida (RCNS);

- custos elevados, mais adequadas a instalações mais recentes;

- Fosfértil: 2 plantas; 85%

- NOX é precursor de ozônio e causador de chuva ácida;

- na produção da amônia: 1 a 2 kg NOX/ t N;

- na produção de ácido nítrico: 6 a 9 kg NOX/t N;

- técnicas de abatimento conhecidas (RCS );

- opção de abatimento: função das circunstâncias da planta;


Emissões Atmosféricas((UNEP 1998; IFA 1998)

março 2010

• Radioatividade

- Emissões radioativas dependem da origem do fosfato;

- com a quebra do equilibrio quimico 86% do 238U e 70% do 232 Th são

carreados para acido fosfórico e 80% do 226Ra para fosfogesso (CANUT, 2006);

- “Fosfatos e seus fertilizantes, fosfogesso e plantas de ácido fosfórico

apresentam níveis de radioatividade normalmente abaixo dos valores limites

internacionais prescritos pela EURATOM e não estão sujeitos a regulamentos

específicos sobre radiação “;

•


Emissões Atmosféricas

março 2010

• Radioatividade (cont.)

- O fosfogesso gerado no Brasil e sua rocha mãe apresentam

níveis de radioatividade natural, abaixo do limite máximo fixado pela

USEPA (JACOMINO, 2003; SILVA, 2001; FREITAS, 1992; MAZZILI et al, apud 2000 CANUT, 2006)

- Rochas com elevado teor: monitorar pois pode haver

concentração em partes da planta, ex. concentradores;



março 2010

• Radioatividade (cont.)

- o gás radônio Rn é preocupação quando o fosfogesso se localiza próximo a concentrações humanas;

- redução de U no ácido fosfórico: pesquisas.

• Poeiras - manipulação e transporte de matérias-primas e produtos;

- processo de granulação;

- na manipulação no campo;

- práticas adequadas de gestão e controle.



março 2010

• Quanto a emissões atmosféricas:

- De modo geral, o órgão ambiental tem padrões de

emissão e controles para os diferentes processos;

- as tecnologias de prevenção ou controle são conhecidas;

- as substâncias radiativas ainda carecem, em âmbito

industrial, de discussão mais transparente e embasada sobre

regulamentação e normas.


Considerações finais

março 2010

• Quanto à etapa industrial, em geral:

- O fosfogesso é o principal desafio ambiental, envolvendo as dimensões de regulamentação, inovação e mercado.

- É razoável considerar que o setor venha a ser pressionado no tocante a redução de gases de efeito estufa ( 1,2% do global e 6 % N2O);

- Há um potencial significativo de redução setorial de emissão e energia - em virtude da incorporação diferenciada de inovações e praticas gerenciais modernas - mas viabilizável a longo prazo;


Considerações finais (cont.)

março 2010

• Quanto a resíduos, energia e emissões (cont.):

- Há potenciais significativos de redução na produção de

fosfatados, mas de pequeno impacto setorial e global ( 92% N; 3,%

P2O5; 4,5% K2O);

- Há necessidade de consolidar regulamentações;

-A pró-atividade no campo ambiental é cada vez mais

importante como responsabilidade setorial com a sustentabilidade, e

pelo fato da componente ambiental se apresentar com ênfase

crescente nas negociações comerciais internacionais.

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