(***) TEXTO PRODUZIDO PELO FORNECEDOR DO SISTEMA SUCROENERGÉTICO SEM A INGERÊNCIA DO JORNALISMO DA REVISTA OPINIÕES
Paques
A Paques, líder mundial no tratamento anaeróbio de efluentes industriais, foi fundada na Holanda em 1960 por Johan Paques, sucedido por seu filho Jos Paques que atualmente preside o Conselho de Administração da empresa.
Inicialmente, o foco da Paques era a construção de silos de armazenagem para o setor agrícola. Um encontro com o Dr. Gatze Lettinga da Universidade Wageningen em 1980 mudou a direção da empresa para sempre. Ele trabalhava no desenvolvimento de um processo anaeróbio para o tratamento de efluentes (o mundialmente conhecido UASB). O funcionário da Paques Sjoerd Vellinga foi capaz de traduzir as ideias inovadoras em projetos industriais.
A partir de 1983 a Paques se concentrou 100% no tratamento anaeróbio de efluentes, sendo pioneira na utilização da tecnologia UASB em escala industrial. Em 1990, o prof. Cees Buisman juntou-se à empresa, adicionando ao portólio da Paques a tecnologia de remoção biológica de enxofre. Isso possibilitou o desenvolvimento de processos que removem o enxofre do biogás gerado na biodigestão de efluentes líquidos, possibilitando sua utilização para a geração de energia.
Em toda sua história, a Paques já forneceu mais de 2.000 estações de tratamento de efluentes industriais e domésticos espalhadas em 60 países, para os setores de alimentos, bebidas, papel & celulose, química, destilarias, metalurgia & mineração e óleo & gás. As tecnologias da Paques permitem a remoção biológica de carga orgânica, nitrogênio, fósforo, sulfato e outros elementos, além da recuperação de metais e dessulfurização de gases.
Todos os sistemas são projetados e instalados de acordo com a necessidade específica do cliente, integrados com sistemas de tratamento já existentes ou instalados como soluções autônomas. Atualmente a empresa conta com mais de 400 funcionários e tem filiais na China, India, Canadá e Brasil, e futuras instalações nos Estados Unidos, Rússia e Sudeste Asiático.
A Paques chegou ao Brasil em 1986 através de uma empresa brasileira que fabricava e vendia os equipamentos sob licença da Paques. Em 2011 a Paques montou sua própria fábrica em Piracicaba/SP, dotada de toda a estrutura necessária para venda, projeto, fabricação, montagem e posta-em-marcha de estações para tratamento de efluentes e gases.
Desde 1986 mais de 200 plantas com as tecnologias da Paques foram instaladas no Brasil e América Latina. A Paques Brasil conta atualmente com 26 colaboradores, entre engenheiros de vendas, engenheiros de produto, engenheiros de processo, coordenadores de contrato, pessoal de produção e apoio administrativo, além de equipes terceirizadas para a montagem eletromecânica das estações de tratamento de efluentes. Os colaboradores da Paques são constantemente treinados na Holanda e por holandeses que vêm constantemente ao Brasil para a transferência de conhecimento nas novas tecnologias.
Principais Tecnologias da PAQUES para o setor sucro-alcooleiro: Considerando vantagens como baixo consumo de energia elétrica, pequena geração de lodo biológico excedente, menor área ocupada e menor custo operacional, os processos anaeróbios têm sido amplamente utilizados para o tratamento dos efluentes das indústrias de bioetanol. Os bons resultados alcançados com os Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente com Leito de Lodo (UASB) estimularam o desenvolvimento de uma nova geração de reatores anaeróbios utilizando o conceito de Leito Expandido (EGSB), onde se busca aproveitar as boas condições de sedimentabilidade do lodo anaeróbio granulado aplicando-se maior velocidade ascensional e maior carga orgânica.
Dentre as várias alternativas patenteadas com esse novo conceito, destaca-se o Reator Anaeróbio de Circulação Interna (BIOPAQ® IC) fabricado pela Paques, caracterizado pela separação do biogás em dois estágios dentro do reator, pela elevada relação altura/diâmetro e pela recirculação interna do efluente movida pelo próprio biogás. O reator BIOPAQ® IC pode operar com elevadas velocidades ascensionais de líquido e gás, o que o torna mais viável economicamente para o tratamento de efluentes de médias e altas concentrações encontradas nas indústrias de bioetanol.
O reator anaeróbio de circulação interna (BIOPAQ®IC): O Reator Anaeróbio de Circulação Interna (BIOPAQ® IC) é internacionalmente reconhecido como o mais moderno e eficiente sistema de tratamento de poluentes orgânicos do mercado, convertendo 80% a 90% da matéria orgânica poluente em biogás rico em energia. O sistema anaeróbio BIOAQ® IC gera apenas 1% a 2% de lodos excedentes, característica que o torna definitivamente o mais viável e holístico processo para o tratamento dos efluentes produzidos por indústrias de bioetanol, alimentos, cervejarias, fábricas de refrigerantes, papel e celulose e empresas dos mais diversos setores de atuação.
Dentre os vários projetos para reatores do tipo EGSB que buscam eliminar as deficiências encontradas nos reatores UASB, destaca-se o Reator Anaeróbio de Circulação Interna (BIOPAQ® IC) pela engenhosidade e simplicidade construtiva. O Reator BIOPAQ® IC consiste basicamente na instalação de dois reatores UASB sobrepostos - o reator inferior recebendo um alto carregamento orgânico e o superior pouquíssimo carregado. Seu trunfo principal é a separação do biogás em dois estágios dentro do reator. O gás coletado no primeiro estágio proporciona o arraste (“gas lift”) de efluente e lodo anaeróbio para o topo do reator de onde são separados e internamente recirculados à parte inferior do reator, procedimento este que lhe confere o nome.
As principais vantagens do reator BIOPAQ® IC sobre os reatores tipo UASB são:
Eficiência idêntica aos reatores anaeróbios convencionais;
Baixo tempo de detenção hidráulica: 2-3 horas;
Altas taxas de carregamento orgânico: 20-30 Kg DQO/m³.r.d.;
Espaço ocupado reduzidíssimo;
Baixíssima geração de lodo excedente;
Geração de biogás rico em energia (CH4);
Reduzido consumo de energia elétrica;
Reduzido consumo de produtos químicos/nutrientes;
Separador sólido/líquido/gás construído em plástico de engenharia, eliminando-se problemas de corrosão;
Construções moduladas permitindo ampliações racionais e planejadas;
Menor sensibilidade a acidentes de processo (Sobrecarga, pH, toxidez).
Solução para vinhaça com alta concentração de DQO: o bioreator BIOPAQ® UASB+: Para o caso das vinhaças provenientes de processos produtivos mistos (açúcar e etanol) e produção de álcool em processos que utilizam como matéria prima o melaço, a Paques desenvolveu uma avançada tecnologia para aplicação em efluentes com altas concentrações de poluentes - o bioreator BIOPAQ® UASB+. Essa tecnologia pode ser usada com diversos tipos de águas residuárias e é adequada especificamente para tratar efluentes com DQO concentrado, de 15.000 a 60.000 mg/l. O BIOPAQ® UASB+ é uma solução flexível para o tratamento anaeróbio de efluentes e tem baixo custo operacional. A excelência desse sistema se deve ao design do separador altamente efetivo. Isso assegura coleta eficiente de biogás e ótima retenção de biomassa. O separador modular pode ser montado em qualquer tanque novo ou já existente (aço soldado, aço parafusado, concreto ou GRP). O BIOPAQ®UASB+ é usado com sucesso em várias fábricas de grande porte e um equipamento piloto está disponível para testes no local.
THIOPAQ®: Sistema biológico para purificação de H2S (gás sulfídrico) em biogás e gás natural: Qualquer gás que contém sulfeto de hidrogênio (H2S) pode ser efetivamente dessulfurizado através do uso da tecnologia THIOPAQ®. O THIOPAQ® é um purificador de biogás ou gás que pode ser usado para:
Biogás proveniente do tratamento anaeróbio de efluentes, digestão anaeróbia e aterros, entre outros;
Ar de respiro com sulfeto de hidrogênio;
Gás de refinarias;
Sulfeto de hidrogênio contido nos gases da indústria de Óleo & Gás e petroquímica.
O THIOPAQ® combina a adsorção físico-química do sulfeto de hidrogênio em uma solução alcalina suave com regeneração biológica da solução cáustica usando o ar. O biogás que contém o sulfeto de hidrogênio entra na coluna de absorção e é lavado por um purificador líquido de natureza alcalina, que absorve o sulfeto de hidrogênio.
O biogás sai pelo topo do absorvedor, virtualmente livre de sulfeto de hidrogênio. O líquido contendo o sulfeto vai para o bioreator, onde bactérias oxidam e transformam o líquido, sob condições limítrofes de oxigênio, em enxofre e solução cáustica.
Com isso, o processo consome 90% menos soda cáustica quando comparado a tecnologias convencionais. Outras vantagens do THIOPAQ® são:
Altamente confiável e robusto (mais de 98% de tempo em atividade);
Alta remoção de H2S (para menos de 25 ppm);
Tratamento de grandes variações de fluxos de gás e cargas de enxofre;
O biogás não é diluído com ar: separação física rígida entre o biogás e o ar;
Somente pequenas quantidades de soda cáustica, água e nutrientes são necessárias;
Materiais de alta durabilidade (polipropileno), o que resulta em pouca manutenção;
Funcionamento sob pressão e temperatura ambiente;
Produz enxofre, que pode ser usado como fertilizante ou fungicida.
As instalações do THIOPAQ® vão de unidades padronizadas muito pequenas a projetos personalizados muito grandes. O fluxo de (bio)gás vai de 10 Nm3/h a mais de 50.000 Nm3/h. A capacidade diária de remoção de enxofre vai de 10 kg a 50 toneladas. Com mais de 200 instalações THIOPAQ® funcionando mundialmente, essa tecnologia provou sua efetividade.
Aplicação das tecnologias PAQUES para o setor sucro-alcooleiro: No setor sucroalcooleiro as aplicações das tecnologias da Paques são principalmente para:
Tratamento de águas residuárias e posterior reuso no processo produtivo ou descarte em corpos receptores;
Geração de biogás (energia) através do tratamento anaeróbio da vinhaça e águas residuárias;
Purificação do biogás através de processos biológicos para remoção de H2S e aplicação do biogás e biometano (CH4) para geração de energia “verde”.
Em linhas gerais, a vinhaça não necessita ser tratada, pois não é considerada um poluente e sim um subproduto gerado pela indústria sucroalcooleira. Portanto, atualmente a solução mais comumente adotada para a vinhaça é sua utilização como fertilizante por irrigação nas fazendas. Entretanto, a alta produção de vinhaça (de 10 a 12 litros por litro de etanol produzido) e a alta concentração de poluentes das vinhaças têm feito com que as usinas busquem alternativas no sentido de converter estes poluentes em energia (biogás) por via biológica. Os modernos processos e equipamentos desenvolvidos pela Paques para o tratamento biológico de efluentes garantem ótimas eficiências, alta produção de biogás e menor custo do investimento aliado a um baixo custo operacional, quando comparado às tecnologias convencionais.
Os benefícios do tratamento da vinhaça são a produção de biogás que pode ser utilizado, após a remoção do H2S, para geração de energia elétrica através de geradores, para queima em caldeiras, ou ainda utilizado como combustível (biometano com 96% de CH4) para os caminhões da frota canavieira em substituição ao diesel, após remoção do CO2. Outra alternativa que vem ganhando força é a venda direta do biogás para o “grid’ de GNV. Após passar por um reator anaeróbio a vinhaça praticamente não perde suas propriedades fertilizantes (K, N e P), logo poderá continuar sendo reaproveitada pelas usinas para irrigação da lavoura.
Neste sentido a PAQUES dispõe de tecnologias inovadoras para os reatores anaeróbios de alta taxa onde se destacam o Reator Anaeróbio de Circulação Interna (BIOPAQ®IC) e o Reator anaeróbio UASB+ (BIOPAQ®UASB+), seguramente os equipamentos mais eficientes e econômicos disponíveis no mercado para geração de biogás/metano a partir da vinhaça, e também a tecnologia THIOPAQ® (complementar ao reator anaeróbio) para remoção biológica de compostos de enxofre (H2S) sempre presentes no biogás e que podem danificar por corrosão os equipamentos projetados para o seu aproveitamento (caldeiras, motores estacionários, turbinas).
A implantação é bastante simples, requerendo uma área de cerca de 3.000 m² (para a tecnologia com reatores anaeróbios BIOPAQ®IC), localizada dentro do parque industrial, no caminho da vinhaça (recebimento desde a destilaria e envio para fertirrigação). O biogás (ou metano automotivo) gerado será enviado para aproveitamento no local mais apropriado. A alternativa de geração de energia elétrica a partir do biogás ou venda do biometano para o “grid” de gás natural e a produção de metano automotivo para substituição do diesel nos caminhões que transportam cana e vinhaça trará um faturamento adicional ao cliente e certamente acarretará redução dos custos operacionais.
A figura mostra um fluxograma típico do processo de geração de biometano a partir de vinhaça de destilaria produtora de etanol para geração de energia utilizando o Reator Anaeróbio BIOPAQ®IC e o Dessulfurizador Biológico THIOPAQ®, com as seguintes premissas básicas: capacidade de moagem de 2.600.000 ton/ano e produção de etanol de 1.200 m³/dia.
Em linhas gerais, cada kg de DQO da vinhaça tratada em um biodigestor gera 0,33 Nm³ de biometano. Cada Nm³ de biometano equivale a:
1 litro de diesel;
0,96 Nm3 de gás natural;
0,56 kg de óleo combustível;
3 kg de bagaço de cana;
1,9 kW de energia elétrica.