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- Ministério do Meio Ambiente

1. 63 Anexos Anexo Defini o de termos unidades de medida e forma obrigat ria de express o de resultados ANN Este documento constitui a contribui o da Associa o Brasileira de Alum nio ABAL para o processo de estabelecimento pelo CONAMA dos limites m ximos de emiss es atmosf ricas para fontes fixas aplic veis a f bricas existentes de alum nio prim rio envolvendo os processos de calcina o de alumina e de produ o de alum nio prim rio com as tecnologias de redu o de alumina em cubas eletrol ticas com anodos Soderberg e anodos pr cozidos da ind stria brasileira de alum nio 1 INTRODU O O restante deste cap tulo descreve aspectos da Resolu o CONAMA n 382 que fixaram os limites m ximos para as emiss es atmosf ricas de fontes fixas de f bricas novas para a ind stria Brasileira de Alum nio Prim rio e tamb m quais as fontes de emiss o que ser o abordadas neste documento O Cap tulo 2 fornece uma vis o geral da ind stria brasileira de Alum nio Prim rio identifica as f bricas existentes e descreve as opera es de produ o e as tecnologias de controle das emiss es No Cap tulo 3 mostrado o desempenho de cada tipo de tecnologia para a fabrica o de alum nio prim rio Como cada f brica existente utiliza metodologias diferentes para a amostragem de suas emiss es os fatores de emiss
2. 41 3 6 Situa es transit rias de opera o partida paradas etc 41 3 6 1 Re partida de uma linha de cubas ou de um grupo de cubas existentes Dias Da a sm 42 3 6 2 Parada e re partida de um catodo de cuba que foi reconstru do 43 3 7 Ajuste do n vel de produ o em fun o dos custos dos insumos e CONdI ES de Mercado uuu uuu 45 4 OP ES DE CONTROLE DE EMISS ES E MONITORAMENTO PROCESSO DE REDU O DA ALUMINA aaa 46 4 1 Instala es para redu o de alumina com tecnologia Sdderberg 46 4 2 Op es de controle de emiss es das instala es existentes 46 4 2 1 Instala es de redu o de alumina eee 46 4 2 1 1 Controle das emiss es prim rias aa 47 4 2 1 2 Controle das emiss es secund rias 47 4 3 Op es para Monitoramento das Emiss es we 48 5 IMPACTO AMBIENTAL E DE CONSUMO DE ENERGIA DAS APLICA ES DAS OP ES DE CONTROLE DE 665 5 49 5 1 Instala es de redu o da alumina eee 49 5 2 Res duos s lidos 49 5 3 Consumo de energia 50 6 CUSTOS
3. expondo o banho fundido at que a crosta seja recomposta com a sua cobertura com alumina ap s o trabalho na cuba Durante o per odo em que o banho eletrol tico exposto as emiss es de fl or e particulados escapam e saem da sala de cubas pelo lanternim As saias ou manifolds nas cubas VSS quando seladas permitem uma exaust o a taxas muito menores do que outros tipos de cuba o que resulta em menor dilui o 31 ANN Uma vantagem da menor taxa de dilui o que a concentra o de hidrocarbonetos gerados pelas cubas alta o suficiente para suportar a combust o nos queimadores de g s que s o uma parte integrante da cuba VSS Ao contr rio de outros modelos as cubas VSS n o se beneficiam da tentativa de aumentar a taxa de exaust o durante o trabalho nas cubas porque as atividades ocorrem fora da rea de capta o das saias das cubas A US EPA reporta que a captura t pica das emiss es nas cubas VSS de 85 3 2 3 Cubas de anodo Soderberg de pinos horizontais HSS As portas laterais das cubas HSS se estendem por todo o comprimento dos dois lados da cuba O trabalho em um lado da cuba exige abertura de uma porta inteira A maior parte dos projetos de sistemas de captura das emiss es n o pode fornecer velocidade suficiente para capturar as emiss es de maneira eficaz nestas circunst ncias As linhas de cubas HSS s o capazes de alcan ar uma efici ncia de capta o de
4. Alumina Coifa Capta o Gases 4 s de hamento Catodo Refrat rios 22 ANN Fig 2 21 Limites m ximos de emiss o para f bricas novas de alum nio prim rio fixados pela Resolu o Conama n 382 2 5 Fatores de emiss o E Limite de Emiss o Fonte de Emiss o unidade de medida MP Fluoreto Total Forno de calcina o de hidrato kg t de 20 N A alumina produzida 1 Ini Sala de cubas kg t de alum nio 48 1 10 produzido Forno de cozimento de anodo kg t 0 2 0 15 equivalente de alum nio 1 soma das emiss es da sa da do sistema de controle prim rio e lanternim N A N o aplic vel Os limites m ximos de emiss o fixados pela Resolu o Conama n 382 veja Figura 2 21 consideraram a produ o de alum nio prim rio em cubas de anodos pr cozidos ao estabelecer o limite de emiss o dos fornos de cozimento de anodo Como nas f bricas com tecnologia Soderberg o cozimento do anodo feito na pr pria cuba consideramos neste documento que o limite de emiss o para f bricas novas de tecnologia Soderberg deveria ser 5 0 kg t de MP e 1 25 kg t de Fluoreto Total No desenvolvimento deste documento encontrou se dificuldade em como simular as emiss es das f bricas existentes tendo em vista que os m todos de amostragem empregados pelas empresas e as metodologias de gerenciamento das emiss es s o diferentes Foi tomada a decis o de usar os F
5. PS Fig 8 7 Limites de emiss o para f bricas de alum nio prim rio existentes com capacidade de produ o menor que 120 000 toneladas por ano 200 Sala de Cubas 7 7 50 kg t Al 1 soma das emiss es da sa da do sistema de controle prim rio e lanternim N A N o Aplic vel O prazo para atendimento aos limites de emiss o estabelecidos ser de 2 dois anos para as f bricas de alum nio com tecnologia de anodos pr cozidos e de 10 dez anos para as f bricas com tecnologia de anodos Soderberg com capacidade abaixo de 120 mil tpa a contar a partir da publica o desta Resolu o salvo prazos j estipulados em acordos firmados com rg os ambientais licenciadores 8 3 4 Justificativas para a proposta da ABAL para padr es de emiss o para f bricas de alum nio prim rio existentes Crit rios m nimos da Resolu o CONAMA n 382 Os crit rios m nimos para se fixarem os limites de emiss o estabelecidos pelo Art 2 da Resolu o Conama n 382 determinam a possibilidade de diferencia o dos limites de emiss o em fun o do porte da localiza o e das especificidades das fontes de emiss o bem como das caracter sticas da carga e dos efeitos dos poluentes liberados e ainda que o uso do limite de emiss es um dos instrumentos de controle ambiental cuja aplica o deve ser associada a crit rios de capacidade de suporte do meio ambiente ou seja ao grau de satura o da regi o onde se e
6. 8 1 PARTICIPA O DOS PRINCIPAIS PA SES PRODUTORES DE ALUM NIO PRIM RIO i 1980 2008 PASES PRODU O MUNDIAL PRODU O MUNDIAL CHINA 2 33 R SSIA 11 CANAD 7 8 EUA 29 AUSTR LIA 2 5 BRASIL 2 4 Nestes pa ses o tamanho das f bricas exerce papel preponderante na fixa o dos limites de emiss o tendo em vista a emiss o total das f bricas mesmo utilizando a melhor tecnologia dispon vel para controle das emiss es O volume de produ o t pico das f bricas varia de 200 a 1 000 mil toneladas por ano de alum nio em um mesmo local Outro fator que exerce grande influ ncia sobre a fixa o dos limites de emiss o o relevo do terreno e o tipo de atividade exercido na vizinhan a das f bricas Nos pa ses n rdicos onde os vales estreitos s o recobertos por pinheiros altamente sens veis a o do fl or este fato determinou os baix ssimos limites de emiss o fixados para as f bricas instaladas naquela regi o O mesmo acontece em regi es de cria o de gado ou produ o de forragem que determinam os padr es de emiss o tendo em vista o volume de produ o das f bricas e o impacto de suas emiss es na atividade econ mica exercida na rea em que se situam Nas Figuras 8 2 e 8 3 s o mostrados padr es de emiss o para f bricas existentes no Canad e EUA Na Prov ncia de British Columbia existe uma nica f brica de alum nio com tecnologia VSS cujo limite de
7. como todos os materiais coletados retornam para o processo s o introduzidas impurezas no alum nio produzido Consequentemente as linhas de cubas utilizando lavadores midos podem produzir um alum nio de maior pureza Fig 3 4 Fluxograma de sistema de lavagem mida de emiss es Sa da de gases Bicos de lavagem Eliminador de got culas e a e Bicos d recircula o OO OQ 000 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0i Agua de lavagem Licor de recircula o Coleta de gases gua de reposi o Unidade de neutraliza o Licor de drenagem ESTA O DE BOMBEAMENTO 36 PS Fig 3 5 Fluxograma de unidade de neutraliza o de licores dos dispositivos prim rios de lavagem mida de gases UNIDADE DE NEUTRALIZA O DO LICOR DOS LAVADORES MIDOS Lavador gases Cal hidratada Floculante Bomba de Reservat rio de lama 15 s lidos Tanques de neutraliza o Espessador Bomba de filtrado Licor de Agua de retorno Bomba diafragma drenagem gua de reposi o Bomba de alimimenta o do filtro 3 4 Dispositivos de controle de emiss es secund rias Emiss es secund rias de uma instala o de redu o de alumina s o as emiss es que n o s o coletadas pelo sistema de captura de controle prim rio da cuba Na maioria das linhas de cubas tais emiss es escapam atrav s do lanternim do telhado e s o controladas pelos procedime
8. prim rio Aprovada pela Delibera o CECA n 650 de 16 de maio de 1985 Publicada no DOERJ de 10 de junho de 1985 Na Norma T cnica NT 521 R 3 foram fixados os seguintes padr es de emiss o 52 ANN 2 PADR ES DE EMISS O 2 1 a 2 2 a b 2 3 O somat rio das emiss es de todas as fontes de part culas org nicas e inorg nicas dever ser inferior a Uma emiss o mensal m dia de 6 5 kg de part culas por tonelada de alum nio produzido e uma emiss o anual m dia de 5 0 kg de part culas por tonelada de alum nio produzido para unidades com capacidade de at 100 000 toneladas anuais de alum nio prim rio b Uma emiss o mensal m dia de 6 0 kg de part culas por tonelada de alum nio produzido e uma emiss o anual m dia de 4 5 kg de part culas por tonelada de alum nio produzido para unidades com capacidade superior a 100 000 toneladas anuais de alum nio prim rio O somat rio das emiss es de todas as fontes de fluoretos dever ser inferior a Uma emiss o mensal m dia de 1 75 kg de on fluoreto por tonelada de alum nio produzido e uma emiss o anual m dia de 1 25 kg de on fluoreto por tonelada de alum nio produzido para unidades com capacidade de at 100 000 toneladas anuais de alum nio prim rio Uma emiss o mensal m dia de 1 50 kg de on fluoreto por tonelada de alum nio produzido e uma emiss o anual m dia de 1 00 kg de on fluoreto por tonelada de alum nio produzido para
9. CONTROLE Sem controle prim rio 1 Controle prim rio com lavadores a seco 18 Controle prim rio com lavadores a seco e controle 3 secund rio com lavadores midos Controle prim rio com lavadores midos 1 Total 23 3 3 1 Lavadores de gases a seco Os lavadores de gases a seco utilizados nas instala es de redu o de alumina s o compostos por unidades que usam o contato da alumina com os gases provenientes das cubas para adsor o da parte gasosa das emiss es A alumina que vai ser usada nas cubas entra em contato com os gases e ap s o tempo necess rio para a rea o os gases s o enviados para filtros de mangas a fim de se remover a alumina e outras part culas que se encontrem em suspens o Fig 3 1 Exemplo de lavadores de gases a seco com leito fluidizado de alumina 33 PS Este processo usa alumina para adsorver o fluoreto gasoso e outros gases assim como o filtro de mangas para remover o fluoreto particulado e outras part culas encontradas nas emiss es das cubas A alumina pode adsorver de 4 a 6 do seu peso em fluoreto gasoso Uma caracter stica importante do sistema de lavagem a seco em que se usa alumina como meio de adsor o que o processo n o gera res duo e toda a alumina em seguida utilizada no processo de redu o sendo a efici ncia de remo o de fluoretos gasosos maior do que 99 Existem dois tipos b sicos de sistema de lavagem a seco em uso e inje
10. III determina Ill para efeito de verifica o de conformidade da norma ser o desconsiderados os dados gerados em situa es transit rias de opera o tais como paradas ou partidas de unidades quedas de energia ramonagem testes de novos combust veis e mat rias primas desde que n o passem 2 do tempo monitorado durante 41 ANN um dia das O s 24 horas Poder o ser aceitos percentuais maiores que os acima estabelecidos no caso de processos especiais onde as paradas e partidas sejam necessariamente mais longas desde que acordados com o rg o ambiental licenciador Na opera o das linhas de cubas existem situa es especiais que merecem ser exclu das pois s o situa es transit rias e n o representam a situa o normal do processo de produ o de alum nio prim rio Estas situa es s o a repartida de uma linha de cubas ou de um grupo de cubas existentes e parada e repartida de um catodo de cuba que foi reconstru do Os detalhes destas situa es transit rias est o descritos a seguir 3 7 Repartida de uma linha de cubas ou de um grupo de cubas existentes As linhas de cubas para produ o de alum nio s o fontes de emiss o nicas no sentido de que a referida fonte constitu da por um grande n mero 90 a 240 ou mais de cubas eletrol ticas Em situa es criticas de mercado em raz o do alto custo ou falta de suprimento de mat rias primas devidas a greves falhas
11. apresentam diferen as relacionadas aos processos de alimenta o de alumina e veda o das cubas permitindo uma melhor capta o dos gases Nas figuras 2 17 e 2 18 a seguir s o apresentados aspectos da sala de cubas de anodos pr cozidos com a tecnologia de alimenta o de alumina automatizada na parte central Center Worked Pre Baked CWPB 21 FS Observa se que a cuba se encontra totalmente fechada n o havendo necessidade de abertura ou da quebra da crosta lateral para permitir a alimenta o de alumina o que aumenta significativamente a efici ncia de capta o dos gases A automatiza o das opera es das cubas de anodos pr cozidos permite que o processo seja enclausurado por coifas e que haja o selamento de todo o per metro da cuba o que resulta em que apenas por pequenas fra es de tempo as tampas de enclausuramento sejam removidas como por exemplo na troca de anodos gastos na retirada de alum nio fundido ou em algumas outras poucas opera es No restante do tempo as cubas permanecem totalmente fechadas aumentando a taxa de efici ncia de capta o dos gases e consequentemente minimizando as emiss es secund rias Fig 2 17 Veda o das cubas de Fig 2 18 Opera o de Sinfonamento de anodos pr cozidos CWPB alum nio das cubas CWPB Fig 2 20 Vista interna de uma cuba Fig 2 19 Cuba com tecnologia CWPB CWPB Silo de Alumina wawas Alimenta o
12. avan a 120 posicionando se sob o peso da cobertura que desce automaticamente prendendo se ao molde que ent o vibrado por cerca de 60s Em seguida a cobertura levantada liberando o molde c Eje o o molde avan a mais 120 e o bloco ejetado seguindo via transportador para o t nel de resfriamento e da para os fornos de cozimento de anodos 11 PS Fig 2 4 Produ o de anodos e reciclagem dos anodos gastos butts Moagem de Remo o Coque Banho F do Anodo Gasto Peneiramento Classifica o Misturade Piche a Quente 2 Cozimento Chumbamento E da Haste i Para o cozimento os blocos de anodos verdes s o colocados em fornos especiais que utilizam como combust vel leo BPF g s natural ou a mistura de leo diesel com biodiesel para o processo de cozimento temperatura de 1200 C pelo per odo de 15 dias O forno de Cozimento de Anodos constru do no interior de uma estrutura de concreto na qual s o montadas as paredes constitu das por tijolos refrat rios e isolantes t rmicos formando se es limitadas por corredores paralelos denominados alternadamente de c maras de combust o e po os de anodos Fig 2 5 Vista de um forno de Fig 2 6 Opera o de coloca o de anodos verdes nas c lulas do forno 12 PS Os blocos de anodos crus s o dispostos em c lulas pits do forno de cozimento
13. das cubas as diversas tecnologias diferem na efici ncia de capta o De acordo com o US EPA as efici ncias t picas de capta o das emiss es dos diversos tipos de cuba s o mostradas na Figura 2 14 As emiss es das cubas Soderberg s o mais dif ceis de serem coletadas e exigem dispositivos de coleta menos eficientes que requerem uma velocidade de captura maior Altas velocidades de captura aumentam a vaz o total de ar e a dilui o das emiss es O que requer equipamentos maiores e mais investimentos para controlar tais emiss es se comparadas com as cubas de anodos pr cozidos para uma mesma produ o de alum nio Este assunto ser melhor detalhado no item 3 2 deste documento 18 FS Fig 2 13 Cuba Soderberg de Pinos Verticais VSS Barramento an dico Haste do anodo Para o sistema de coleta de gases pino do anodo Camisa do anodo s Saia para coleta de gases Eletr lito fundido _ Pasta fluida Pasta anddica parcialmente WA Queimador Alum nio l quido N vel Alumina operacional Blocos de carbono Carca ade Barra coletora Cat dico socada a o cat dica Barramento Pasta Fig 2 14 Efici ncias de Capta o de Gases das Diferentes Tecnologias de Cubas Tipo de Tecnologia de Captura 85 VSS Soderberg Pinos Verticais HSS Soderberg Pinos Horizontais SWPB Prebake Lateral 85 95 CWPB Prebake Cen
14. de alum nio ainda fundida diretamente refrigerada e moldada em lingotes tarugos ou placas Fig 2 2 Fluxograma do processo de produ o de alum nio com cubas com anodos com a tecnologia Soderberg Produtos Mat ria Prima gt RECEBIMENTO E EMBARQUE I Coque Piche F BRICA DE PASTA ALUMINA CRIOLITA FLUORETOS FLUORITA Emiss es LINGOTES TARUGOS PLACAS PS A diferen a fundamental entre as tecnologias de cubas com anodos pr cozidos e Soderberg consiste na utiliza o de um bloco de carbono pr cozido como anodo em lugar da pasta an dica que cozida gradualmente ao longo do processo de redu o no caso da tecnologia Soderberg 2 2 2 Tecnologia de cubas com anodos pr cozidos prebaked A utiliza o da tecnologia de anodos pr cozidos resulta em melhor efici ncia de corrente nas cubas e na maior capta o prim ria dos gases mas exige instala es industriais separadas para a produ o e cozimento dos anodos Em vez de uma f brica de pasta para a produ o de briquetes crus h a necessidade de incorporar o processo de cozimento dos blocos an dicos A referida unidade de fabrica o de anodos engloba a britagem do coque a mistura do coque mo do em diferentes granulometrias ao piche e a prensagem dos blocos an dicos seguidos de um forno a g s ou a leo para o cozimento dos anodos Fig 2 3 Fluxograma do processo de prod
15. de emiss es 3 2 1 Cubas de anodo pr cozido CWPB A mais bem sucedida e eficaz capta o de emiss es em uso hoje a utilizada nas mais modernas cubas de anodo pr cozido Estas cubas t m coberturas de cada lado que podem ser removidas para expor apenas a se o da cuba que deve ser trabalhada Em alguns casos as cubas podem ser trabalhadas internamente ou a partir das cabeceiras sem necessidade de se removerem as prote es laterais O US EPA reportou uma efici ncia de captura das emiss es de 95 nas cubas de anodo pr cozido Durante a opera o na cuba em alguns projetos h a possibilidade de se aumentar a tiragem dos gases em at 50 da vaz o normal 3 2 2 Cubas de anodo Soderberg de pinos verticais VSS A Figura 2 13 ilustra o sistema de capta o t pico de uma cuba VSS O sistema de coleta consiste em uma saia ou manifold que est instalada em tomo da extremidade inferior do anodo no n vel do banho eletrol tico Um canal formado pelo anodo e pela estrutura exterior do anodo O canal serve como um duto para transportar os gases gerados at queimadores instalados nas extremidades das cubas Desta forma uma rea de superf cie do banho se encontra fora do sistema de capta o Esta rea exposta normalmente coberta por uma crosta de criolita e alumina A alumina tem a propriedade de adsor o dos fluoretos gasosos Contudo esta crosta quebrada quando a c lula trabalhada
16. de produ o da cuba e a vaz o de exaust o que por sua vez depende do n vel de veda o da superestrutura da cuba Para controle secund rio de cubas com tecnologia VSS estimado em custo de R 600 t Al ano 6 2 Custo operacional do sistema de controle prim rio O custo operacional de um sistema de controle prim rio de emiss es inclui o custo da energia da m o de obra e da manuten o de equipamentos Um custo significativo o custo das mangas utilizadas nos filtros dependendo da vaz o do sistema de controle Em uma linha de cubas operando com tecnologia HSS conforme detalhes mostrados no item 5 3 h um custo operacional estimado em 5 milh es de reais por ano 50 ANN considerando o custo m dio de energia industrial na regi o Sudeste em 2009 em R 227 00 MWh conforme informa es colhidas no site da Aneel 7 PADR ES DE EMISS O 7 1 Inter relacionamento entre fatores de emiss o e carga poluidora Com a edi o da Resolu o Conama 382 2006 que fixou limites m ximos de emiss o para empreendimentos novos as novas f bricas a serem instaladas no Brasil tender o a ser de tecnologia de anodos pr cozidos como est ocorrendo em outros pa ses Para exemplo e compara o de emiss es entre novas f bricas e f bricas existentes ser usada dentre as diversas tecnologias dispon veis a tecnologia AP30 da Rio Tinto Alcan desenvolvida pela Alum nio Pechiney Esta tecnologia utilizada em cubas c
17. emiss es O resultado do monitoramento fornece informa es para a tomada de a es corretivas sempre que houver um desvio das metas fixadas para a efici ncia dos sistemas de controle das emiss es As op es de monitoramento ser o discutidas somente para as emiss es das salas de cubas tendo em vista que os demais processos s o cobertos por procedimentos padronizados determinados nas licen as de opera o existentes As f bricas existentes realizam monitoramento das emiss es com periodicidade definida de acordo com os condicionantes das licen as de opera o emitidas pelos rg os estaduais de controle ambiental As amostragens de fluoretos e materiais particulados das chamin s s o realizadas de acordo com metodologia padronizada pela ABNT 48 ANN Fig 4 1 Lista de m todos de amostragem utilizados para monitoramento de fontes de emiss es de fontes fixas Contudo n o h no Brasil m todos padronizados pela ABNT para amostragem das emiss es do lanternim dos edif cios das salas de cubas Em vista disto a ABAL Associa o Brasileira do Alum nio est propondo a ado o de m todos da US EPA Por estes m todos s o estabelecidos dois procedimentos alternativos de amostragem e determina o de fluoretos totais nos lanternins das linhas de cubas para a produ o de alum nio prim rio M todos US EPA 14 ou US EPA 14 A 5 IMPACTO AMBIENTAL E DE CONSUMO DE ENERGIA DAS APLICA ES DAS OP ES DE CON
18. emiss o para a redu o de alumina 7 5 kg t alum nio 54 PS FIG 8 2 PADR ES DE EMISS O DO CANAD PARA F BRICAS DE ALUM NIO PRIM RIO EXISTENTES Regulation respecting the quality of the atmosphere Environment Quality Act Canada R S Q c Q 2 ss 20 31 53 70 71 72 87 and 124 1 pata Ea em Material Particulado kg t Fluoretos Totais kg t A partir de Dezembro de 1981 Data subsequente valor a ser negociado com o rg o ambiental Para o caso do Canad apresenta se a seguir o exemplo da f brica de Kitimat Na figura seguinte s o apresentados o padr o de emiss o e a performance da f brica em 2008 Fig 8 3 Emiss es de Material Particulado total do Lanternim das Salas de Cubas Kitimat Canad n o inclui as emiss es prim rias 7 5 Kg t Permit Limit 7 5kg tonne Aluminum Particulate kg tonne Aluminum 55 PS Fig 8 4 Emiss es de fluoreto gasoso do lanternim das salas de cubas Kitimat Canad n o inclui o Fluoreto Particulado Pre 2008 Permit Limit 1 9 kg Gaseous Fluoride tonne Aluminum Gaseous Fluoride kg tonne Aluminum Observa se que os padr es estabelecidos e a performance das f bricas que usam a tecnologia Soderberg devem ser diferenciados da performance das que utilizam a tecnologia Prebaked Os padr es canadenses para as emiss es do lanternim das salas de cubas medidos em Material
19. fluoreto total na faixa de 85 a 95 A abordagem para melhorar a efici ncia de capta o envolve veda o da superestrutura e programa o de trabalhos que reduzam o tempo de abertura das portas utilizando se equipamentos de planta o e remo o de pinos e m quinas de quebra crostas mais eficientes e que requeiram um tempo menor para se realizar o trabalho Por outro lado uma veda o adequada da superestrutura garante que se possa trabalhar com uma press o negativa dentro da superestrutura com as portas fechadas e com uma vaz o de gases reduzida Quando se reduz a vaz o necess ria para manter a superestrutura da cuba com press o negativa diminui se o tamanho dos dutos e a capacidade dos sistemas de controle prim rios reduzindo se o valor do investimento O controle do tempo de abertura das portas e a garantia de uma veda o adequada asseguram a alta efici ncia de coleta das emiss es em uma cuba HSS 3 3 Dispositivos de controle de emiss es prim rias As emiss es recolhidas pelo sistema de capta o de gases s o encaminhadas para um dispositivo de controle para a remo o de gases e part culas das emiss es 32 FS A distribui o dos tipos de dispositivo utilizados para controlar as emiss es das cubas instaladas no Brasil mostrada na Figura 3 1 FIG 3 1 SUM RIO DOS TIPOS DE SISTEMA DE CONTROLE DE EMISS ES DE F BRICAS BRASILEIRAS DE ALUM NIO EM 2009 DISPOSITIVOS DE
20. o desenvolvidos pela Environmental Protection Agency dos Estados Unidos US EPA s o usados como refer ncia No Cap tulo 4 s o desenvolvidos modelos das plantas existentes onde s o descritas as op es de controle de cada tipo de tecnologia usada para a fabrica o de alum nio prim rio existente no Brasil e ainda s o discutidas as op es para o controle e monitoramento de emiss es No Cap tulo 5 s o mostrados os impactos das op es identificadas no Cap tulo 4 no consumo de energia de cada tipo de f brica No Cap tulo 6 s o estimados os custos para controle e monitoramento das emiss es ANN 1 1 Resolu o Conama no 382 Requisitos legais O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE CONAMA estabeleceu os limites m ximos de emiss o de poluentes atmosf ricos para fontes fixas novas atrav s da RESOLU O CONAMA N 382 DE 26 DE DEZEMBRO DE 2006 Os limites de emiss o para f bricas novas de alum nio prim rio foram fixados no ANEXO IX LIMITES DE EMISS O PARA POLUENTES ATMOSF RICOS PROVENIENTES DE PROCESSOS DA IND STRIA DE ALUM NIO PRIM RIO No Art 3 da Resolu o CONAMA N 382 foram adotadas defini es de termos e defini es referentes s unidades e forma obrigat ria de express o de resultados que ser o transcritas neste documento no Anexo Defini o de termos unidades de medida e forma obrigat ria de express o de resultados Alguns termos adicionais s o definidos para m
21. o de alumina na corrente de g s e leito fluidizado de alumina g s passa pelo leito fluidizado Fig 3 2 Fluxograma de lavagem a seco de gases com a tecnologia de inje o de alumina Para atmosfera Emiss es do lanternim 4 TANQUE ALUMINA FRESCA TANQUE ALUMINA REAGIDA Sala de cubas Emiss es prim rias A Ar para ventila o Gases da cuba Alumina Exaustor No sistema de lavagem a seco com inje o de alumina mostrado na Figura 3 2 a alumina entra em contato com o g s nos dutos horizontais sistemas de venturi ou dutos verticais O tempo limitado de contato da alumina com os gases torna necess ria a sua recircula o de 2 a 6 vezes a fim de possibilitar o contato g s s lido por tempo suficiente para garantir alta efici ncia de coleta 34 PS No sistema de lavagem a seco por leito fluidizado mostrado na Figura 3 3 o contato do g s com a alumina ocorre pela passagem do g s atrav s de um leito expandido de alumina Os gases do processo fluidizam o leito da alumina Dispositivos de adi o de alumina fresca e remo o da alumina reagida s o utilizados nos reatores para garantir o funcionamento do sistema de forma cont nua Depois de passar atrav s do leito fluidizado apenas uma vez a alumina reagida enviada para a sala de cubas como mat ria prima para o processo de produ o Fig 3 3 Flux
22. produ o e c lculo das emiss es espec ficas de uma linha de cubas tais como emiss o de fluoretos totais em kilograma por tonelada de alum nio kg tal 44 ANN 3 8 Ajuste do n vel de produ o em fun o dos custos dos insumos e condi es de mercado Quando uma linha de cubas projetada ela dimensionada para uma capacidade de produ o tima e para tanto os equipamentos de manuseio e fornecimento de mat rias primas e controle de emiss es s o dimensionados No entanto em algumas condi es excepcionais de mercado os pre os de venda dos produtos os custos das mat rias primas e os custos de produ o podem variar para fora dos limites aceit veis tendo se em vista a remunera o do capital empregado pelo empreendedor A ocorr ncia de situa es excepcionais pode for ar a um ajuste na produ o com o objetivo de se alcan arem condi es econ micas timas Este ajuste do n vel de produ o pode ser efetuado pelo aumento ou diminui o da corrente el trica da linha de cubas n mero de cubas em opera o redu o da corrente em hor rios de ponta do sistema el trico etc Se o ajuste tiver de ser feito com aumento ou diminui o significativa de corrente ser necess rio realizar um experimento em um grupo de cubas Este grupo passar a operar com a nova corrente eventualmente fornecida por retificadores adicionais e servir para o desenvolvimento dos novos par metros operacionais das cuba
23. unidades com capacidade superior a 100 000 toneladas anuais de alum nio prim rio As emiss es vis veis dever o ser inferiores a 20 de opacidade em todas as fontes exceto combust o sujeita aos padr es de enegrecimento de fuma a estabelecidos no MF 520 Ser tolerada opacidade de at 30 por 3 minutos em uma hora 2 4 2 5 As emiss es de cloro Cl n o poder o exceder 3 mg Nm nos gases de sa da do processo de refino do alum nio As emiss es de cloretos inorg nicos n o poder o exceder 30 mg Nm nos gases de sa da do processo de refino do alum nio expressos como on cloreto Cl Padr es de emiss o existentes em outros pa ses Os padr es de emiss o para a ind stria de alum nio prim rio existentes em outros pa ses devem ser analisados considerando se o volume de produ o da ind stria de alum nio prim rio naqueles pa ses os tipos de atividade existente nas reas de impacto das f bricas e as tecnologias de produ o empregadas 53 ANN No mundo 45 pa ses produziram em 2008 aproximadamente 39 milh es de toneladas de alum nio prim rio conforme dados do World Metal Statistics O Brasil o sexto maior produtor mundial de alum nio prim rio precedido pela China R ssia Canad Estados Unidos e Austr lia Nas ltimas d cadas houve uma mudan a na localiza o das f bricas de alum nio prim rio Veja Figura 8 1 A produ o mundial em 1980 era de 16 milh es de tpa Fig
24. 0 3 1 Instala es de redu o de alumina sala de cubas 30 3 2 M todos de capta o de emiss es das cubas 30 3 2 1 Cubas de anodo pr cozido 31 3 2 2 Cubas de anodo S derberg de pinos verticais 55 31 3 2 3 Cubas de anodo S derberg de pinos horizontais HSS 32 3 3 Dispositivos de controle de emiss es prim rias 32 3 3 1 Lavadores de gases a seco 33 3 3 2 Lavadores 35 3 4 Dispositivos de controle de emiss es secund rias 37 3 5 Procedimentos operacionais de trabalho usados para controle das 38 3 5 1 Controle de efeitos an dicos 39 3 5 2 Controle de temperatura e rela o de 8 39 3 5 3 Mecaniza o e automa o 40 3 5 4 Manuten o e opera o do sistema de capta o das emiss es 40 3 5 5 Procedimentos operacionais para controle de emiss es 41 3 5 6 Oportunidades para preven o da
25. 70 C e 980 C 39 ANN Os operadores devem prestar muita aten o na sala de cubas para impedir que elas cheguem a ter uma temperatura muito baixa porque neste caso atinge se o ponto pr ximo de congelamento do eletr lito Uma cuba com temperatura baixa requer que sua voltagem seja aumentada para que se aumente a gera o de calor e a temperatura do banho Cubas anormais ou doentes s o cubas com temperaturas superiores a 1000 C Quando estas condi es ocorrem o banho exposto ao ar e h um grande aumento de fl or nos gases da cuba Embora seja desej vel operar as cubas na temperatura mais baixa poss vel para minimizar as emiss es de fl or isto requer o treinamento dos operadores da sala de cubas A redu o da rela o de banho tende a aumentar a evolu o dos gases de fl or nas emiss es No entanto as f bricas t m atuado para aumentar a efici ncia de corrente e para reduzir o consumo de energia e custos baixando a rela o de banho Por outro lado medidas s o tomadas para se manter a integridade da camada de alumina que cobre o banho A camada de alumina tem a capacidade de adsorver os gases de fl or e impedir a sua evolu o para fora da cuba 3 5 3 Mecaniza o e automa o A mecaniza o da quebra da crosta do banho da cuba e da alimenta o de alumina e aditivos permite manter a cuba sob controle em uma faixa estreita de temperatura O resultado a temperatura menor na cuba a quantidad
26. ARATU E OURO PRETO FOI REDUZIDA EM 2008 A F BRICA DA VALESUL FOI DESLIGADA PARA EFEITO DE COMPARA O FOI USADA A M DIA DE PRODU O DE 2003 A 2006 PARA AS F BRICAS QUE CONTINUAM OPERANDO FS Uma linha de cubas para redu o de alumina normalmente instalada em um ou dois longos e estreitos edif cios chamados sala de cubas ou sala de fornos Uma linha de cubas composta por de uma s rie de cubas eletrol ticas ligadas eletricamente em s rie e conectadas ao sistema de retifica o de corrente de onde recebe o fornecimento de energia el trica a ser usado no processo eletrol tico As cubas s o colocadas lado a lado ou uma ap s a outra em uma ou mais fileiras na sala de cubas As cubas geram grande quantidade de calor e consequentemente as salas de cubas s o ventiladas para manter condi es de trabalho adequadas e para proporcionar o funcionamento das cubas Normalmente esta ventila o entra pelas laterais das salas de cubas e sai atrav s de aberturas no telhado lanternim Esta ventila o a principal fonte de emiss es das salas de cubas Periodicamente o alum nio retirado da cuba por um processo chamado corrida ou sinfonamento e transferido ainda fundido para a fundi o em cadinhos L ele colocado em um forno de espera onde s o adicionados outros elementos de ligas ferro sil cio magn sio e mangan s e fluxantes geralmente com cloro e arg nio para remover as impurezas A liga
27. Ao DE DOCUMENTO DE REFER NCIA PROPOSTA DE LIMITES DE EMISS ES ATMOSF RICAS DE FONTES FIXAS PARA F BRICAS EXISTENTES DA IND STRIA BRASILEIRA DE ALUM NIO PRIM RIO Associa o Brasileira do Alum nio ABAL 15 09 2010 ANN Sum rio 1 INTRODU O a re 4 1 1 Resolu o Conama 382 5 1 2 Sele o das fontes de emiss o referidas neste documento 5 2 A IND STRIA BRASILEIRA DE ALUM NIO PRIM RIO 6 2 Perfil da u u L uuu uuu u a RNA NPR ad 6 2 2 Descri o geral das tecnologias utilizadas para a produ o de alum nio a 6 2 2 1 Tecnologia de cubas com anodos Soderberg 6 2 2 2 Tecnologia de cubas com anodos pr cozidos prebaked 10 2 2 3 Fabrica o e cozimento de anodos no processo de cubas com anodos sais u dica abas mD umasha S 11 2 2 4 Calcina o da Alumina 14 2 3 TIPOS d a e 15 2 4 Princ pios da redu o da alumina Tecnologia Hall Herould 16 2 5 Fatores de emiss ao Seni 23 3 TECNOLOGIA DE CONTROLE DE EMISS ES 3
28. DE CONTROLE DAS EMISS ES E MONITORAMENTO 50 6 1 Custo de capital para controle das emiss es prim rias 50 6 2 Custo operacional do sistema de controle prim rio 50 7 PADR ES DE 51 7 1 Inter relacionamento entre fatores de emiss o e carga poluidora 51 8 PROPOSTA DE PADR ES DE EMISS O PARA F BRICAS EXISTENTES E awayu kasqan 52 8 1 Limites de emiss o para f bricas existentes no Brasil 52 8 2 Padr es de emiss o existentes em outros pa ses 53 8 3 Proposta de padr es de emiss o para f bricas existentes 57 8 3 1 A Resolu o Conama N 382 2006 fez as seguintes considera es dente OUI g u u e 57 8 3 2 Crit rios m nimos para fixa o dos limites de emiss o da Resolu o Conama N 382 2006 a a 57 8 3 3 Proposta de padr es de emiss o para fontes fixas de f bricas existentes de alum nio prim rio 57 8 3 4 Justificativas para a proposta da ABAL para padr es de emiss o para f bricas de alum nio prim rio existentes 59 9 DOCUMENTOS DE
29. OR PART 0 7 FLUOR TOTAL 2 0 Fig 2 32 Diagrama do sistema de controle das emiss es de sala de cubas de tecnologia HSS com lavador mido para controle prim rio SALA DE CUBAS HSS EMISSAO TOTAL kg t MP TOTAL 16 00 FLUOR GAS 4 85 FLUOR PART 1 95 FLUOR TOTAL 6 80 29 ANN 3 TECNOLOGIA DE CONTROLE DE EMISS ES Este cap tulo descreve a tecnologia de controle das emiss es provenientes da ind stria brasileira de alum nio prim rio e os fatores que as afetam A discuss o ser centrada em equipamentos de captura das emiss es hooding dispositivos de controle e procedimentos operacionais que s o atualmente utilizados para controlar emiss es prim rias e emiss es secund rias fugitivas atrav s do lanternim da produ o de alum nio prim rio A efici ncia de captura das emiss es a efici ncia de controle e os n veis de emiss o ser o discutidos em termos de emiss es de fl or total FT e material particulado MP O fl or total inclui as emiss es de fluoreto particulado e fluoreto gasoso 3 1 Instala es de redu o de alumina sala de cubas O controle de emiss es prim rias das cubas de redu o de alumina e o controle das emiss es secund rias fugitivas est o inter relacionados A repara o ou substitui o dos manifolds ou saias VSS ou reparo na superestrutura das cubas HSS s o a es que visam melhorar a efici ncia de captura dos si
30. Particulado Total e Fluoreto Gasoso somente do lanternim s o respectivamente 7 5 e 1 9 Kg t de alum nio produzido FIG 8 5 PADR ES DE EMISS O DOS EUA PARA F BRICAS DE ALUM NIO PRIM RIO EXISTENTES TF Emission Limits 0 95 kg t of CWPB1 1 5 kg t of Al for CWPB2 1 25 kg t Al for CWPB3 Potlines 0 80 kgit of Al for SWPB 1 kgit of Al for VSS1 1 35 135 kgitofAlforHSS of Al for HSS 56 ANN 8 3 Proposta de padr es de emiss o para f bricas existentes 8 3 1 Na Resolu o Conama N 382 2006 obt m se as seguintes considera es dentre outras Considerando que os Estados possuem n veis diferenciados de industrializa o e de polui o do ar cabendo aos rg os ambientais estaduais e locais estabelecerem quando for o caso limites de emiss o mais restritivos Considerando que a determina o de limites nacionais de emiss o atmosf rica deve tamb m levar em conta seu custo e o impacto deste nas economias regionais 8 3 2 Crit rios m nimos para a fixa o dos limites de emiss o da Resolu o Conama n 382 2006 A Resolu o Conama n 382 fixou os seguintes crit rios m nimos para fixa o de limites de emiss o Art 2 Para o estabelecimento dos limites de emiss o de poluentes atmosf ricos s o considerados os seguintes crit rios m nimos o uso do limite de emiss es um dos instrumentos de controle ambiental cuja aplica o deve ser associada a crit rios d
31. TROLE DE EMISS ES Este cap tulo apresenta as estimativas do impacto da implanta o das a es de controle nas emiss es para o ar na gera o de res duos s lidos e no consumo de energia nas instala es de redu o de alumina em f bricas existentes que adotam a tecnologia Soderberg As estimativas s o desenvolvidas a partir dos fatores de emiss o da US EPA e da expectativa de aumento da efici ncia com a implanta o das a es previstas para o controle das emiss es 5 1 Instala es de redu o da alumina A primeira op o de controle das emiss es de uma sala de cubas garantir o m ximo de efici ncia da coleta das emiss es na cuba Este controle pode ser implantado como mostrado na se o 4 2 1 tendo em vista a alta efici ncia dos controles prim rios 5 2 Res duos s lidos Os res duos s lidos gerados a partir do controle das emiss es atmosf ricas na ind stria de alum nio prim rio s o resultado direto do uso de sistemas de controle de emiss es por via mida e s o gerados nos sistemas de tratamento dos efluentes Os sistemas de lavagem a seco utilizando alumina n o geram res duos s lidos e todos os s lidos capturados s o reciclados para o processo produtivo A gera o de res duos s lidos estimada em 85 kg t Al nas instala es de lavagem mida de controle prim rio 49 ANN O consumo de energia para controle das emiss es fun o do tipo de tecnologia de cubas usada n
32. XPRESS O DE RESULTADOS 64 1 ANN Art 3 Para efeito desta Resolu o s o adotadas as seguintes defini es DEFINI ES EXISTENTES NA RESOLU O CONAMA n 382 defini es referentes s fontes de emiss o a capacidade de suporte a capacidade da atmosfera de uma regi o receber os remanescentes das fontes emissoras de forma a serem atendidos os padr es ambientais e os diversos usos dos recursos naturais b controle de emiss es procedimentos destinados redu o ou preven o da libera o de poluentes para a atmosfera c emiss o lan amento na atmosfera de qualquer forma de mat ria s lida l quida ou gasosa d emiss o fugitiva lan amento difuso na atmosfera de qualquer forma de mat ria s lida l quida ou gasosa efetuado por uma fonte desprovida de dispositivo projetado para dirigir ou controlar seu fluxo e emiss o pontual lan amento na atmosfera de qualquer forma de mat ria s lida l quida ou gasosa efetuado por uma fonte provida de dispositivo para dirigir ou controlar seu fluxo como dutos e chamin s f equipamento de controle de polui o do ar dispositivo que reduz as emiss es atmosf ricas g fonte fixa de emiss o qualquer instala o equipamento ou processo situado em local fixo que libere ou emita mat ria para a atmosfera por emiss o pontual ou fugitiva h limite m ximo de emiss o LME quantidade m xima de poluentes permiss vel de ser lan ada para a at
33. a acima do catodo A massa de pasta eletr dica coque e piche na forma de briquetes adicionada no interior desta estrutura e constitui o anodo Periodicamente s o adicionados mais briquetes medida que o anodo consumido A corrente el trica entra no anodo atrav s de pinos inseridos na massa de carbono verticalmente Figura 2 13 ou horizontalmente Figura 2 15 O calor do banho e o calor resultante da passagem da corrente el trica pela resist ncia do carbono cozinham a pasta an dica para que ela se torne uma massa monol tica dura a partir da superf cie do eletr lito at um ponto de aproximadamente 80 cent metros acima da superf cie do banho Como o carbono do anodo consumido uma quantidade adicional de pasta desce atrav s da estrutura de a o e consumida Os pinos situados na parte inferior do anodo s o retirados e colocados em n veis mais elevados do anodo 17 ANN A dist ncia anodo catodo controlada com a subida ou descida da superestrutura do anodo A tecnologia Soderberg exceto pela necessidade de deslocamento dos pinos um m todo de alimenta o cont nua do anodo O sistema de anodos pr cozidos resulta em melhor efici ncia de corrente nas cubas mas exige instala es separadas para a produ o de anodo instala es de chumbamento do anodo e fornos de cozimento de anodo os quais n o s o necess rios no sistema Soderberg Quanto ao sistema de capta o das emiss es provenientes
34. a de cubas ja Sala de cubas de efluentes Emiss es prim rias Sistema de tratamento Ar para ventila o Resi Gases da cuba Alumina gt Exaustor 3 5 Procedimentos operacionais de trabalho usados para controle das emiss es Os procedimentos operacionais podem ter um efeito direto sobre o controle das emiss es de uma instala o de redu o de alumina Os objetivos da fixa o de procedimentos operacionais nas redu es de alum nio para controle das emiss es visam melhorar e manter a capta o de emiss es pelo sistema prim rio e a redu o das emiss es secund rias A quantidade e a composi o das emiss es s o fortemente influenciadas pelas condi es operacionais tais como 38 ANN e n mero dura o e frequ ncia de abertura da superestrutura das cubas e temperatura e rela o do banho eletrol tico e frequ ncia e dura o de efeitos an dicos e efici ncia das m quinas que atuam nas cubas e m todos operacionais e grau de automa o da cuba e efici ncia de limpeza do piso operacional 3 5 1 Controle de efeitos an dicos Durante um efeito an dico a voltagem da cuba aumenta a partir do seu valor normal em torno de 4 5 volts para 20 40 volts e a corrente da linha reduzida proporcionalmente quando este fen meno n o compensado na unidade de retifica o da corrente el trica Acredita se que os ef
35. adicionadas durante este per odo as estruturas que fazem a capta o prim ria dos gases devem ser abertas para inspe o dos operadores e fechadas conforme pr ticas operacionais t picas de cada tecnologia de modo a minimizar as emiss es das cubas A opera o normal da cuba cujo catodo foi reformado ou reconstru do pode levar cerca de 5 dias desde a repartida at o in cio da produ o normal da cuba O sistema de monitoramento das emiss es das cubas conforme os m todos 14 ou 14 A da US EPA prev que sejam instalados dispositivos de coleta de amostra dos gases que saem pelo lanternim do edif cio da sala de cubas em uma rea m nima correspondente a 8 da rea do edif cio Se o catodo que foi repartido estiver no grupo de cubas do qual feita a amostragem esta dever ser suspensa por at 5 dias durante o processo de partida do catodo porque apesar de estar em funcionamento a cuba n o est em processo de produ o normal At que o equil brio operacional desta cuba seja alcan ado as taxas de emiss o a partir da linha de cubas que s o medidas pela amostragem das emiss es de um grupo de cubas no qual est inserida esta cuba n o s o representativas de uma opera o normal Por outro lado o alum nio produzido que utilizado para formar o lastro de alum nio que mantido nas cubas at o seu pr ximo desligamento n o retirado da mesma e portanto n o pode ser pesado para fins de controle de
36. assa tempo exemplo kg h g s 2 LISTA DE DEFINI ES DE TERMOS CONSTANTES DO ANEXO IX LIMITES DE EMISS O PARA POLUENTES ATMOSF RICOS PROVENIENTES DE PROCESSOS DA IND STRIA DE ALUM NIO PRIM RIO DN 382 2006 a lanternim abertura de ventila o no topo ao longo da extens o da sala de fornos por onde escapam as emiss es n o captadas pelo sistema de exaust o dos fornos b sala de cubas o conjunto de c lulas eletrol ticas cubas ou fornos para a obten o do alum nio prim rio instaladas em um mesmo pr dio c cuba um forno ou c lula eletrol tica para obten o do alum nio prim rio atrav s de eletr lise da alumina dilu da em um banho l quido de sais d forno de cozimento de anodo equipamento onde se aquece a mistura de coque de petr leo e piche compactada na forma de bloco an dico para promover o cozimento do anodo resultando em um material com propriedades adequadas ao uso na cuba 66 3 ANN e forno de calcina o de hidrato equipamento utilizado para elimina o da gua de cristaliza o do hidrato AI OH 3 AIZO3 3H20 e produ o de alumina est vel atingindo temperaturas da ordem de 1000 1350 C Usam se fornos calcinadores rotativos ou verticais alimentados com leo combust vel ou g s f produ o equivalente de alum nio a quantidade de alum nio produzido com uma tonelada de anodo Dever ser adotado o valor de 1 7 toneladas de alum nio por tonelada de anod
37. atores de Emiss o publicados pela US EPA e realizar com estes dados as simula es e a proposta dos limites de f bricas existentes Veja Figuras 2 25 a 2 32 para os fatores de emiss o para diversas tecnologias Consulte o relat rio final do US EPA sobre fatores de emiss o de f bricas de alum nio prim rio existentes publicados no AP 42 Fifth Edition Volume Chapter 12 Metallurgical Industry 23 FS Fig 2 23 Sala de cubas de pinos horizontais HSS O 24 FS Fig 2 24 Sala de cubas com tecnologia Prebake Anodos Pr Cozidos com alimenta o Central e Point Feeder PFPB a Pri a Fig 2 25 Fatores de emiss o de f bricas existentes de tecnologia de anodos pr cozidos CWPB em kg t CUBAS ANODOS PRE COZIDOS MP Fo Fp F eee 29 sod od so 25 FS Fig 2 26 Diagrama do sistema de controle das emiss es de sala de cubas de anodos pr cozidos CWPB baseado nos Fatores de Emiss o da Fig 2 25 SALA DE CUBAS CWPB EMISS O TOTAL kg t PART TOTAL 3 4 FLUOR GAS 0 7 FLUOR PART 0 7 FLUOR TOTAL 1 4 Fig 2 27 Fatores de emiss o de f bricas existentes de tecnologia Soderberg VSS em kg t SISTER Emiss es fugitivas ou para lavador CEE lavador prim rio a seco e o lavador no i controle de Emiss o total com lavador prim rio a Emiss o total co
38. diferentes especifica es e 1 Conforme informa o no site da Vale www vale com br FS onde ele moldado em formas s lidas incluindo placas lingotes e tarugos ou transportado em um estado fundido e rea de servi os auxiliares onde est o localizados O subesta o onde um retificador converte corrente alternada AC para a corrente cont nua CC a ser utilizada no processo de redu o sala de caldeiras para fornecimento de calor para a f brica de pasta e preaquecimento do leo combust vel eventualmente usado na rea de fundi o instala es para manuten o de equipamentos utilizados no processo de produ o almoxarifado para armazenamento de insumos e pe as sobressalentes laborat rio para controle da qualidade de mat rias primas produtos e controle ambiental FS FIGURA 2 1 PRODU O BRASILEIRA DE ALUM NIO PRIM RIO POR F BRICA 2009 OLUME gt 120 000 TPA 2009 PRODUTORES LOCALIZA O TECNOLOGIA ANODOS VOLUME 1000t 90 SODERBERG vss 296 ALBRAS PR COZIDOS 28 9 ALUMAR PR COZIDOS 28 5 PRODUTORES TECNOLOGIA ANODOS SODERBERG VSS LOCALIZA O VOLUME 1000t ALCOA VALESUL PR COZIDOS 0 SODERBERG NOVELIS VSS E HSS 3 7 SODERBERG 32 i 1 NOVELIS HSS TOTAL OBS 1 A PRODU O DAS F BRICAS DE PO OS DE CALDAS
39. e capacidade de suporte do meio ambiente ou seja ao grau de satura o da regi o onde se encontra o empreendimento Il o estabelecimento de limites de emiss o deve ter como base tecnologias ambientalmente adequadas abrangendo todas as fases desde a concep o instala o opera o e manuten o das unidades bem como o uso de mat rias primas e insumos III ado o de tecnologias de controle de emiss o de poluentes atmosf ricos t cnica e economicamente vi veis e acess veis e j desenvolvidas em escala que permitam sua aplica o pr tica IV possibilidade de diferencia o dos limites de emiss o em fun o do porte localiza o e especificidades das fontes de emiss o bem como das caracter sticas carga e efeitos dos poluentes liberados e V informa es t cnicas e mensura es de emiss es efetuadas no Pa s bem como o levantamento bibliogr fico do que est sendo praticado no Brasil e no exterior em termos de fabrica o e uso de equipamentos assim como exig ncias dos rg os ambientais licenciadores 8 3 3 Proposta de padr es de emiss o para fontes fixas de f bricas existentes de alum nio prim rio A ABAL Associa o Brasileira de Alum nio prop e os seguintes itens para estabelecimento dos limites de emiss o considerando os crit rios m nimos estabelecidos pelo Art 2 da Resolu o Conama n 382 57 ANN Ficam propostos na Figura 8 6 a seguir os limites de emiss o para po
40. e e a dura o menores dos efeitos an dicos e a redu o do teor de fluoreto nas emiss es A mecaniza o total das cubas permite que se aplique um computador de processo para monitorar as vari veis de controle e tomar a es corretivas a fim de se corrigirem os desvios de diversas vari veis de processo A alimenta o de alumina e aditivos pode ser alterada em fun o das necessidades de cada cuba Com o controle computadorizado o n mero de cubas em condi es anormais pode ser reduzido e consequentemente as emiss es podem diminuir A justificativa econ mica para a mecaniza o total das cubas pode ser mais facilmente dada para cubas com altas capacidades de corrente pois o custo dos dispositivos ser menor por tonelada produzida 3 5 4 Manuten o e opera o do sistema de capta o das emiss es O projeto das cubas de tecnologia Soderberg ou de anodos pr cozidos independentemente da efici ncia com que o enclausuramento seja mantido n o atinge 100 de efici ncia da coleta de gases A cuba precisa ser trabalhada para a 40 ANN substitui o dos pinos do anodo ou substitui o do anodo anodos pr cozidos para inspe es e medi es do processo retirada de alum nio etc Nas cubas que n o t m sistema autom tico de quebrada e adi o de alumina e aditivos a crosta do banho deve ser quebrada para a adi o de alumina A fim de contribuir de modo significativo para a melhoria do controle das emi
41. eitos an dicos ocorrem quando o conte do da alumina no banho reduzido e um filme de g s se forma sob o anodo o que provoca um aumento da resist ncia el trica da cuba O resultado que a pot ncia fornecida cuba aumenta mais do que dez vezes Este aumento convertido em calor que por sua vez aumenta a temperatura da cuba e do eletr lito A maior temperatura da c lula causa uma maior evolu o de compostos de fl or Dependendo da rapidez com que o operador reage um efeito an dico pode durar de um a quinze minutos F bricas com mecaniza o do rompimento da crosta e alimenta o autom tica de alumina podem reduzir a quantidade de tempo que seria necess rio para cancelar um efeito an dico A reposi o do teor de alumina do eletr lito antes de esta cair abaixo da concentra o conhecida para causar um efeito an dico pode reduzir a frequ ncia desses eventos Em alguns casos com controle mais sofisticado as cubas podem operar praticamente isentas de efeitos an dicos que podem ocorrer a uma taxa de um por semana a um por dia por cuba nas f bricas com melhor controle 3 5 2 Controle de temperatura e rela o de banho Quanto maior a temperatura do banho eletrol tico mais os sais do banho ir o evaporar e se incorporar s emiss es da cuba Temperaturas normais de funcionamento das cubas com uma rela o de banho isto a rela o de fluoreto de s dio e fluoreto de alum nio de cerca de 1 40 s o entre 9
42. eja Figura 2 1 15 ANN As cubas nas f bricas de anodos pr cozidos utilizam m ltiplos anodos que s o moldados e cozidos em outras instala es antes do seu consumo nas cubas enquanto as cubas Soderberg utilizam um nico e cont nuo anodo que moldado e cozido in situ diretamente nas cubas Cada um desses tipos tem duas varia es As cubas das f bricas com anodos pr cozidos s o classificadas conforme o local de quebra de crosta e adi o de alumina na cuba no centro ou nas laterais isto trabalhadas no centro CWPB ou trabalhadas nas laterais SWPB A grande maioria das cubas trabalhadas no centro utiliza o sistema de quebrada e alimenta o de alumina pontual point breaker feeder As cubas Soderberg por outro lado s o diferenciadas pelo posicionamento dos pinos para transporte de corrente aos anodos que podem ser inseridos vertical ou horizontalmente Os tr s tipos b sicos de tecnologia de redu o de alumina para produ o de alum nio prim rio utilizados no Brasil s o e Anodos pr cozidos trabalhados no centro CWPB e Anodos Soderberg de pinos verticais VSS e Anodos Soderberg de pinos horizontais HSS 2 4 Princ pios de redu o da alumina Tecnologia Hall Herould O alum nio prim rio produzido pela redu o de alumina por eletr lise em um banho fundido de criolita NasAlFs que serve como um eletr lito para a solubiliza o da alumina As dimens es das cubas s o fixadas em
43. elhor compreens o das informa es deste documento 1 2 Sele o das fontes de emiss o referidas neste documento Este documento trata das mesmas fontes de emiss o reguladas pela Resolu o CONAMA N 382 2006 que representam as principais emiss es atmosf ricas do processo de produ o de alum nio prim rio abordando os processos de calcina o da alumina e de redu o desta a alum nio met lico utilizando se as tecnologias de cubas eletrol ticas com anodos Soderberg e de anodos pr cozidos Prebaked que incluem o forno de cozimento de anodos N o s o abordados os outros processos normalmente existentes em f bricas de alum nio processos de gera o de calor f brica de pasta eletr dica em raz o das emiss es destas unidades serem pouco significativas quando comparadas com as emiss es do processo de redu o de alumina As t cnicas empregadas no controle de emiss es das demais fontes e no seu monitoramento s o bem conhecidas ou seus limites de emiss o s o definidos em outros anexos da Resolu o CONAMA N 382 2006 ANN 2 AINDUSTRIA BRASILEIRA DE ALUM NIO PRIM RIO 2 1 Perfil da ind stria Em dezembro de 2009 a ind stria brasileira de alum nio prim rio era composta por sete f bricas instaladas sendo que uma delas a Valesul Aluminio S A encontrava se desligada em raz o do alto custo de produ o A Figura 2 1 mostra o volume de produ o destas f bricas em 2009 Nesta figura a ind str
44. em equipamentos etc o desligamento de uma linha de cubas ou de um grupo de cubas existentes pode ser necess rio A eventual repartida desta linha de cubas feita pela partida de um pequeno n mero de cubas onde s o colocadas mat rias primas Quando as cubas se tornam funcionais elas fornecem um banho eletrol tico l quido de alta temperatura que utilizado para a partida de cubas adicionais Todas as cubas n o podem ser partidas e estabilizadas simultaneamente porque o processo eletrol tico requer um equil brio est vel entre o banho eletrol tico e as temperaturas de funcionamento At que este equil brio seja alcan ado as taxas de emiss o a partir da linha de cubas n o s o representativas de uma opera o normal Por outro lado o alum nio produzido utilizado para formar o lastro de alum nio que mantido nas cubas at o seu pr ximo desligamento e n o retirado da mesma Portanto at que o alum nio seja retirado da cuba ele n o pode ser pesado para fins de controle de produ o e c lculo das emiss es espec ficas de uma linha de cubas tal como a emiss o de fluoretos totais em quilogramas por tonelada de alum nio kg tal Por estas raz es a partida a estabiliza o e as amostragens das emiss es de uma linha de cubas j existente ap s um longo prazo de desligamento podem exigir at seis meses para ser conclu das 42 ANN Por isso necess rio um tempo para a partida de f bricas n
45. fun o da capacidade de condu o de corrente cont nua As cubas s o revestidas com blocos de carbono e isolamento t rmico e s o ligadas em s rie de 90 a 240 cubas e modo a formar uma linha de cubas A quantidade de alum nio produzido em cada cuba fun o da quantidade de corrente el trica para a qual foi projetada A redu o eletrol tica da alumina pelo carbono ocorre de acordo com a seguinte rea o 241203 3C gt 4Al 3CO2 A produ o varia de 400 a 3 000 kg de alum nio por dia por cada cuba O revestimento de blocos de carbono est em contacto com o metal de alum nio fundido e serve como catodo Normalmente o revestimento cat dico deve ser substitu do ap s 4 a 7 anos A Figura 2 12 mostra os componentes t picos de uma cuba de redu o de alumina 16 ANN Fig 2 12 Processo de Redu o de Alumina Corrente Cont nua Carb Anodo Banho de Criolita Fundida Alumina Alum nio Fundido A Criolita e o fluoreto de alum nio s o adicionados ao eletr lito para manter a propor o desejada de fluoreto de s dio e de alum nio e para substituir os fluoretos perdidos na cuba atrav s do revestimento cat dico e pela volatiliza o O ponto de fus o do banho reduzido pela adi o de pequenas quantidades de fluorita O anodo de carbono consumido durante a opera o Nas cubas Soderberg uma estrutura de a o refor ado aberta no topo e no fundo suspens
46. ia brasileira de alum nio prim rio foi dividida em f bricas com volume de produ o acima e abaixo de 120 000 tpa de alum nio S o identificadas ainda as tecnologias empregadas no processo de redu o de alumina cubas com anodos pr cozidos Prebaked ou anodos cozidos in situ Soderberg Como pode ser observado em 2009 87 da producao brasileira de aluminio primario foi gerada em fabricas com volume de producao acima de 120 000 tpa Os demais 13 foram feitos em fabricas com volume de producao abaixo de 120 000 tpa 2 2 Descri o geral das tecnologias utilizadas para a produ o de alum nio prim rio 2 2 1 Tecnologia de cubas com anodos Soderberg A Figura 2 2 mostra um diagrama simplificado de uma f brica t pica com cubas de anodos Soderberg mostrando o fluxo de materiais Os principais componentes de uma f brica de alum nio prim rio com tecnologia Soderberg s o e reas de recep o e expedi o de mat rias primas e de produtos acabados e F brica de pasta eletr dica onde s o preparados e misturados piche e coque para fazer briquetes que s o destinados a formar o anodo da cuba atrav s do cozimento in situ Soderberg e Redu o uma ou mais linhas de cuba onde a alumina 203 reduzida para alum nio em um banho de criolita fundida NasAlFs Processo Hall Herould e Fundi o unidade onde o alum nio reaquecido e purificado sendo suas caracter sticas modificadas para atender a
47. identificar as poss veis fontes de emiss o acima dos limites m ximos fixados desenvolver projetos e realizar investimentos para a adequa o destas fontes 2 Os investimentos necess rios para adaptar as f bricas existentes aos novos limites propostos devem ser distribu dos em um per odo que possa ser suportado pela capacidade de investimento das empresas Da a necessidade de colocar o n vel mais restritivo dos limites de emiss o para 2020 Em outros pa ses como o Canad foi fixado um limite de emiss o em dezembro de 1981 e o outro n vel mais restritivo s seria exigido em data a ser negociada possivelmente 2015 Com este cronograma de mais de 30 anos de prazo as empresas puderam planejar seus investimentos tendo inclusive ocorrido o fechamento de algumas f bricas cujos investimentos para adequa o aos novos limites de emiss o n o se justificavam economicamente Valores dos limites de emiss o A fixa o dos limites propostos se justifica porque algumas das f bricas existentes no Brasil tiveram suas tecnologias oriundas do Canad onde os limites para f bricas de alum nio prim rio existentes s o semelhantes aos propostos Deve ser observado que os limites s o os adequados para as tecnologias de cubas VSS e HSS cujos fatores de emiss o foram mostrados no item 2 5 deste documento Os estabelecimentos existentes com tecnologia Soderberg precisam de um tempo adequado para realizarem as modifica es do process
48. im rio que por sua vez afetam diretamente a quantidade de emiss es secund rias A maioria das plantas tem programas envolvendo o desenvolvimento e treinamento dos operadores nos procedimentos operacionais para trabalho nas cubas processos de inspe o e programas de manuten o para o reparo ou a substitui o dos sistemas de capta o das emiss es nas cubas No entanto o desempenho demonstrado nas melhores linhas de cubas indica que muitas plantas t m a capacidade de melhorar o seu programa de controle de emiss es secund rias por meio do aumento da efici ncia de captura do sistema de controle prim rio O programa para a melhoria do controle das emiss es secund rias inclui a otimiza o dos procedimentos operacionais treinamento dos operadores inspe es para avaliar as condi es dos equipamentos ader ncia aos procedimentos operacionais reparo do sistema de captura das emiss es e outras partes do sistema prim rio de captura conforme necess rio 4 3 Op es para Monitoramento das Emiss es Os objetivos do monitoramento das emiss es n o s garantir o cumprimento dos requisitos legais relativos aos limites m ximos de emiss o fixados pelos rg os de licenciamento ambiental aos quais est submetido cada estabelecimento Outro objetivo importante do monitoramento das emiss es acompanhar o desempenho dos sistemas de controle o desempenho da opera o das cubas e a manuten o dos sistemas de capta o das
49. ina de formas alotr picas de Al Os ou uma fase espec fica A alumina obtida deve atender s especifica es de tamanho de part cula granulometria rea superficial perda ao fogo LOI e conte do de a alumina desejada para o tipo que est sendo produzido Al m disso a quantidade de s dio na alumina de grau metal rgico deve ser baixa e a energia empregada na calcina o pr xima da requerida para decomposi o do hidrato O hidrato chegado da etapa de precipita o lavado e filtrado nos filtros Dorrcos seguindo para secagem calcina o e posterior resfriamento da alumina produzida Nos filtros Dorrcos o conte do de s dio sol vel cai para valores pr ximos a 0 04 restando um hidrato com umidade de aproximadamente 10 A torta mida aqui levada a um secador que opera em leito fluidizado 300 C para remo o da gua adsorvida Dessa mesma forma o hidrato transportado por todo o sistema de calcina o para ser ent o descarregado no forno e direcionado ao vaso de reten o HV Esse vaso opera com uma quantidade de alumina estocada que se renova medida que nova quantidade entra e outra parcela removida Fig 2 9 Vista dos precipitadores eletrost ticos e as chamin s do forno Fig 2 10 Forno de calcina o e precipitador eletrost tico de calcina o As condi es do forno e do vaso de reten o HV n vel e temperaturas de opera o ditam as caracter sticas fi
50. istemas de controle prim rio a de substituir os atuais sistemas prim rios de lavagem mida por um sistema de lavagem a seco e pela instala o de sistema de lavagem a seco na linha de cubas que atualmente s faz a dispers o dos gases Esta op o tem como objetivo atingir a efici ncia do controle de emiss es alcan ando a maioria das instala es existentes que j disp em de lavadores a seco Este dispositivo de controle captura as emiss es de fluoretos e permite a possibilidade de retorno do fl or para o processo de produ o ou seja n o h qualquer res duo gerado no controle das emiss es 4 2 1 2 Controle das emiss es secund rias A op o de controle de emiss es secund rias inclui a instala o de lavadores midos para controle das emiss es em f bricas com tecnologia Soderberg com capacidade acima de 120 000 tpa Nas f bricas com volume de produ o menor que 120 000 tpa existem v rias op es A principal a melhoria das pr ticas operacionais e dos procedimentos de manuten o Outras op es incluem o aumento da veda o da superestrutura das cubas HSS e a instala o de dispositivos de alimenta o autom tica de alumina al m de outras melhorias New Soderberg VSS 47 ANN Como discutido em detalhes no cap tulo 3 h numerosas atividades envolvendo procedimentos operacionais condi es de equipamentos e de opera o das cubas que afetam a efici ncia da capta o do sistema pr
51. l de um anodo monol tico 9 Linha de cubas conjunto de uma ou mais salas de cubas nas quais as cubas est o conectadas em s rie formando um circuito el trico para produ o de alum nio prim rio h Redu o de alumina significa qualquer instala o para fabrica o de alum nio prim rio pela redu o eletrol tica da alumina i Sistema de controle das emiss es prim rias conjunto de equipamentos e dutos utilizados para capturar os gases e as part culas diretamente das cubas de redu o de alumina e os dispositivos de controle de emiss es utilizados para remover os poluentes antes da descarga dos gases limpos para a atmosfera j VSS Vertical Stud Soderberg Cubas de pinos verticais para redu o de alumina usando o processo Soderberg para produ o de alum nio prim rio em que a corrente el trica introduzida para o anodo por barras de a o pinos inseridos no topo do anodo monol tico 67
52. luentes atmosf ricos provenientes de processos de produ o de alum nio prim rio existentes em f bricas com capacidade de produ o acima de 120 000 tpa Fig 8 6 Limites de emiss o para f bricas de alum nio prim rio existentes com capacidade de produ o acima de 120 000 toneladas por ano Forno de Sala de ESSE om am Forno de Cozimento de Anodos 0 2 0 15 0 50 0 20 kg t Equivalente Al pe Total da Redu o As emiss es das fontes das salas de cubas e do forno de cozimento de anodos s o limitadas pelos valores da tabela acima desde que as emiss es totais da Redu o sala de cubas forno de cozimento de anodo n o ultrapassem os valores fixados na mesma tabela A conformidade com o limite total ser determinada atrav s de medi es realizadas no mesmo per odo de campanha para as fontes Salas de Cubas incluindo o Sistema de Controle Prim rio o lanternim e Fornos de Cozimento de Anodos Soma das emiss es da sa da do sistema de controle prim rio e lanternim A emiss o total da redu o compreende as emiss es das Salas de Cubas e do Forno de Cozimento de Anodos Os limites de emiss o para empresa existente com tecnologia de anodos Soderberg com capacidade superior a 120 000 tpa ser o estabelecidos pelo rg o ambiental licenciador devendo os mesmos estar compat veis com os limites fixados para o Total da Redu o desta tabela N A N o Aplic vel 1 2 58
53. m lavador prim rio e 1 Eficiencia calculada conforme literatura citada 26 FS Fig 2 28 Diagrama do sistema de controle das emiss es de sala de cubas de tecnologia VSS sem lavador de emiss es secund rias SALA DE CUBAS vss EMISS O TOTAL kg t PART TOTAL 6 65 FLUOR GAS 2 60 FLUOR PART 0 95 FLUOR TOTAL 3 55 27 PS Fig 2 29 Diagrama do sistema de controle das emiss es de sala de cubas de tecnologia VSS com lavador de emiss es secund rias SALA DE CUBAS vss EMISS O TOTAL kg t MP TOTAL 3 05 FLUOR GAS 0 64 FLUOR PART 0 40 FLUOR TOTAL 1 04 Fig 2 30 Fatores de emissao de fabricas existentes de tecnologia Soderberg HSS em kg t kat CUBAS HSS Fg Fp Ft Cubas sem controle 49 100 11 6 17 100 Emiss es fugitivas 5 0 10 2 1 1 0 6 1 7 10 0 Emissao para lavador gases 44 0 89 8 9 9 5 4 153 90 0 Emiss o lavador a seco 0 9 1 8 0 2 0 1 0 3 1 8 Emiss o lavador umido 11 0 22 4 3 8 1 4 5 1 30 0 Emiss o total com lavador a seco 9 9 12 0 1 3 Emiss o total com lavador mido 16 0 32 7 4 9 28 PS Fig 2 31 Diagrama do sistema de controle das emiss es de sala de cubas de tecnologia HSS com lavador a seco para controle prim rio SALA DE CUBAS HSS EMISS O TOTAL kg t PART TOTAL 5 9 FLUOR GAS 1 3 FLU
54. m que ele est contido C m V devendo ser sempre relatada em miligramas por normal metro cubico Nm isto referido s condi es normais de temperatura e press o CNTP em base seca e quando aplic vel na condi o referencial de oxig nio estabelecida utilizando se sempre a nota o mg Nm CNTP Condi es Normais de Temperatura e Press o Press o 1013 mBar correspondente a 1 atmosfera ou 760 mmHg e Temperatura 273 K correspondente a 0 C b convers o s condi es referenciais de oxig nio a convers o da concentra o medida para a condi o referencial de oxig nio apresentada abaixo n o sendo aplic vel quando ocorrer inje o de oxig nio puro no processo 2 0 ne aa Raro mM sendo CR Concentra o do poluente corrigida para a condi o estabelecida nesta Resolu o OR Percentagem de oxig nio de Refer ncia conforme esta Resolu o estabelecida para cada fonte fixa de emiss o OM Percentagem de oxig nio medido durante a amostragem CM Concentra o do poluente determinada na amostra c fator de emiss o o valor representativo que relaciona a massa de um poluente espec fico lan ado para a atmosfera com uma quantidade espec fica de material ou energia processado consumido ou produzido massa unidade de produ o e d taxa de emiss o o valor representativo que relaciona a massa de um poluente espec fico lan ado para a atmosfera por unidade de tempo m
55. melhoria do sistema de controle prim rio e a redu o das emiss es secund rias que escapem pelo lanternim das salas de cubas Estas duas fontes de emiss es associadas com as linhas de cubas s o interligadas pelo fato de que um pequeno aumento na efici ncia de captura das emiss es das 46 ANN cubas pelo sistema de controle prim rio resultar em uma grande diminui o nas emiss es secund rias 4 2 1 1 Controle das emiss es prim rias O sistema de controle das emiss es prim rias de uma sala de cubas consiste no sistema de capta o de gases na cuba no sistema de dutos e num dispositivo prim rio de controle da polui o do ar Este sistema inclui v rios dispositivos concebidos para remover principalmente fluoreto gasoso e material particulado que cont m fl or e outras part culas e em alguns casos di xido de enxofre O dispositivo mais comum e mais eficaz para o controle das emiss es de fluoreto atualmente em uso o sistema de lavagem a seco utilizando alumina com um sistema de filtro de mangas dry scrubber Em condi es timas de funcionamento o sistema de lavagem a seco com alumina tem uma efici ncia de controle de fl or total maior que 99 Por conseguinte s o poucas as oportunidades para se aumentar a efici ncia deste tipo de controle de emiss es ou de reduzir significativamente as emiss es deste dispositivo de controle prim rio A op o de controle escolhida para reduzir a emiss o dos s
56. mosfera por fontes fixas e i preven o gera o da polui o conceito que privilegia a atua o sobre o processo produtivo de forma a minimizar a gera o de polui o eliminando ou reduzindo a necessidade do uso de equipamento de controle tamb m conhecido como as denomina es de Preven o Polui o e Produ o mais Limpa Il defini es referentes aos poluentes que n o possuem caracter stica qu mica definida a compostos org nicos vol teis compostos org nicos que possuem ponto ebuli o de at 130 C na press o atmosf rica e podem contribuir na forma o dos oxidantes fotoqu micos b enxofre reduzido total ERT compostos de enxofre reduzido medidos como um todo referindo se principalmente ao g s sulf drico e s mercaptanas expresso como di xido de enxofre SO2 c material particulado MP todo e qualquer material s lido ou l quido em mistura gasosa que se mant m neste estado na temperatura do meio filtrante estabelecida pelo m todo adotado d NOx refere se soma das concentra es de mon xido de nitrog nio NO e di xido de nitrog nio NO2 sendo expresso como NO2 e e SOx refere se soma das concentra es de di xido de enxofre 502 e tri xido de enxofre SO3 sendo expresso como 502 65 ANN III defini es referentes s unidades e forma obrigat ria de express o de resultados a concentra o rela o entre a massa de um poluente e o volume e
57. nais da alumina em produ o As temperaturas do processo de calcina o podem variar de 950 C a 1250 C dependendo da campanha de alumina e da taxa de produ o Processos de calcina o s o tipicamente rea es que necessariamente englobam a decomposi o de uma fase s lida em outra fase s lida e o desprendimento de g s vapor 14 FS Dessa forma a rea o de calcina o em quest o a que est abaixo 2 AlbO3 3H gt 0 s Al gt Os s 3H20w Fig 2 11 Processo Bayer de refino da bauxita e de calcina o da alumina aideira Precipitador ESP O produto calcinado e ainda parte do material n o calcinado percorrem uma s rie de dutos e ciclones onde h uma constante sele o granulom trica e as part culas consideradas finas s o redirecionadas a outros ciclones para reclassifica o Caso n o esteja dentro das especifica es do referido produto esse material fino coletado por um precipitador eletrost tico que se constitui no equipamento de controle de emiss es desta fase do processo e que se bem dimensionado e operado garante as baixas emiss es do processo Al m do material particulado as emiss es atmosf ricas cont m os gases resultantes da combust o do combust vel utilizado normalmente leo combust vel BPF 2 3 Tipos de f brica Em 2009 57 4 do alum nio prim rio produzido no Brasil foi produzido em f bricas que utilizam a tecnologia de anodos pr cozidos V
58. ncontra o estabelecimento 59 ANN Perfil do volume de produ o das f bricas brasileiras existentes Em 2009 as f bricas com tecnologia de anodos pr cozidos com volumes de produ o acima de 120 000 tpa representaram cerca de 57 8 do volume de produ o de alum nio prim rio no Brasil De acordo com a proposta acima estas f bricas adotar o a partir de 2012 o mesmo padr o de emiss o de f bricas novas de alum nio prim rio fixados pela Resolu o Conama n 382 utilizando o total de emiss es para verifica o da conformidade com os limites m ximos de emiss o conforme item 8 3 3 As f bricas com tecnologia Soderberg com volume de produ o menores que 120 000 tpa representando 13 da produ o de alum nio prim rio no Brasil em 2009 s o f bricas com carga de emiss o muito menores que as f bricas existentes com capacidade de produ o acima de 120 000 tpa Estas f bricas s o mais antigas e precisam de mais tempo para adequar suas pr ticas operacionais e realizar os investimentos necess rios a fim de atingirem os limites de emiss o propostos A nica f brica de alum nio com tecnologia Soderberg com capacidade acima de 120 000 tpa tem um TAC Termo de Ajustamento de Conduta assinado com o rg o de Controle Ambiental Estadual que prev a instala o de tratamento de gases e emiss es fugitivas de todas as linhas de fornos Fig 8 8 Investimentos realizados para atendimento das legisla e
59. ntos de opera o e manuten o que ser o discutidos na pr xima se o Quando o volume de emiss es de uma instala o de redu o de alumina excede a capacidade de recep o da bacia a rea onde o estabelecimento de produ o de alum nio prim rio se localiza justifica se a instala o de sistema de controle de emiss es secund rias Este sistema secund rio opera em conjunto com um sistema de controle prim rio para se reduzir a carga de emiss es das linhas de cubas conforme mostrado na Figura 3 6 O tratamento dos gases coletados pelo sistema de controle secund rio feito por lavagem mida dos gases A efici ncia de remo o de fluoreto total nos sistemas de controle de emiss es secund rias varia de 50 a 80 37 FS Como em todo sistema mido de lavagem os contaminantes s o removidos do sistema e devem ser neutralizados gerando neste processo um res duo s lido que deve ser disposto convenientemente O fluxograma de um sistema de neutraliza o de um sistema secund rio de lavagem mida de gases semelhante ao sistema de neutraliza o de um sistema prim rio de lavagem mida de gases e mostrado na Figura 3 5 Fig 3 6 Fluxograma t pico de um sistema de lavagem de gases de emiss es prim rias e secund rias de uma sala de cubas Para atmosfera Para atmosfera TANQUE ALUMINA REAGIDA TANQUE ALUMINA FRESCA gt Gases dasal
60. o e das instala es de novos equipamentos a fim de atingirem os limites m ximos de emiss o propostos Os rg os estaduais de meio ambiente no processo de renova o de licen as ambientais destes estabelecimentos poder o mediante decis o fundamentada e no caso de a capacidade de suporte da bacia a rea da regi o ser excedida determinar limites de emiss o mais restritivos 62 ANN 9 DOCUMENTOS DE REFER NCIA 9 1 9 2 9 3 9 4 Environmental Aspects of Aluminum Smelting UNEP Industry Environment Review Series Volume 3 1981 Primary Aluminum Industry Technical Support Document Proposed MACT Standards U S Environmental Protection Agency Office of Air Quality Planning and Standards Emission Standards Division July 1996 BACKGROUND REPORT AP 42 SECTION 12 1 PRIMARY ALUMINUM Prepared for U S Environmental Protection Agency OAQPS TSD EIB Research Triangle Park NC 27711 November 12 1998 Pacific Environmental Services Inc P O Box 12077 Research Triangle Park NC 27709919 941 0333 Environmental Protection Agency 40 CFR Parts 9 60 and 63 National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants for Source Categories National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants for Primary Aluminum Reduction Plants Final Rule 9 5 AlcanPrimary Metal British Columbia Annual Environmental Report 2006 63 ANN ANEXO DEFINI O DE TERMOS UNIDADES DE MEDIDAS E FORMA OBRIGAT RIA DE E
61. o ou a crit rio do rg o ambiental licenciador um valor mais restrito Esse fator deve ser utilizado para o c lculo das emiss es resultantes do forno de cozimento de anodos Para o caso de f brica de anodo independente ou com produ o al m do consumo das linhas de redu o associadas esse fator deve ser utilizado na obten o do valor da emiss o ponderada por tonelada de metal DEFINI ES DE TERMOS ADICIONAIS USADOS NESTE DOCUMENTO a Cubas de anodos pr cozidos s o cubas que utilizam m ltiplos anodos que s o moldados e cozidos em outras instala es antes do seu consumo nas cubas b Cubas de anodos Soderberg s o cubas que utilizam um nico e cont nuo anodo que moldado e cozido in situ Podem ser do tipo HSS ou VSS c CWPB Center Worked Prebaked s o cubas de anodos pr cozidos para redu o de alumina para produ o de alum nio prim rio em que a alimenta o de alumina feita pelo centro da cuba d Emiss es prim rias as emiss es que saem do sistema de controle prim rio e Emiss es secund rias emiss es fugitivas que n o s o capturadas pelo sistema de controle prim rio e que s o emitidas atrav s do lanternim das salas de cubas f HSS Horizontal Stud Soderberg Cubas de pinos horizontais para redu o de alumina usando o processo Soderberg para produ o de alum nio prim rio no qual a corrente el trica introduzida no anodo por barras de a o pinos inseridas na latera
62. o processo de produ o da capacidade de produ o de cada cuba e do sistema de controle de emiss es utilizado para controle prim rio e secund rio 5 3 Consumo de energia Nas cubas HSS que necessitam de uma vaz o muito alta por cuba para manter a superestrutura sob press o negativa e seu alto n vel de capta o de emiss es o sistema de exaust o prim rio projetado para garantir uma vaz o por cuba acima de 80 Nm min Isto resulta por exemplo em uma instala o para 168 cubas de 6 exaustores com capacidade de 240 000 Am h cada Uma instala o deste tipo consome cerca de 20 000 MWh por ano ou 735 kwh t Al ano J uma linha de cubas VSS cujo sistema de controle prim rio exige uma vaz o muito menor que a utilizada em cubas HSS tem um consumo de energia somente de cerca de 110 kwh t Al ano 6 CUSTOS DE CONTROLE DAS EMISS ES E MONITORAMENTO 6 1 Custo de capital para controle das emiss es prim rias O custo de capital para controle das emiss es prim rias fun o do tipo da tecnologia de cubas usada no processo de produ o da capacidade de produ o de cada cuba e do sistema de controle de emiss es utilizado para controle prim rio Para uma sala de cubas com tecnologia HSS cujo sistema t pico de exaust o foi descrito no item 5 3 para instala o de um sistema de controle prim rio do tipo de leito fluidizado foi estimado um custo de R 1 500 t Al ano Este valor pode variar conforme a capacidade
63. ograma de um sistema de lavagem a seco de gases utilizando a tecnologia de leito fluidizado seguido de filtros manga Para atmosfera lt TANQUE ALUMINA FRESCA Emiss es do lanternim A TANQUE ALUMINA REAGIDA o Sala de cubas Alumina gt Lavador de gases a seco com leito fluidizado Emiss es prim rias Z Ar para ventila o CI Exaustor Gases da cuba Os dois tipos de lavador a seco utilizam filtros de mangas para remover a alumina reagida e outras part culas em suspens o no g s ap s a passagem pelo leito fluidizado Par metros importantes que afetam a efici ncia da alumina na adsor o de fluoreto gasoso incluem a vaz o de alumina o grau de mistura entre a alumina e o gas e o tempo de contato da alumina com o g s A taxa de recircula o a rea superficial da alumina a umidade e o teor de s dio da alumina tamb m afetam a adsor o de fluoreto gasoso 3 3 2 Lavadores midos 35 FS Estes lavadores funcionam com uma queda de press o relativamente baixa Consequentemente as efici ncias de remo o de materiais particulados s o muito inferiores aquelas observadas para os lavadores a seco Os lavadores midos removem os contaminantes do processo e estes n o retornam para a cuba gerando res duos que devem ser dispostos ou reciclados em outros processos de maneira ambientalmente adequada Nos lavadores a seco
64. om anodos pr cozidos e opera de 180 369 kA Em 2007 3858 cubas AP30 operavam no mundo produzindo 3 7 milh es de toneladas de aluminio ano cerca de 9 da produ o mundial Esta cuba pode produzir at 2 7 t cuba dia A curva de custo de capital por cuba instalada ilustrada na Figura 7 1 tirada do site da empresa Rio Tinto Alcan mostra que o menor custo por cuba instalada ocorre com uma produ o da ordem de 400 000 tpa de alum nio o que indica que este o m dulo m nimo econ mico para suportar os custos de controle de emiss es para fontes novas 51 ANN Fig 7 1 Curva de custo de capital por cuba instalada na tecnologia AP30 Produ o kt ano 360 kt ano Custo de capital cuba instalada US t 150 300 N mero de cubas por linha 8 PROPOSTA DE PADR ES DE EMISS O PARA F BRICAS EXISTENTES NO BRASIL 8 1 Limites de emiss o para f bricas existentes no Brasil No Brasil somente o INEA RJ antiga Feema publicou requisitos legais sobre licenciamento e padr es de emiss o especificamente para f bricas de alum nio de anodos pr cozidos e DZ 0523 R 3 Diretriz para licenciamento de ind strias que produzem alum nio prim rio pelo processo de redu o eletrol tica em cubas do tipo anodo pr cozido Aprovada pela Delibera o CECA n 649 de 16 de maio de 1985 Publicada no DOERJ de 03 de junho de 1985 e NT 521 R 3 Padr es de emiss o para ind strias que produzem alum nio
65. ovas e de linhas de cubas que foram desligadas por um longo per odo de tempo O tempo proposto de 180 dias ap s a partida para as linhas de cubas existentes serem colocadas em situa o normal e terem suas emiss es comparadas com os limites m ximos de emiss o estabelecidos pelos rg os estaduais de controle em sua licen a de opera o As unidades auxiliares n o t m a mesma complexidade de partida das linhas de cubas e podem operar em condi es normais ap s 45 dias de repartida ap s um longo desligamento O empreendedor deve emitir um aviso pr vio de repartida da linha de cubas e equipamentos auxiliares que foram desligados Ele deve tamb m assegurar que os equipamentos de controle de emiss o estejam em funcionamento al m de tomar todas as medidas necess rias para minimizar as emiss es durante o processo de partida das cubas e equipamentos auxiliares 3 7 1 Parada e repartida de um catodo de cuba que foi reconstru do Como foi visto na se o 2 4 uma cuba formada por um anodo e por um catodo Uma linha de cubas formada por uma quantidade de cubas que pode variar entre 90 e 240 ou mais cubas O anodo consumido durante a vida da cuba e reposto continuamente no caso da tecnologia Soderberg ou trocado ao fim de sua vida til por novos anodos como o caso da tecnologia de anodos pr cozidos No caso do catodo tanto na tecnologia Soderberg quanto na de anodos pr cozidos existe um desgaste du
66. que pode utilizar g s natural leo diesel biodiesel ou leo combust vel para alimentar os queimadores da se o de cozimento a uma temperatura aproximada de 1200 C por um per odo de cerca de 15 dias Fig 2 7 Forno de Cozimento de Anodos Se o Longitudinal Insufladores Exaust o Queimadores Ai Inje o de Ar Fluxo de gases E Se es do Forno Kerman eH Pr aquecimento Cozimento Resfriamento gt Fig 2 8 Perspectiva esquematica do forno de cozimento de anodos Manifold de Exaust o Queimadores M veis Resfriamento Inje o de Ar As emiss es de tais fornos s o constitu das de gases da combust o material particulado e fra o de fluoretos residuais de banho eletrol tico que permanecem nos restos de anodos gastos que s o reutilizados no processo de fabrica o de novos blocos A redu o de tais concentra es d se fundamentalmente pela limpeza dos anodos gastos com a m xima remo o poss vel de restos do mencionado banho O controle das emiss es de particulados ocorre pelo controle da efici ncia do processo de combust o A boa efici ncia de combust o garante a boa pr tica de limpeza dos anodos gastos produzindo se baixas emiss es 13 FS 2 2 4 Calcina o da alumina A calcina o a etapa final da obten o de alumina Tem como objetivo principal a convers o do hidrato em uma mistura cristal
67. rante a opera o da cuba que pode variar de alguns dias a cerca de 7000 dias mais tipicamente entre 2 000 a 7 000 dias A vida do catodo depende do seu projeto da t cnica de constru o da capacidade de produ o da cuba dos tipos de mat rias primas utilizadas etc No final da vida do catodo os blocos de carbono que comp em a parte condutora que est em contato com o alum nio l quido se desgastam e h o in cio de desgaste das barras coletoras pelo alum nio fundido que leva contamina o do alum nio produzido pelo ferro existente nas barras coletoras Nestas condi es que podem ser alcan adas logo ap s a partida da cuba por defeito de constru o a cuba deve ser desligada e o catodo reformado ou substitu do 43 ANN Quando a cuba retirada de produ o para reforma do catodo ela fica fora da linha de produ o por um per odo de 5 a 15 dias dependendo do tamanho da cuba e das pr ticas operacionais utilizadas para reparo ou reconstru o do catodo O processo de repartida da cuba cujo catodo foi reformado ou reconstru do segue a mesma sequ ncia de partida de uma linha de cubas referida no item anterior e banho eletrol tico deve ser retirado de uma outra cuba em funcionamento e adicionado ao novo catodo adi o de alum nio l quido ap s 24 horas da adi o do banho e constru o do lastro de alum nio em o que alum nio n o retirado da cuba apesar de as outras mat rias primas serem
68. s estaduais existentes Empresas US hist rico Empresa A 9 459 762 Empresa B 85 200 000 Empresa C 58 829 257 Empresa D 380 000 000 Empresa E 62 000 000 Total 595 489 019 60 ANN Fig 8 9 Investimentos a serem realizados para atingir os limites de emiss o atmosf rica propostos em um per odo de 10 anos Empresas US Empresa A n d Empresa B 49 500 000 Empresa C 94 413 000 Empresa D n d Empresa E 30 000 000 Total 173 913 000 n d n o dispon vel Fig 8 10 Ganhos ambientais resultantes da aplica o dos limites de emiss o atmosf rica propostos baseados nas emiss es atuais Redu o Empresas Par metro oe emiss es atuais MATERIAL PARTICULADO n d EMPRESA A FLUORETO TOTAL n d MATERIAL PARTICULADO 65 EMPRESA B FLUORETO TOTAL 74 MATERIAL PARTICULADO n d EMPRESA C FLUORETO TOTAL n d MATERIAL PARTICULADO n d EMPRESA D FLUORETO TOTAL n d MATERIAL PARTICULADO 70 EMPRESA E FLUORETO TOTAL 75 n d nao disponivel 61 ANN Fixa o dos limites de emiss o a serem alcan ados em 2020 A fixa o dos limites de emiss o conforme proposto se justifica pelos seguintes motivos 1 As f bricas de alum nio prim rio existentes ter o inicialmente de adequar seus sistemas de monitoramento s normas a serem estabelecidas pelo CONAMA para estas f bricas Elas devem
69. s Haste do Anodo Pr hacia Alimentador de Alumina Material de Cobertura Crosta Lateral Anodo Pr Cozido Banho de Criolita Barramento El trico 6 j a a Aluminio Liquido Catodo de Carbono Barra Coletora Tijolos Refrat rios Cuba de A o Existem dois tipos de cubas de anodos pr cozidos as cubas de anodos pr cozidos alimentadas centralmente CWPB e as cubas trabalhadas lateralmente SWPB no que se refere ao modo de alimenta o de alumina se realizado na por o central da cuba ou ao longo das duas laterais A alimenta o lateral envolve a abertura das coifas e a quebra da crosta solidificada do banho para permitir a adi o da alumina Estas opera es causam consider veis aumentos nas emiss es fugitivas e todas as novas f bricas e as existentes no Brasil n o utilizam esta tecnologia Uma vantagem adicional da tecnologia prebaked usada nas f bricas existentes no Brasil a utiliza o de alimentadores autom ticos pontuais de alumina point feeders localizados na por o central da cuba os quais combinados com o controle computadorizado do processo tornam poss vel manter a composi o do banho eletrol tico est vel e portanto estabilizam as condi es do processo Esta combina o denominada Point Feeder Prebake PFPB como mostrado na Figura 2 16 acima As cubas de anodos pr cozidos embora utilizem o mesmo processo eletrol tico das cubas de anodos Soderberg
70. s sob as novas condi es de produ o O volume de emiss es de uma cuba ocorre em fun o do tamanho da cuba cuja vari vel principal a efici ncia de capta o das emiss es O tamanho de uma cuba est diretamente relacionado com o volume de produ o considerando cubas com a mesma densidade de corrente O relat rio operacional que usado para o c lculo da produ o tem regras espec ficas para calcular a produ o m dia de uma linha de cubas e fornece os dados para se calcularem as emiss es espec ficas de um ciclo de produ o O c lculo do volume de produ o requerido pelos m todos de amostragem de chamin s e lanternim dos edif cios das salas de cubas Tanto durante os experimentos com novos n veis de corrente el trica quanto com ajustes de corrente para adequar os custos de produ o os procedimentos operacionais garantem a manuten o da efici ncia de coleta e da efici ncia dos equipamentos de controle de emiss es t picos de cada tecnologia de modo a garantir a emiss o da linha de cubas dentro dos limites m ximos fixados em sua licen a de opera o 45 ANN 4 OP ES DE CONTROLE DE EMISS ES E MONITORAMENTO DO PROCESSO DE REDU O DA ALUMINA No que se refere a como as f bricas que utilizam tecnologia de Anodos pr cozidos poder o atender aos padr es para fontes novas CONAMA n 382 2006 foram desenvolvidos estudos apenas para f bricas existentes da ind stria brasileira de al
71. ss es os operadores das salas de cubas devem prestar toda a aten o na manuten o dos sistemas de capta o reparando os quando necess rio e efetuando a abertura dos sistemas de enclausuramento somente quando estritamente necess rio A efici ncia na captura das emiss es e ainda na das emiss es secund rias que eventualmente escapem atrav s do lanternim fun o da qualidade do controle da quantidade e dura o da interven o dos operadores na abertura do enclausuramento e da selagem das cubas Estes fatores est o sob o controle direto da opera o da sala de cubas 3 5 5 Procedimentos operacionais para controle de emiss es V rias f bricas desenvolveram procedimentos operacionais para controlar as emiss es Estes procedimentos incluem limites ao n mero de cubas que podem ser abertas a qualquer momento inspe es peri dicas dos sistemas de capta o de emiss es e substitui o ou reparo dos dispositivos de coleta 3 5 6 Oportunidades para preven o da polui o Como as emiss es secund rias s o as principais fontes das emiss es totais do processo as f bricas t m na execu o das melhores pr ticas operacionais de manuten o dos equipamentos e melhorias dos equipamentos oportunidades para reduzir a sa da de emiss es secund rias e assim melhorar o controle das mesmas 3 6 Situa es transit rias de opera o partida paradas etc A Resolu o Conama 382 no seu Art 5 2 item
72. stemas prim rios A es para melhorar a veda o ou pr ticas operacionais que reduzam o n mero e a dura o dos servi os nas cubas podem minimizar as emiss es prim rias e t m um efeito muito importante sobre o total de emiss es das salas de cubas Por exemplo uma perda de apenas um por cento na efici ncia de capta o pode aumentar as emiss es totais de 30 a 90 dependendo da efici ncia inicial por causa da alta efici ncia dos sistemas de controle das emiss es prim rias Portanto o controle das emiss es e a efici ncia devem ser discutidos simultaneamente para as emiss es prim rias e as secund rias 3 2 M todos de capta o de emiss es das cubas Os sistemas de captura utilizados nas cubas de redu o da alumina n o podem enclausurar totalmente a cuba em todos os momentos porque as cubas devem ser abertas de per odos em per odos para se adicionar alumina e outras mat rias primas para troca de anodos ou pinos de anodos para cancelar efeitos an dicos e para remover o alum nio produzido 30 ANN Na tecnologia Soderberg existem diferen as entre a concep o das cubas de pinos horizontais e verticais no projeto de capta o taxas de exaust o e efici ncia de capta o Consequentemente cada tipo de cuba apresenta suas caracter sticas pr prias de capta o de emiss es As Figuras 2 13 a 2 16 mostram o arranjo para cada tipo de cuba e ilustram algumas das diferen as entre os sistemas de capta o
73. tral 95 99 PFPB Prebake Point Feeder Dependendo da composi o qu mica do banho e de outros fatores a melhor temperatura de funcionamento da cuba est entre 940 C e 985 C Nesta gama de temperaturas a alumina contida no banho varia de 3 a 10 Quando a concentra o de alumina no banho cai para cerca de 2 a resist ncia do banho aumenta bastante principalmente por causa de uma pel cula de g s que envolve o anodo A voltagem da cuba aumenta de cerca de 4 5 volts para 20 a 40 volts O fen meno conhecido como o efeito an dico e logo que ocorre a crosta do banho 19 PS eletrol tico da cuba deve ser quebrada para que mais alumina seja adicionada cuba retornando ao seu funcionamento normal A cada 1 ou 2 dias o alum nio fundido removido do fundo da cuba por uma t cnica de sinfonamento a v cuo Ver Figura 2 18 Fig 2 15 Cuba Soderberg com Pinos Horizontais HSS Camisa do compartimento de pasta Pasta fluida pas Porta de Ferro U enclausuramento removiveis da cuba pino do anodo Alumina Escape de gases Crosia SEES 25555 UA mm 7777777077 HHT IT E AGA A gt gt Carca a de N a o Isolamento Revestimento Nunaq t rmico de carbono a Barra coletora cat dica 20 FS Fig 2 16 Cuba de Anodos Pr Cozidos com Alimenta o Central por meio de Point Feeders PFPB _ Controle do Anodo Silo de Alumina Coifas Laterai
74. u o de alum nio com a tecnologia de cubas com anodos pr cozidos Recebimento e Embarque Prepara o da Pasta de Anodo Emiss es Emiss es Anodos Gastos Butts 10 ANN 2 2 3 Fabrica o e cozimento de anodos no processo de cubas com anodos pr cozidos Ao contr rio do que ocorre nas plantas que utilizam cubas com tecnologia de anodos Soderberg nas quais a pasta an dica constitu da por briquetes crus cozida na pr pria superestrutura da cuba eletrol tica no caso das plantas de anodo pr cozido s o preparados blocos an dicos que ap s a prensagem s o cozidos em um forno espec fico antes de os mesmos serem instalados nas cubas O coque e o Piche componentes do anodo s o basculados em tremonhas independentes e direcionados para os silos de armazenamento Em seguida o coque britado e peneirado para sua classifica o em quatro fra es denominadas agregado seco O agregado seco pr aquecido e misturado com piche em misturadores cont nuos para a forma o da pasta an dica sob uma temperatura em torno de 165 C e segue por meio de uma correia transportadora at a prensa compactadora A referida prensa o equipamento respons vel pela conforma o do bloco an dico Este processo ocorre em tr s est gios a Pesagem a quantidade de pasta para produzir um bloco aproximadamente 1 tonelada dosada em um dos moldes b Vibro compacta o o equipamento
75. um nio prim rio com tecnologia Soderberg para representar diferentes tipos de unidades de produ o dispositivos de controle e taxas de produ o O tipo de tecnologia de produ o importante para a previs o de impactos porque isto afeta a composi o e a quantidade de emiss es bem como a escolha do dispositivo de controle e a maneira como ele projetado e operado 4 1 Instala es para redu o de alumina com tecnologia Soderberg A ind stria brasileira de alum nio prim rio com tecnologia Soderberg atualmente composta por 16 linhas de cubas localizadas em 4 f bricas Existem 13 linhas de cubas com tecnologia VSS e 3 linhas de cubas com tecnologia HSS A taxa de produ o destas f bricas ver Figura 2 1 baseada no volume de produ o de 2009 varia conforme dois grupos distintos e Uma f brica com nove linhas de cubas com tecnologia VSS com volume de produ o acima de 120 000 tpa representa 29 6 da produ o brasileira e As outras f bricas com volume de produ o menor que 120 000 tpa representam 13 da produ o brasileira e operam 7 linhas de cubas sendo 4 linhas com tecnologia VSS e 3 linhas com tecnologia HSS totalizando 862 cubas eletrol ticas fornos 4 2 Op es de controle de emiss es das instala es existentes 4 2 1 Instala es de redu o de alumina As op es de controle das emiss es para as f bricas brasileiras de produ o de alum nio prim rio existentes incluem a

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