Água é multifuncional na siderurgia e metalurgia e 96,5% recirculada
Por Cristiane Rubim
Edição Nº 108 - Janeiro/Fevereiro de 2021 - Ano 19
O uso da água é fundamental para uma série de aplicações nos sistemas produtivos das siderúrgicas e metalúrgicas. Essas indústrias utilizam água em vários de seus processos: para resfriamento, aquecimento, solubilização, limpeza e geração de energia
O uso da água é fundamental para uma série de aplicações nos sistemas produtivos das siderúrgicas e metalúrgicas. Essas indústrias utilizam água em vários de seus processos: para resfriamento, aquecimento, solubilização, limpeza e geração de energia (elétrica, térmica e química).
Os tipos de água usados pela indústria do aço é a água doce, a salobra e a salgada.
Enquanto a responsabilidade das estações de tratamento de efluentes hídricos na indústria, segundo a Equipe da Gerência Geral de Energia e Utilidades da Usiminas, é remover os contaminantes e enquadrar a água descartada de acordo com as normas legais para evitar danos aos corpos d’água e ao meio ambiente. Conforme a Equipe Técnica da Usiminas, os contaminantes são precipitados em faixa de pH, quebra da emulsão, digestão aeróbica, adsorção, absorção, sedimentação, floculação, filtração, adensamento etc.
E os resíduos gerados vão para reciclagem interna, comercialização ou são dispostos em aterros controlados.
Água doce
A água doce que abastece essas indústrias é captada em fontes superficiais ou subterrâneas; pela rede pública de água; e por reaproveitamento das águas pluviais. “A água doce é captada por estação de bombeamento própria, com outorga concedida pelos órgãos reguladores, diretamente de fontes naturais de rios, lagos, lençóis freáticos e represas” – relata Lucila Caselato, gerente de sustentabilidade do Instituto Aço Brasil, entidade que representa as empresas brasileiras produtoras de aço (siderúrgicas). Segundo ela, algumas unidades industriais não fazem a captação direta de água. Elas utilizam a rede de abastecimento local e pagam pelo recurso hídrico direto a essas concessionárias.
Pluvial
Outras empresas reaproveitam as águas pluviais. “Suas usinas ocupam áreas bem extensas e dispõem de edifícios com áreas de cobertura que funcionam como grandes coletores de água de chuva” – conta Lucila.
Salobra ou do mar
Se houver disponível na região onde a indústria se localiza, o uso de água do mar ou salobra é possível porque não traz prejuízo à qualidade do processo e tem impacto controlado sobre o ambiente. “Nesse caso, os processos consideram as condições ambientais da região, respeitando a outorga para captação de água e atentando às condições dos efluentes e descargas realizadas” – esclarece Lucila.
A água do mar ou salobra é utilizada em sistemas de resfriamento e não entra em contato com a água usada com outros elementos do processo produtivo. “Depois de utilizada, apenas a temperatura da água salobra/salgada é monitorada para ser devolvida ao corpo hídrico do qual foi captada. O uso da água salobra/salgada, quando disponível no local, reduz a demanda de água doce no processo produtivo, sendo esta direcionada para outras finalidades” – explica Lucila.
Resfriamento
De acordo com o Instituto Aço Brasil, são três os propósitos principais da utilização da água: resfriamento de produtos e equipamentos, limpeza e purificação de gases e condicionamento de materiais. A maior parte da água usada nas unidades industriais de produção de aço (siderúrgicas) é aplicada em processos de resfriamento. Os sistemas de resfriamento podem ser de contato direto e indireto:
A água de resfriamento com contato direto (quenching) é utilizada em:
• Tratamento de gás da coqueria: que aquece o carvão mineral a altas temperaturas em câmaras fechadas com saída apenas dos gases;
• Granulação das escórias de alto-forno: na fabricação de ferro-gusa, ferro liquefeito intermediário para a produção de aço. O gusa é produto da redução do minério de ferro, pelo coque ou carvão, e calcário em um alto-forno;
• Granulação das escórias de aciaria LD: na fabricação de aço;
• Forno elétrico a arco: reator metalúrgico que transforma sucata em aço de alta qualidade. O aço pode ser reciclado inúmeras vezes, porque ele consegue manter suas características originais. Reciclar a sucata de aço evita danos ao meio ambiente;
• Lingotamento contínuo: o aço fundido é solidificado em produto semi-acabado por um equipamento por dias sem interrupção em formato de tarugo, bloco, beam blank ou placa para laminação ou forjaria;
• Laminação a quente: fase inicial do processo de laminação em que o material é aquecido em temperatura elevada para desbaste dos lingotes ou placas fundidas;
• Decapagem ácida: remove oxidações, ferrugens, crostas de laminações e excesso de solda de peças. Essa etapa prepara superfícies metálicas para receber outro tipo de revestimento que fica mais resistente à corrosão, por exemplo;
• Laminação a frio: a fase final do processo de laminação faz o acabamento do material recebido da laminação quente de chapa grossa para espessura reduzida. As chapas de aço laminadas a frio são mais resistentes e maleáveis e têm acabamento diferenciado;
• Como make-up: para linhas de revestimento;
• Lavadores de gases para o tratamento dos gases da coqueria, da sinterização, do alto-forno, da aciaria, da decapagem e das operações de revestimento.
Água de resfriamento sem contato direto:
Não há contato direto da água com outros elementos do processo produtivo. Exemplos deste tipo de resfriamento: os trocadores de calor para tratamento de gases da coqueria, alto-forno, aciaria, fornos elétricos a arco, laminação a quente, laminação a frio, caldeiras, fornos de recozimento e as linhas de revestimento. A água de resfriamento indireto é descartada separada da água de processo. A água de processo necessita de tratamento antes de ser lançada nos corpos receptores.
Efluentes
A água utilizada nas operações de uma indústria de aço pode ser recirculada ou tratada para posterior lançamento em corpos hídricos. A maior parte da água usada circula novamente nas instalações e apenas uma pequena parte dela é devolvida aos rios. A seguir, a Tabela Métodos de Tratamento de Efluentes, do Instituto Aço Brasil, mostra os principais métodos de tratamento de efluentes utilizados no setor. Esses processos são essenciais para se evitar impactos aos corpos hídricos.
Os parâmetros físico-químicos são constantemente mensurados nas estações de tratamento de efluentes industriais e sanitários. “O objetivo é avaliar se estes parâmetros estão em conformidade com os padrões de qualidade estabelecidos pela legislação antes de serem lançados nos corpos receptores” – ressalta Lucila.
No monitoramento, segundo ela, é verificado o nível de impacto da captação e do lançamento sobre o corpo hídrico, incluindo parâmetros de: pH, temperatura, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO), entre muitos outros, de acordo com as características de cada processo.
Recirculação
Quase todas as linhas de produção de uma planta siderúrgica dispõem de centros de recirculação de água dedicados. Normalmente, o índice de recirculação de água ultrapassa 95%. “As plantas siderúrgicas captam um volume de água que corresponde apenas a 5% da sua necessidade total; sendo consideradas muito mais como usuárias do que consumidoras de água. Os custos estão atrelados a uma série de fatores e variam de uma planta para outra” – ressalta a Equipe da Gerência Geral de Energia e Utilidades da Usiminas.
Em 2019, foram recirculados 5 bilhões de metros cúbicos de água doce, o que corresponde a 96,5% de recirculação. Abaixo, os números de materiais e matérias-primas, alguns citados acima, ferro-gusa, sucata interna e externa, coque, entre outros, do Desempenho Ambiental em 2019, do Instituto Aço Brasil – Aço & Sustentabilidade 2020, incluindo a água doce captada e a água doce recirculada.
Contatos das empresas
Instituto Aço Brasil: www.acobrasil.org.br
Usiminas: www.usiminas.com