ETALG: entenda o valor de seu subproduto e como isso afeta a economia das usinas

Por Cíntia Zanca, Engª Técnica Química; Analista de Laboratório da PROGT Industrial

A partir dos nossos posts sobre a Estação de Tratamento de Lavagem de Gases, já podemos compreender do que se trata uma ETALG, para que serve, e qual o seu funcionamento. Vimos também, que além da recuperação da água dos lavadores de gases das caldeiras de uma usina sucroenergética, a ETALG gera um subproduto no mínimo importante para o atual momento em que vivemos. 

Desde o dia 24 de fevereiro ocorre a guerra da Rússia contra Ucrânia, onde um dos motivos é a possibilidade de adesão da Ucrânia à aliança militar. Mas afinal, o que esse assunto tem a ver com o tema que viemos discutir nesse post? Calma! Já vou explicar.

O Brasil hoje é o quarto maior consumidor de fertilizantes do mundo, ficando atrás somente da China, índia e Estados Unidos. No total, o Brasil importa 85% dos fertilizantes que utilizamos, sendo 23% importações da Rússia. Com isso, a invasão da Ucrânia pela Rússia pode afetar o agronegócio brasileiro. 

De acordo com o pesquisador da Embrapa, José Carlos Polidoro “O solo brasileiro precisa muito de fertilizantes porque ele é naturalmente pobre em nutrientes”. O mesmo ainda destacou que a soja, junto ao milho, a cana-de-açúcar e o algodão, absorvem mais de 90% do fertilizante produzido ou importado no Brasil. 

A preocupação que fica é, se o Brasil realmente depende dos fertilizantes russos, e se existem outras fontes de importação, caso o comércio com a Rússia seja interrompido. De acordo com a ministra da Agricultura, Tereza Cristina, não há motivo para pânico em relação à oferta de fertilizantes, e que o país tem alternativas no mercado para recorrer.

Em 2020, a procura por fertilizantes aumentou 12% em relação a 2019, e em 2021 aumentou novamente para 14%. Esse aumento refletiu nas importações de fertilizantes proveniente da Rússia, que passou de US$ 1,8 bilhão em 2020 para US$ 3,5 bilhões em 2021, o que corresponde à R$ 18 bilhões. 

E a produção nacional de fertilizantes, pode ajudar?

Voltando nosso raciocínio para a ETALG, o subproduto formado após a lavagem dos gases é a cinza, um resíduo sólido gerado por meio da combustão da biomassa, que se classifica em fuligem, cinzas geradas no interior da caldeira, e cinzas volantes, que são partículas finas transportadas junto com o processo de combustão. Com as cinzas produzidas, formam-se as tortas, essas tortas podem substituir, em partes, a adubação com fertilizantes, o que proporciona controle ambiental e economia na adubação de canaviais. Mas qual seriam os procedimentos para formação dessa torta, e quais os impactos desses subprodutos?

As cinzas possuem composição e morfologia diferentes, pois alguns parâmetros como temperatura, tempo de combustão e percentual de umidade interferem na sua geração. Em relação a morfologia, existem três tipos de partículas que fazem parte da sua combustão: 

-   Materiais lignocelulósicos, também denominados de carbonos não queimados, estão associados com a quantidade de umidade do bagaço de cana na combustão, podendo derivar cinzas com qualidade. 

-   As cinzas têm 60% de partículas de silicato e dióxidos de silicato em sua composição, oriundo da areia e quartzo vindo da lavoura, que se fixa na cana-de-açúcar mesmo após a lavagem e o processo de combustão.

-   32% da composição das cinzas é comumente em forma de cenosfera, uma esfera livre, inerte e oca. Essa cenosfera é formada durante o processo de combustão e são compostas basicamente por: óxido de potássio, óxido de magnésio, pentóxido de fósforo e óxido de cálcio. 

Aproximadamente, a moagem de 1 tonelada de cana-de-açúcar gera 250 kg de bagaço, e a combustão desses 250 kg gera 25 kg de cinzas. Em relação a sua composição, as cinzas têm em torno de 85,5% de dióxido de silício, com existência de cálcio, alumínio, fósforo, potássio e ferro em menor proporção.

Tabela 1 - Composição química dos resíduos de cinzas de bagaço de cana:

Fonte: Adaptado de Fernandes (2019)

Após a recuperação da água limpa no sistema ETALG, a água suja, onde estão presentes as cinzas, passa por um filtro esteira. Após a passagem pelo filtro, as cinzas saem em forma de torta, pronta para servir como fertilizante nos campos. 

Nessa ocasião, o filtro esteira se faz mais eficiente do que o filtro rotativo, pois oferece aumento de produção, visto que sua área de filtração é significativamente maior quando comparada a outros modelos de filtro, o que garante alta taxa de desidratação com baixo custo para instalação, manutenção e operação. 

A operação do filtro esteira segue de maneira que a polpa fique uniformemente depositada pela caixa de alimentação sobre o tecido filtrante, que será transportado pela esteira. Nesta etapa, a caixa de vácuo exerce a desidratação da torta que poderá ser depositada em pilhas, caminhões, caçamba, etc.

Em relação a obtenção da torta de filtro proveniente da filtração do caldo de cana, também houve uma substituição de equipamento, onde o filtro rotativo foi trocado pela prensa desaguadora. 

No passado, a colheita da cana-de-açúcar era feita manualmente, os canavieiros queimavam a palha antes da colheita pois facilitava o corte. A queima tornava as plantas mais quebradiças, o que maximizava a capacidade do corte e reduzia o tempo de colheita, porém, essa prática foi interditada pela lei paulista nº 4.446/03 que proíbe a queima da palha da cana-de-açúcar.

A partir dessa prática, surgiu o corte mecanizado, onde houve uma redução de cerca de 20% dos custos de produção comparado ao corte manual. Outra vantagem desse método, é a distribuição da cana no transporte, pois as máquinas dividem a cana em colmos, o que não existia na colheita manual. 

Mas como nem tudo são flores, com a ausência da queima da palha na pré-colheita o corte de base mecanizado “contamina” a cana, fazendo com que as impurezas (terra, palha, etc.) se junte a ela. Tal ação afetou as usinas sucroenergéticas no que se diz respeito ao tratamento da água de lavagem da cana e formação da torta de filtro.

Com a presença de mais impurezas, a tendência de decantação era maior, fazendo com que tivessem que adaptar cada vez mais o filtro rotativo para que ele fosse capaz de homogeneizar o lodo, conseguir filtra-lo e gerar uma torta uniforme. 

Com isso, o filtro rotativo foi ficando economicamente inviável, pois com a economia nos custos do corte mecanizado, teriam que compensar em adaptações ao filtro rotativo. Com isso, outra opção foi vista como solução: a prensa desaguadora. 

A prensa desaguadora possui três estágios de filtração: o primeiro é a filtração por gravidade, o segundo é o desaguamento forçado por vácuo, e por fim uma força mecânica maior para o desaguamento final e formação da torta. 

A torta proveniente da filtração do caldo de cana também possui nutrientes, assim como a torta de cinzas da ETALG, sendo empregada na adubação como fertilizantes. A mesma possui em torno de 1,2 a 1,8% de fósforo, e aproximadamente 70% de umidade, o que certifica o brotamento da cana. Além do mais, possui grande concentração de cálcio e nutrientes, que auxilia no crescimento da cana e reduz a chance de intoxicação por alumínio. 

Seria exagero dizer que a torta de filtro proveniente da ETALG e da filtração do caldo de cana conseguiriam substituir os fertilizantes, porém, seus nutrientes juntamente com uma complementação mineral seriam de grande utilidade na possibilidade de termos que “lutar com nossas próprias armas”.

A PROGT fornece o dimensionamento e montagem de todos os filtros citados no nosso post, assim como a tecnologia do sistema ETALG, e todas as manutenções necessárias em todos os nossos equipamentos. Contamos também com uma tecnologia que permite combinar o subproduto da ETALG e da filtração do caldo para uma melhor eficiência da torta no campo. 

Nossa equipe de atendimento está sempre preparada e treinada para auxiliar em quaisquer dúvidas. Entre em contato conosco e solicite um orçamento!

REFERÊNCIAS

CARRANÇA, Thais. Guerra na Ucrânia: por que o Brasil depende tanto dos fertilizantes da Rússia? 2022. Disponível em: https://economia.uol.com.br/noticias/bbc/2022/03/03/por-que-o-brasil-depende-tanto-dos-fertilizantes-da-russia.htm. Acesso em: 16 mar. 2022.

FERNANDES, Altair. Avaliação do Processo de Combustão da Biomassa (Bagaço De Cana) Para Valorização Das Cinzas Geradas. 2019. 103 f. Dissertação (Doutorado) - Curso de Engenharia Civil ., Universidade do Vale do Rio dos Sinos, São Leopoldo, 2019. Disponível em: http://www.repositorio.jesuita.org.br/bitstream/handle/UNISINOS/8145/Altair%20Fernandes_.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 14 mar. 2022.

FRANCISCO, Bruno. Filtração do Lodo para a Produção de Açúcar. 2018. https://www.linkedin.com/pulse/filtra%C3%A7%C3%A3o-do-lodo-para-produ%C3%A7%C3%A3o-de-a%C3%A7%C3%BAcar-bruno-francisco/?originalSubdomain=pt. Acesso em: 09 mar. 2022.

MENDES, Dânica Monique Alves et al. Análise do reaproveitamento da torta de filtro gerada nos processos produtivos de uma empresa do setor sucroenergético. Bambui: S.I, 2017. 6 p. Disponível em: https://sistemas.bambui.ifmg.edu.br/open_conference/index.php/jornadacientifica/jc2018/paper/viewFile/66/26. Acesso em: 14 mar. 2022.

ROSSETTO, Raffaella; SANTIAGO, Antonio Dias. ÁRVORE DO CONHECIMENTO Cana-de-Açucar. Disponível em: https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/CONTAG01_39_711200516717.html. Acesso em: 09 mar. 2022.

TRATAMENTO de cinza etalg. S.I: S.I, 2020. (2 min.), son., color. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=iVJFIA97BUQ. Acesso em: 12 mar. 2022.