A Gestão De Efluentes Na Indústria Siderúrgica

 GESTÃO DE EFLUENTES NA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA: TECNOLOGIAS, PROCESSOS E SUSTENTABILIDADE

Augusto Lopes^[1];André Luiz^[2];João Ricardo Feliciano^[3];Nicolas Lerione^[4]

RESUMO

Este artigo aborda a gestão de efluentes líquidos na indústria siderúrgica, destacando a tipologia industrial, as tecnologias empregadas, o fluxograma produtivo, e as medidas de prevenção e redução da poluição. Também são discutidas alternativas de sistemas de tratamento de efluentes, critérios de decisão para a escolha do melhor sistema, e as referências bibliográficas e normas técnicas aplicáveis.

Palavras-chave: Efluentes industriais; tratamento de água; siderurgia.

ABSTRACT

This article addresses the management of liquid effluents in the steel industry, highlighting the industrial typology, employed technologies, production flowchart, and pollution prevention and reduction measures. Alternatives for effluent treatment systems, decision criteria for choosing the best system, and the applicable bibliographic references and technical standards are also discussed.

Keywords: Industrial effluents; water treatment; steel industry.

1.INTRODUÇÃO

A indústria siderúrgica desempenha um papel crucial na economia global, fornecendo materiais essenciais para a construção civil, fabricação de veículos e muitos outros setores.   Contudo, esse segmento industrial também é responsável por uma significativa geração de efluentes líquidos, que requerem uma gestão eficiente para minimizar impactos ambientais. Este artigo visa fornecer uma visão detalhada dos processos produtivos e das práticas de gestão de efluentes na siderurgia, com foco na tipologia da indústria, nas tecnologias empregadas, no fluxograma produtivo e nas medidas de prevenção e redução da poluição.      Além disso, discute alternativas de sistemas de tratamento de efluentes, critérios de decisão para a escolha do melhor sistema, e as referências bibliográficas e normas técnicas aplicáveis. 

2. CARACTERIZAÇÃO DE UM EMPREENDIMENTO DE INDÚSTRIA SIDERÚRGICA TÍPICO

        

2.1 TIPOLOGIA INDUSTRIAL.

A indústria siderúrgica produz aço a partir de minério de ferro ou sucata metálica, com produtos finais classificados em:

• Aços Longos: barras, perfis, vergalhões.
• Aços Planos: chapas, bobinas.
• Aços Especiais: utilizados em aplicações que exigem características diferenciadas, como resistência à corrosão.         

2.2 TECNOLOGIA EMPREGADA

Existem duas principais rotas tecnológicas na siderurgia:

2.2.1 Rota Integrada:

 Minério de Ferro: Matéria-prima básica.

 Alto-forno: Reduz o minério de ferro a ferro-gusa utilizando coque.

 Conversor LD (Linz-Donawitz): Transforma o ferro-gusa em aço por oxidação com injeção de oxigênio.

2.2.2 Rota de Reciclagem:

 Sucata Metálica: Matéria-prima reciclada.

 Forno Elétrico a Arco (EAF): Funde a sucata metálica para produzir aço.

3. FLUXOGRAMA PRODUTIVO

O processo produtivo na siderurgia pode ser descrito pelas seguintes etapas:

3.1 Preparação das Matérias-Primas:

• Minério de Ferro: Britagem e peneiramento.
• Carvão: Produção de coque em fornos de coqueificação.

3.2 Redução do Minério de Ferro:

• Alto-forno: Produção de ferro-gusa e escória como subproduto.

3.3 Refino do Ferro-Gusa:

• Conversor LD: Produção de aço líquido.

3.4 Forno Elétrico a Arco (para reciclagem):

• Fusão da Sucata Metálica.

3.5 Lingotamento:

• Lingotamento Contínuo: Produção de placas, tarugos ou blocos de aço.

3.6 Laminação:

• Laminação a Quente e a Frio: Transformação em chapas, bobinas, e perfis.

3.7 Acabamento:

 Tratamentos Térmicos: Normalização, recozimento.

 Revestimentos: Galvanização, pintura.

 Corte e Dobramento: Personalização dos produtos finais.

4. FLUXOGRAMA COM OS PONTOS DE ENTRADA DE ÁGUA E GERAÇÃO DE EFLUENTES LÍQUIDOS COM BALANÇO HÍDRICO

4.1 PONTOS DE ENTRADA DE ÁGUA:

 Captação de Água Bruta: De rios e lagos.

 Água Industrial: Usada em torres de resfriamento e sistemas de lavagem.

 Água para Caldeiras: Para geração de vapor.

4.2 PROCESSOS PRODUTIVOS E GERAÇÃO DE EFLUENTES

4.2.1 Alto-forno

 Entrada de Água: Resfriamento de gases.

 Geração de Efluentes: Água de lavagem de gases com alta carga de particulados.

4.2.2 Conversor LD

• Entrada de Água: Resfriamento do aço.
• Geração de Efluentes: Água de lavagem de gases com metais pesados.

4.2.3 Forno Elétrico a Arco

• Entrada de Água: Resfriamento do forno.
• Geração de Efluentes: Água de resfriamento com contaminantes térmicos.

4.2.4 Laminação

• Entrada de Água: Resfriamento dos rolos e lubrificação.
• Geração de Efluentes: Água com resíduos de óleo e graxa.

4.2.5 Balanço Hídrico (Exemplo)

• Captação de Água: 100%
• Uso Industrial: 80%
• Evaporação e Perdas: 20%
• Efluentes Gerados: 60%
• Tratamento e Reuso: 50%
• Descarte Final: 10%

5. Medidas de Prevenção/Redução da Poluição por Efluentes Líquidos

5.1 Medidas de Prevenção/Redução

• Circuitos Fechados de Água: Redução na captação e geração de efluentes.
• Tratamento Primário e Secundário: Remoção de sólidos suspensos e matéria orgânica.
• Tratamento Avançado: Remoção de metais pesados e compostos orgânicos.
• Reuso de Água: Implementação de sistemas de reuso em processos industriais.
• Monitoramento e Controle: Sistemas de monitoramento contínuo da qualidade da água.

5.2 Caracterização Quali-Quantitativa dos Efluentes

• Efluentes de Resfriamento: Baixas concentrações de poluentes, alta carga térmica.
• Efluentes de Lavagem de Gases: Elevada carga de particulados, metais pesados.
• Efluentes de Decapagem: Alta acidez, íons metálicos.
• Efluentes Oleosos: Presença de óleos e graxas.

5.3 Nível de Tratamento Exigido

• Parâmetros:

• Sólidos Suspensos Totais (SST): < 30 mg/L.
• Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5): < 30 mg/L.
• Metais Pesados (Fe, Zn, Cr, Pb): Em conformidade com os limites específicos.
• Óleos e Graxas: < 10 mg/L.

• Legislação Ambiental Aplicável: Resolução CONAMA 430/2011.

6. Alternativas de Arranjo de Sistemas de Tratamento com Avaliação Técnica

6.1 Alternativas de Sistemas de Tratamento

1. Sistema Convencional (Físico-Químico e Biológico):

• Vantagens: Eficiente para uma ampla gama de contaminantes.
• Desvantagens: Alto custo operacional, necessidade de área extensa.

1. Sistema de Membranas (Ultrafiltração, Osmose Reversa):

• Vantagens: Alta eficiência na remoção de poluentes, possibilidade de reuso.
• Desvantagens: Alto custo de implantação e manutenção.

1. Sistemas Avançados (Processos Oxidativos Avançados, Eletrocoagulação):

• Vantagens: Alta eficiência para poluentes recalcitrantes.
• Desvantagens: Complexidade operacional, custo elevado.

6.1 Avaliação Técnica

• Eficiência de Remoção de Poluentes.
• Custo de Implantação e Operação.
• Simplicidade Operacional.
• Área Necessária.
• Potencial de Reuso de Água.

7. Critérios de Tomada de Decisão da Alternativa a Ser Recomendada

7.1 Critérios de Tomada de Decisão