Orientadora : Profª Drª. Margarete Casagrande Lass / Coorientadores: Prof. M. Sc. Mauricy Kawano / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 01/08/2016 / Inclui referências : f. 95-103 / Resumo: Para o setor de cimento, pela Resolução CONAMA 264/1999, os fornos que realizam o coprocessamento de resíduos são obrigados a medir as emissões de mercúrio. O mercúrio tornou-se oficialmente uma preocupação global a partir da Convenção de Minamata/2013, liderada pela UNEP/ONU. Mais de 120 países se comprometeram com a questão, incluindo, o Brasil. O primeiro passo para minimizar as emissões deste poluente, em atendimento às metas da Convenção, é diagnosticar suas possíveis origens no processo. O objetivo deste trabalho é avaliar as fontes e emissões de mercúrio no processo de fabricação de cimento na Cia de Cimento Itambé/PR. Ao longo de 45 dias foram coletadas amostras de matériaprima, combustível convencional (coque de petróleo) e alternativo (resíduo industrial) para análise do mercúrio. Emissões atmosféricas, entre 2013 e 2015, foram comparadas a emissões de mercúrio de outras cimenteiras, tanto do Brasil como de outros países; bem como correlacionadas com o mercúrio presente na matéria-prima (farinha), coque e resíduo, analisados semestralmente. Os fatores de emissão de mercúrio por tonelada de cimento produzido dos dois fornos que coprocessam na Itambé também foram comparados entre si. A concentração de mercúrio nas matérias-primas e coque ficou abaixo do limite de quantificação do método, enquanto que amostras de resíduo acusaram a presença deste metal. As emissões de mercúrio da Cia de Cimento Itambé, no período estudado, estão dentro do limite da legislação. Os dados disponíveis de concentração de mercúrio em farinha, coque e resíduo não foram suficientes para compreender integralmente o ciclo do mercúrio nos fornos de clínquer da Cimento Itambé. Constatou-se, porém, que os percentuais de emissão em relação ao mercúrio que entrou no sistema foram inferiores aos valores calculados conforme previsto na literatura. Na comparação do fator de emissão de mercúrio por tonelada de cimento produzido entre os dois fornos da Itambé, detectou-se que o forno mais moderno emitiu menos mercúrio em relação ao forno mais antigo, por tonelada de cimento produzido, mesmo coprocessando mais resíduo dentro do mesmo período. As médias de emissões da Cia de Cimento Itambé, bem como das fábricas brasileiras, ficaram significativamente mais baixas que as emissões de demais países. Conclui-se, portanto, que as fábricas brasileiras que coprocessam não contribuem com a elevação da média de emissão atmosférica de mercúrio do setor de cimento - considerado pela UNEP como um dos setores mais poluentes do mundo. No entanto, pela falta de legislação, não se conhece as emissões das fábricas que não realizam o coprocessamento. Devido ao ciclo que se forma no sistema forno, todo mercúrio introduzido é recirculado, e posteriormente é emitido para a atmosfera quando a moagem de matérias-primas para. Portanto, deve fazer parte do automonitoramento de toda fábrica a medição das emissões com o moinho de cru parado, quando se tem a maior taxa de emissão do mercúrio contido nos gases. Por fim, controlar a entrada de mercúrio no sistema, por meio da análise frequente de matérias-primas, combustível e resíduo, é a forma mais efetiva de manter as emissões atmosféricas dentro dos limites legais. Palavras-chave: Emissão de mercúrio. Clínquer. Coprocessamento. Resíduo industrial. Matérias-primas. Convenção de Minamata. / Abstract: For cement sector, according to Resolution CONAMA 264/1999, kilns with waste coprocessing must measure mercury emissions. Mercury officially became a global concern at Minamata Convention/2013, led by the UNEP/UN. Over 120 countries have committed to the issue, as well Brazil. In compliance with Convention's goals, the first step to reduce mercury emissions is to diagnose its origins in the process. The objective of this study is to evaluate mercury sources and emissions in cement manufacturing process at Cia de Cimento Itambé/PR. Samples of raw mill product, pet coke and alternative fuel (industrial waste) were collected during 45 days, for mercury analysis. Air emissions from 2013 and 2015 have been compared to mercury emissions from other cement companies, in Brazil and other countries; as well they have been correlated to mercury in raw material, pet coke and industrial waste, all three materials analyzed every six months. Emissions factors of gram mercury per tonne of cement from Itambé's two kilns with co-processing have also been compared. Mercury concentration in the raw materials and pet coke stayed below the limit of quantification, and for some samples of industrial waste mercury could be quantified. During the study period, mercury emissions from Cia de Cimento Itambé were within the limits of the legislation. Data of mercury concentration in raw material, pet coke and industrial waste were not sufficient to fully understand the mercury cycle in Itambé's clinker kilns. It was observed, though, that the percentages of emissions in relation to mercury inputs were lower than the calculated values according to literature. The comparison of mercury emissions factors between the company's two kilns showed that the most modern kiln emitted less mercury compared to the oldest one per tonne cement, even co-processing more waste within the same period. The average emissions of Cia de Cimento Itambé and Brazilian plants, were significantly lower than emissions from other countries. Thus, Brazilian plants with co-processing do not contribute to the high average of mercury atmospheric emissions of cement sector - considered by UNEP as one of the most polluting industries in the world. However, because of missing legislation, it is unknown the emission from plants that don't have co-processing. Due to the cycle in the kiln system, the introduced mercury is recycled and it is emitted to the atmosphere when the raw mill stops. Therefore, it must be part of every plant selfmonitoring the emissions measurements with the raw mill-off, time with the highest mercury emission rate. Finally, mercury input control, by often analysis of raw materials, fuel and waste, is the most effective means to keep atmospheric emissions within legal limits. Keywords: Mercury emissions. Clinker. Co-processing. Industrial waste. Raw materials. Minamata Convention.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/45911 |
| Date | 08 June 2017 |
| Creators | Nakano, Vanice Helen |
| Contributors | Kawano, Mauricy, Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente Urbano e Industrial, SENAI, Universität Stuttgart, Erbe, Margarete Casagrande Lass, 1957- |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 124 p. : il. algumas color., grafs, tabs., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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