Reutilización del agua en la industria de pulpa y papel usando el diagrama de fuente de agua
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.9444Palabras clave:
Agua; Reutilizar; DFA; Operación; Papel.Resumen
Uno de los principales problemas de la presente y las próximas décadas es la mejora de la eficiencia en el uso de los recursos naturales. Se prefiere el uso industrial del agua como objetivo para la implementación de modelos sostenibles de gestión del agua con el propósito de reducir el uso de este recurso y generar menos residuos. Este estudio tiene como objetivo la aplicación del método Diagrama de fuente de agua (DFA) en la industria papelera, tipología asociada a alta generación de aguas residuales, como una estrategia potencial para lograr procesos industriales sostenibles a través de la reutilización de aguas residuales. Los datos operativos de la industria del papel fueron proporcionados por trabajos anteriores. Se generaron dos escenarios de consumo de agua dulce para modelar el sistema. Ambos casos mostraron que el consumo de agua dulce puede reducirse más del 30,22%, en relación con la línea de base de no reutilización. La eficiencia del DFA también se comparó con otros resultados reportados en la literatura. Si bien la evaluación económica no se ha abordado en este trabajo, el método podría considerarse como una herramienta estratégica para la toma de decisiones.
Citas
Alexandersson, T. (2003). Water reuse in paper mills: measurement and control problems in biological treatment (Licentiate Thesis). Lund University, Lund, Sweden. Retrieved from https://portal.research.lu.se/portal/en/publications/water-reuse-in-paper-mills--measurements-and-control-problems-in-biological-treatment(95ff1208-61a4-4ce7-8526-aa745ab2d209).html
Calixto, E. E. S., Quaresma, A. C. L., Queiroz, E. M., & Pessoa, F. L. P. (2015). Water sources diagram in multiple contaminant industrial case studies: Adoption of a decomposition approach. Industrial and Engineering Chemical Research, 54 (41), 10040-10053. doi:10.1021/acs.iecr.5b01749
Calixto, E. E. S., Pessoa, F. L. P., Mirre, R. C., Francisco, F. S., & Queiroz, E. M. (2020). Water sources diagram and its applications. Processes, 8 (313), 1-10. doi:10.3390/pr8030313www.mdpi.com/journal/processes
Castro, P., Matos, H., Fernandes, M. C., & Nunes, C. P. (1999). Improvements for mass-exchange networks design. Chemical Engineering Science, 54, 1649-1665. doi:10.1016/S0009-2509(98)00526-0
Francisco, F. S., Bagajewicz, M. J., Pessoa, F. L. P., & Queiroz, E. M. (2015). Extension of the water sources diagram method to systems with simultaneous fixed flowrate and fixed load processes. Chemical Engineering Research and Design, 104, 752-772. doi:10.1016/j.cherd.2015.10.024
Gomes, J. F. S., Mirre, R. C., Delgado, B. E. P. C., Queiroz, E. M., & Pessoa, F. L. P. (2013). Water sources diagram in multiple contaminant processes: Maximum reuse. Industrial and Engineering Chemical Research, 52 (4), 1667-1677. doi:10.1021/ie301537c
Gomes, J. F. S., Queiroz, E. M., & Pessoa, F. L. P. (2007). Design procedure for water/wastewater minimization: Single contaminant. Journal of Cleaner Production, 15, 474-485. doi:10.1016/j.jclepro.2005.11.018
Gómes, J., Savelski, M. J., & Bagajewicz, M. J. (2001). On a systematic design procedure for water utilization systems in refineries and process plant. Chemical Engineering Communications, 186, 183-203. doi:10.1080/00986440108912873
Guelli Ulson de Souza, S. M. A., Xavier, M. F. S., & Ulson de Souza, A. A. (2011). Water reuse and wastewater minimization in chemical industries using differentiated regeneration of contaminants. Industrial and Engineering Chemical Research, 50, 7428-7436. doi:10.1021/ie200305z
Hamaguchi, M. (2008). Análise do circuito de água em processo de fabricação de papel imprensa integrada com produção de pastas termomecânicas (Dissertação de mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil. Retrieved from https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-09012008-175600/pt-br.php
Indústria Brasileira de Árvores. (2019). Relatório Ibá 2019. Retrieved from https://iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/iba-relatorioanual2019.pdf
Immich, A. P. S., Gusatti, M., Mello, J. M. M., Guelli U. Souza, S. M. A. & Pessoa, F. L. P. (2007). Application of the water source diagram (WSD) procedure to water use minimization in a batch process. In European Congress of Chemical Engineering, Proceedings Copenhagen: EFCE, Copenhagen: Immich, A. P. S., Gusatti, M., Mello, J. M. M., Guelli U. Souza, S. M. A., Pessoa, F.L.P.
Khodaparas, Z., & Kamali, M. (2015). Review on recent developments on pulp and paper mill wastewater treatment. Ecotoxicology and Environmental Safety, 114, 326-342. doi:10.1016/j.ecoenv.2014.05.005
Koppol, A. P. R., Bagajewicz, M., & Dericks, B. (2003). On zero water discharge solutions in the process industry. Advances in Environmental Research, 8, 151-171. doi:10.1016/S1093-0191(02)00130-2
Mancuso, P. C. S, & Santos, M. F. (2003). Reuso de água (1st ed). São Paulo: Manole.
Marques, S. V. (2008). Minimização do consumo de água e da geração de efluentes aquosos: Estudos de casos (Dissertação de mestrado). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Mierzwa, J. C., & Hespanhol, I. (2005). Água na indústria: Uso racional e reuso. São Paulo: Oficina dos textos.
Mirre, R. C. (2012). Metodologia para o gerenciamento sustentável do reuso de águas e efluentes industriais por meio da integração de processos (Tese de doutorado). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Retrieved from http://186.202.79.107/download/gerenciamento-sustentavel-do-reuso-de-aguas.pdf
Monte, M. C., Fuente, E., Blanco, A., & Negro, C. (2009). Waste management from pulp and paper production in the european union. Waste Management, 29, 293-308. doi:10.1016/j.wasman.2008.02.002
Moreira, R. C. (2009). Minimização de efluentes em uma unidade de tratamento de água industrial (Dissertação de mestrado). Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA, Brasil.
Peixoto, T. C. L. C. (2011). Reuso de água: comparação entre os métodos DFA, programação linear e programação não linear (Dissertação de mestrado). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Retrieved from http://tpqb.eq.ufrj.br/download/reuso-de-agua-dfa-programacao-linear-e-nao-linear.pdf
Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira; F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. Santa Maria, RS: UFSM, NTE. Retrieved from https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1
Pokhrel, D., & Viraraghavan, T. (2004). Treatment of pulp and paper mill wastewater: A review. Science of the total environment, 333, 37-58. doi:10.1016/j.scitotenv.2004.05.017
Simão, L., Hotza, D., Raupp-Pereira, F., Labrincha, J. A., & Montedo, O. R. K. (2018). Wastes from pulp and paper mills: A review of generation and recycling alternatives. Cerâmica, 64 (371), 443-453. doi:10.1590/0366-69132018643712414
Swedish Forest Industries Federation. (2019). Statistics. Retrieved from https://www.forestindustries.se/forest-industry/statistics/
Ulson de Souza, A. A., Forgiarini, E., Brandão, H. L., Xavier, M. F., Pessoa, F. L. P., & Guelli Ulson de Souza, S. M. A. (2009). Application of water source diagram (wsd) method for the reduction of water in petroleum refineries. Resources, Conservation and Recycling, 53, 149-154. doi:10.1016/j.resconrec.2008.11.002
Urbaniec, K., Mikulčić, H., Duić, N., & Lozano, R. (2016). SDEWES 2014 - Sustainable development of energy, water and environment systems. Journal of Cleaner Production, 130, 1-11. doi:10.1016/j.rser.2017.10.057
United Nations Development Programme. (2020). Sustainable development goals. Retrieved from https://www.undp.org/content/undp/en/home/sustainable-development-goals.html.
Wang, Y. P., & Smith, R. (1994). Wastewater minimization. Chemical Engineering Science, 49 (7), 981-1006. doi:10.1016/0009-2509(94)80006-5
Yang, Y. H., Lou, H. H., & Huang, Y. L. (2000). Synthesis of an optimal wastewater reuse network. Waste Management, 20, 311-319. doi:10.1016/S0956-053X(99)00298-6
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