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Asociación Rural de Soriano – 18 de Julio 231 – Mercedes – Uruguay Octubre 26 2007 Oscar N. Ventura Grupo de Química y Biología Molecular Departamento.

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1 Asociación Rural de Soriano – 18 de Julio 231 – Mercedes – Uruguay Octubre Oscar N. Ventura Grupo de Química y Biología Molecular Departamento de Teoría y Experimentación de la Estructura de la Materia y sus Aplicaciones Facultad de Química – UdelaR – Montevideo -- Uruguay

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3 La madera está compuesta de células anchas que sirven para conducir el agua a lo largo del tronco y de fibras finas que le otorgan la resistencia típica. Las fibras están empaquetadas muy densamente (alrededor de 1 millón de fibras por 1 cm 3 de madera) La madera tiene algunos componentes químicos principales (celulosa, lignina y hemicelulosa) que integran el 95% de su masa y componentes menores (ácidos grasos, fitoesteroles, terpenos, metales). El proceso general de extracción de celulosa consiste en separar la celulosa de los demás componentes de la madera. 3

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7 La caldera de recuperación desempeña un papel fundamental, dado que por el fondo se recuperan las sustancias químicas inorgánicas, mientras que la materia orgánica se quema para producir energía 7

8 La celulosa obtenida del proceso Kraft aún tiene un 1 a 2% de lignina que no se elimina. Esta lignina no solamente colorea el papel sino que también afecta la estabilidad cromática (el papel amarillea con el tiempo) Por lo tanto, es necesario blanquear el producto obtenido del Kraft (i.e. eliminar la lignina remanente). 8

9 El blanquado se realiza con una o más sustancias químicas oxidantes. Las plantas más viejas (muchas en Argentina) usan cloro elemental mientras que las plantas más modernas lo hacen con ozono (TCF) o empleando pretratamientos con ozono y peróxido de hidrógeno seguido de un tratamiento con dióxido de cloro (ECF-light) 9

10 La secuencia usada por Botnia (proceso ECF Light) es A-D-Eop-D-P donde entra las dos etapas D de blanqueo con dióxido de cloro se intercala una etapa de blanqueo con Oxígeno y Agua Oxigenada 10

11 El uso de cloro libre es un proceso sumamente contaminante que no está permitido en los países desarrollados para plantas nuevas. Entre los contaminantes la cloración produce policloro dibenzo-p- dioxinas y policloro dibenzo-p-furanos (PCDD/Fs) conocidos con el nombre de dioxinas. EL CLORO SE UNE AL ANILLO ORGANICO – ESTO ES MALO 11

12 El blanqueado con ozono es mejor desde el punto de vista ambiental ya que no se forman compuestos clorados (TCF). Pero los papeles producidos por este método necesitan un mayor consumo de árboles, pueden reciclarse menos veces y amarillean con el tiempo NO HAY CLORO QUE SE UNA AL ANILLO ORGANICO – ESTO ES BUENO 12

13 El blanqueado con dióxido de cloro es análogo al blanqueado con ozono, ya que no se incorporan átomos de cloro a los fragmentos orgánicos. Esto se llama método ECF (Sec. Medio Ambiente Argentina). No se forman dioxinas. En lo que se llama ECF Light (Botnia, Ence) se hace un pretratamiento con ozono y peróxido de hidrógeno. No se forman dioxinas. NO HAY CLORO UNIDO AL ANILLO ORGANICO – ESTO ES BUENO 13

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16 Otro paso importante es el tratamiento de los efluentes hecho microbiológica- mente en grandes piletas de aireación. Nótese que los efluentes no pueden tener sustancias tóxicas para los microorganismos (en general para los seres vivos) porque si no el proceso se pararía por destrucción de las bacterias. Nótese la torre de enfriamento (Temperatura ambiente!!) 30% de la inversión FISURAS 16

17 Industrias finlandesas: más producción y más limpia 17

18 Industrias finlandesas: más producción y más limpia AOX (compuestos clorados) kg/ton NO CONFUNDIR AOX CON DIOXINAS – NO HAY DIOXINAS POLICLORADAS EN EL AOX DE ECF 18

19 Son muy tóxicas en los animales de laboratorio (defectos de nacimiento, cáncer, problemas de piel, daño al hígado, inmunodepresión). Hay una variación en la toxicidad muy grande entre las especies. El riesgo para los seres humanos no ha sido comprobado. Se lo asume por inferencia. ESTO SE LLAMA FURANO Por la presencia de varios átomos de cloro se llaman POLICLORADAS (p.ej. Tetracloradas) 19

20 No se producen dioxinas tetracloradas en la operación de las plantas de celulosa que usan los métodos ECF o ECF Light (2B en la figura). Se producen pequeñas cantidades de mono y diclorados que son compuestos naturales. El incremento total por sobre el nivel natural presente en el río es 1% en el peor caso posible (caudal mínimo de 500 m3/s en lugar de m3/s) 20

21 El P puede traer problemas en el río Uruguay porque ya está sobrecargado 21

22 Solución: tratamiento de las aguas servidas de Fray Bentos Solución: menor uso de agroquímicos para los cultivos de soja en ER 22

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28 Maximización de Producción de Energía a Partir de la Biomasa Minimización del consumo de agua Minimización de los desechos sólidos Minimización de la descarga a la atmósfera 28

29 Crecimiento de la demanda de papel Protección del ecosistema: eliminación de la producción de dioxinas Protección del ecosistema: disminución de la demanda biológica de oxígeno 29

30 Protección del ecosistema: eliminación de la producción de dioxinas 30

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