El sector de celulosa se vio sorprendido con la inesperada aparición de una crisis económica mundial y eso afectó la producción y el crecimiento en Latinoamérica. En 2009, la industria se alista para soportar este fenómeno y la meta es permitir la menor cantidad de agujeros en su figura empresarial.
por Duván Chaverra Agudelo
La industria celulósica en Latinoamérica no fue indiferente al problema de la crisis financiera mundial que cada día preocupa más a las grandes empresas. Eso se evidenció con los resultados registrados en el mercado durante el año anterior en comparación con 2007.
No obstante, las firmas consultadas por MARI PAPEL & CORRUGADO coinciden en asegurar que a pesar de la aparición fantasmagórica de la crisis a finales de 2008, lograron salir adelante y superar los inconvenientes.
Pero es evidente que los hechos negativos afectaron y se observarán mucho más en este 2009. Ante ello el sector ya tiene en carpeta algunos planes para intentar salir airosos y con la menor cantidad de heridas en su estructura básica de producción y ventas.
Expertos aseguran que el mercado en el año que recién comienza se achicará mucho más que en épocas pasadas, habrá menores ingresos debido a una fuerte contracción en la demanda, los precios de las materias primas también se incrementarán y la reducción de créditos impedirá que los inversionistas y clientes puedan mantener la misma línea de ventas y compras.
Por ello, el sector se preocupará más por mantenerse vigente y competitivo dentro del mercado siendo mucho más conservadores, que por ejecutar millonarias inversiones que podrían causar daños enormes en un futuro no muy lejano.
El 2008 estuvo apretado
Situaciones similares se presentaron en la industria el año anterior en América Latina. El 2008 comenzó de forma positiva, generando grandes ingresos y un destacado crecimiento en el ámbito de la celulosa, pero esa mágica temporada de ventas y producción solo duró cerca de nueve meses, cuando apareció el hechizo de la recesión económica, lo que empezó a causar estragos.
Ello obligó a las firmas a crear estrategias para subsistir en medio de una nube negra que apenas empieza a formarse en el cielo de la economía mundial y que augura mal tiempo por buen rato.
Sin embargo, lo producido en la primera parte del año, que en general fue positivo, alcanzó para que la industria, por lo menos, pudiera cumplir con las metas trazadas en el 2008 e incluso guardar restos para 2009.
Así lo confirmó una fuente de la empresa chilena Arauco, quien pidió reserva de su nombre, al asegurar que la entidad que representa vendió la totalidad de la producción que tenía estimada para 2008, es decir cerca de 3 millones de toneladas de celulosa. “En el 2008, los productores de celulosa tuvimos un año absolutamente normal, con buenos precios, crecimiento y cumplimos nuestras metas en forma perfecta hasta el último trimestre del año, cuando se complicó el horizonte económico”.
“Nuestras ventas se mantuvieron al nivel del 2007, porque tuvimos unos nueve meses por encima de la línea del 2008, por lo tanto terminamos ese año cumpliendo nuestros programas de venta”, agregó la fuente al respecto.
En Colombia vivieron la misma situación planteada anteriormente: un 2008 positivo hasta mediados de septiembre, sin embargo, no se ve con muy buenos ojos el presente año.
Jaime Ramírez Paz, gerente de mercadeo de la multinacional sueca Cellmark Pulp & Paper con sede en el país cafetero, afirmó que “es innegable que Colombia se va a venir a chorro (abajo). A pesar de que hay una caída de la demanda en todo el sector, ha bajado muchísimo más el precio de la pulpa que el del papel y el cartón. En este momento el precio de la pulpa está cercano a los US$570 cuando hace cinco o seis meses estaba en US$820, estamos hablando de casi US$300 de diferencia, lo que debe preocupar a la industria”.
Brasil sigue escalando
Sin duda, el 2008, a diferencia de otros países del área fue mucho más positivo para Brasil en materia de producción y exportaciones, pues según Elizabeth de Carvalhães, directora ejecutiva del gremio celulósico Bracelpa, su nación pasó del sexto al cuarto lugar en el ranking de los mayores productores mundiales de celulosa, lo que fue catalogado para la industria como el acontecimiento más importante de 2008 para ese país.
Con una proyección de 12,85 millones de toneladas, Brasil superó a grandes competidores europeos: “El crecimiento de la producción nacional es del orden del 7,1% con relación a 2007. Brasil superó en volumen a Finlandia (12,5 millones de toneladas) y a Suecia (12,4 millones de toneladas) que ocuparon, respectivamente, la quinta y sexta casilla”, comentó la dirigente brasileña.
Las ventas al exterior fue otro de los puntos en los que Brasil logró superar sus expectativas, en especial los envíos hacia China, lo que registró un crecimiento del 65% con respecto al año anterior. Según Bracelpa, “las exportaciones de celulosa pasaron de US$3.000 millones en 2007 a US$3.900 millones en 2008, con una variación de 30,6%. En 2008 la participación del sector de celulosa y papel en la balanza comercial de Brasil fue de 17,4%”.
Inquietan costos de materias primas
En Colombia, los precios de las materias primas son un factor que debe preocupar ostensiblemente: “Todos los productos que son derivados del petróleo en la industria papelera aumentaron, aunque en los últimos días empezaron a bajar, sin embargo, hablando de papel y cartón la descolgada de precio es bárbara, pues pasó de estar en US$880 a US$1.170 hace tres meses”, afirmó Ramírez Paz.
En Chile, el incremento en las materias primas también se sintió y el tema de la energía ha sido una de sus principales preocupaciones. “Como todo productor, evidentemente fuimos afectados por el precio de la energía, por lo tanto las materias primas como el clorato, peróxido y oxígeno fueron damnificadas y no fue solo un problema de Arauco, fue un problema generalizado por la energía el cual afectó los costos de producción”, aseguró la fuente.
Y para corroborar que el mal momento es diverso, otra empresa chilena como lo es Cmpc reveló en su informe del trimestre final de 2008 que disminuyó sus beneficios un 52,3% en comparación con el año 2007. La firma explicó que la notable baja se debió principalmente a una menor demanda y una caída en el precio internacional de la celulosa.
"Esta situación ha influido negativamente sobre la demanda de los productos que comercializa Empresas Cmpc, generando una disminución de los volúmenes y precios de productos de exportación", dice un aparte del comunicado.
Cmpc también dio a conocer en su informe oficial que su estructura de costos le ha permitido mantener una operación rentable pese a los actuales valores del mercado, los cuales la obligaron en el último mes de 2008 a paralizar por cinco semanas una de las líneas de producción de su planta Laja, con una capacidad de 300 toneladas diarias.
¿Cómo actuar en 2009?
Esa es la gran pregunta que todo el sector se hace. Algunos ya tienen en sus mentes varias estrategias para soportar el golpe y poder seguir estables, por lo menos alcanzando las cifras de 2008, que para muchos sería el logro más importante teniendo en cuenta la crisis.
Si las empresas logran superar esos números será una ganancia que no tenían presupuestada, por lo menos en el primer semestre, época en la cual se espera el impacto más fuerte en la economía global.
Salir adelante es la gran consigna, pero la pregunta sería ¿cómo hacerlo? Al respecto, cada firma consultada tiene su propio plan.
Jaime Ramírez Paz, de Cellmark Pulp & Paper, asegura que la industria que representa en Colombia se preocupará en 2009 por conformar un equipo de trabajo mucho más competitivo, capaz de realizar diferentes labores.
Ese trabajo lo planean desarrollar en los grupos de venta, es decir que se enfocarán en su estructura interna: “Para 2009 estimamos que no se van a tocar los grupos de venta de la compañía, por el contrario, la proyección que se tiene es profesionalizarlos para que se conviertan casi como en productores de papel. Estamos pensando en aprovechar el tiempo de la mejor manera y darle una formación académica a nuestros empleados para que se profesionalicen y sean más competitivos”.
En Chile, el representante de Arauco estimó que el periodo de crisis durante 2009 podrá ser soportado en su país por la estructura de costos que califica como “bastante competitiva a nivel mundial”, lo que considera como una amplia ventaja sobre el resto de similares en el ámbito mundial.
“Nosotros tenemos un nivel de costos que nos va a permitir sortear este escenario negativo de forma razonable, no digo que estamos felices por la circunstancia, pero nos hemos acostumbrado a vivir los ciclos de la celulosa. Tuvimos la oportunidad de vivir un periodo favorable que duró por lo menos dos años y ahora estamos en la parte negativa. Pienso que ayudados por la estructura de costos que tenemos vamos a ser los primeros en salir adelante”.
De igual forma, la fuente austral aseguró que Arauco se prepara para una evidente reducción en los pedidos de sus clientes: “Nuestra preocupación, como la mayoría de productores, es cómo hacer frente a esta caída en el mercado a nivel mundial. En este momento esperamos una contracción en la demanda global, el mundo va a crecer menos en el 2009 y esto evidentemente va a afectar al sector de la celulosa y a otros comodities”.
Arauco concluyó que la meta primordial será por lo menos vender el equivalente a su capacidad instalada: “Para 2009 está nuestra gran tarea: ser capaces de vender todo nuestro potencial en un mercado que se está achicando, no es una tarea fácil, pero haremos lo posible para salir adelante”.
Por último, en Brasil el plan es seguir adelante y sacar ventajas en el tema forestal y de sustentabilidad, y aunque esperan una reducción en la demanda de celulosa, solo hasta finales del primer trimestre de 2009 sabrán a ciencia cierta cuál será el escenario que se presentará para este año.
El hecho de que en ese país el 100% de la producción de celulosa procede de sus bosques plantados, los cuales son recursos renovables, será una ventaja con el resto de sus competidores para protegerse de los efectos que puede deparar la recesión económica.
Elizabeth de Carvalhães, de Bracelpa, concluyó afirmando que “el sector invirtió mucho en investigación y hoy los bosques plantados alcanzaron la mayor productividad del mundo, en promedio 41 m3/ha/año para eucalipto y 35 m3/ha/año para pino. Así, la competitividad y productividad brasilera se mantienen”. |
Conozca el proceso de formación de una hoja de papel y los principales elementos que influyen en él
Por Bruno Becerra*
El papel puede definirse como una lámina plana anisótropa, de un espesor determinado, compuesto de fibras, agua, aire, minerales y sustancias químicas.
Cada uno de estos elementos tiene una función específica; así: las fibras crearán la estructura de la red, el agua ayudará a un buen terminado de la estructura fibrosa, a través del proceso de acabado; el aire dará a la hoja la formación de interfaces fibra-minerales-fibra que será esencial en sus características ópticas; los minerales, serán las partículas que rellenarán los huecos entre fibras, y también proporcionarán posibilidades de dotar al papel de propiedades superficiales y ópticas; las sustancias químicas, darán a la hoja propiedades de resistencia o apoyarán en la buena operación de la máquina de papel.
Como se afirma en un principio, el papel es una lámina plana anisótropa, porque tiene una característica, la de presentar propiedades diferentes en función de la dirección en que es examinado. Durante la formación, la estructuración de la red fibrosa depende del tipo de formador, mientras que las características de los elementos de desgote determinan la distribución de los materiales en la hoja de papel en las tres direcciones: dirección máquina, dirección contramáquina y dirección “Z”.
Cuanto más se acerque la distribución homogénea en las tres direcciones, se tendrá un papel “isótropo”; por el contrario, en la medida que se aleje de la distribución homogénea en las tres direcciones será un papel “anisótropo”. (Ver Figura 1)
Para que un papel tenga las mismas características en las tres direcciones, sería necesario que por cada unidad de volumen se encontraran la misma e idéntica cantidad de materiales. En última instancia lo que busca un papelero es elaborar una hoja de papel con una formación y estructuración perfectas, con una distribución homogénea de las fibras, y presente las mejores características de acuerdo al uso final de cada tipo de papel, es decir, una calidad óptima de la hoja de papel.
En referencia a la calidad de la hoja de papel, debe tenerse en cuenta que la calidad de un papel no sólo depende de la calidad de la materia prima fibrosa y no fibrosa utilizada, sino también de la eficiencia de todos los procesos que configuran el sistema de fabricación de papel.
¿Qué es la formación?
Siempre se habla con mucha insistencia de la necesidad de elaborar un papel de óptima calidad y en ella está intrínseca la formación de la hoja de papel. Se puede decir que la formación es una propiedad prioritaria y esencial en la estructura fibrosa que compone la hoja de papel, y que indica la uniformidad de la distribución de las fibras en todo su volumen.
La uniformidad de las fibras en el papel indica que las fibras están distribuidas homogéneamente a lo largo, ancho y alto de la hoja de papel, sin embargo, por más homogénea que sea esta distribución siempre será relativa, es decir, es prácticamente imposible que las fibras sean las mismas en las tres direcciones.
El papelero tiene como principal obsesión el obtener una hoja bien formada, con dos fines muy importantes: el fin estético y el de conseguir las mejores propiedades en el papel. La característica estética es para que el producto ejerza una atracción positiva al comprador, además de que una buena formación es siempre atractiva a la vista, y un medio inequívoco de que el papelero acceda a un producto con las mejores propiedades. La formación es importante para todos los tipos de papeles, pero esta propiedad se ve acentuada en papeles como los de escritura e impresión.
Durante la formación, el agua juega un papel importante y es esta industria una de las tres que mayor cantidad de agua utiliza, por lo que cada día se optimizan los procesos con el fin de reducir la cantidad de agua usada por tonelada de papel.
¿Cómo se forma la hoja de papel?
El papel se hace al fijarse las fibras de la suspensión fibrosa, proveniente de la regla de la caja distribuidora, sobre una malla o tela de abertura variable. (Ver figura 2)
Sobre esta malla quedan depositadas las fibras, filtrándose el agua junto con algunas fibras y otros materiales utilizados en la elaboración del papel. Al inicio de la formación de la hoja, la cantidad de agua y fibras que pasan a través de la malla son abundantes pero se van reduciendo a medida que las fibras van depositándose sobre la tela, ya que tienen que vencer también el lecho filtrante formado por las mismas fibras retenidas.
Al final del formador, aquella suspensión fibrosa muy diluida entregada por la caja distribuidora se transforma en una red de fibras que aunque muy húmeda tiene ya cierta resistencia y puede ser manejada fácilmente.
La formación es un proceso cuya base es la filtración, sin embargo existe una gran diferencia entre el proceso de filtración que normalmente se lleva a cabo y la filtración a la que debe de enfrentarse el papelero durante la formación del papel. (Ver figura 3).
En el primero la filtración es la separación de dos fases, pero en la medida que se haga con la mayor celeridad, se tiene un proceso más eficaz. Para el papelero esto no es tan sencillo, porque en la elaboración del papel, la filtración debe de ser un proceso con un control en tiempo y cantidad.
En un proceso de filtración, el proceso tiene mayor eficacia en la medida que la separación sea más rápida. Para un fabricante no sólo tiene este fin, es decir, no sólo busca una separación entre fibras que conforman la suspensión fibrosa, sino que debe cuidar dos aspecto importantes: la formación de la hoja y la graduación y velocidad de filtración en cada área del formador, sin importar si éste es fourdrinier, doble tela o formador cilíndrico.
Sería ideal que en la unión de las fibras que forman la suspensión fibrosa, el agua fuera eliminada con la mayor celeridad posible y así obtener una hoja de papel también rápidamente. Esto sería lo deseable desde el punto de vista filtración, pero a un papelero lo que le importa no es únicamente la filtración del agua que acompaña a la fibra, sino también auxiliarse de este proceso de filtración controlándolo, de tal manera que la estructura fibrosa u hoja de papel obtenida tenga orientación de fibras adecuada de acuerdo a las necesidades de su uso final.
Finalmente a un papelero lo que más le interesa es que el producto final, el papel, sea de calidad, no exclusivamente en lo que se refiere a propiedades y características sino también en apariencia.
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Los tratamientos terciarios y los avanzados (combinados) de efluentes se aplican, en general, en fábricas cuyas descargas involucran cuerpos receptores sensibles.
Por María Cristina Area*
Los tratamientos buscan reducir los contaminantes residuales del tratamiento secundario, entre otros, nutrientes, turbidez, color, demanda química de oxígeno (DQO), carbono orgánico total (TOC) y halógenos orgánicos adsorbibles (AOX).
Estos tratamientos son considerados mejores técnicas disponibles (Best Available techniques, BAT) para pulpas mecánicas y quimimecánicas, fábricas de papel reciclado y fábricas de papel. En fábricas kraft y sulfito se considera que un tratamiento biológico bien manejado alcanza para lograr los niveles requeridos de emisión (1).
Tratamiento terciario
En la mayoría de los casos, el tratamiento terciario es una simple precipitación química (1). Las sustancias orgánicas disueltas son separadas por la precipitación y filtración o clarificación subsecuente. Los productos químicos usados para la precipitación son, generalmente:
- Sales de aluminio- Al2(SO4)3 y Aln(OH)mCl3n-m
- Sales férricas (Fe(III)) - FeCl3 and Fe2(SO4)3
- Sales ferrosas (Fe(II)) - FeSO4
- Ca(OH)2
Para optimizar la floculación, se utilizan polielectrolitos en la fase de mezclado. El inconveniente principal de este método es que la precipitación del material orgánico del efluente con químicos inorgánicos, da lugar a una gran cantidad de lodos difíciles de secar y de disponer como residuo sólido. La purificación es selectiva, ya que las sustancias neutras no se pueden flocular tan eficientemente como los iones disociados o las partículas coloidales.
Los costos de inversión ascienden a 2.6 MEuros para una fábrica Kraft con una capacidad de 250.000t/a y a 3.8 MEuros para una fábrica de 500.000t/a respectivamente. Los gastos de funcionamiento ascienden a cerca de 50.000 euros (algo más bajos para la fábrica más chica). Para una fábrica de papel de impresión de 100 t/d, el costo de inversión es de 1 Meuros.
Una revisión de las técnicas utilizadas para extraer el color del efluente (2) indica que también reducen la DQO. Por ejemplo, la coagulación con 2.000 mg/L Ca(OH)2 de un efluente de pulpa kraft blanqueada de coníferas indicó una reducción de 86% toxicidad, 85% del color y 60% de la DQO, DBO y TOC.
Los tratamientos de un efluente de pulpa kraft blanqueada de coníferas (fábrica en Suecia) con módulos de membranas de ultrafiltración de polisulfona, permite la reutilización del agua en el lavado de la planta de blanqueo. La reducción del color es del 90%, 25% de la DBO, 70% de la DQO y 50% de la toxicidad. La irradiación con una lámpara UV con burbujeo de oxígeno genera rotura de compuestos químicos, extrayendo 90% del color y 40% de la DQO.
El tratamiento de los extractos alcalinos del blanqueo de una pulpa kraft con un proceso electrolítico (pasando una corriente por la solución, generando reacciones de oxidación y reducción) disminuyó el 92% del color, 72% de la DQO y eliminó la toxicidad.
El burbujeo de ozono a través del efluente (maximizando la interfase gas-líquido para mejorar la transferencia de masa) extrajo 90% del color y disminuyó el 40% de la demanda biológica de oxígeno (DBO) y de la DQO.
Mientras que el carbón activado muestra como desventaja su costo de capital, grandes tiempos de residencia, baja capacidad de adsorción y frecuente regeneración, las membranas de ultrafiltración presentan taponamiento de las membranas (requiriendo limpieza o cambios frecuentes) y no extrae metales pesados. El ozono también requiere gran inversión (3).
En fábricas de pulpa kraft, los resultados de estudios suecos de tratamiento biológico combinado con precipitación química, han demostrado una reducción de 80-90% del fósforo, 30-60% de nitrógeno, 80- 90% de la DQO y 80-90% de AOX (4).
Tratamiento avanzado
El esquema típico de un tratamiento avanzado de efluentes combinando procesos de ozonación y reactores de lecho fijo tipo biofilm se muestra en la figura 1 (1).
El sistema transforma los compuestos residuales persistentes (DQO residual, AOX, y color) en fracciones más biodegradables, aumentando la relación DBO/DQO. Se degradan o eliminan también los blanqueadores ópticos, agentes quelantes, bacterias y esporas. Se puede extraer el 90% de la DQO (con respecto a la del clarificador secundario) con consumos específicos de ozono de 0.7 - 1.0kg O3/kg DQO. El agua tratada puede reutilizarse en el proceso.
El costo específico del tratamiento es de 0.5 Euros/m3 de efluente tratado (costos de inversión y operacionales). Un efecto ambiental cruzado negativo es el elevado consumo de energía para generar el ozono (10 - 13 kWh/kg ozono).
Los bioreactores a membrana (MBR) son procesos combinados de separación- oxidación (figura 2) (1). Tienen dos funciones:
1.Aumentar la oxidación biológica (mejora la adaptación de la biomasa).
2.Separar sólidos y líquidos por la membrana.
3.Se utilizan membranas sumergidas directamente en la biomasa en vez de módulos externos, utilizando muy bajas presiones transmembrana (0.2 bar típicamente). Se produce la mitad de barros que los tratamientos biológicos normales. El consumo de energía es de 0.2 kWh/m3 para la filtración comparado con 4 a 8 kWh/m3 para los sistemas MBRs externos.
Un trabajo sobre tratamientos terciarios en fábricas rusas (5) señala que de 120 fábricas, 24 tienen tratamiento terciario debido a requisitos del recurso sobre el que descargan. Baikalsk Pulp and Paper Co. tiene dos líneas de 221.000 t/año de pulpa kraft de disolución.
Su tratamiento terciario consiste en el agregado de Al2(SO4)3 en un tanque de mezcla al efluente que sale del clarificador secundario. El efluente va a un clarificador químico, donde se agrega un polímero para ayudar en la precipitación. El efluente tratado se envía a seis clarificadores de 44m de diámetro y de ahí a un lecho de arena. Entre el tratamiento secundario y terciario, los sólidos suspendidos se reducen en 97% (200 mg/L a 6 m/L), la DBO de 5 mg/L a menos de 2 mg/L, la DQO en 67% (120 mg/L a 40 mg/L) y el color 93% (590 a 42 international color units).
En un estudio sobre tratabilidad de efluentes de pulpas kraft blanqueadas TCF (6) se encontró que aplicando floculación a un efluente tratado con barros activados, la reducción de la DQO llegó al 85%.
Holmen Paper AB (7) opera una planta de papel de TMP y destintado de 700.000 t/a en Norrkoping, Suecia. Un aumento de producción de 430.000 t/a a 700.000 t/a y las regulaciones más estrictas de DQO y fósforo hicieron que se cambiara el tratamiento secundario de lagunas aereadas a barros activados, agregando un tratamiento terciario.
El flujo es de 31.500 m3/d con 5.000-6.000 kg/d de DQO. Utiliza alúmina y un polímero para la coagulación y floculación y posterior flotación, reduciendo la DQO de 150-200 mg/l (a la salida del tratamiento secundario) a 60-100 mg/l y el fósforo total de 2 mg/l a 0.2 - 0.4mg/l.
En la fábrica de pulpa kraft blanqueada ECF Crestbrook Forest Industries (Skookumchuck, BC) (8) se instaló un tratamiento terciario de coagulación/floculación con polímeros duales. El sistema fue diseñado por Sandwell Inc. basado en patentes de Stone Container Inc. El efluente diario de 38.000 m3 por día pasa por un tratamiento primario de sedimentación, y secundario en un aerated stabilization basin (ASB) antes de entrar al TCRS (Tertiary color-removal system).
Aplicando métodos oxidativos a efluentes de pulpas kraft blanqueadas (9), se obtuvieron reducciones de TOC, DQO y AOX mayores al 80%, y el efluente se decoloró totalmente.
En un relevamiento de 95 fábricas de pulpa y papel de UK del año 2001 (10) se indica que está aumentando el número de tratamientos terciarios de efluentes debido a los problemas de las fábricas con la DQO residual, toxicidad y color. Después del tratamiento biológico, datos de 6 fábricas indican relaciones DQO:DBO de 67:1 a 14.5:1.
Un review del año 2004 (11) presenta alternativas de tratamiento de los efluentes poco utilizadas en la industria de pulpa y papel. El estudio indica que algunos procesos como la ozonación, la reacción de Fenton, la adsorción y las membranas, son eficientes pero muy caros. También la flotación es comúnmente utilizada.
Los procesos de adsorción, como el carbón activado, extraen 90% de la DQO, AOX, DOC y color. Los oxidantes químicos como ozono + fotocatálisis y ozono + UV son eficientes en la extracción de la DQO y TOC pero su eficiencia es muy dependiente de la concentración de DQO. El ozono solo extrae 90% del EDTA y AOX y el 80% de la DQO, pero es caro. Las membranas reducen el 90% del color, TSS y AOX pero tienen problemas de taponamientos.
En el caso de pulpas kraft, la guía ambiental propuesta en Tasmania (12) menciona que en algunos casos es necesario combinar el tratamiento biológico con la coagulación química, para reducir compuestos recalcitrantes, tales como productos de alto peso molecular. Los flocs se extraen mediante sedimentación o flotación. No es considerado AMT1 porque se producen muchos barros, salvo que el ambiente sea muy sensible.
Un trabajo de laboratorio utilizando fotocatális con TiO2 (13) indica que la degradación de la DQO es del 90% cuando la carga inicial de DQO es de 500 mg/L o menor, pero con cargas iniciales de 1000 mg/L, la remoción es inferior al 50%.
Utilizando la reacción de Fenton (14) seguida de una coagulación, se encontró que la máxima efciencia de remoción de DQO, color y compuestos aromáticos fue de 75%, 98% y 95% respectivamente, trabajando en condiciones óptimas ([Fe(III)]=400 mg/L; [H2O2]=1000 mg/L; pH=2.5; coagulación a pH 5.0). El mayor inconveniente es el costo de los reactivos (sulfato férrico, peróxido de hidrógeno, hidróxido de sodio y ácido sulfúrico). El costo para pasar de 72% de remoción de DQO a 82% se duplica.
En el tratamiento de efluentes con ozono y UV de fábricas de cartones (15), cuanto mayor es la carga de DQO, menor es la eficiencia del tratamiento. Mientras que el ozono degrada gran parte de los productos de lignina, disminuye pero no elimina la carga orgánica debida al almidón, por lo que se sugiere su utilización antes del tratamiento biológico.
Un estudio de laboratorio sobre la aplicación de tratamientos oxidantes avanzados (AOPs) (16) incluyó peróxido de hidrógeno, reactivo de Fenton (H2O2/Fe2+), UV, UV/H2O2, foto-Fenton (UV/H2O2/Fe2+), ozonización y perozono (ozono/H2O2). Los AOPs se basan en la generación de especies oxidantes no específicas muy reactivas como los radicales hidroxilos (OH•) (especie dominante).
Según los autores, para un efectivo tratamiento con ozono se requiere una ozonización continua, debido a su corta vida media (20 min). Esta es la mayor desventaja de este tratamiento, además de su fácil descomposición (afectada por la presencia de sales, pH alcalino y temperatura). El ozono demostró ser ineficiente para la reducción de la DQO o carbono orgánico total (TOC), usualmente no mayor de 50% y 40% respectivamente.
La adición de calcio puede mejorar la performance del ozono en la remoción de la DQO (17). Durante la ozonización, el ion Ca2+ se puede unir a productos intermedios del fenol, incluidos productos de alto peso molecular, ácido maleico y oxálico, formando precipitados insolubles.
En estudios recientes de oxidación catalítica húmeda (CWO) (18) se reporta una reducción máxima de la DQO del 96% (de 7000 a 300mg/l) tratando un efluente pretratado térmicamente (termólisis catalítica) con oxígeno puro (WO) catalizado con 5% CuO/95% de carbón activado a 443ºK y 0.85 MPa.
Referencias
1.Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC), Reference Document on Best Available Techniques in the Pulp and Paper Industry (BREF) http://www.jrc.es/pub/english.cgi/0/733169, December 2001, (vigente el 24/08/2007).
2.Joyce T.W., Petke W.H., Effluent Decolorization Technologies for the Pulp and Paper Industry, Department of Wood and Paper Science, North Carolina State University, Raleigh, North Carolina 27650, August, 1983.
3.Demmin T.R., Uhrich K.D., Improving Carpet Wastewater Treatment, American Dyestuff Reporter, Andco Environmental Processes, Inc., Amherst, New York, June 1988.
4.PARCOM, BAT and BEP for the Sulphite and Kraft Pulp Industry, ISBN 0946 56 367, 1994.
5.Kenny R., Naumov A., Babinskiy G.A., Yampolsky M.D., Volsky O., Goncharov A., Experience with tertiary effluent treatment in three Russian mills, Tappi Journal, Vol. 78, No. 3, p. 191, March 1995.
6.Saunamäki R., Treatability of wastewaters from totally chlorine-free bleaching, Tappi Journal, Vol. 78, No. 8, p.185, August 1995.
7.Thoren, P.O., Wasenius, C.O., Sointio, J., Environmental Development with Increased Production. Use of Tertiary Treatement in (DAF) in the Last Stage of the Wastewater Treatment System at Braviken, Environmental Conference Proceedings, 1997.
8.Hodgson A.T., Hitzroth A.J., Premdas P.D., Hodson P.V., Duff S.J.B., Effect of tertiary coagulation and flocculation treatment on effluent quality from a bleached kraft mill Tappi Journal Vol. 81: NO. 2, 1998.
9.Torrades F., Peral J., Pérez M., Domènech X., Garcia Hortal J.A., Riva M.C., Removal of organic contaminants in bleached kraft effluents using heterogeneous photocatalysis and ozone, Tappi Journal, Vol. 84: Nº. 6, 2001.
10.Thompson G., Swain J., Kay M., Forster C.F., The treatment of pulp and paper mill efluent: a review, Bioresource Technology 77, 275-286, 2001.
11.Pokhrel D., Viraraghavan T., Treatment of pulp and paper mill wastewater-a review, Science of the Total Environment 333 37– 58, 2004.
12.Study report for independent advice on the development of environmental guidelines for any new bleached eucalypt kraft pulp mill in Tasmania, 2004.
13.Leah Kanzic Boyd A Nd Catherine Bothe Almquist, The application of photocatalysis on TiO2 for degrading DQO in paper mill wastewaters, Tappi Journal, VOL. 3: NO. 9, p.9, 2004.
14.Tambosi J.L., Di Domenico M., Moreira R.F.P.M., Pre-oxidation and coagulation of paper and pulp wastewater by fenton-like process, 2nd Mercosur Congress on Chemical Engineering - 4th Mercosur Congress on Process Systems Engineering, Brasil, august 2005.
15.Amat A.M., Arques A., Miranda M.A., López F., Use of ozone and/or UV in the treatment of effluents from board paper industry, Chemosphere 60, 1111–1117, 2005.
16.Catalkaya E.C., Kargi F., Color, TOC and AOX removals from pulp mill effluent by advanced oxidation processes: A comparative study, Journal of Hazardous Materials B139 244–253, 2007.
17.Hsua Y.-C., Chenb J.-H., Yanga H.-C., Calcium enhanced DQO removal for the ozonation of phenol solution, WATER RESEARCH 41, 71 – 78, 2007.
18.Garg A., Mishra I.M., Chand S., Catalytic wet oxidation of the pretreated synthetic pulp and paper mill effluent under moderate conditions, Chemosphere 66, 1799–1805, 2007.
**Investigadora Independiente del Comisión Nacional de Investigaciones Científicas y técnicas (CONICET). Dirige el Programa de Investigación de Celulosa y Papel de la Universidad Nacional de Misiones.
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Las empresas brasileras realizan grandes inversiones a largo plazo. La mayoría de ellas se orientan a fortalecer las plantaciones de pino y eucalipto para garantizar el abastecimiento de materias primas
por Vanesa Restrepo
El sector celulósico en Brasil ha logrado mantenerse estable a pesar de las pérdidas que afrontan algunas compañías, producto de los negocios de derivados y la caída de la moneda local. La producción que en ese país llegó a las 12 mil millones de toneladas de celulosa en el 2007, requiere de un abastecimiento de materias primas, principalmente de madera de pino y eucalipto.
Teniendo en cuenta que la demanda de producto tiende a contraerse, los productores han optado, entonces, por invertir en el mejoramiento de sus plantaciones, la modernización tecnológica de los procesos productivos y automatización de sus fábricas. Todas esas inversiones tienen un retorno a largo plazo y podrían convertirse en una fortaleza para estas empresas cuando el mercado recupere su estabilidad.
En la parte de plantaciones, algunas compañías como Suzano y Cenibra trabajan en el desarrollo de especies mejoradas a través de técnicas avanzadas de clonación o propagación vegetativa, con miras a mejorar el rendimiento de fibras y el crecimiento anual de las hectáreas sembradas.
Regulación y crecimiento del sector
Según la Asociación Brasilera de Celulosa y Papel, Bracelpa, ese país cuenta con 5,5 millones de hectáreas de bosques, de los cuales 1,7 millones corresponden a plantaciones de pino y eucalipto destinadas a la industria de la celulosa y papel. Estas plantaciones corresponden al 0,2% de los terrenos agro cultivables del Brasil, por lo que el potencial de crecimiento aún es grande.
Las plantaciones se encuentran distribuidas por toda la geografía brasilera, aunque hay una concentración en los estados de las zonas centro y sureste. Los estados con mayor concentración de hectáreas de bosques con especies de pino y eucalipto son: Bahía (357 hectáreas), Paraná (245), Minas Gerais (183), Espírito Santo (125), Mato Grosso do Sul (113), Rio Grande do Sul (113), Santa Catarina (111) y São Paulo (405).
En São Paulo hay 798.522 hectáreas que corresponden a especies de eucalipto y 148.020 hectáreas están plantadas con pinos. Ellas pertenecen a las empresas International Paper do Brasil, Klabin, Melhoramentos Papéis, Nobrecel, Orsa, Conpacel, Suzano, VCP y Lwarcel.
El secretario de Medio Ambiente de São Paulo, Xico Graziano, explicó que las compañías que tienen sus plantaciones y fábricas en ese estado están sometidas a diversos controles para garantizar el cumplimiento de las normas ambientales.
“En nuestro Estado, el sistema ambiental, liderado por la Secretaría de Medio Ambiente, es responsable del control ambiental. La Compañía de Tecnología de Saneamiento Ambiental (Cetesb), regula la actividad industrial; en cuanto que el Departamento Estatal de Protección de los Recursos Naturales (Deprn) en conjunto con la Policía militar ambiental, cuidan de lo verde”.
Graziano agregó que “además del control estatal, las empresas también cuentan con un sistema de control privado, por medio de certificaciones exigidas en el mercado internacional”.
Futuras inversiones
Una de las compañías que mayores inversiones realiza en su área forestal es Celulose Nipo-brasileira, Cenibra, cuya meta es tener 70.000 nuevas hectáreas de eucalipto plantadas en los próximos 4 años, para atender el crecimiento en la producción previsto para los próximos años.
De acuerdo con Fernando da Fonseca, presidente de la compañía, la decisión de invertir en el mejoramiento de los recursos forestales obedece a la poca disponibilidad de materia prima que hay en el mercado: “El sector de celulosa tiene que trabajar con proyecciones a largo plazo. En el momento no hay disponibilidad de materia prima, entonces nosotros estamos dedicando este año y los próximos dos o tres años al crecimiento de nuestra producción de materia prima, o sea de plantaciones de árboles para la formación de unidades forestales”.
Las inversiones en el área forestal forman parte del proyecto de ampliación de la capacidad de producción de celulosa, proyectado para el 2013, en la zona del estado de Minas Gerais.
Por su parte, Suzano Papel e Celulose realiza inversiones en técnicas avanzadas de hibridación, producción de semillas de alta calidad y propagación vegetativa. Rogério Ziviani, director de la unidad de negocio de celulosa aseguró que la compañía tendrá tres nuevas líneas de producción que entrarán en funcionamiento entre el 2013 y el 2015.
“Considerando que la base forestal es determinante para la operación de estas nuevas plantas, Suzano ya posee gran parte de sus nuevas necesidades resueltas gracias a las tierras que posee y las áreas de fomentados. El programa de fomento forestal de Suzano que se desarrolla hace más de 30 años, prevé un desarrollo regional y el ingreso de agricultores a la cadena productiva en una estrategia de abastecimiento de madera”, precisó.
De igual forma, la compañía trabaja en la investigación de nuevas técnicas para la preparación y conservación de los suelos, monitoreo del estado nutricional de las plantas y sistemas de recuperación de las plantas afectadas, fuentes de agua y vegetación nativa. “Todo ese proceso trae diversos beneficios como el aumento de la productividad forestal, mejoramiento de la calidad de la madera, homogeneización de las plantaciones, reducción de costos gracias a la adaptación de las plantas a las diferentes condiciones ambientales y climáticas y enfermedades”, aseguró el directivo.
Nuevas tecnologías
El uso de clones y técnicas de modificación genética para aumentar el crecimiento de los árboles, hacerlos más resistentes a las plagas y enfermedades y adaptarlos a las condiciones climatológicas de las regiones en las que se serán plantados son las características más comunes entre las empresas productoras de celulosa en Brasil.
En el caso de Cenibra, por ejemplo, se emplean cruces de diferentes semillas de eucalipto a través de tecnologías de clonación. “Hoy el 90% de las plantaciones ya están con esta tecnología y todas los nuevas plantaciones deberán ser con clones de cortes de árboles, adaptados a las condiciones de la región donde se encuentran”, aseguró Fernando da Fonseca.
El directivo precisó que los bosques de la compañía están poblados con eucaliptos. “Hoy no tenemos una variedad predominante. El eucalipto con el que se inició todo este proceso es el de la especie Grandis, pero hoy con la clonación hay una mezcla de variedades”.
Las semillas se producen en un vivero que tiene una capacidad de 35 mudas por año y se caracterizan por tener mayor productividad. “Hoy Cenibra tiene 35 años, cuando se comenzó a trabajar la productividad por bosque era del orden de 15 m3 por hectárea por año. A partir del momento en que fueron utilizados los cruces y clones, estamos viendo mejoras en la productividad: hoy tenemos un crecimiento de 45m3 por hectárea por año, entonces logramos más del doble de productividad”, explica da Fonseca.
Por su parte, Suzano trabaja en el fortalecimiento de las técnicas ambientales en las que ya acumula 40 años de investigación. La hibridación, aumento de la calidad de las semillas, clonación, micro-propagación y monitoreo nutricional.
“La biotecnología también podrá ser una herramienta importante en el área forestal, de forma similar a lo que se presenta en el sector agrícola”, aseguró Rogério Ziviani.
Añadió que para conseguir mejoras en la producción, se trabaja en la implantación de la metodología Seis Sigma. El enfoque principal continúa siendo la optimización de los procesos productivos.
Como complemento de las innovaciones en materia de plantaciones, las empresas también desarrollan estrategias tendientes a la automatización, para estandarizar los procesos productivos y disminuir los costos. “El 60% de nuestra producción es automatizada, utilizamos máquinas que hacen el corte, el descascarado, el apilamiento y el embarque”, explicó Fernando da Fonseca, de Cenibra.
Comportamiento del sector
La industria celulósica en Brasil es la sexta más grande del mundo y la más desarrollada de América Latina. Según datos de Bracelpa, la estrategia comercial para lograr un crecimiento sostenido se ha basado en el aprovechamiento del crecimiento de las economías emergentes, en las que el aumento de la renda ha generado una ampliación del consumo de productos provenientes de las industrias de base forestal, tales como madera para la construcción civil y los papeles para la producción de libros, cuadernos y empaques.
De acuerdo con el Programa de Inversiones del Sector que se inició en ese país durante el 2003, las empresas deberán ampliar sus bases forestales en los próximos años para poder cumplir con las metas de crecimiento. De forma paralela, los productores deberán invertir en infraestructura e iniciar operaciones en nuevas líneas de producción.
Empresas como Cenibra, Suzano, Klabin y VCP ya tienen definidos sus focos de inversión y los plazos para la ejecución de los planes. La situación monetaria de Brasil y la crisis de los mercados de derivados han obligado a la postergación de algunos de estos planes, tal y como ocurre con VCP.
Como ya se mencionó, Cenibra invierte sus recursos en la ampliación forestal, con miras a tener suficiente materia prima para el crecimiento en la producción total de celulosa.
Suzano planea iniciar la operación de tres nuevas unidades que aumentarán en un 150% su volumen de producción, lo que implica una producción adicional de 4,3 millones de toneladas anuales.
Aracruz, que hace poco adquirió 10.200 hectáreas de plantaciones de eucalipto que pertenecían a Boise Cascade do Brasil, informó de la compra de tierras, formación de bosques y adquisición de insumos para implantar un nuevo complejo industrial que podrá acoger tres nuevas unidades productivas, cada una con una capacidad de 1,4 millones de toneladas anuales de celulosa.
Con estas inversiones y las que aún están en fase de aprobación en las empresas, se busca que el país sea el primer productor mundial de celulosa, de acuerdo con lo establecido en la Política de Desarrollo Productivo propuesto por el Ministerio de Desarrollo y Comercio.
Problemas y proyecciones
De acuerdo con Fernando da Fonseca, las grandes amenazas para la industria son las restricciones ecológicas y algunos problemas de tipo ambiental. Sin embargo el panorama es alentador: “Brasil tiene disponibles tierras ya degradadas, que fueron utilizadas para otras actividades y ya no son buenas para la agricultura. Estas tierras sirven para plantar árboles, para atender fundamentalmente la industria de celulosa.”
Según el directivo, el sector de la celulosa está modernizando sus sistemas de producción. En la parte de plantaciones forestales, declaró que la productividad va a estar íntimamente ligada a cuestiones de modificación genética, aunque especificó que su compañía aún no utiliza tecnología de este tipo.
Para Bracelpa, el principal problema es la elevada carga tributaria: “Brasil es uno de los pocos países del mundo que tributa en las inversiones. Sólo para este sector (celulosa), cerca del 17% del valor invertido es revertido para impuestos”.
Sin embargo, las altas sumas de dinero tasadas en estas inversiones dan cuenta de la fe que tienen los productores en el futuro del sector. Para Rogério Ziviani, de Suzano, las perspectivas son “muy positivas”, pues el crecimiento del consumo de celulosa de eucalipto presenta un crecimiento superior al de las demás fibras del mercado.
Bracelpa calcula que el crecimiento de la producción en 2008 deberá alcanzar los 13 millones de toneladas, creciendo 6,7% en comparación con los datos del 2007. Así, también espera que en el acumulado de 2008, las exportaciones de celulosa tengan un crecimiento del 15,7% respecto al año anterior, cuando sumaron US$3,5 millones.
Cuidado ambiental y responsabilidad social
Además de las hectáreas de bosque destinadas a la producción de celulosa, los fabricantes brasileros se encargan de la protección de bosques nativos. En el caso de Cenibra, de las 250 mil hectáreas forestales que posee, el 50% corresponde a bosques nativos preservados, en los que se desarrollan estrategias de conservación de la fauna y la flora.
Adicionalmente, se convierten en una fuente de empleo para la región en la que se encuentran. De acuerdo con Xico Graziano, secretario de medio ambiente del estado de São Paulo, el sector celulósico generó más de 65 mil empleos directos en todo el país durante el 2007, de los cuales 29 mil corresponden a este estado.
En materia de impuestos, Graziano aseguró que en 2007 el sector registró ventas por $11,5 billones de reales. Citando informaciones de Bracelpa, el funcionario explicó que las empresas del sector pagaron un billón de reales en impuestos y tasas. “De ese total, cerca de un tercio, $357 millones, son impuestos estatales”, precisó.
Precios de la celulosa
De acuerdo con Fernando da Fonseca, de Cenibra, la celulosa fue comercializada durante muchos años por precios que estaban entre los US$450 y US$550 por tonelada. “Con la situación de la moneda americana, que perdió valor frente a otras monedas del mundo como el euro, se cambiaron los precios a US$800 por tonelada colocada en el mercado”.
El directivo precisó que, dependiendo del mercado en el que se comercialice, existe una diferencia de más o menos US$20, con lo que el margen de precios queda entre US$780 y US$820. |
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