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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA DE PRODUO
VALORIZAO DO RESDUO AREIA DE FUNDIO (RAF).
INCORPORAO NAS MASSAS ASFLTICAS DO TIPO C.B.U.Q.
Dissertao submetida Universidade Federal de Santa Catarina
para a obteno do Grau de Mestre em Engenharia.
IVAN IDERALDO BONET
Florianpolis, agosto de 2002.
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ii
IVAN IDERALDO BONET
VALORIZAO DO RESDUO AREIA DE FUNDIO (RAF). INCORPORAO NAS
MASSAS ASFLTICAS DO TIPO C.B.U.Q.
Esta Dissertao foi julgada adequada para obteno do Ttulo de "Mestre em
Engenharia", Especialidade em Engenharia de Produo e aprovada em sua forma final pelo
Programa de Ps-Graduao em Engenharia de Produo.
________________________
Prof. Edson Pacheco Paladini, Dr.
Coordenador do Curso
Banca Examinadora:
________________________
Prof. Osmar Possamai, Dr.
Orientador
________________________
Prof. Cludia Teixeira Panarotto, Dra.
Co-orientador
_______________________
Prof. Washington Perez Nez, Dr.
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iii
DEDICATRIA
Deste trabalho, a meu filho Joo Pedro Argenta Bonet, para que tambm no futuro possa contribuir com trabalhos que tenham como objetivo a proteo do meio ambiente, contribuindo assim com as geraes futuras.
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iv
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar gostaria de expressar meus sinceros agradecimentos aos meus
orientadores, Professor Dr. Osmar Possamai e a Professora Dr. Cludia Teixeira Panarotto, por
seu apoio, por seus sbios conselhos e pela confiana que depositaram em mim durante todo este
perodo.
Quero agradecer de uma forma especial ao Professor Dr. Ademar Galelli, que no
mediu esforos, apoiando a todos na realizao deste curso.
Tambm quero agradecer a empresa Toniolo Busnello S/A, seus diretores e
colaboradores, pela colaborao recebida durante a realizao deste trabalho.
Meus agradecimentos a todos os professores do curso de engenharia de produo, que
de um modo ou outro colaboraram na confeco deste trabalho.
Agradeo a Universidade de Caxias do Sul e a Universidade Federal de Santa
Catarina, pele suporte institucional a este trabalho.
A Marisa, minha esposa, e meu filho Joo Pedro, quero agradecer por muito mais
coisas que as palavras possam expressar.
Finalmente meus agradecimentos a todas as pessoas que de uma forma ou de outra
contriburam no desenrolar deste mestrado.
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v
SUMRIO
LISTA DE FIGURAS................................................................................................ . VIII
LISTA DE TABELAS............................................................................................... . IX
RESUMO................................................................................................................... . X
ABSTRACT............................................................................................................... . XI
CAPITULO 1 INTRODUO ............................................................................. . 1
1.1 Problemtica das Empresas ........................................................................... . 1
1.1.1 Definio da Problemtica de Pesquisa ........................................................ . 3
1.2 Objetivos do Trabalho .................................................................................... 5
1.2.1 Objetivo Geral ............................................................................................... . 5
1.2.2 Objetivos Especficos ..................................................................................... 5
1.3 Justificativa do Trabalho ............................................................................... . 6
1.4 Estrutura do Trabalho ................................................................................... . 6
CAPTULO 2 AS AREIAS DE FUNDIO E A PAVIMENTAO
ASFLTICA ................................................................................................ . 8
2.1 Os Resduos Areias de Fundio (R.A.F.) .................................................... . 8
2.1.1 Gerao dos Resduos Industriais ................................................................. . 8
2.1.2 A Importncia do Gerenciamento dos Resduos Industriais ......................... . 13
2.1.3 Tecnologias de Gerenciamento de Resduo .................................................. . 24
2.1.3.1 Produo limpa e produo mais limpa ........................................................ . 25
2.1.3.2 Emisso zero zeri ....................................................................................... . 36
2.1.4 Caracterizao e Classificao e os Resduos Slidos .................................. . 38
2.1.5 Processo de Fundio .................................................................................... . 43
2.1.6 Areias de Fundio ....................................................................................... . 49
2.2 Pavimentao Asfltica ................................................................................. . 54
2.2.1 Pavimento Rodovirio .................................................................................. . 54
2.2.1.1 Revestimento do Pavimento ......................................................................... . 57
2.2.1.2 Base do Pavimento ........................................................................................ . 58
2.2.1.3 Sub-base do revestimento ............................................................................. . 59
2.2.2 Revestimentos Asflticos .............................................................................. . 60
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vi
2.2.2.1 Tratamentos Superficiais .............................................................................. . 62
2.2.2.2 Macadames Betuminosos ............................................................................... 63
2.2.2.3 Pr-misturado a quente P.M.Q. .................................................................. . 64
2.2.2.4 Pr-misturado a frio P.M.F. ....................................................................... . 65
2.2.2.5 Concreto betuminoso usinado a quente (C.B.U.Q.) ....................................... 68
2.2.3 Projetos de Misturas Asflticas ..................................................................... . 76
2.2.3.1 Projeto ........................................................................................................... . 77
2.2.3.2 Ensino Marshall ............................................................................................ . 80
2.2.3.3 Controle tecnolgico ..................................................................................... . 84
2.3 Incorporao do Resduo Areia de Fundio nas Massas
Asflticas CBUQ ....................................................................................... . 87
CAPITULO 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ......................................... . 92
3.1 Caracterizao do Resduo Areia de Fundio ............................................. . 93
3.1.1 Coleta das Amostras ..................................................................................... . 93
3.1.2 Mistura e Preparo das Amostras ................................................................... . 96
3.1.3 Determinao do Teor de Umidade .............................................................. . 98
3.1.4 Anlise Granulomtrica dos Resduos das Areias de Fundio .................... . 98
3.1.5 Determinao do Teor de Slidos Volteis e Fixos ...................................... . 99
3.1.6 Classificao e Caracterizao eas Amostras - Avaliao Ambiental .......... . 99
3.1.7 Anlise Fsico-Qumicas Realizadas a partir da Massa Bruta de Resduos e
Extratos Solubilizado e Lixiviado ................................................................. . 100
3.2 Projeto do Concreto Asfltico Incorporando os R.A.F. ................................ . 103
3.2.1 Requisitos de Projeto Mtodo Marshall ..................................................... . 103
3.3 Projeto de CBUQ Camada de Rolamento .................................................. . 106
3.4 Avaliao Ambiental da Massa Asfltica em CBUQ Incorporada de
Resduo Areia de Fundio ........................................................................... . 106
CAPTULO 4 RESULTADOS .............................................................................. . 108
4.1 Caracterizao e Classificao do Resduo .................................................. . 108
4.1.1 Caractersticas Gerais Do Resduo: Granulometria, Teor De Slidos
Volteis, Umidade e pH ............................................................................... . 108
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vii
4.1.2 Caractersticas Gerais do Resduo: Lixiviao e Solubilizao .................... . 110
4.2 Dimensionamento do Trao em CBUQ, Incorporando os R.A.F.
Mtodo Marshall ........................................................................................... . 112
4.3 Caracterstica Marshall Comparativo dos Resultados Obtidos .................. . 118
4.4 Avaliao Ambiental da Massa Asfltica em CBUQ Incorporando
Resduo Areia de Fundio ........................................................................... . 119
4.3 Consideraes ............................................................................................... . 121
CAPITULO 5 CONCLUSES ............................................................................. . 123
5.1 Concluses .................................................................................................... . 123
5.2 Sugestes para Trabalhos Futuros ................................................................ . 125
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ..................................................................... . 127
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viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 Circulo global dos materiais ................................................................. 23
Figura 2.2 Fluxograma visando produo mais limpa ........................................ . 28
Figura 2.3 Tcnicas de minimizao de resduos ................................................... 30
Figura 2.4 Classificao de resduos ...................................................................... . 40
Figura 2.5 Fluxograma das etapas de operao de uma fundio......................... . 45
Figura 2.6 Classificao das bases ......................................................................... . 60
Figura 2.7 Classificao dos revestimentos asflticos ........................................... . 61
Figura 2.8 Fluxograma da execuo dos PMFs ..................................................... . 67
Figura 2.9 Fluxograma do reaproveitamento das RAF nos CBUOs ...................... 91
Figura 3.10 Foto das amostras de resduos obtidas no final dos 11 dias de coleta .. 95
Figura 3.11 Fotos da mistura e preparo das amostras pelo mtodo de quarteamento.97
Figura 3.12 Fotos das execuo dos testes fsicos-qumicos .................................... 102
Figura 4.13 Grficos da distribuio Granulomtrica da Mistura ............................ 115
Figura 4.14 Curvas para estudo de concreto asfltico .............................................. 117
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ix
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 Gerao de resduos slidos industriais classe I por setor
industrial no RS .................................................................................. . 10
Tabela 2.2 Destino dos resduos slidos industriais classe I no RS ..................... . 10
Tabela 2.3 Gerao de resduo slido industrial classe II, por setor industrial
no RS ................................................................................................... . 11
Tabela 2.4 Destino dos resduos slidos industriais classe II no RS .................... . 11
Tabela 2.5 Mtodo de projeto Marshall ................................................................ . 78
Tabela 3.6 Massa de resduo (kg) coletada por dia em cada linha de produo ... . 95
Tabela 3. 7 Anlise fsico-qumicas realizadas para a caracterizao do resduo 102
Tabela 3.8 Requisitos para projeto (Marshall) ...................................................... . 104
Tabela 3. 9 Limites da faixa granulomtrica ......................................................... . 105
Tabela 3.10 Requisitos de qualidade para os agregados ......................................... 105
Tabela 4.11 Resultados da granulometria das amostras ......................................... 108
Tabela 4.12 Resultados da umidade, slidos volteis e pH das amostras .............. . 109
Tabela 4.13 Resultados obtidos nos estes de lixiviao ......................................... 110
Tabela 4.14 Resultados obtidos nos testes de solubilizao ................................... . 111
Tabela 4.15 Granulometria dos materiais ............................................................... 113
Tabela 4.16 Granulometria da mistura ................................................................... . 114
Tabela 4.17 Distribuio granulomtrica limites da faixa B ............................... . 114
Tabela 4.18 Clculo dos parmetros Marshall para as misturas betuminosas ........ 116
Tabela 4.19 Resultados ensaio Marshall ................................................................. 116
Tabela 4.20 Caracterstica Marshall ....................................................................... 118
Tabela 4.21 Resultados dos ensaios de resilincia e resistncia a trao ............... 119
Tabela 4.22 Concentraes mdias dos metais Ba, Fe, Pb obtidos nos testes de
lixiviao - comparao entre R.A.F. e C.B.U.Q. .............................. . 120
Tabela 4.23 Concentraes dos metais Ba, Cd, Fe, Pb, Cu, Zn e dureza obtidos
no teste de solubilizao - Comparao entre R.A.F. e C.B.U.Q. ...... . 121
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x
RESUMO
Este trabalho analisa a viabilidade tcnica do reaproveitamento dos resduos areia de
fundio- RAF, nas massas asflticas do tipo Concreto Betuminoso Usinado a Quente. Para isso,
foram coletadas amostras de resduos de areia de fundio em duas linhas de produo de uma
empresa de fundio da cidade de Caxias do Sul. A coleta e seleo das amostras foi realizada de
acordo o que determina as normas ABNT. Com o material coletado foi dimensionado um trao
asfltico de Concreto Betuminoso Usinado a Quente- CBUQ, incorporado com o resduo de areia
de fundio, de modo que o mesmo atendesse as faixas granulomtricas e as normas de
dimensionamento para os pavimentos flexveis.
Entre as concluses possveis de se formular, pode-se destacar que o dimensionamento de
um trao asfltico tipo CBUQ, pelo mtodo Marshall, mostrou-se plenamente adequado. Em
relao aos resultados obtidos nos ensaios de lixiviao e solubilizao, onde foi comparado o
comportamento dos resduos de areia de fundio, antes e aps sua incorporao no CBUQ,
tambm observou-se que o material asfltico (Cimento Asfltico de Petrleo- CAP 20), envolveu
totalmente os agregados da mistura, evitando que os mesmos fossem liberados a meio ambiente
com possvel contaminao.
Devido a isto, pode-se afirmar ser uma proposta vivel, tcnica e ambientalmente, a
incorporao dos resduos de areia de fundio nos CBUQs, como uma forma de proteo ao
meio ambiente.
Por fim, o trabalho busca tambm estimular os empresrios e administradores da
indstria da fundio, para o reaproveitamento dos resduos em outros setores ou produtos,
contribuindo para o desenvolvimento sustentvel, com vistas a harmonizar os trs componentes:
crescimento econmico, equidade social e qualidade ambiental.
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xi
ABSTRACT
This search analyses the technical availability of the reusing of the melting sand residue
MSR, on the hot betumed concrete.
For that, were collected samples of melting sand residue in two production lines in
Caxias do Sul. The collecting and selection of the samples was made according to the ABNT
(Brazilian technical norms association). With the material collected, was dimensioned an asphalt
line of hot betumed concrete, gathered to the melting sand residue, as a matter of attending
granny lines and the dimension norms for the flexible pavements.
Among the possible conclusion, we can emphasize that the dimension of an asphalt
like the hot betumed concrete according to the Marshall method shown adequate.
In relation to the results obtained in the researches where were compared to the
comportment of the melting sand residue before and after the adding to the hot betumed concrete,
could also be observed that the asphalt material (Petroleum Cement Asphalt) involved all the
aggregates of this mix, making impossible for them to be thrown on the environment with a
possible contamination.
That is why this research concludes that its a good propose to include the residue in
the hot betumed concrete, as a way to protect the environment.
At last, the search also tries to stimulate the businessmen and administrators of the
industry of melting to reuse the residue in other sectors or products contributing for the
independent development, trying to harmonize the three main points: economical growth, social
equality, and environment.
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CAPITULO 1 INTRODUO
1.1 - Problemtica das Empresas
No incio deste sculo, a preocupao com o meio ambiente, atravs da busca
do desenvolvimento sustentvel, que conceitualmente significa atender s necessidades da
gerao atual, sem comprometer as futuras geraes no atendimento das suas prprias
necessidades, trouxe a necessidade de que as empresas compatibilizassem o
desenvolvimento econmico com a preservao do meio ambiente. Isto pode ser
conseguido atravs de um Sistema Gesto Ambiental, que uma faceta da estrutura
gerencial de uma empresa, o qual analisa os impactos sobre o meio ambiente, tanto a curto
como a longo prazo, das geraes de resduos dos seus produtos e processos. A
implementao de um Sistema de Gesto Ambiental (SGA) dentro de uma empresa, tende a
trazer diversas vantagens, como: diminuio da poluio, credibilidade da empresa,
reduo de riscos ao meio ambiente, aumento da margem de lucro, melhorias no sistema de
gerenciamento interno da empresa, facilidade no comrcio internacional, etc.
Nos dias de hoje, os aspectos ambientais em qualquer organizao ou indstria,
so de fundamental importncia para o seu planejamento estratgico. H uma crescente
conscientizao dos empresrios, em proteger o meio ambiente, devido a mudana dos seus
consumidores, que esto comprando produtos baseados em aspectos ambientais. Por isso,
necessrio que todas as empresas que almejam um lugar nesta economia globalizada, onde
h uma crescente competitividade de produtos, tenham uma viso onde os recursos
utilizados sejam otimizados e os impactos ambientais decorrentes dos seus processos
-
2
minimizados. Neste contexto diz Pablos (2001), que uma das questes de fundamental
importncia para a sociedade a necessidade de reciclar ou reaproveitar lixos, rejeitos e
resduos por ela gerados, como forma de recuperar matria e energia, preservando recursos
naturais, oferecendo uma menor degradao do meio ambiente e proporcionando melhorias
nas condies de vida das comunidades.
Toda atividade econmica industrial, independente de sua escala, pequena ou
grande, gera resduo, e suas complexidades e periculosidades variam conforme as
atividades destas industrias. Os resduos lanados no meio ambiente, sem um tratamento
adequado, constitui-se em um impacto ambiental, que conceitualmente toda a ao ou
atividade de uma organizao, quer adversa ou benfica, que produz alteraes em todo o
meio ambiente ou apenas em alguns de seus componentes. O ideal de todas as atividades
industriais, que a transformao das matrias-primas em produtos no gerassem resduos
(emisso zero), sendo uma realidade em algumas atividades, porm em pequeno nmero.
Enquanto as tecnologias de emisso zero no esto disponveis para muitos processos
produtivos, o ideal a reduo dos resduos gerados, atravs de tecnologias limpas, que
intervm na melhoria dos processos, com conseqente reduo na emisso e resduos.
Outra alternativa a recuperao e reciclagem dos resduos, de forma que possam ser
utilizados em outros processos produtivos ou produtos.
O crescimento industrial interfere no meio ambiente, principalmente atravs da
extrao de matrias-primas, que aps passarem pelo processo produtivo das empresas
geram resduos, que muitas vezes so dispostos em aterros sanitrios, nem sempre
monitorveis, criando um impacto ambiental indesejado. Para a industria poluidora, isto
mais grave, pois conforme a lei n. 9.921, de 27 de julho de 1993, no seu Art. 8 rege que
A coleta, o transporte, o tratamento, o processamento e a destinao final dos resduos
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3
slidos de estabelecimentos industriais, comerciais e de prestao de servios, inclusive de
sade, so de responsabilidade da fonte geradora, independentemente da contratao de
terceiros, de direito pblico ou privado, para execuo de uma ou mais dessas atividades.
Alm da questo legal envolvida as empresas necessitam cada vez mais
demonstrar aos seus consumidores, que alm dos bons preos e da qualidade dos seus
produtos, esto tomando atitudes pr-ativas para a preservao do meio ambiente. Por isso,
muitas esto se equipando com tecnologias limpas para controlar a gerao de resduos no
processo produtivo, e pesquisando outros modos de reaproveitamentos dos seus resduos
em novos produtos.
Assim, as empresas que quiserem continuar atendendo a legislao ambiental e
competir no mercado globalizado, atendendo as exigncias dos seus consumidores, devem
gerenciar seus resduos, no como lixo, mas como um desperdcio passvel de eliminao,
reduo, e tambm como fonte de matria-prima para novos produtos. Estas empresas esto
tomando conscincia que com o tratamento correto dos seus resduos, esto deixando de
perder dinheiro, preparando-se para competir melhor no mercado nacional e internacional,
alm de respeitar o meio ambiente, no qual est inserida.
1.1.1 - Definio da Problemtica de Pesquisa
A indstria da fundio conhecida como altamente poluidora, talvez, pelo fato
de ser confundida com o setor siderrgico, ou tambm pelo fato de em dcadas anteriores,
despejarem seus poluentes na atmosfera, atravs do seus fornos de fuso. Hoje, o grande
problema das empresas de fundio so os seus resduos slidos, constitudos dos
excedentes das areias usadas na confeco dos moldes e machos.
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4
A disposio dos resduos areias de fundio em aterros industriais,quando no
monitorado, gera um srio problema ambiental, devido ao volume produzido. Alm disso,
acarreta um problema adicional, pois os rgos e regulamentos ambientais, esto obrigando
as empresas a destinar seus resduos em aterros cada vez mais distantes do local gerado,
aumentando consideravelmente os custos envolvidos.
Tambm, no se pode esquecer das restries aos financiamentos sob forma de
condicionantes ambientais, estabelecidos, por exemplo nas Polticas Operacionais do
Sistema BNDES que diz: A anlise de todo e qualquer empreendimento apresentado ao
sistema BNDES avaliar os impactos de natureza social, ambiental e de suprimento e
racionalizao de energia. Sero considerados como condicionantes do apoio do sistema as
providncias para neutralizar eventuais efeitos negativos cujos gastos podero ser includos
como itens financiveis.
Devido a isso, as empresas do setor de fundio procuram alternativas como:
reaproveitamento externo dos seus resduos, reduo dos desperdcios, reduo no nmero
de moldes e um tratamento das areias de fundio que seriam descartadas. Este ltimo
obtido removendo e inertizando os contaminantes, para que possibilitem o seu
reaproveitamento em novos produtos, com o intuito de no agredir o meio ambiente,
diminuir custos do estoque destes materiais e serem competitivas neste mercado
globalizado.
Em face do exposto anteriormente, pode-se formular a seguinte pergunta de
pesquisa: ser possvel o reaproveitamento das areias de fundio na composio das
massas asflticas, gerando um menor impacto ambiental? Assim, para poder responder ao
problema de pesquisa formulado, apresenta-se a seguir os objetivos do trabalho.
-
5
1.2 - Objetivos do Trabalho
Os objetivos sero divididos em objetivo geral e objetivos especficos.
1.2.1 - Objetivo Geral
Analisar a viabilidade tcnica e o impacto ambiental gerado com o emprego dos
resduos areias de fundio em misturas asflticas tipo CB.U.Q.
1.2.2 - Objetivos especficos
No sentido de atender ao objetivo geral, foram definidos os seguintes objetivos
especficos:
identificar parmetros crticos para o trao de uma massa asfltica em CBUQ, incorporando os resduos areias de fundio, que atendam as
normas de dimensionamento dos pavimentos asflticos flexveis;
estabelecer elementos para avaliao do impacto ambiental do uso deste resduo, para que no traga prejuzos ao meio ambiente, atendendo a
legislao especfica em vigor;
determinar parmetros de avaliao da eficincia dessa nova massa asfltica, atendendo as variveis estruturais e ambientais.
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6
1.3 - Justificativa do Trabalho
Os resultados esperados na realizao desse trabalho, que a liberao da
incorporao dos resduos areias de fundio nas massas asflticas em CBUQ, pelos rgos
ambientais, contribua na reduo dos custos de execuo, transportes e monitoramento
destes aterros.
Tm-se como justificava atender os seguintes itens:
preocupao das empresas com o meio ambiente; questo ambiental como fator competitivo no comrcio globalizado; diminuio dos impactos ao meio ambiente; mudar a imagem perante a sociedade das empresas do setor de fundio,
como poluidoras;
reduo dos custos nos processos de reaproveitamento das areias de fundio;
alertar e informar aos empresrios do setor de fundio da necessidade de se estudar novas opes de reaproveitamento de seus resduos, ao invs do seu
descarte em aterros industriais.
1.4 - Estrutura do Trabalho
Este trabalho est organizado em cinco captulos, conforme ser apresentado,
sendo este o primeiro.
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7
O Captulo 2 trata dos resduos areias de fundio, sua gerao, classificao e
caracterizao, bem como os processos produtivos e as tecnologias para o reaproveitamento
ou reciclagem destes resduos. Tambm, trata da pavimentao asfltica em CBUQ, dos
tipos e estruturas dos pavimentos, e como os resduos areias de fundio podem ser
incorporados nos CBUQs.
O Captulo 3 trata dos procedimentos experimentais da incorporao dos
resduos areias de fundies nos CBUQs.
O Captulo 4 apresenta os resultados dos procedimentos experimentais,
dimensionamento do trao da massa asfltica com a incorporao dos resduos areias de
fundio, e a avaliao ambiental desta incorporao.
E, finalmente o Captulo 5 apresenta as concluses do trabalho, bem como
sugestes para trabalhos futuros, tanto de interesse acadmico como de interesse
empresarial.
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CAPTULO 2 AS AREIAS DE FUNDIO E A PAVIMENTAO ASFLTICA
2.1 - Os Resduos Areias de Fundio (R.A.F.)
2.1.1 Gerao dos Resduos Industriais
Os processos produtivos das empresas brasileiras, esto se aprimorando devido
a crescente preocupao com o meio ambiente e com a qualidade. Mas em muitos casos, e
principalmente no caso das areias de fundio, mesmo com um reaproveitamento parcial
dentro dos processos produtivos, este material precisa ser disposto no meio ambiente,
atravs de aterros industriais. Seu descarte em aterros no a soluo mais indicada, devido
a intensa fiscalizao dos rgos ambientais, e tambm da prpria comunidade, que no
aceita mais que as empresas lancem seus resduos slidos no ambiente. Os empresrios sob
presso da opinio pblica, de rgos no-governamentais, dos consumidores em geral e
at mesmo dos investidores, vem-se na obrigao de encontrar solues para reaproveitar
seus rejeitos e repensar suas estratgias de produo industrial. Segundo a FIRST (Foundry
Industry Starts Today), uma ONG que se dedica a incentivar o aproveitamento das areias,
a reciclagem dessas areias de fundio, une o til ao agradvel, pois pode economizar de
US$ 100 milhes a 250 milhes anualmente para a indstria de fundio mundial.
O Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo (IPT), est
desenvolvendo um projeto intitulado Desenvolvimento de Processos de Regenerao de
Areias de Fundio Utilizando Unidade Mvel de Tratamento, que poder recuperar as
areias com um custo estimado entre 20 e 40 reais por tonelada, beneficiando especialmente
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9
as pequenas e mdias empresas de fundio. Segundo Cludio Mariotto (IPT maio/2000),
em todo o pas, as empresas de fundio de metais geram na ordem de 170 mil toneladas
por ms de areias contaminadas por metais pesados como chumbo e cobre. Ela utilizada
na produo de moldes para as peas metlicas. Jog-las fora seria um grande desperdcio e
ainda maior, um risco ambiental. Deposit-las em aterros especiais custaria at 150 reais
por toneladas. Neste contexto, as empresas (pequenas, mdias e grandes) do setor de
fundio tm o dever de estudar o reaproveitamento ou reciclagem dos seus resduos areias
de fundio, evitando sua disposio em aterros industriais, gerando com isso uma
economia considervel, tornando-as mais competitiva no mercado.
Segundo Leripio (2001, p.2) a relao meio ambiente e desenvolvimento deve
deixar de ser conflitante para tornar-se uma relao de parceria. O ponto-chave da questo
passa a ser a necessidade de uma convivncia pacfica entre a qualidade do meio ambiente
e o desenvolvimento econmico, tendo em vista que so variveis dependentes entre si.
No Diagnstico Preliminar da Gerao e Destinao Final dos Resduos
Slidos Industriais no Estado do Rio Grande do Sul, (FEPAM, 1996) no qual foram
levantados a gerao e destinao dos resduos Classes I (resduos perigosos) e Classe II
(resduos no inertes), verificou-se que 41,23% das empresas (47.935 empresas) geram
algum tipo de resduo slido. De um total de 19.762 empresas geradoras de resduos
slidos, 59 empresas trabalham no setor de fundio, gerando 10.472 ton/ano de resduos
areia de fundio.
Neste mesmo estudo foi verificado que a gerao de resduos Classe I, foi de
362.751 m/ano, distribudos conforme mostram as tabelas 2.1 e 2.2.
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SETOR INDUSTRIAL Quantidade mdia gerada (m/ano) 1 Indstria Coureiro Caladista 310.2512 Indstria Metal Mecnica 37.4533 Indstria Qumica 4.8304 Indstria Petroqumica 4.1245 Indstria Moveleira 2.4056 Indstria da Celulose e Papel 2.3437 Beneficiamento de Fibras 1.0898 Outros 2459 Indstria Alimentar 12TOTAL 362.751
TABELA 2.1 Gerao de resduos slidos industriais Classe I por setor industrial no RS. (Adaptada da FEPAM 1996)
DESTINO Volume mdio (m/ano)
1 - No informado 176.771
2 Aterro Particular 71.067
3 Centrais 48.267
4 Lixo particular 24.231
5 Estocagem 19.767
6 Reaproveitamento 12.182
7 Outros 10.466
TABELA 2.2 Destino dos resduos slidos industriais Classe I no RS. (Adaptada da FEPAM 1996)
Observando-se as tabelas 2.1 e 2.2, verifica-se que a maior gerao de resduo
Classe I, o setor coureiro caladista com 86% do total, seguido pelo setor metal mecnico
com 10%. Quanto a seu destino final, 49% no tem destino conhecido, enquanto que 51%
tem seu destino conhecido e licenciado pela FEPAM.
O setor industrial do Estado do Rio Grande do Sul, gera em mdia 20.951,227
ton/ano, de resduos Classe II, distribudos conforme mostram as tabelas 2.3 e2. 4.
(FEPAM, 1996)
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SETOR INDUSTRIAL Quantidade mdia gerada (ton/ano)
1 Indstria Alimentar 16.361.696
2 Indstria da Madeira 2.491.482
3 Indstria Metal Mecnica 1.254.561
4 Indstria de Bebidas 399.076
5 Indstria Couro Caladista 98.047
6 Indstria da Celulose e Papel 227.990
7 Beneficiamento de Fibras 46.278
8 Indstria Quimica 53.539
9 Indstria do Fumo 9.455
10- Indstria da Borracha 8.242
11- Indstria do Plstico 961
TOTAL 20.951.227 TABELA 2.3 Gerao de resduos slidos industriais Classe II, por setor industrial no RS (adaptada da FEPAM 1996).
DESTINO QUANTIDADE (ton/ano) 1 - No informado 18.955.585 2 Reaproveitamento 1.597.415 3 Centrais de tratamento de resduos 98.992 4 Queima 93.379 5 Incorporao ao solo 91.401 6 Lixo particular 61.074 7 Estocagem 24.170 8 Aterro industrial prprio 14.197 9 Tratamento biolgico 7.775 10- Lixo Municipal 7.240
TABELA 2.4 Destino dos resduos slidos industriais Classe II no RS (adaptada da FEPAM 1996).
Conforme as tabelas 2.3 e 2.4, observa-se um fato preocupante, ou seja 90% do
destino dos resduos slidos industriais Classe II, no conhecido pela FEPAM. Outro fato
preocupante, que menos de 8% dos resduos slidos gerados pelas empresas, tem algum
tipo de reaproveitamento, demostrando que as indstrias esto tendo pouco interesse ou
incentivo em pesquisas e tecnologias para o seu aproveitamento.
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J o destino dos resduos das areias de fundio no estado do Rio Grande do
Sul, Segundo a FEPAM (2000), so:
- Aterros licenciados pela FEPAM - 81%
- Aterros particulares - 8%
- Reaproveitamento - 6%
- Aterros Municipais - 3%
- Estocados - 2%
Em vista disso, pode-se supor que praticamente no existe atividade econmica
industrial sem impacto ambiental, pois todo e qualquer processo industrial consome
matria-prima ou insumos, que direta ou indiretamente vem da natureza. Esses processos
geram resduos que nem sempre podem ser reaproveitados. Porm, as empresas esto
descobrindo que investir no reaproveitamento dos seus resduos pode ser um negcio
rentvel, alm de ecologicamente correto.
Segundo Mariotto (2001, p.2), estima-se que mais de 80% das peas fundidas
produzidas, utilizam moldes feitos de areia aglomerada, sendo o aglomerante mais comum
a argila, que empregada para confeccionar os moldes, que do forma s faces externas das
peas fundidas. Uma vez vazado o metal lquido no interior do molde e solidificado, o
mesmo desagregado (desmoldagem), separando a pea fundida da areia que retorna quase
que integralmente para a confeco de novos moldes. Mesmo que esta areia retorne ao
processo produtivo para confeccionar novos moldes, h necessidade da incorporao de
areia nova, pois as novas tecnologias na confeco dos moldes, requerem areias limpas
(areia nova). Esta entrada de areia nova no processo produtivo, gera um excedente, de areia
usada, sendo esta descartada na mesma proporo em que a quantidade areia nova entra
no processo produtivo.
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13
2.1.2 - A Importncia do Gerenciamento dos Resduos Industriais
A implementao de novas tecnologias pelas empresas de fundio,
substituindo as poluentes, tem sido buscada para reduzir os problemas ambientais, como
tambm para dar resposta sociedade e aos rgos fiscalizadores, de sua poltica em
relao ao meio ambiente, pois a questo ambiental no pode ser vista como um nus pelas
empresas, e sim como uma estratgica para conquistar novos mercados. Encontrar solues
para os problemas ambientais gerados, visto como uma forma de vantagem competitiva
diante dos concorrentes, atravs de certificaes ambientais ou tambm pela satisfao da
sociedade cada vez mais preocupada com o meio ambiente.
Segundo Leripio (2001, p.2) as organizaes de um modo geral no podem
mais desconsiderar os aspectos relacionados proteo ao meio ambiente. Diante disso, a
varivel ambiental vem se tornando mais um importante diferencial competitivo com o qual
as empresas devem se preocupar.
Alves (Edio n 369 Rede Vida Set/2000), diz que a empresa E.P.A. Craf,
planeja investir 30 milhes de reais na construo de vinte usinas , em cinco estados
brasileiros, para processar a totalidade da areia rejeitada pelas fornecedoras de peas
fundidas para a indstria automobilstica, j que as areias industriais utilizadas para a
construo dos moldes de pequenas peas so hoje o principal passivo ambiental da
indstria de fundio. Segundo a Diretoria da Craf, a demanda por reciclagem de areia
industrial ser garantida pelas prprias montadoras, que estabelecem prazos para que suas
fornecedoras de fundidos se adaptem s normas da srie ISO 14000, com limite variando
entre os anos 2001 e 2003, significando que todas as fundies sero obrigadas a reciclar
seus rejeitos.
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14
Segundo Valle, apud Tocchetto (1995),as solues encontradas para
encaminhar adequadamente os problemas ambientais obedecem uma sequncia lgica e
natural, expressa nas seguintes providncias:
a) minimizao da gerao de resduos, atravs de modificaes no processo
produtivo, ou pela adoo de tecnologias limpas, mais modernas que
permitam, em alguns casos, eliminar completamente a gerao dos resduos;
b) reprocessamento dos resduos gerados transformando-os novamente em
matrias-primas ou utilizando para gerar energia;
c) reutilizao dos resduos gerados por uma empresa, como matria-prima
para outra empresa;
d) separao de substncias txicas das no txicas, reduzindo o volume total
de resduos que devem ser tratados ou dispostos de forma controlada;
e) processamento fsico, qumico ou biolgico do resduo, de forma a torn-lo
menos perigoso ou at inerte, possibilitando sua utilizao como material
reciclvel;
f) incinerao, com o correspondente tratamento dos gases gerados e a
disposio adequada das cinzas resultantes;
g) disposio dos resduos em locais apropriados, projetados e monitorados de
forma a assegurar que no venham, no futuro, a contaminar o meio
ambiente.
Tambm, segundo o autor, na seqncia apresentada, as solues decrescem em
eficcia, pois partem de um conceito de eliminao do problema (o de evitar a gerao do
resduo) e terminam na disposio controlada deste resduo gerado (aterros industriais).
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15
Nas organizaes, a palavra de ordem para garantir a sustentabilidade de seus
negcios reduzir desperdcios de seus processos e utilizar de forma racional os recursos
naturais. Toda forma de poluio deve ser entendida como manifestao de ineficincia dos
processos produtivos, representando tambm uma das maneiras mais oportunas e
sustentveis de agregar valor organizao, (LERPIO,2001).
De outra forma, segundo Valle (1995), apud Tochetto (2000), existem fatores
que no so de ordem tcnica, mas que afetam a escolha da soluo:
a) fatores econmicos: custo da tecnologia e dos investimentos necessrios,
valor dos materiais recuperados, comparao entre os custos de tratamento e
de disposio final;
b) fatores de imagem da empresa: solues mais limpas, mesmo que sejam
mais dispendiosas, deciso de no depender de aterros ou do processamento
dos seus resduos por terceiros;
c) fatores legais e normativos: solues proibidas regionalmente, por exemplo,
o uso de incineradores ou o co-processamento de resduos em fornos de
cimento, o cumprimento de exigncias para a certificao e licenciamento;
d) fatores relacionados com os riscos na empresa: reduo dos prmios de
seguro atravs da adoo de solues seguras, menor incidncia de acidentes
pessoais e de contaminao de funcionrios.
A importncia de um gerenciamento de resduos slidos fica evidente, j que a
deposio em regies povoadas um problema ambiental complexo, oferecendo elevados
custos e expondo o meio ambiente a riscos de contaminao, devido ao grande nmero de
substncias potencialmente nocivas.
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16
Segundo Mariotto (2001), no Estado de So Paulo os custos com a disposio
da areia em aterros para resduo Classe I (perigoso) de at 180 reais por tonelada, e os
resduos Classe II (no-inertes) gira entre 20 a 70 reais tonelada. Salienta ainda o autor,
que estes custos tendem a crescer ainda mais devido ao aumento dos riscos (leis ambientais
mais restritivas), e esgotamento de aterros prximos, com consequente aumento nas
distncias de transporte.
Ayres apud Bello (1998), destaca que h trs tipos de tecnologias para reduzir
desperdcios e emisses: conservao de energia e materiais, extenso da vida do produto
(re-use, repair, renovation, re-manufaacturing, recycling), e minimizao de resduos
utilizao dos resduos em produtos utilizveis. Ainda segundo o autor, do ponto de vista
gerencial, existem quatro elementos chave identificados a seguir:
1) fornecer servio real baseado nas necessidades do consumidor ou cliente;
2) assegurar a viabilidade econmica para a empresa;
3) adotar um sistema do ponto de vista de ciclo de vida, com respeito a
processos e produtos, e;
4) reconhecer o nvel da poltica (diretrizes) da empresa, que o ambiente
finito, a capacidade de suporte da Terra limitada, e que a empresa cria
algumas responsabilidades, considerando o meio ambiente.
O autor ainda saliente que os itens 1 e 2 tm permanecido firmemente no
domnio gerencial das organizaes, porm os itens 3 e 4, um ponto de vista e
reconhecimento, podem no ser suficientes para assegurar que as aes da empresa sejam
consistentes com os imperativos de sustentabilidade global.
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17
No movimento representado pela Eco/92, realizado no Rio de Janeiro, o qual
gerou o documento chamado Agenda 21 (1992), destacado a mudana dos padres no
sustentveis de produo e consumo, fazendo com que o manejo dos resduos slidos seja
integrado com a proteo ambiental. Na poca, oficializou-se uma postura poltica para a
minimizao dos resduos slidos, desde a preveno (reduo na fonte), at a reutilizao
e a reciclagem. Os objetivos do gerenciamento dos resduos slidos, segundo a Agenda 21
(1992), deveriam se concentrar em quatro principais reas: reduo ao mnimo da gerao
de resduos; aumentar ao mximo a reutilizao e reciclagem dos resduos; promoo do
depsito e tratamento ambientalmente correto dos resduos, e ampliao dos servios que
se ocupam dos resduos.
Pelo princpio da precauo, considera ser de responsabilidade do produtor, os
produtos e servios por ele ofertado, desde a criao at o seu descarte. A adoo do
princpio do poluidor pagador, onde o gerador dos resduos responsvel pelo manejo,
tratamento e destino final dos seus resduos, e tambm direito do consumidor informaes
sobre o potencial degradador dos seus produtos e servios, devendo-se observar as
seguintes etapas:
a) preveno e/ou reduo da gerao dos resduos na fonte;
b) minimizao dos resduos gerados;
c) recuperao ambiental segura de materiais ou de energia dos resduos ou
produtos descartados;
d) tratamento ambientalmente seguro dos resduos;
e) disposio final ambientalmente segura dos resduos;
f) recuperao das reas degradadas pela disposio inadequada dos resduos.
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18
As empresas devem incorporar aos seus sistemas de gesto o reaproveitamento
de matria-prima, reduzindo as quantidades de resduos por ela gerado e incentivando a
reciclagem, buscando com isso a melhoria da qualidade ambiental.
H a necessidade de um sistema de gerenciamento ambiental dos resduos
slidos, que inclua em sua anlise desde a extrao da matria - prima at o descarte dos
resduos no meio ambiente, de forma a integrar os componentes econmicos com os
ambientais. Segundo Mariotto (2001, p.2), o total de excedentes de areia de fundio
gerados no Estado de So Paulo atinge 1 milho de toneladas anuais, requerendo a
minerao de igual quantidade de areia nova, e considerando os demais Estados, esses
nmeros duplicam.
Teixeira (2000), diz que Um sistema de gerenciamento de resduos passou a
ser prioridade para as empresas buscarem a diminuio da quantidade de resduos
descartados. Sua minimizao tornou-se obrigatria em qualquer gerenciamento moderno,
assim como o reaproveitamento energtico dos mesmos.
Segundo Tochetto (2000), um sistema de gerenciamento de resduos prev um
processo estruturado para atingir a melhoria contnua, e deve ser sistematizado atravs de:
a) estabelecimento de uma poltica prpria;
b) identificao dos aspectos ambientais oriundos das atividades existentes ou
planejadas dos produtos e dos servios da organizao para determinar os
impactos de significncia;
c) identificao dos requisitos legais e regulatrios pertinentes;
d) identificao das prioridades e estabelecimento de objetivos e metas
ambientais apropriadas;
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19
e) anlises crticas das atividades para assegurar tanto o cumprimento como a
manuteno adequada dos sistemas de gerenciamento, o que facilita o
planejamento, o controle e o monitoramento das aes corretivas.
Os resduos devem ser encarados como perda de produo, por isso a
necessidade de um gerenciamento destes conforme os cinco itens anteriores, de modo que o
seu destino final afete o menos possvel o meio ambiente.
O Brasil produz em torno de 240 mil toneladas de lixo por dia e o destino de 75% desses restos tidos como inteis, indesejveis ou descartveis, ainda so os lixes a cu aberto. Os aterros controlados recebem 13% deste volume, nos aterros sanitrios so depositados 10% e apenas 1% encaminhado para tratamento. Para o autor esta uma estatstica muito pobre para um lixo avaliado como um dos mais ricos do mundo. (MUNIZ, Estado de Minas Abril/1999)
Para minimizar os custos de disposio do resduo areia de fundio em aterros
industriais, as fundies poderiam adotar medidas que favorecessem a utilizao externa
dos resduos das areias de fundio, por exemplo, em substituio parcial do agregado fino
nos concretos de baixo custo e nos pavimentos asflticos. As fundies tambm devem
regenerar as areias, atravs de tratamentos mecnicos e/ou tratamentos trmicos, com o
objetivo de reconduzir a areia usada a uma condio semelhante de uma areia nova,
permitindo a sua reutilizao no processo sem afetar a qualidade dos moldes produzidos.
Regan et al (Modern Casting, v.87, 1997, p.45-47), afirmam que mais de 90%
de toda a areia de fundio gerada, ainda disposta em aterros industriais a um custo
elevado para as empresas. Em face disso, as fundies tm que mudar sua percepo, tendo
uma viso do resduo, no como um desperdcio, mas como um produto. Os mesmos
autores sugerem um nome para comercializar o resduo como: Agregado de Fundio Fino
(FFA), onde os finos se referem ao tamanho do gro relativo a outros agregados de
construo. Ainda segundo os autores, a Pensilvnia e outros estados americanos, impem
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20
condies para o uso dos resduos areias de fundio, ou seja: que tenham caractersticas
fsicas, qumicas e de desempenhos semelhantes ao material que se est substituindo. Como
exemplo, para que os resduos de areias de fundio possam substituir um dos agregados
da mistura do concreto, devem ter tamanho e frao do material a ser substitudo na
mistura. Como os concretos necessitam de partculas arredondadas, pois com isso
requerem menor relao gua/cimento, os resduos de areias de fundio devem ter a
mesma fora compresso, resistncia trao e durabilidade, comparado s areias
normais.
O reaproveitamento dos resduos das areias de fundio como matria-prima
para a produo de outros produtos, deve ser feito com cuidado, pois pode acarretar danos
ao meio ambiente, mais graves do que se fossem dispostos em aterros industriais
adequados. Teixeira (1993), supe que existe uma dissociao entre as cincias dos
materiais e as cincias do ambiente, no sentido que novas substncias so geradas e aps
seu descarte, podem causar vrias perturbaes no ambiente, pela escassez de
conhecimento cientfico e tecnolgico e tambm de recursos humanos que desenvolvam
formas de processamento na mesma velocidade que as mesmas so geradas. Por isso,
segundo a autora, fechar o ciclo, considerando uma escala em poucos anos, uma tarefa
difcil.
Neste sentido, a produo macia de compostos e a falta de previso, no que diz
respeito ao seu destino, pode ser considerado um processo antrpico, que segundo Branco,
...ao longo de todo o processo de industrializao h gerao de antropia, uma vez que o processo se apia na realizao de trabalho a partir de aplicao de energia, desde o processo de extrao de matrias-primas, de industrializao, das atividades de mercado, dos bens e dos
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21
servios gerados; nos processos de consumo e na eliminao de resduos resultantes. Em cada uma destas etapas h perdas de energia na forma de calor dissipado e na eliminao de subprodutos. (BRANCO, 1989)
Gandolla (1983) afirma no existir tecnologias que permitam a eliminao ou
reciclagem total de resduos. Por isso inevitvel a existncia de aterros sanitrios para a
disposio de parte do resduo, devendo existir tratamentos para a reduo da quantidade
(incinerao, compostagem, separao ou recuperao), anteriormente destinada
disposio final. (TECHOBANOGLUS, THEISEN & ELIASEN,1977), dizem que as
medidas de ao deveriam seguir a sequncia hierrquica: no gerar, diminuir a gerao,
recuperar, tratar e dispor.
No dirio de Pernambuco/Maio de 1999, Rosa Falco afirma que a Indstria
Brasileira, descobriu o grande filo: a reciclagem, no apenas por conscincia ecolgica
ou postura politicamente correta, mas porque as empresas esto buscando a reduo dos
custos de produo, principalmente com a energia eltrica, matria-prima e mo de obra.
As discusses sobre questes ambientais, inseridas no conceito de
Desenvolvimento Sustentvel, ganharam maior intensidade no final do sculo passado,
refletindo uma tendncia para este milnio. As empresas precisam de uma poltica de
Gesto Ambiental para buscar benefcios internos e externos. Os benefcios internos das
empresas que adotam um sistema de gesto ambiental, j podem ser medidos
economicamente, incluindo a reciclagem, onde sua maior vantagem a economia de
energia e matria-prima. Os benefcios externos refletem a imagem que a empresa constri
perante ao seu consumidor, que passa a optar por produtos que causem menores impactos
ambientais.
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22
A reportagem Reciclagem atrai novos empreendimentos (CEMPRE, 2001),
informa que empresas brasileiras, tendo em mdia entre trs e sete anos de existncia, so
protagonistas da transformao de lixo em matria-prima, dando origem a incontveis
produtos, que em funo do seu visual e preo competitivo, disputam mercado, com
produtos assemelhados, mas confeccionados com matria-prima virgem. Afirma ainda, que
nos Estados Unidos, Europa e Japo este fenmeno mais intenso, pois a indstria da
reciclagem alm de conquistar um nmero crescente de consumidores, j considerada
atividade estratgica na gerao de novos empregos.
Da Silva (1986), mostra no fluxograma da figura 2.1 que a falta de tecnologia
para o reaproveitamento dos resduos gerados pelas empresas, causam danos ambientais,
pois a falta de conhecimento do que fazer com os resduos, gera o descarte de resduos ao
meio ambiente.
A figura 2.1, permite observar que aps a prospeco do material do ambiente
natural, este transformado em matria-prima para produzir produtos. Aps uma srie de
reaproveitamentos, transformado em resduos, e que com o no aproveitamento em novos
produtos descartado no meio ambiente.
A seguir sero apresentadas, de forma sucinta, as tecnologias que estas
empresas podem dispor para auxiliar no bom gerenciamento dos resduos slidos.
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CINCIA E
ENGENHARIA
DO MEIO
AMBIENTE
CINCIA E
ENGENHARIA
DOS
MATERIAIS
Prospeco ou Minerao ou
Colheita
A TERRA
Descarte
RE
CIC
LA
GEM
Sucata ou
Resduo
Uso ou Servio ou
Desempenho
Bens de ConsumoCarros, Pontes,
Mquinas, Prdios,
Equipamentos.
Fabricaoou
Montagem
Matria-Prima
Industrial:Cristais, Ligas,
Tecidos, Cermicas, Plsticos, Chapas.
Transformaoou
Processamento
Matria-prima bsica:
Metais, papel, cimento, fibras,
produtos qumicos.
Extrao ou
Refino ou
Processamento
Matria-prima bruta:
Carvo,
minrios, madeira, petrleo, rochas, plantas, gua
FIGURA 2.1 Ciclo Global dos Materiais. (DA SILVA, 1996)
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2.1.3 Tecnologias de Gerenciamento de Resduos Slidos
Conforme o Programa das Naes Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA),
tecnologia limpa significa aplicar de forma contnua, uma estratgia ambiental aos
processos e produtos de uma indstria, a fim de reduzir os riscos ao meio ambiente e ao ser
humano. Esta estratgia visa prevenir a gerao de resduos e ainda minimizar o uso de
matrias-primas e energia.
A adoo de uma tecnologia limpa no significa que a indstria deva ser
inteiramente sucateada ou substituda, mas sim, fazer algumas modificaes, em setores
crticos das instalaes.
A adoo de tecnologias limpas em nvel mundial, segundo demonstrou Silva
& Silva (1998) apud Tocchetto (2000), promove redues de at 70% das emisses de
resduos em processos industriais e apresentou resultados lucrativos, do ponto de vista
tecnolgico e econmico. Segundo os mesmos autores, investimentos entre US$ 10 mil e 6
milhes deram retorno entre 1 e 6 meses e vantagens tecnolgicas, ambientais e scio-
econmicas em mais de 600 estudos de caso.
A minimizao do uso das matrias-primas, permite a reduo da massa de
resduos gerados, em funo de uma maior eficincia nos processos e das tcnicas de
produo, resultando em menores desperdcios.
As tecnologias limpas tm como caracterstica principal, a reduo da gerao
dos resduos na fonte dos processos, aproximando-se da condio de emisso zero. J as
tecnologias convencionais tm como caracterstica o tratamento dos resduos e das
emisses, aps terem sido geradas pelo processo produtivo. Por isso, so chamadas tcnicas
de fimde- tubo (end-of-pipe).
-
25
A implantao das tecnologias limpas pelas empresas, implica geralmente em
mudanas nos processos produtivos e nos produtos, requerendo para isso uma avaliao
econmica cuidadosa. Do mesmo modo, h de se considerar que uma maior eficincia e
uma reduo das perdas nos processos produtivos, deve ser o objetivo de qualquer empresa
para se manter competitiva no mercado.
2.1.3.1 Produo limpa e produo mais limpa
Produo Limpa e Produo mais Limpa,so distintas. Segundo Furtado (2001),
ambas defendem a minimizao da gerao de resduos na base dos processos, a explorao
sustentvel de fontes de matrias primas, a economia de gua e energia e o uso de
indicadores ambientais para o gerenciamento das empresas.
Porm, o autor salienta que a Produo mais Limpa apresenta maior
abrangncia, pois estabelece compromissos para a precauo (no usar, nem gerar produtos
com potencial gerao de danos ambientais), viso holstica do produto e processo
(avaliao do ciclo de vida), controle democrtico, e direito de acesso pblico sobre riscos
ambientais de processos e produtos.
O conceito de Produo Limpa prope a substituio da equao industrial
linear, clssica, que se baseia no modelo end-of-pipe (fim de tubo), de conteno de
resduos na fbrica, para posterior tratamento e descarte, pela equao circular, com
maiores preocupaes ambientais, minimizando o consumo de gua e energia,
(LERIPIO,2001). Ainda segundo Leripio (2001), a Produo Limpa est alicerada em
quatro princpios bsicos:
-
26
1) Princpio da Precauo. O propsito da precauo evitar doenas
irreversveis para os trabalhadores, consumidores e danos irreparveis ao
planeta. Pelo Principio de Precauo, o produtor (e no o governo, nem a
comunidade) que dever assumir a responsabilidade e o nus da prova de
que determinado produto, processo ou material no ir causar danos ao
homem e ao ambiente;
2) Princpio da Preveno. O princpio da Preveno prope a substituio do
controle da poluio na fbrica (end-of-pipe) por preveno da gerao de
resduos e dos consequentes impactos ambientais. Estabelece a necessidade
de avaliao analtica, ao longo do fluxograma, com o objetivo de substituir
a abordagem end-of-pipe por estratgias de preveno na fonte, e
consequente eliminao ou minimizao de danos ambientais decorrentes;
3) Princpio da Integrao. O conceito abrange dois tpicos:
a) a aplicao dos princpios de preveno e precauo em todos os
fluxos do sistema de produo;
b) a avaliao do ciclo-de-vida (Life Cycle Assessment) do produto;
4) Princpio do Controle Democrtico. As estratgias para Produo Limpa
dependem da participao de empregados, moradores nas vizinhanas da
empresa, consumidores e demais segmentos da sociedade, sujeitos aos
efeitos dos produtos e processos da produo de bens e servios.
essencial que os interessados tenham acesso s informaes sobre
tecnologias, segurana, nveis de riscos e danos ao ambiente e sade pblica. Independente
do respeito ao cdigo ambiental, as empresas consideram, em geral, que a revelao de
-
27
certas informaes podem comprometer as vantagens competitivas e seu desempenho
econmico no mercado.
J, a Produo mais Limpa, segundo a ABNT 10520, significa a aplicao
contnua de uma estratgia econmica, ambiental e tecnolgica integrada aos processos e
produtos, a fim de aumentar a eficincia no uso de matrias-primas, gua e energia, atravs
da no gerao, minimizao ou reciclagem dos resduos gerados, com benefcios
ambientais e econmicos para os processos produtivos. Caracteriza-se tambm, por uma
implementao de aes dentro das empresas, com objetivo de tornar o processo produtivo
mais eficiente no gerenciamento dos seus insumos, fazendo com isso, a gerao de mais
produtos e menos resduos, possibilitando a identificao das tecnologias limpas mais
adequadas ao seu processo produtivo, (ver figura 2.2).
-
28
NVEL 3
Modificaes de Tecnologias.
Substituio de Matrias-primas
Housekeeping
Materiais
Estruturas Modificaono produto Modificao no processo
Ciclos biognicos
Reciclagem externa
Reciclagem interna
Reduo na fonte
NVEL 2NVEL 1
Reutilizao de resduos e emisses
Minimizao de resduos e emisses
PRODUO MAIS LIMPA
FIGURA 2.2 Fluxograma visando Produo mais Limpa. (C.N.T.L.)
Conforme a figura 2.2, na Produo mais Limpa, h uma hierarquia de
situaes possveis. inicialmente (nvel 1), deve-se evitar a gerao de resduos, segundo
(nivel 2), no sendo possvel evitar a gerao de resduos, deve-se reintegr-los ao processo
produtivo da empresa, e terceiro (nvel 3), na impossibilidade de atingir os dois nveis
anteriores, deve-se tomar medidas para uma reciclagem fora da empresa.
No nvel 3, quando da impossibilidade do reaproveitamento dos resduos
dentro do prprio processo produtivo, que as empresas devem tomar atitudes para o
-
29
encaminhamento de seus resduos visando empreg-los, se possvel, como matria-prima
em outras empresas, mesmo em setores diferentes do seu.
neste nvel que se encontra a realizao deste trabalho, no qual se busca
reaproveitamento dos resduos areias de fundio nos Concretos Betuminosos Usinados a
Quente.
Uma produo eficaz (poluio zero) pode ser vista como uma estratgia da
Produo mais Limpa. Isto propicia reduzir o desperdcio com consequente menor
investimento para a resoluo de problemas ambientais. O objetivo de qualquer empresa
que utiliza um sistema de Produo mais Limpa produzir produtos e servios sem gerar
resduos.
A figura 2.3 estabelece um roteiro para a implantao de uma sistemtica,
visando a reduo da gerao de resduos. Porm, segundo Tocchetto (2000), estes
procedimentos devem ser ajustados a cada caso especfico.
-
30
subpr duto
PRTICA INTERNA: Manual de procedimentos, preveno de perdas, prticas de gerenciamento
adequada, segregao de resduos, melhoria do manuseio de resduos e
cronograma de produo.
MUDANAS TECNOLGICAS:
Modificao de processos, equipamentos e lay out; automao e mudanas
operacionais
MUDANAS DE MATRIAS-PRIMAS E
REAGENTES: Purificao do material;
- Substituio de matria-prima
RECUPERAO:
Como matria-prima ou
o
UTILIZAO E REUTILIZAO:
Retorno ao processo matrias-primas para
outro processo
CONTROLE NA FONTE
MUDANAS NO PRODUTO: Substituio, conservao e mudana na composio
RECICLAGEM REDUO NA FONTE
TCNICAS DE MINIMIZAO DE RESDUO
FIGURA 2.3 Tcnicas de minimizao de resduos. (Tocchetto, 2000)
Parkinson apud Tocchetto (2000), afirma que o sucesso da minimizao da
gerao de resduos depende de cinco elementos chave: compromisso, entendimento do
problema, um plano de desenvolvimento, responsabilidade e comprometimento e auditoria
de resultados.
A implantao de um gerenciamento de resduos slidos, pelas empresas de
fundio, segundo Teixeira (2001), deve ter duas prioridades: a minimizao dos resduos
gerados e a recuperao energtica:
Minimizao dos resduos Visa diminuir a quantidade de resduos gerados pelas empresas de fundio, o seu potencial de contaminao, e tambm
-
31
evitar tratamentos e disposies finais, que alm de um custo elevado dos
aterros, envolvem riscos ambientais a longo prazo. Isto pode ser conseguido
atravs da reduo de gerao na fonte, reutilizao e reciclagem dos
resduos. A minimizao da gerao de resduos, mais do que uma soluo,
constitui-se numa sistemtica de trabalho que deve envolver os responsveis
pela operao da empresa. Como esta sistemtica deve competir com outras
aes e prioridades na gesto da empresa, importante que as economias
obtidas possam ser quantificadas e comparadas com o custo de outras
alternativas de tratamento e disposio dos resduos, (TOCCHETTO,2000).
A minimizao de resduos pode abranger:
Reduo na fonte a reduo da gerao de resduos na origem do setor produtivo. Pode ser conseguido atravs da mudana de hbitos, processos e
materiais. Est em amplo desenvolvimento em todos os setores industriais,
devido a necessidade de se pesquisar novas tecnologias para a reduo de
resduos, com consequente diminuio nos danos ambientais e custos de
produo. Segundo Tocchetto (2000), reduo de resduos na fonte, consiste
no desenvolvimento de estratgias para minimizar ou eliminar a gerao de
um resduo de processo, produzindo mercadorias mais durreis, atravs de
alterao de matrias-primas, alterao de tecnologias, e mudanas de
procedimentos e prticas operacionais;
Reutilizao Consiste em aproveitar o resduo conforme foi descartado pela empresa, submetendo-o, por vezes, a algum tratamento. A reutilizao
dos resduos areia de fundio deve ser absorvida pelas empresas de
-
32
fundio, de modo a diminuir os custos com aterros industriais,
proporcionando uma melhor competitividade da empresa no mercado. A
meta de todas as empresas deve ser a de recuperar ou reutilizar todos os seus
resduos, independente de sua rentabilidade, pois necessitam apresentar um
servio benfico para toda a sociedade. O tratamento e destino final dos
resduos, em muitos casos, apresentam um custo muito elevado. Uma forma
alternativa de reaproveitar o resduo, pode resolver o problema de descarte
no meio ambiente, e ainda conseguir uma fonte de renda adicional com a
venda dos resduos. Do ponto de vista dos rgos de proteo do meio
ambiente, essa prtica muito conveniente, pois diminui a quantidade de
resduos lanados no meio ambiente, alm de contribuir para a conservao
dos recursos naturais, CETESB (1985);
Reciclagem A reciclagem o processo pelo qual o resduo transformado em matria prima. Segundo Teixeira (2001), com a reciclagem obtm-se
um resgate daqueles resduos que ainda podem ter utilidade e, desta forma,
reduz-se a quantidade de resduos que tero que ser adequadamente
dispostos. Ainda, segundo este autor, acaba-se retirando da massa de
resduos a ser disposta, aqueles materiais mais resistentes a um tratamento
biolgico e/ou que seriam problemticos para um tratamento trmico, como
exemplo os plsticos. As principais vantagens de reciclar, segundo
Carvalho (1993) apud Tocchetto (2000), so a diminuio da carga poluente
enviada ao meio ambiente, de menores investimentos em instalaes de
tratamento de rejeitos, diminuio dos custos de produo e maior
competitividade e produtividade das empresas. Segundo a Gazeta Mercantil
-
33
(1996), a reciclagem o processo pelo qual se torna vivel a reutilizao de
um material, cuja matria-prima retirada da natureza, poupando-se gastos
energticos at a obteno do produto final.A opo por priorizar a reduo
global dos nveis de lixo requer permanente busca de alternativas
tecnolgicas, para que sejam aperfeioadas as tcnicas mais adequadas ao
tratamento de resduos slidos, conduzindo, portanto a uma elevao do grau
de recuperao de materiais e sua reintroduo no processo produtivo
(reciclagem). (CHERMONT e MOTTA, 1996). Ainda, segundo os autores,
a reciclagem somente ser economicamente vivel e socialmente desejvel e
como alternativa de gerenciamento de resduos slidos, se forem constatadas
suas vantagens em termos de eficincia econmica e ambiental. Reciclar,
segundo Roth (1996) apud Tocchetto (2000), uma exigncia do mundo
moderno e passou a ser um procedimento adotado pelos pases ricos e,
principalmente pelos pases que possuem poucos recursos naturais, que
sofrem com a crise energtica ou esto em desenvolvimento;
Recuperao energtica A recuperao energtica dos resduos pode ser obtida a partir da: incinerao, pirlise, aterros sanitrios, digestores
anaerbios, reciclagem, compostagem e vermicompostagem:
a) Incinerao A incinerao um processo trmico, que consiste na
queima de materiais em temperaturas,superiores a 1000 C, com
quantidade apropriada de ar e durante um tempo pr-determinado.
Tem como objetivo a reduo de peso e volume do resduo atravs
da combusto controlada. Tem sido muito criticada pelos rgos
ambientais, por ser um processo poluidor. Os sistemas de
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34
incinerao mais modernos, alm do forno, h um tratamento dos
gases gerados, proporcionando desta forma um sistema de
incinerao que atende os padres ambientais;
b) Pirlise A pirlise um tratamento trmico, por ao do calor, na
ausncia de oxignio. um processo endotmico e a fonte de calor
pode ser externa ou, mesmo, atravs de uma fase no reator onde
ocorre a combusto (TEIXEIRA, 2000). considerado como o mais
promissor dos mtodos de tratamento trmico. A recuperao
energtica conseguida atravs de seus sub-produtos que tem alto
teor energtico;
c) Aterro Sanitrio O aterro sanitrio uma forma de disposio dos
resduos slidos, que deve ter como caractersticas: -
impermeabilizao de fundo e laterais, alm de:
drenagem e tratamento de chorume;
drenagem e tratamento de gases;
drenagem de guas pluviais;
compactao;
cobertura diria dos resduos;
A recuperao energtica conseguida, quando h um
reaproveitamento dos gases obtidos por processo anaerbico. A
opo pelo aterro sanitrio vem sendo rejeitada, devido a
preocupao com os efeitos danosos decorrentes deste tipo de
disposio. O fenmeno de rejeio aos aterros sanitrios tem
reduzido a disponibilidade de reas para sua localizao, elevando
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35
substancialmente o custo financeiro desta alternativa.
(CHERMONT, MOTTA, 1996). A disposio dos rejeitos em
aterros a soluo indicada para resduos estveis, no perigosos e
com baixo teor de umidade, e que no contenham valores a
recuperar, (TOCCHETTO, 2000). Ainda, segundo a autora, a
imagem de risco que cerca os aterros em grande parte aumentada
por fracassos ocorridos no passado, motivados por projetos
incorretos e operaes no monitoradas. Contudo, com os cuidados
que esto sendo tomados atualmente, tanto na fase de projeto como
durante a vida til dos aterros, essa soluo oferece um adequado
grau de confiabilidade;
d) Reatores de digesto anaerbia Com os reatores anaerbios tem-
se a produo do biogs, sendo seu uso pouco comum para o caso
dos resduos slidos;
e) Reciclagem A reciclagem dos resduos slidos pode ser entendida
como uma forma de recuperao energtica, pois com isso, diminui-
se a energia para a produo de materiais, comparando-se com
matrias-primas virgens;
f) Compostagem A compostagem visa transformar resduos
orgnicos em matria biognica mais estvel e resistente ao das
espcies consumidoras, chamado composto;
g) Vermicompostagem uma tcnica de compostagem, utilizando
minhocas para a produo do composto, que recebe o nome de
vermicomposto ou hmus.
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36
A implantao de um programa Tecnologias Limpas, pode proporcionar s
empresas de fundio uma vantagem na implantao de um sistema de gerenciamento
ambiental, como por exemplo, baseado na norma ISO 14000.
2.1.3.2 Emisso zero zeri
Zeri (Zero Emissions Research Initiative) segundo Heden apud Bello (1998),
envolve a pesquisa cientfica, atravs de centros de excelncia de todo o mundo, com o
objetivo de alcanar as mudanas tecnolgicas que facilitaro a produo sem nenhuma
forma de desperdcio, ou seja, nenhuma contaminao na gua ou no ar e nenhum resduo
slido. Todos os inputs devero se incorporar no produto final ou, quando houver
resduo, estes devem ser convertidos em inputs (de valor agregado) para outras
indstrias. Neste contexto que se insere a justificativa deste trabalho, quando da
impossibilidade das areias de fundio retornarem ao processo produtivo das fundies,
elas se tornariam inputs (matria-prima) para as empresas de construo pesada, visando
a confeco dos concretos betuminosos usinados a quente.
A iniciativa Zeri, foi lanada pela Universidade das Naes Unidas (UNU
United Nations University) no ano de 1994, como parte do programa de
Eco-Reestruturao para o Desenvolvimento Sustentvel do Instituto de Estudos
Avanados (IAS Institute of Advanced Studies), e tem nos seus princpios a mudana de
paradigmas, principalmente nos processos produtivos industriais.
O Zeri surgiu como resultado da convergncia de trs correntes de pensamentos
que dominaram o cenrio mundial nos ltimos 60 anos: a Desenvolvimentista, voltada para
o crescimento econmico e a expanso da produo industrial; a Social, atenta ao bem estar
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humano individual e coletivo, e a Ecolgica, defendendo os sistemas naturais e a qualidade
do meio ambiente, (LERIPIO, 2001). Tambm, segundo o mesmo autor, o Zeri traz a
abordagem sistmica para dentro do conjunto das atividades industriais. Contrape-se,
assim, a viso linear tradicional da empresa, na qual o processo produtivo se resume em
trs estgios: insumo, processo e produto. Analisa o processo produtivo interligado e sugere
polticas e estratgias de gesto do sistema econmico e social.
A principal ao do programa a definio do mtodo a ser abordado. Segundo
Leripio (2001), este mtodo apresentado a seguir:
a) Estudos dos Modelos Completos de Entrada e Sada (entrada total = sada
total);
b) Reviso das empresas e reengenharia de oportunidades em direo ao
Modelo completo de Entrada e Sadas (MCES);
c) Inventrio de todas as sadas e identificar subsequntemente de empresas
que podem utilizar o MCES;
d) Pesquisar o nmero ideal e o tamanho timo das empresas que podem operar
economicamente em distritos industriais com emisso zero;
e) Identificar as tecnologias necessrias para a implementao da filosofia da
emisso zero;
f) Elaborar uma poltica industrial baseada na colaborao entre as partes
integrantes ou influenciadas pela mudana de paradigma, englobando
legisladores, empresrios e cientistas.
O Zeri tem grande potenciabilidade de aplicaes, j que os recursos naturais
esto hoje sob presso, devido as atividades humanas com a intensa industrializao, que
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geram agresses ao meio ambiente. Mesmo com a falta de conhecimento, j que existem
poucas literaturas sobre este assunto, a busca de solues para a implementao da emisso
zero, deve ser assumida por toda a sociedade, buscando com isso a conservao do meio
ambiente, proporcionando desenvolvimento sustentvel.
2.1.4 - Caracterizao e Classificao dos Resduos Slidos
Os resduos slidos areias de fundio (RAF), so gerados durante a
desmoldagem das peas metlicas, nos processos produtivos das empresas de fundio.
Segundo a ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas), foram
padronizados procedimentos para caracterizao e classificao dos resduos slidos,
segundo as normas:
a) NBR 10.004 Resduos Slidos Classificao;
b) NBR 10.005 Lixiviao de Resduos Procedimentos;
c) NBR 10.006 Solubilizao de Resduos Slidos Mtodos de Ensaios;
d) NBR 10.007 Amostragem de Resduos Procedimentos.
De acordo com estas normas possvel determinar a classificao dos resduos,
baseando-se fundamentalmente em listagens de resduos e de substncias, e na
determinao de algumas caractersticas dos resduos, tais como:
a) Listagem 1 Resduos slidos de fonte no especificada;
b) Listagem 2 resduos slidos de fonte especificada;
c) Listagem 3 constituintes perigosos (base para a relao de resduos das
listagens 1 e 2);
d) Listagem 4 substncias que conferem pericolisidade aos resduos;
-
39
e) Listagem 5 Substncias agudamente txicas;
f) Listagem 6 Substncias txicas;
g) Listagem 7 Concentrao limite mximo no extrato obtido no teste de
lixiviao;
h) Listagem 8 concentrao limite mximo no extrato obtido no teste de
solubilidade.
O fluxograma da figura 4,apresenta a sistemtica a ser adotada para a
classificao de um resduo slido.
Como mostra a figura 2.4,a pesquisa de classificao de um resduos slido
deve necessariamente comear pela origem do resduo. Aps, verifica-se a presena de
substncias conforme listagem 1 e 2 ou 5 e 6. Quando no identificados nesta listagens, os
resduos devem ser conferidos em termos de constituintes, atravs da listagem 4, (so
substncias comprovadamente txicas, cancergenas, mutagnicas ou teratognicas aos
seres vivos e ao homem).
Se aps isso ainda no for possvel classificar o resduo, deve-se avaliar sua
periculosidade real, atravs da comprovao de pelo menos uma das seguintes
caractersticas: inflamabilidade, corrosividade, reatividade toxicidade ou patogenicidade. Se
classificado como resduo no perigoso, deve-se submeter ao teste de solubilizao,
comparando os resultados obtidos com os padres da listagem 8, classificando-os como
resduos inertes ou no inertes, CETESB (1985).
-
40
periculosidade
Analisar periculosida
de
Resduo com origem
desconhecida
Est na listagem 1
e 2?
NONO
SIMSIM
SIMNO
SIM
NO
SIM
Consultar listagem 5 e 6Consultar
listagem 5
Avaliar caractersticas
de
Contm substncias da listagem
4?
Produto ou subproduto
fora de especificao
resto de embalagem?
Resduo com origem conhecida
NO
SIMSIM
NO
SIM
NONO
NOSIMResultados acima do padro
Residuo classe II inerte
Residuo classe II no inerte
Comparar resultados com padres da listagem 8
Analisar solubilidade
perigoso?
Existe razo para
considerar como perigoso
Tem alguma caracterstica
?
Resduo Classe 1 Perigoso
Est na listagem?
FIGURA 2.4 Classificao de Resduo. (CETESB, 1985)
-
41
A norma NBR 10.004 (ABNT, 1987), tem como objetivo, classificar os
resduos slidos quanto aos seus riscos potenciais ao meio ambiente e sade pblica. Para
que estes resduos possam ter manuseio e destino final adequados, a referida norma os
classifica como:
Resduos classe I perigoso. So aqueles que apresentam periculosidade em funo de suas caractersticas de inflamabilidade, corrosividade,
reatividade, toxicidade e patogenicidade;
Resduos classe II no inerte. So aqueles que no se enquadram nas classificaes de resduos classe I ou classe III, e podem ter propriedades de
combustibilidade, biodegrabilidade ou solubilidade em gua;
Resduos Classe III inerte. So aqueles que quando submetidos ao teste de solubilidade, no tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a
concentraes superiores aos padres de potabilidade de gua, conforme
listagem 8, excetuando os padres de aspecto, cor, turbidez e sabor.
Conforme a norma NBR 10.004 (ABNT, 1987), os resduos slidos so
classificados como txicos, se uma amostra representativa, obtida segundo a NBR 10.007
(ABNT,1987) amostragem de resduos, apresentar as seguintes propriedades:
1) (DL50- oral), dose letal para 50% da populao de ratos quando
administrada via oral;
2) (CL50- inalao), concentrao de uma substncia que quando administrada
por via respiratria acarreta a morte de 50% da populao exposta;
-
42
3) (DL50- drmica), dose letal para 50% da populao de coelhos, quando
administrados em contato com a pele;
4) Quando, segundo a NBR 10.005 (ABNT,1987), lixiviao de resduos,
contiver contaminantes com concentraes superiores aos valores da
listagem 7;
5) Quando possuir substncias da listagem 4;
6) Apresentar periculosidade, por apresentar restos de substncias da listagem
5;
7) Resduos de derramamento ou produto fora de especificao.
Os resduos so tambm classificados em funo de suas propriedades fsicas,
qumicas ou infecto-contagiosas e da identificao de contaminantes presentes em sua
composio. Sua identificao, segundo a CETESB (1985) apud Teixeira (1993), bastante
complexa ou at impossvel, em inmeros casos, face s limitaes existentes nos
laboratrios nacionais. Por isso, e tambm, por causa das listagens, um conhecimento
prvio do processo industrial facilitar sobremaneira a classificao, podendo-se inferir
quais substncias estaro presentes no resduo e se este ser reconhecidamente perigoso.
Devido a isso importante realizar um inventrio de resduo, que segundo Lima (1991)
apud Teixeira (1993), envolve um levantamento preliminar qualitativo e quantitativo dos
resduos industriais, bem como outras informaes sobre as fontes geradoras e produtos
utilizados, forma de armazenamento, transporte, transbordo, acondicionamento, tratamento
e disposio final. Esta classificao condicionar a necessidade de se adotarem medidas
especiais para todas as fases, influenciando decisivamente na elevao dos custos, CETESB
(1985).
-
43
O processo de moldagem em areia, um processo largamente utilizado para a
obteno de peas fundidas. Com conhecimento prvio do processo industrial, ser possvel
prover um gerenciamento adequado dos resduos slidos areias de fundio, quanto ao seu
tratamento e destino final. (ver figura 4).
2.1.5 - Processo de Fundio
O Brasil o 11 produtor mundial de fundidos, produzindo pouco menos de
1.600.000 toneladas/ano, nas cerca de 1000 empresas, na maioria de pequeno e mdio
porte, empregando para tal cerca de 40.000 trabalhadores, (ABIFA, 2001). Segundo
inventrio realizado no ano de 1.993, no plo metal-mecnico da cidade de Caxias do Sul -
RS, o setor produzia aproximadamente 1.300 toneladas/ms de fundidos, utilizando como
matria-prima,areia de fundio formada por, 69% de areia verde, 11,6% de areia fenlica e
10,7% de areia CO2, gerando 367 toneladas/ms de resduos areias de fundio, composta
de 37% de areia verde, 29% de areia CO2, 20% de areia fenlica e 14% de areia alqudica,
(TEIXEIRA, 1993).
O descarte destes resduos ainda realizado em aterros industriais, com altos
custos, e nem sempre monitorveis, tornando-se perigoso para a populao, e ao meio
ambiente. A proposta deste trabalho viabilizar o reaproveitamento deste resduo, sem
afetar o meio ambiente.
A fundio um processo de fuso de metais e vazamento dos mesmos em
moldes, com a finalidade de produzir formas slidas requeridas. Tal processo tem-se
constitudo numa atividade humana h mais de 4000 anos. Esculturas, jias, ferramentas e
peas diversas so alguns dos produtos tpicos que so produzidos dessa maneira. Os tipos
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de peas fundidas mais representativos atualmente so os componentes de mquinas,
automveis, avies e foguetes, Kodic apud Mariotto, et al. (1973).
A fundio vem a ser a conformao do metal no estado lquido. Consiste em
aquecer o metal at que ele se funda e se transforme em um lquido homogneo. Em
seguida, este lquido ser vertido em moldes adequados, onde, ao solidificar-se, adquirir a
forma desejada, (BRADASCHIA, 1974). Diz ainda o autor que a fundio consiste no
caminho mais curto entre a matria-prima e a pea acabada.
A base de todos os processos de fundio consiste em alimentar o metal
lquido, na cavidade de um molde com o formato requerido, seguindo-se um resfriamento, a
fim de produzir um objeto slido resultante da solidificao, (CAMPOS FILHO, 1978).
Segundo Kondic, apud Mariotto, et al (1973), a solidificao de um lquido
metlico o foco de todo o processo de fundio. Diz, ser o processo de mais curta
durao, porm de importncia vital. O problema metalrgico e subsequentemente de
examinar e avaliar as propriedades das peas fundidas esto relacionadas com o objetivo e
o sucesso do processo de solidificao. O controle metalrgico da solidificao tem como
principal objetivo a obteno da estrutura metalogrfica desejada na pea fundida.
A fundio um mtodo simples e economicamente vivel para se obter uma
determinada forma slida. Suas maiores caractersticas so a simplicidade com que se pode
obter formas complexas com diversos tipos de metais, e a competitividade no mercado,
comparando-se com outros mtodos de manufatura.
O conhecimento da fundio de metais cresceu devido a experincias de como
melhor fazer os moldes e verter metais, que foi passado de gerao a gerao, e
aperfeioada continuamente, sendo que hoje esta prtica um elemento essencial para a
qualidade das atividades de fundio.
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45
(BRADASCHIA, 1974), apresenta num fluxograma,(ver figura 2.5) as etapas
de operao de uma fundio.
FIGURA 2.5 Fluxograma das etapas de operao de uma fundio. (BRADASCHIA, 1974)
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46
Conforme a figura 2.5, que demonstra a sequncia das operaes na fundio de
um metal qualquer em molde de areia, pode-se distinguir as seguintes etapas:
a) Fabricao de modelos (modelao);
b) Fabricao dos moldes (modelagem);
c) Fabricao dos machos;
d) Fuso do metal;
e) Vazamento seguido de solidificao;
f) Operaes de desmoldagem;
g) Operao de rebarbao e limpeza das peas;
h) Inspeo;
i) Tratamento trmico;
j) Inspeo final.
a) Moldelos Um modelo uma pea feita de madeira, metal ou outro material
adequado (cera, poliestireno ou resina epoxi), ao redor da qual compacatado o material de
moldao, dando forma cavidade do molde que receber o material fundido,
(BRADASCHIA, 1974). Primeiro necessrio um modelo do objeto a ser fundido, que
pode ser manufaturado em madeira, metais ou outros materiais. O molde feito por
empacotamento de areia em torno do modelo. Toda a estrutura, estando contida numa caixa
de moldagem, que pode ser feito em duas partes, quando preenchido pelo metal lquido,
que solidifica e transforma-se em uma pea fundida, (CAMPOS FILHO, 1978);
b) Modelagem Segundo Kondic, apud Mariotto et al, (1973), os requisitos
gerais de um molde so: conter uma cavidade que seja uma cpia fiel da forma da pea que
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deve ser reproduzida, suportar o processo de enchimento e extrair o calor do metal fundido
de maneira a propiciar propriedades timas na pea, e poder ser construdo e utilizado da
maneira mais econmica possvel. Diz ainda o autor, que os principais moldes so: os
moldes metlicos, que podem ser usados repetidamente, ainda que com vida finita, e os
moldes de areia de slica ou outros materiais, que so quebrados para remover as peas
(moldes consumveis, embora alguns materiais de moldagem sejam, frequentemente
reusados). Os processos de fundio, segundo
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