GESTÃO DE RECURSOS HIDRICOS UM ESTUDO DE CASO EM INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA

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1 GESTÃO DE RECURSOS HIDRICOS UM ESTUDO DE CASO EM INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA Nome do Autor: Rodrigo Miarelli de Oliveira. Empresa: FIAT AUTOMÓVEIS S.A. Àrea Responsável: Tecnologia Industrial e Engenharia Ambiental e Utilidades

2 RESUMO Este projeto apresenta a forma de gerenciamento dos recursos hídricos desenvolvido nas unidades produtivas, alinhado as inovações tecnológicas desenvolvidas e projetos de conscientização, focado na melhoria do meio ambiente e qualidade de vida O desenvolvimento dos trabalhos foi realizado na montadora de veículos da FIAT Automóveis, situada em Betim, Minas Gerais desde o ano de Seu objetivo centra-se sobre a produção sustentável do negócio, diminuindo o impacto ambiental e reduzindo a utilização de recursos naturais relativos a captação de água, distribuição pela concessionária de água do estado de Minas Gerais e descarte dos efluentes líquidos pelas estações de tratamento. A adoção de tecnologias novas, conscientização dos colaboradores, diminuindo o uso indevido e aumentando a eficiência da reutilização de água, proporciona a redução dos impactos gerados no descarte dos efluentes e utilização de recursos naturais. APLICABILIDADE Possibilitar atender a demanda de mercado do ponto de vista da Produção Sustentável do negócio, através da utilização de tecnologias e conscientização dos colaboradores para redução do consumo de água e descarte de efluentes gerados nos processos produtivos. OBJETIVO A responsabilidade ambiental é uma das principais preocupações da fábrica FIAT de Betim (MG) pelo qual vem adotando novas metodologias para gerenciamento e desenvolvimento ambiental, com ênfase em ações que promovem a preservação ambiental e a qualidade de vida da sociedade O gerenciamento dos recursos hídricos proporciona melhores condições ambientais decorrentes de uma política ambiental de excelência. Vale salientar que antes da consolidação da política ambiental, a empresa já implantava em seu processo produtivo tecnologias objetivando a melhoria continua e o atendimento aos requisitos legais aplicados pelos órgãos ambientais brasileiros. O melhoramento contínuo de sua política ambiental tem seus objetivos gerais e específicos.

3 Objetivos gerais Atendimento aos requisitos legais e outros requisitos, em seus processos, produtos e serviços; Promover a utilização otimizada de recursos energéticos; Gerenciar os resíduos industriais; Produzir veículos condizentes com a legislação ambiental vigente. Objetivos específicos Promover a conscientização e o envolvimento dos seus empregados, contratados e subcontratados que trabalham em suas instalações, para que atuem de forma ambientalmente; Alcançar o melhor padrão mundial de referencia no consumo de água e descarte de efluente para produção de automóvel. 1. Desenvolvimento do tema O Automóvel e a Sustentabilidade O setor automotivo participa de forma expressiva na economia brasileira, sendo responsável por mais de 5 % do PIB e gerando mais de empregos diretos e indiretos em todo setor. Adicionalmente, essas empresas, nacionais ou filiais de multinacionais, têm desenvolvido localmente produtos e processos não apenas para os mercados locais ou tradicionais de exportação, mas para mercados maduros e mais exigentes como Europa e Estados Unidos 1.2. A Demanda: Quando as questões ligadas a conciliação da atividade econômica com a preservação do meio ambiente se tornaram uma certeza no meio cientifico, social e empresarial, começou a se desenhar um quadro do que hoje chamamos desenvolvimento sustentável. O termo, fruto da gênese dos estudos iniciados na I Conferencia Internacional do Meio Ambiente realizada em Estocolmo no ano de 1972 e que resultou no relatório Brundtland no inicio da década de 80, o qual definiu que ``desenvolvimento sustentável é aquele que permite satisfazer as necessidades da geração atual permitindo também às gerações futuras satisfazer suas próprias necessidades ``(CMMAD, 1988). [1] Considerando que a conservação do meio ambiente é essencial para a qualidade de vida e para o desenvolvimento sustentável, e sabendo que as empresas enfrentam diversas dificuldades para a implementação de melhorias continuas de seus processos, neste caso a responsabilidade ambiental, permite a busca de alternativas viáveis dos pontos de vista técnico, ambiental e social.

4 O gerenciamento hídrico tem como objetivo destas alternativas; Reduzir o consumo de água para produção de automóvel; Eliminar desperdício e uso inconsciente do recurso natural; Reduzir o impacto ambiental devido a extração do recurso natural e descarte de efluente Conscientizar os colaboradores. Para que os objetivos fossem alcançados foram adotadas metodologias de trabalho e certificação: SGA (Sistema de Gestão Ambiental) início em 1990 ISO início em 1997 World Class Manufacturing - início em Metodologia SGA / ISO Muito antes de obter sua certificação ISO a FIAT Automóveis S.A. (FIASA) já possuía um SGA bastante satisfatório. De 1990 até hoje, a FIASA já investiu mais de US$ ,00 em projetos para preservação e melhoria do meio ambiente. A Gestão Ambiental da FIASA é de responsabilidade da área de Engenharia Ambiental e Utilidades. Para obter a certificação de seu SGA conforme a NBR ISO a FIASA teve que adequá-lo aos requisitos dessa norma. Para a obtenção e manutenção do certificado ISO 14001, a organização tem que se submeter a auditorias periódicas, realizadas por uma empresa certificadora, credenciada e reconhecida pelos organismos nacionais e internacionais. Nas auditorias são verificados o cumprimento de requisitos como: Cumprimento da legislação ambiental; Diagnóstico atualizado dos aspectos e impactos ambientais de cada atividade; Procedimentos padrões e planos de ação para eliminar ou diminuir os impactos ambientais sobre os aspectos ambientais; Pessoal devidamente treinado e qualificado.

5 WCM - World Class Manufacturing Figura nº 1 Ciclo do SGA ISO A FIAT AUTO escolheu elevar o próprio padrão para aquele de classe mundial representado pelo caminho para o World Class Manufacturing (WCM), definido junto aos melhores especialistas europeus e japoneses. A Identificação de perdas depende dos seus olhos... as pessoas melhoram seus olhos tal como elas aprendem, YAMASHINA, Hajime (1988). [3] Como missão, o sistema de produção FIAT AUTO estabelece o objetivo de desenvolver, em nível de excelência, o desempenho do sistema ambiental da empresa para alcançar a competitividade de classe mundial. Isto se alcança somente através do desenvolvimento de competências difundidas e de uma organização capaz de: Combater os desperdícios e as perdas de qualquer tipo Envolver todas as pessoas que operam em qualquer nível da organização Aplicar com rigor as metodologias e os instrumentos Difundir e padronizar os resultados alcançados. Esta metodologia proporciona desenvolvimento de 7 passos estruturados que definem caminhos e instrumentos para realizar melhoramentos duradouros e sistemáticos, capazes de eliminar não somente os desperdícios, mas também as respectivas fontes dos problemas.

6 Figura nº 2 Steps do WCM Pilar Ambiente A planta Com m² de área, sendo m² de área construída, a produção atual é divida em 12 (doze) modelos de veículos. Com a ampliação de suas instalações, nos anos 90, hoje chega a produzir 3000 (três mil) veículos, utilizando (doze mil) empregados diretos ligados à produção e (dezoito mil) terceiros. Fig. Nº 03 Unidades Operativas da Planta Fiat Automóveis S.A

7 O fluxo de fabricação é executado com um arranjo físico misto, em que, segundo Slack etal (2002 p.210) [4], existe uma combinação de elementos de alguns tipos básicos de arranjo físico de forma pura, em diferentes partes na fabricação. Isso proporciona uma configuração mista, agregando arranjos por célula, posicional, por processo e, em linha geral, o fluxo entre os processos de fabricação. 2. Etapas do Processo Produtivo Uma montadora completa apresenta cinco etapas básicas de montagem do veículo a saber: prensa, funilaria, pintura, mecânica e montagem final. Estas etapas encontram-se dispostas no fluxograma 1. Prensas Mecânica Funilaria Pintura Montagem final Produto acabado Fluxograma I Fluxo de montagem do veículo 2.1. Consumo e usos da água na indústria automotiva A indústria automotiva consome três tipos de água: Potável: banheiros, vestiários e restaurantes; Industrial: processos produtivos, torres de resfriamento e sistemas de água gelada; Desmineralizada: geração de vapor e alguns banhos no tratamento de superfícies da carroceria dos carros. A FIAT Automóveis é a indústria dentro da Bacia do Paraopeba, que apresenta o maior índice de consumo de água fornecida pela concessionária local.

8 Sabendo que é a empresa de maior consumo de água e em busca de resultados ambientais de excelência mundial, em 1997 certificou-se no sistema de gestão ambiental ISO 14000, sendo a primeira montadora de veículos de passeio e comerciais leves com esta certificação no país. O sistema de gerenciamento hídrico, aplicou o reuso e reciclagem da água, que ocorre quando a água é utilizada mais de uma vez dentro da planta, porém na reciclagem a água é recuperada para melhorar sua qualidade. O balanço hídrico do reuso e reciclagem estão representadas no fluxograma II. Perdas B Alimentação A Necessidade A + B + C Reciclagem e reuso Process o produti vo Fluxograma II - balanço hídrico geral Saída A - B - C Distribuição de água por unidade produtiva: Dentro deste índice de reciclagem e reuso a unidade produtiva pintura consome 50% da demanda, seguido pela mecânica com 20%, prensa com 16%, montagem/acabamento final com 9,5% e funilaria com 4,5%. A pintura é a unidade produtiva que mais consome água, devido à necessidade de sua utilização em todas as etapas de preparação da carroceria. A água utilizada para consumo humano (banheiros, vestiários e restaurantes) está na ordem de 39,3% do total fornecido pela concessionária. Com reuso e reciclagem zero este valor seria de 1,23% da demanda. A distribuição de água na indústria automotiva, está representada no fluxograma III.

9 Água Potável BANHEIROS COZINHAS ETB-1 Água Desmineralizada Água Industrial PROCESSO PRODUTIVO Recírculo ETEP/ETM1/... ETB-2/EP-1 COPASA BACIA DO PARAOPEBA Fluxograma III: Distribuição de Água A tabela 1 apresenta os principais usos da água em cada etapa do processo produtivo Etapa Resfriamento Uso/ Mecânica Teste de motores Trocador de calor Conforto Compressores Prensa, funilaria e pintura Estampagem Soldagem Conforto Compressores Caldeira Reposição Reposição Limpeza Cabine de pintura Reposição Lavagem de peças Reposição Lavador de Gases Reposição Lavagem de peças Reposição Lavador de Gases Montagem final Testes de vedação Compressores Reposição Lavagem de peças Reposição Lavador de Gases 2.2 Efluentes Industriais Geração Tabela 1: Usos da água por etapas do processo produtivo Todo o processo produtivo gera efluentes, sendo divididos em descontínuos e contínuos de acordo com a forma de descarte para as ETEs. Os efluentes descontínuos são os que apresentam maior concentração de carga poluidora. Os efluentes sanitários são originados dos restaurantes, banheiros e vestiários

10 2.2.2 Tecnologia para Tratamento dos Efluentes: Tratamento físico-químico: Na indústria automotiva, o tratamento físico-químico constitui uma etapa intermediária do tratamento total, sendo insuficiente para atender limites de lançamento direto. Portanto, quando necessário, deverá ser seguido do tratamento biológico. Etapas usuais de um tratamento físico-químico: a) Acidificação Visa reduzir o ph da água facilitando a quebra das longas cadeias orgânicas de solventes, detergentes (de difícil floculação) e óleos, contaminantes típicos da indústria automotiva. Produto mais utilizado: Ácido sulfúrico b) Coagulação/floculação É o processo de desestabilização das partículas coloidais (0,1 a 1 µm) a fim de que possam agrupar-se e serem eliminadas por floculação. c) Precipitação química As partículas floculadas sendo mais densas que a água sedimentam, ocorrendo a separação da fase sólida da líquida. Enquanto que o lodo sedimentado é encaminhado à desidratação, a água tratada, dependendo da forma de descarte do efluente, poderá ou não passar por um tratamento biológico. Tratamento biológico: Utilizado para tratamento dos efluentes sanitários e para o tratamento de efluentes industriais pré tratados nas ETEs físico-químicas. As aplicações deste tratamento para a indústria estudada está na remoção da matéria orgânica do afluente tanto dissolvida quanto particulada e sólidos. Os tipos tratamento biológico podem se dividir de acordo com o tipo de crescimento de biomassa: Biomassa aderida: A biomassa cresce aderida a um meio suporte (areia, brita, plástico e carvão ativado) não acompanhando o fluxo de água. Exemplos: Biofiltro de carvão ativado e leito fluidificado. Biomassa dispersa: A biomassa cresce dispersa no meio, acompanhando o fluxo de água, sendo necessário um clarificador para separar por gravidade a biomassa do efluente tratado. Exemplo: Lodos ativados e suas variantes.

11 SISTEMA DE TRATAMENTO POR LEITO FLUIDIZADO Efluente Bruto Efluente tratado Biomassa Aderida Areia Oxigênio Biomassa Meio aderida Aquoso O 2 Misturador de Oxigênio Oxigenio Fig. Nº 4 Tratamento Biológico por Leito Fluidizado Alimento Benefícios das Metodologias Após a implantação das metodologias SGA / WCM, a FIASA vem obtendo ganhos materiais. Já houve a redução de gastos através da racionalização/redução do consumo de água, energia elétrica, combustíveis e outros vetores energéticos Indicadores Ambientais FIASA Os reflexos positivos surgidos com a implantação das metodologias compreendem tanto a redução de custos quanto a melhoria produtiva no dia a dia da empresa, já que a equipe está mais consciente, participando ativamente com sugestões de alterações em procedimentos e processos, visando a melhoria ambiental. Há também uma grande preocupação com o respeito à legislação ambiental. Os principais indicadores ambientais da FIASA já demonstram uma significativa redução de custo. Índice de recirculação de água: antes da implantação das metodologias, era de 60%. Depois da implantação, com o cumprimento da Política de Gerenciamento dos Recursos Hídricos, que prevê o aumento do índice de recirculação de água, a FIASA investiu cerca de US$ ,00 numa nova estação de tratamento de efluentes que permitiu a economia de m³/ano de água, correspondendo ao índice

12 de 92% de recirculação deste precioso líquido. Em valores, isto representa uma economia anual de aproximadamente US$ ,00. Entre outros investimentos em Estações de Tratamento de Efluentes Líquidos, a FIASA investiu cerca de US$ ,00, perfazendo um investimento total de US$ ,00 destinados ao tratamento de efluentes líquidos. Apresentamos um resumo dos indicadores alcançados após a certificação, mencionados anteriormente: Antes Depois CONSUMO DE ÁGUA 8,0 m 3 /veículo 2,64 m 3 /veículo RECÍRCULO DE ÁGUA 60 % 92% Tabela 2: Comparativo Antes x Depois da implantação das Metodologias Nestes 11 anos que o sistema de recirculação de água da FIAT esta implantado, temos uma economia de água suficiente para abastecer uma cidade com habitantes durante um ano. 3. Benchmarking Mercado Externo A FIAT Automóveis S/A, em busca da excelência ambiental, buscou no mercado algumas referencias de consumo e destinação de água e efluentes da industria do setor automotivo. Apresentamos um resumo dos indicadores de água e efluentes obtidos das outras montadoras no mundo: Água Potável (m 3 /veículo) 6,30 5,90 4,80 4,30 2,70 2,64 2,60 2,50 2,50 1,60 VOLKSWAGEN GROUP 2004 PSA PEUGEOT CITROEN GROUP 2005 HYUNDAI 2006 RENAULT GROUP 2005 TOFAS 2006 FIASA 2007 Fig. Nº 5 Gráfico do Benchimarking de Água Potável TOYOTA EUROPA 2004 FORD 2006 FIASA 2008 FIASA 2009

13 Éfluente (m 3 /veículo) 4,70 2,00 1,85 1,54 0,80 VOLKSWAGEN GROUP 2004 TOYOTA EUROPA 2004 FIASA 2007 FIASA 2008 Figura Nº 6 Gráfico do Benchimarking de Descarte de efluente FIASA Melhoria Contínua 4.1 Tecnologias A FIAT Automóveis S/A entende como melhoria contínua não somente em reduzir os impactos de seu processo, mas também o atendimento de requisitos legais mais rigorosos para lançamento dos efluentes no corpo receptor. Apresentamos um resumo dos parâmetros estabelecidos pelos requisitos legais mais rigorosos: Monitoramento Previsto na Licença Ambiental Legislação Brasileira Resultado de Monitoramento FIAT (2008) Legislação Européia Resultado de Monitoramento FIAT (2009) * ph 6,0 a 9,0 6,57 6,5 a 8,5 NA Temperatura < 40 C a 25 NA DBO até 60 21, DQO até Óleos e Graxa 20 4, Sólidos Sedimentáveis Sólidos Suspensos < 1 1 0,1 0,8 < 0,1 < ,3 35 (90% redução) Tabela 3: Requisito legal de referência mundial NA Dados de medição sem estimativa ( * ) Parâmetros estimados em teste laboratorial, a serem comprovados no segundo semestre de 2009 Para que sejam alcançados os parâmetros de lançamento de efluente descritos na tabela acima, para o segundo semestre de 2009, utilizamos o modelo de planejamento da Pirâmide apresentada abaixo, onde foi possível identificar a < 10

14 melhoria da qualidade de água de reuso aumentando também o volume de água recirculado. Aumento do Investimento Financeiro Recírculo Água recuperada como make-up, após sua qualidade ter sido melhorada Aumento da Utilização dos Recursos da Água Reuso Água recuperada como make-up, sem qualquer mudança na sua qualidade Conservação Redução do uso da água pela melhoria da operação de equipamentos e processos existentes Fig. Nº 7 Pirâmide Metodológica para definição de Tecnologia Para que isto seja possível foi necessário um estudo que apontasse a melhor tecnologia para que os resultados fossem alcançados. A tecnologia elaborada através do projeto conceitual e básico para o novo sistema de recirculação de água foi a de Osmose Reversa. Apresentamos abaixo a vantagem da utilização desta tecnologia em confronto as demais tecnologia existentes: Efluente Primário Efluente Reuso Reciclo Filtro 50 µ Filtro 10 µ Qualidade Requerida Ozônio Filtro 50 µ Ultrafiltração ETA Físico-Química Filtro 50 µ HClO Filtro 50 µ MBR Ultrafiltração Osmose Reversa Osmose MBR Reversa Fig. Nº 8 Eficiência de aplicação de tecnologia de filtração por membranas

15 O sistema de Osmose reversa desenvolvido para o novo sistema de reuso de água será implantado utilizando recursos da ordem de R$ ,00 (nove milhões de reais), sendo o volume de água que será reduzido é necessário para abastecer uma cidade de aproximadamente habitantes. Fig. Nº 9 Fotos ilustrativa da nova tecnologia de tratamento de efluente e reuso Além do tratamento e reuso dos efluentes, são implantados projetos objetivando a redução no consumo de água e melhoria tecnológica do processo, tendo como resultado também a redução de custo e retorno do investimento. Ao lado temos a demonstração de projetos que foram implantados e desenvolvidos através das metodologias de gerenciamento dos recursos hídrico, sendo eles: Reaproveitamento de condensado dos compressores de ar na torre de resfriamento Substituição do sistema de prensagem de lodo (não utiliza água) Reaproveitamento total do condensado de vapor para aquecimento de banho e reutilização para geração de vapor Fig. Nº 10 Slide de Projetos implantados e em desenvolvimento na Gestão de Recursos hídricos

16 4.2 Conscientização Todas as tecnologias podem ser empregadas dentro de um processo produtivo, porém sabendo que o consumo de água de seus colaboradores representam aproximadamente 39,3% de todo consumo, são realizados trabalhos de conscientização com os colaboradores. Temos abaixo uma demonstração da forma de trabalho junto aos colaboradores e familiares. 5 Conclusão Fig. Nº 11 Exemplos de conscientização aplicada aos colaboradores O projeto permite a conscientização dos colaboradores e abre espaço também para idéias que possam ser empregadas para o uso racional da água. Os objetivos são alcançados a cada dia, e diante da melhoria continua temos o fortalecimento e aprimoramento das metodologias. A responsabilidade ambiental se consolida como um diferencial de competitividade de mercado, sincronizado com os ganhos de produtividade e qualidade, este projeto torna-se, na visão moderna do sistema de gerenciamento hídrico da FIAT, um projeto de excelência. Diante das condições do mercado, estamos buscando demonstrar para nossos colaboradores e sociedade, que a produção focada na sustentabilidade só tem a ganhar e motiva a todos que mudanças são necessárias para o presente e principalmente pensando no futuro.

17 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 - Ciclo do SGA ISO FIGURA 2 - Steps do WCM Pilar Ambiente FIGURA 3 - Unidades Operativas da Planta Fiat Automóveis S.A FIGURA 4 - Tratamento Biológico por Leito Fluidizado FIGURA 5 Gráfico do Benchimarking de Água Potável FIGURA 6 - Gráfico do Benchimarking de Descarte de efluente FIGURA 7 - Pirâmide Metodológica para definição de Tecnologia FIGURA 8 - Eficiência de aplicação de tecnologia de filtração por membranas FIGURA 9 - Fotos ilustrativa da nova tecnologia de tratamento de efluente e reuso FIGURA 10 - Slide de Projetos implantados e em desenvolvimento na Gestão de Recursos hídricos FIGURA 11 - Exemplos de conscientização aplicada aos colaboradores LISTA DE TABELAS Tabela 1: Usos da água por etapas do processo produtivo Tabela 2: Comparativo Antes x Depois da implantação das Metodologias Tabela 3: Requisito legal de referência mundial LISTA DE FLUXOGRAMAS Fluxograma I Fluxo de montagem do veículo Fluxograma II - balanço hídrico geral Fluxograma III: Distribuição de Água LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS SGA Sistema de Gestão Ambiental WCM World Class Manufecturing CMMAD Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento ETE Estação de Tratamento de efluente BIBLIOGRAFIAS NBR ISSO versão 2004 HIRATA, Helena. Sobre o "modelo" japonês. São Paulo: EDUSP, p. JURAN, J. M. A qualidade desde o projeto: novos passos para o planejamento da qualidade em produtos e serviços. São Paulo: Pioneira, p SALERNO, Mario Sergio. A indústria automobilística na virada do século, in ARBIX, G. e ZILBOVICIUS, M. De JK a FHC. A reinvenção dos carros: Ed. Scritta, 1997, 522p. SHINGO, Shingo. O sistema Toyota de produção. Do ponto de vista da engenharia de produção: tradução: Eduardo Schaan 2ed. Porto Alegre: Artes Médicas, Ed. Bookman, 1996, p291 SZNAELWAR, Laerte e MASCIA, Fausto. A inteligência (não reconhecida) do trabalho in in ARB IX, G. e ZILBOVICIUS, M. De JK a FHC. A reinvenção dos

18 carros: Ed. Scritta, 1997, 522p COUTINHO, Luciano (Coord.). Estudo da competitividade da indústria brasileira. SALERNO, Mario Sérgio. Modelo japonês, trabalho brasileiro. In: HIRATA, organização e de relação de trabalho. São Paulo: EDUSP: Aliança Cultural Helena (Org.). Sobre o modelo japonês: automatização, novas formas de Brasileira- Japão, Guia dos Pilares Técnicos WCM da FIAT Automóveis S/A REFERÊNCIAS [1] CMMAD Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento [2] YAMASHINA, Hajime: Just-in-time Prodution - A New Formulation and Algorithm of the Flow Shop Problem. Computer - Aided Production Management 1988

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