ICTR 2004 CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Costão do Santinho Florianópolis Santa Catarina

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1 ICTR 2004 CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Costão do Santinho Florianópolis Santa Catarina GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS - UM PRESSUPOSTO PARA GESTÃO AMBIENTAL EM FUNDIÇÃO Souza, A.M. G. F. Leibholz, R. Leibholz, H. PRÓXIMA Realização: ICTR Instituto de Ciência e Tecnologia em Resíduos e Desenvolvimento Sustentável NISAM - USP Núcleo de Informações em Saúde Ambiental da USP

2 GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS UM PRESSUPOSTO PARA GESTÃO AMBIENTAL EM FUNDIÇÃO Souza, A.M. G F. 2, Leibholz, R. 3, Leibholz, H OBJETIVO: Apresentar a forma de gerenciamento de areia de fundição desenvolvida e aplicada pela FEMAQ S/A - Fundição, Engenharia e Máquinas, Piracicaba SP, enfocando a utilização dos 3R s. 2. METODOLOGIA: Para gerenciar suas areias de fundição a empresa aplicou os conceitos reduzir a geração trocando suas caixas de moldagem por caixas totalmente fundidas, diminuindo a distância entre essas e o modelo; reciclar a areia ainda gerada com a utilização de um recuperador mecânico que destorroa, limpa e seleciona a areia permitindo sua reutilização no processo produtivo; reutilizar o resíduo restante, constituído pelos finos retidos no equipamento de controle de poluição do ar do recuperador, na fabricação de blocos de concreto para construção civil. 3. RESULTADOS: A alteração nas caixas de moldagem propiciou a diminuição do volume de areia gerado. A reciclagem dessa areia, com a instalação do recuperador mecânico, reduziu 95% da geração de areia de fundição (resíduo final) da indústria. Portanto, o volume de areia de fundição a ser descartado passou a ser 5% do volume anteriormente gerado. Com a reutilização a indústria passou a utilizar esse resíduo na fabricação de blocos de concreto não restando resíduo final a ser adequadamente destinado. A aplicação do plano levou a indústria a reduzir a geração de areias; reciclar e reutilizar o resíduo ainda restante. Essas iniciativas permitiram à mesma corresponder à tendência mercadológica moderna e estar apta a atender à Legislação Ambiental pertinente. 2 - Professora doutora do curso de Tecnologia em Gestão Ambiental do Centro Universitário Hermínio Ometto - UNIARARAS samuauro@claretianas.com.br 3 - Engenheiro Mecânico diretor da FEMAQ S/A Fundição, Engenharia e Máquinas, Piracicaba SP, Rod. Piracicaba Tietê, Km 01, Piracicaba SP, femaq@femaq.com.br 4 Engenheiro Mecânico diretor da FEMAQ Ltda. Fundição, Engenharia e Máquinas, Piracicaba SP, Rod. Piracicaba Tietê, Km 01, Piracicaba SP, femaq@femaq.com.br 1248

3 GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS UM PRESSUPOSTO PARA GESTÃO AMBIENTAL EM FUNDIÇÃO Souza, A.M. G F. 2, Leibholz, R. 3, Leibholz, H. 4 RESUMO: No mundo moderno, a gestão ambiental ganhou vulto aparecendo como uma das etapas para a conquista da qualidade total nas indústrias. Para isso faz-se necessário que as mesmas operem dentro dos padrões ambientais legalmente exigidos e minimizem seus impactos. O gerenciamento adequado dos resíduos sólidos passou a ser um pressupostos da gestão ambiental da indústria. Neste trabalho é apresentado o gerenciamento de resíduo sólido aplicado pela empresa FEMAQ S/A - Fundição, Engenharia e Máquinas, Piracicaba SP. Seu plano de gerenciamento de resíduos baseou-se na aplicação dos três R s no processo de moldagem e de macharia, que gerava cerca de 1500 t/mês de areia residual. Com a aplicação do plano foi possível reduzir a geração de areias; reciclar e reutilizar o resíduo ainda restante. Essas iniciativas permitiram à empresa corresponder à tendência mercadológica moderna e estar apta a atender à Legislação Ambiental pertinente. PALAVRAS-CHAVES: prevenção à poluição, areia de fundição, 3 R s. 1. INTRODUÇÃO Atualmente, a área ambiental ocupa um lugar de destaque no mundo moderno, visto que o desenvolvimento sustentável é uma das buscas constantes do ser humano. No Brasil, o interesse pelas questões ambientais vem crescendo vertiginosamente, permitindo que o país atinja competência eqüitativa aos países desenvolvidos. Por parte das indústrias, percebe-se uma busca cada vez maior pelas certificações ambientais e pela conformidade à Legislação Ambiental vigente. Soma-se a esses fatos, a competitividade de mercado, que muda as estruturas em curso da economia mundial e motiva a busca de novos modelos de desenvolvimento. Por parte do mercado consumidor, percebe-se o crescimento da procura e do consumo de produtos ambientalmente amigáveis, produtos com selo verde. Torna-se cada vez mais imprescindível a convivência harmônica entre o desenvolvimento e o ambiente, visto que os conseqüentes novos anseios mundiais de preservação geraram novas exigências mercadológicas que pedem das indústrias maior adaptação aos novos modelos ambientais, (Santos, 1997). Neste contexto, a gestão ambiental ganhou vulto e aparece como a forma das empresas se mobilizarem, interna e externamente, na conquista da qualidade ambiental. Para tal, faz-se necessário, principalmente, que as mesmas operem dentro dos padrões ambientais legalmente exigidos e minimizem seus impactos, mantendo um bom relacionamento com a comunidade. Além disso, Magnani et al. (1998) apresentam como agente estimulador da gestão ambiental o fator econômico que reduz as despesas com a compra de matéria-prima e insumos e com o descarte e transporte dos resíduos gerados. 1249

4 Portanto, o gerenciamento adequado dos resíduos sólidos é um dos aspectos relevantes da gestão ambiental de uma empresa. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho é apresentar a forma de gerenciamento de resíduos sólidos desenvolvido e aplicado pela empresa FEMAQ S/A Fundição, Engenharia e Máquinas, localizada no município de Piracicaba SP, enfocando a utilização dos 3R s. A aplicação da forma de gerenciamento a ser descrita vem permitindo que a empresa corresponda à tendência mercadológica moderna e esteja em condição de atender a Legislação Ambiental pertinente A GERAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS A geração de resíduo, como resultado da atividade humana, nos seus vários campos de atuação, é inevitável. No entanto, sua quantificação e destinação tem variado, não só ao longo dos tempos, mas também em função da cultura e do estágio de desenvolvimento dos povos que o geram Em resposta à nova tendência mundial de mercado, as últimas duas décadas passaram a se preocupar com as formas inadequadas de disposição de resíduos usadas no passado e a adotar abordagens inovadoras no gerenciamento do caso, visando a preservação do Planeta para as gerações futuras. Os métodos tradicionais de disposição de resíduos diretamente no solo, ou em poços profundos ou a utilização dos mesmos para aterramento de erosões, passaram a dar espaço às atuais formas de condução do problema que ressaltam a necessidade de ação primeiramente na fonte geradora. A ação gerencial deixa de ser no end of pipe e passa a obedecer uma seqüência preferencialmente hierárquica que vai do não gerar à disposição final, passando sucessivamente pelo Reduzir a geração, Reciclar, Reutilizar (os 3 R s) e tratar o resíduo (Cláudio,1993; Silveira, 1996). O controle da geração de um resíduo inicia-se com o controle da matéria prima passando pelo controle de todos os processos industriais sempre na tentativa de não gerá-lo ou de minimizá-lo ao final da produção, não sendo deixadas de lado as técnicas de armazenamento, transporte e disposição final, visto que o descarte zero é impossível NÃO GERAR O conceito de não gerar extrapola a linha produtiva. Para Silveira (1996), o conceito do não geração leva a uma mudança de comportamento do próprio homem que deverá abandonar hábitos de consumo, substituir produtos adotando o chamado consumo verde e otimizar os processos produtivos de tal forma que o aumento da eficiência conduza a uma melhora na utilização dos insumos, com uma geração de resíduos sem importância do ponto de vista ambiental, qualitativo e quantitativo REDUZIR A GERAÇÃO Esse conceito é modernamente conhecido por waste minimization. Para Rocca et al. (1993), a redução da geração de resíduos constitui-se numa estratégia importante no gerenciamento dos mesmos. Segundo os autores, a adoção de técnicas que possam gerar menores volumes e/ou reduzir sua toxicidade conduzirão a uma diminuição de carga poluidora lançada, mesmo que de forma segura, no meio. 1250

5 RECICLAR No atual gerenciamento de resíduos sólidos, a vertente reciclar o resíduo gerado entra como um fator de recuperação de matéria e de energia, quando o mesmo volta a ser reutilizado como matéria-prima de uma segunda produção. O resíduo deixa de ser visto como lixo e passa a ser uma matéria entropizada, desorganizada mas que tem valor e que pode ser novamente introduzida nos ciclos produtivos e reciclada. Segundo Gomes et al. (1999), este termo refere-se a todas as práticas e/ou processos utilizados para alterar as características fisicas e/ou químicas de um matrial residual ou segregar alguns de seus componentes, visando tornar o material, ou alguma fração do mesmo reaproveitável REUTILIZAR Finalmente, se faz necessário encontrar-se formas para reutilizar aqueles resíduos que não ficaram detidos na redução ou na reciclagem. Buscar formas inovadoras, ambientalmente adequadas e permitidas para que o resíduo final possa voltar a ser utilizado em novo produto. Inovação é a principal característica para a reutilização de resíduos RESÍDUOS SÓLIDOS EM FUNDIÇÕES Distingui-se em uma indústria, cuja atividade principal é a fundição de metais, duas fontes principais de poluição, quais sejam, a geração de emissões atmosféricas e a geração de resíduos sólidos. São fontes de geração de resíduos sólidos as operações de desmoldagem das peças metálicas fundidas (areia de fundição), a limpeza dos fornos (escórias dos fornos) ou os sistemas de tratamento de águas residuárias e os equipamentos de controle de poluição do ar existentes na empresa. A maior geração fica com a operação de desmoldagem, (Souza, 2000). Segundo Lo-Ré (1978), é conhecido como areia de moldagem o material que constitui o molde, ou seja, um sistema heterogêneo, composto essencialmente de um elemento granular refratário, que é a base (geralmente areia silicosa) e um elemento aglomerante mineral (argila, cimento) ou orgânico (óleos,farinha de cereais, resinas). Essa areia de moldagem é amplamente conhecida como areia de fundição e o mesmo termo é usado para referir-se ao resíduo sólido gerado na operação de desmoldagem de peças fundidas cujos moldes foram feitos a base de areia. Atualmente, a preocupação com a geração desse resíduo vem crescendo nas fundições, visto que a geração pressupõe uma disposição adequada e dispor adequadamente o grande volume gerado é oneroso. Portanto, a aplicação dos três R s cabe perfeitamente nesse contexto APRESENTAÇÃO DO CASO A indústria FEMAQ S/A Fundição, Engenharia e Máquinas está implantada há quase 40 anos, no município de Piracicaba - SP, tendo, atualmente, uma produção média mensal de 600 t de peças fundidas, o que leva a uma geração média de 1500 toneladas de areia residual. Dessa areia, 95% são gerados pelo processo de moldagem 1251

6 empregando areia/cimento/melaço e 5% são gerados pelo processo empregando resina fenólica alcalina. Essa areia, até 1999, era totalmente armazenada em terreno próprio, ocupando uma área ociosa de 6000 m². Tal destino para o resíduo, embora tenha sido aceito pelo órgão ambiental do estado ao longo dos anos, apresentava-se em descordância com a tendência atual de gerenciamento de resíduos sólidos e com o solicitado pela legislação ambiental vigente que aceita somente a armazenagem de um resíduo em caráter temporário. Visando atender plenamente ao arcabouço legal pertinente e aos anseios ambientais modernos, nos últimos 10 anos, a indústria passou a investir recursos no gerenciamento adequado de sua areia de fundição. 2. METODOLOGIA No sentido de gerenciar adequadamente seus resíduos a fundição se propôs a aplicação dos conceitos reduzir a geração, reciclar e reutilizar em seus processos de moldagem/desmoldagem com areia/cimento/melaço e com areia fenólica alcalina Redução da Geração A primeira providência foi reduzir a geração da areia gerada na desmoldagem. A forma encontrada para tal foi a troca das caixas de moldagem que deixaram de ser fabricadas em aço carbono e passaram a ser totalmente fundidas, o que possibilitou a adequação mais precisa das dimensões dos modelos das peças às dimensões da caixa. Assim, a distância entre o modelo e a caixa passou de cm nas caixas de aço, para 5-10 cm nas caixas fundidas especificamente. Tal procedimento foi esquematizado na Figura Reciclagem A etapa no gerenciamento do resíduos dentro da fundição foi a reciclagem da areia que continuou a ser gerada. Para tal, foi adquirido um recuperador de areia, que faz o tratamento mecânico, ou seja, nesse equipamento a areia é destorroada, limpa mecanicamente e selecionada. A seleção permite que a areia limpa e com granulometria adequada para a operação de moldagem seja reciclada no processo produtivo, voltando a ser utilizada na fabricação de outros moldes. A areia com granulometria inferior a utilizada na moldagem, juntamente com os contaminantes retirados pela operação de recuperação mecânica, ficam retidos nos filtros de mangas do equipamento e são chamados de finos Reutilização A última etapa no gerenciamento dos resíduos foi, portanto, a reutilização dos finos retidos no equipamento de controle de poluição do ar do recuperador de areia na fabricação de blocos de concreto para construção civil, conforme a NBR 7173 Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria sem Função Estrutural - Especificação, (ABNT, 1982). 1252

7 Para tal, a indústria desenvolveu um estudo seguindo resumidamente o seguinte roteiro: coleta e análise do resíduos, segundo as normas NBR Amostragem de resíduos (ABNT, 1987 b) e norma NBR Classificação de resíduos (ABNT, 1987 a), respectivamente; confecção de corpos de prova com diferentes traços do resíduo; desenvolvimento dos testes de resistência mecânica com os corpos de prova para a determinação do traço ideal; análises química (análises dos extratos solubilizado e lixiviado e da massa bruta), conforme a norma NBR Classificação de resíduos (ABNT, 1987 a), do corpo de prova que apresentou melhores resultados nos testes de resistência; encaminhamento dos resultados obtidos para avaliação do órgão ambiental do estado, visando o uso do resíduo para a fabricação de blocos em escala produtiva; aplicação em escala produtiva, após definição do uso a ser dado aos blocos. AREIA MODELO AREIA ANTERIORMENTE ATUALMENTE Figura 1. Esquema das caixas de moldagem com o molde, mostrando o volume de areia utilizado em cada situação (antes e após a aplicação do plano de gerenciamento). 3. RESULTADOS A instalação do recuperador mecânico propiciou uma redução de 95% na geração de areia de fundição (resíduo final) da indústria. Portanto, o volume de areia de fundição a ser descartado pela indústria passou a ser 5% do volume anteriormente gerado. Com a etapa da reutilização a indústria passou a utilizar esse resíduo na fabricação de blocos de concreto não restando resíduo final a ser adequadamente destinado. Os resultados da investigação da composição química do resíduo, utilizado na fabricação dos blocos de concreto, e dos próprios blocos, que foram utilizados para a 1253

8 avaliação da viabilidade ambiental de utilização dos mesmos, são apresentados nas Tabelas 1, 2, 3 e 4. As médias de dois resultados para diferentes parâmetros analisados na massa bruta e nos extratos lixiviado, solubilizado do resíduo final, após a etapa de recuperação da areia ( finos ), da indústria são inseridas pelas Tabelas 1, 2 e 3 respectivamente. A Tabela 4 insere as médias de dois resultados para diferentes parâmetros analisados na massa bruta dos blocos de concreto confeccionados segundo o traço ideal. Tabela 1. Valores médios de duas análises para cada um dos parâmetros avaliados na massa bruta do resíduo e valores permitidos segundo a NBR 10004, (ABNT, 1987a) PARÂMETRO VALOR ENCONTRADO (mg/kg) VALOR PERMITIDO (mg/kg) Arsênio <0, Chumbo 19, Cromo VI <1,0 100 Mercúrio <0,5 100 Selênio <0,5 100 Berílio <1,0 100 Cianetos <0, Fenóis <0,5 10 Vanádio 12, Líquidos livres Ausente Tabela 2. Valores médios de duas análises para cada um dos parâmetros avaliados no extrato lixiviado do resíduo e valores permitidos segundo a NBR 10004, (ABNT, 1987 a) PARÂMETRO VALOR ENCONTRADO (mg/l) VALOR PERMITIDO (mg/l) Arsênio <0,01 5,0 Cádmio <0,001 0,5 Chumbo <0,05 5,0 Cromo total <0,05 5,0 Fluoretos 1, Mercúrio <0,001 0,1 Prata <0,01 5,0 Selênio <0,01 1,0 Bário 0, Fenóis <0,

9 Tabela 3. Valores médios de duas análises para cada um dos parâmetros avaliados no extrato solubilizado do resíduo e valores permitidos segundo a NBR 10004, (ABNT, 1987 a) PARÂMETRO VALOR ENCONTRADO (mg/l) VALOR PERMITIDO (mg/l) Arsênio <0,05 0,05 Bário 0,38 1,0 Cádmio <0,001 0,005 Chumbo <0,05 0,05 Cianetos 0,1 0,1 Cromo total <0,05 0,05 Fenóis <0,001 0,001 Fluoretos 0,58 1,5 Mercúrio <0,001 0,001 Nitratos 1,1 10 Prata 0,01 0,05 Selênio 0,01 0,01 Alumínio 1,365 0,2 Cloretos 281,5 250 Cobre <0,05 1,0 Dureza total 177,5 500 Ferro total 0,445 0,3 Manganês 0,105 0,1 Sódio 84,8 200 Surfactantes 0,76 0,2 Sulfatos Zinco 0,10 5,0 Tabela 4. Valores para cada um dos parâmetros avaliados na massa bruta do corpo de prova ideal e valores permitidos segundo a NBR 10004, (ABNT, 1987 a) PARÂMETRO VALOR ENCONTRADO (mg/kg) VALOR PERMITIDO (mg/kg) Arsênio <0, Chumbo 9, Cromo VI <1,0 100 Mercúrio <0,5 100 Selênio <0,5 100 Berílio <1,0 100 Cianetos <0, Fenóis <0,5 10 Vanádio 15,

10 4. DISCUSSÃO Os resultados apresentados permitem classificar o resíduo em questão como classe 2, desde que somente os parâmetros Alumínio, Cloretos e Surfactantes analisados no extrato solubilizado da areia estão acima dos valores preconizados pela NBR Classificação de resíduos (ABNT, 1987 a). A concentração de chumbo na massa bruta do corpo de provas ideal é 54% menor que a encontrada na massa bruta do resíduo inicial, o que permite inferir que houve um encapsulamento desse contaminante. Portanto, pode-se entender que a fabricação dos blocos com a utilização do resíduo apresenta-se como uma forma de tratamento do mesmo. Embora o valor do parâmetro Vanádio apresenta-se maior no corpo de provas que no resíduo inicial, o valor encontrado é significativamente inferior ao valor máximo sugerido pela NBR Classificação de resíduos (ABNT, 1987 a). A origem desse contaminante não foi avaliada, porém é sabido que outros componentes, além do resíduo, são agregados na fabricação dos blocos dos quais pode ser a origem desse metal. 5. CONCLUSÕES É possível a aplicação dos 3R s na gestão de resíduos sólidos em fundição, o que permite que a indústria atenda à tendência moderna de prevenção à poluição e esteja apta a atender satisfatoriamente à Legislação Ambiental pertinente. Mesmo que as vantagens econômicas obtidas com a aplicação do plano de gerenciamento de resíduos sólidos não tenham sido discutidas, as mesmas podem ser inferidas na leitura do texto. 6. BIBLIOGRAFIA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT- NBR 7173 Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria sem Função Estrutural - Especificação, São Paulo, 1982 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Resíduos sólidos - classificação. São Paulo: 1987a, 63 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Amostragem de resíduos - Procedimento. São Paulo: 1987b, 25 p. CLÁUDIO, J. R. Resíduos Sólidos Industriais. In: ALVES, F. E. Gerenciamento Ambiental na Indústria, Anais do III Simpósio Nacional de Gerenciamento Ambiental na Indústria. São Paulo: Signus Editora, 1993, 256p. GOMES, J. A.; ROCHA, M. J. M.; FERNANDES, P. S.; QUARESMA, M. Y. V.; PACHECO, C. E. M.; RÊGO, R. C. E. e SANTOS, M. S. Treinamento em Prevenção à Poluição. São Paulo: CETESB, 1999, apostila digitada, 39 p. LO RÉ, V. Areias de fundição: generalidades, classificação, técnicas de preparo, componentes. Tintas de revestimento, ensaios e controles. Composição e aplicação de 1256

11 areias e tintas. In: SIEGEL, M. (coord), Fundição: aula nº 08, São Paulo: Associação Brasileira de Metais - ABM, 10ª ed., 1978, 34p. Magnani, R. A.; Longo, E.; Paskocimas, C. A.; Rossi, C. S.; Cunha, P. A.; Silva, S. N.; Pinheiro, A. S. e Santos, B. M. Processos de reciclagem recuperam areia de fundição. Fundição e Serviços. setembro, p , SANTOS, A. S. R. Contabilidade ambiental: novo paradigma de qualidade, Meio Ambiente Industrial, v.2, n. 9, p. 95, SILVEIRA, G. T. Gestão ambiental de resíduos sólidos, Saneamento Ambiental, v. 6, n. 40, p , SOUZA, A. M. G. F. Estudo da possibilidade de utilização de areia fenólica de fundição na cobertura de valas de aterro sanitário, através da avaliação por método repirométrico da biodegradação de diferentes misturas solo-resíduo. Rio Claro SP, 2000, 142p., Tese (Doutorado em Ciências Biológicas, Área de Microbiologia Aplicada), Instituto de Biociências, UNESP. SOUZA, H. C. O. Controle da emissão de poluentes começa com a identificação de suas fontes, Fundição e Serviços, v. 9, n. 64, p , ABSTRACT - In Today's world, the environment has earned an important role, coming as one of the steps in the achievement of a successful quality in industries. In order for that to happen, it is necessary that industries operate within required legalized environmental standards, minimizing their impacts. The adequate management for the solid residues became a pre-assumption of the environmental industry. In this work, I introduce the management of solid residues applied by Femaq S/A- Fundicao Engenharia e Maquinas, Piracicaba-SP. This plan of management was based on the appliance of the 3 R's in the process of molding and core shopping, which generates about 1500 ton/month of sand residue. The appliance of the plan made possible the reduction of sand generation; recycle and reuse of the remaining residue. These initiatives enabled the company to correspond to the modern market tendencies and be able to suit the Environmental Legislation. Key-words: pollution prevents, foundry sand, 3R s 1257