REÚSO DE ÁGUA NO SISTEMA DE PRÉ-TRATAMENTO E CATAFORESE NO PROCESSO DE PINTURA AUTOMOTIVA

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1 REÚSO DE ÁGUA NO SISTEMA DE PRÉ-TRATAMENTO E CATAFORESE NO PROCESSO DE PINTURA AUTOMOTIVA Ricardo Lamounier, Marcelo Pereira, Fábio Belasco, Mariana Lanza, Edson Freitas e Cassimiro Marques CNH Industrial - Iveco Latin America RESUMO Na Iveco Latin America, umas das marcas da CNH Industrial, localizada no município de Sete Lagoas, Minas Gerais, foi desenvolvido o projeto de reúso da água no sistema de pré-tratamento e cataforese no processo de pintura automotiva, que consiste em utilizar a água do próprio banho nos sprays para a limpeza das carrocerias, após a imersão nos tanques de tratamento. Antes, era utilizada água bruta nos sprays e com a implantação do projeto foi permitido reutilizar a água do próprio processo para a limpeza secundária. Para a concepção do projeto, foi preciso estudar as características físico-química da água e ajustar a engenharia hidráulica. APLICABILIDADE Esse projeto pode ser aplicado em indústrias do setor automotivo, que possuem o sistema de pintura das carrocerias, utilizando o processo de cataforese. OBJETIVO Reduzir o consumo de água da fábrica; Diminuir a dependência de poços artesianos; Atingir as metas de consumo de água; Reduzir custo com a compra de água; Aplicar a metodologia WCM (World Class Manufacturing).

2 1.Desenvolvimento do tema O projeto de reúso de água no sistema de pré-tratamento e cataforese no processo pintura automotiva, foi elaborado utilizando os conceitos do pilar ambiental do WCM (World Class Manufacturing). O WCM é uma metodologia japonesa de manufatura, onde o foco do pilar é a otimização do consumo de recursos naturais e a redução da carga ambiental de forma proativa, possibilitando desenvolver projetos seguindo os conceitos do PDCA (planejar, executar, medir e expandir/padronizar). Figura 1: Tanques de tratamento de carrocerias Na Iveco Latin America, por meio do trabalho de levantamento de perdas econômicas e ambientais (cost deployment), foi detectado que a maior perda era com água na unidade operativa de pintura. Diante desse cenário, a equipe de meio ambiente iniciou o planejamento do projeto a fim de reduzir a maior parte dessa perda. Além de detectar a água como a maior perda ambiental da fábrica, a metodologia permitiu identificar o processo dentro da unidade operativa, que foi o pré-tratamento e cataforese, mais precisamente nos tanques 3, 6, 8 e 11 e o tipo de perda, que neste caso foi tipo 3. Além disso, foi constatado que não era preciso utilizar um volume de água para esse processo. Gráfico 1: Perdas ambientais

3 Gráfico 2: Primeira estratificação das perdas por unidade operativa Gráfico 3: Segunda estratificação das perdas por classificação Gráfico 4: Terceira estratificação das perdas por tipo

4 Gráfico 5: Quarta estratificação das perdas por processo Com o diagnóstico do estudo de levantamento das perdas (gráficos 1, 2, 3, 4 e 5), foram investidos recursos técnicos e financeiros para atacar os desperdícios nos principais locais onde foram identificadas as perdas. 1.1 Pré-tratamento e cataforese De acordo com material publicado pela empresa PPG, a eletrodeposição catódica é um processo de pintura por imersão, totalmente automatizado e baseado na deslocação de partículas carregadas dentro de um campo elétrico, que se dirigem para o polo de sinal oposto (cataforese: deslocação em direção ao cátodo). O documento ainda explica que a aplicação de tinta por eletrodeposição catódica, a pintura por cataforese é uma dispersão de resinas e pigmentos em um meio aquoso, com um conteúdo de solventes orgânicos baixo (inferior a 4%) e com três componentes básicos: - Agua desmineralizada; - Resina catiônica; - Pasta pigmentada.

5 1.2 O processo e a condutividade da água Para o sistema de pré-tratamento e cataforese é preciso a água desmineralizada, devido a necessidade da ausência de sais no processo. Por conta disso, havia um excesso de controle para garantir que, quando a condutividade da água dos banhos chegassem ao limite de 25 μs de condutividade, trocasse 100% da água em intervalos de 17 dias. Esse limite de 25 μs de condutividade, perante a teoria, era muito conservador, sendo possível chegar, para não prejudicar a qualidade do processo, ao limite de 50 μs. Com essas informações, foi identificada inicialmente a oportunidade de melhoria nos processos dos tanques 8 e 11, que utilizam água desmineralizada, produzida por uma máquina de osmose reversa, que tem o consumo elevado de água e de expansão para os tanques 3 e 6 que adotam água industrial. Após a imersão das carrocerias nos tanques é realizada uma limpeza secundária, por meio de sprays adequadamente posicionados, para garantir o não arraste e a contaminação dos processos seguintes. É importante ressaltar que a limpeza primária é a própria imersão no tanque. Figura 2: Sprays de limpeza secundária

6 Figura 3: Sprays de limpeza secundária Antes, no processo de limpeza secundária, com a utilização de sprays, era utilizada água bruta desmineralizada nos tanques 8 e 11, principalmente pela necessidade de controle da condutividade. E como o trabalho estava sendo realizado com margem de segurança conservadora para o parâmetro condutividade (25 μs), foi identificada uma oportunidade de melhoria durante uma reunião de brainstorm. Para expor a necessidade de reduzir as perdas com esse processo, foi tratada a possibilidade de utilizar a água do próprio banho nos sprays, ao invés de utilizar água bruta desmineralizada, que para sua produção na máquina de osmose reversa, é utilizado o dobro do volume de água. Entretanto, utilizar a água do próprio tanque nos sprays, poderia causar uma saturação prematura da água em menos de 17 dias, tempo necessário para a substituição total da água do tanque. Para realização dos testes, as instalações hidráulicas foram adequadas e as tubulações para o retorno da água dos tanques para o sistema de sprays implantadas, conforme esquema abaixo:

7 DI W ATER TANK 8 Instalação TANK 11 de tubulação Figura 4: Esquema instalação das tubulações Após o período de testes, foi concluído que era possível utilizar a água dos próprios tanques nos sprays. Essa ação manteve a condutividade dentro do limite de 50 μs, valor permitido para garantir a qualidade do produto. Mais precisamente, a condutividade chega no 17 dia de processo no valor de 45 μs. Segue abaixo o gráfico que demonstra a evolução dos valores dos parâmetros medidos diariamente, durante o intervalo de tempo de troca da água dos banhos. Condutividade (µs/cm³) DEPOIS DO PROJETO Troca do banho Troca do banho 10 0 dias Gráfico 6: Evolução da condutividade ANTES DO PROJETO Após todas essas etapas, foi implementado o Projeto de reúso da água em sistema de pré-tratamento e cataforese no processo de pintura automotiva, que além dos tanques 8 e 11, o projeto foi expandido para os tanques 3 e 6.

8 CONCLUSÃO Os resultados do Projeto de reuso da água em sistemas de pré-tratamento e cataforese no processo de pintura automotiva foram bastante significativos: o processo de consumo de água foi alterado, mas permaneceu com a mesma periodicidade de substituição da água saturada dos banhos. Isso refletiu diretamente na redução do consumo de recursos hídricos, pela não otimização do processo na unidade operativa pintura, resultando em ,00 litros/ano, o que representa R$ ,00, considerando a tarifa de água no município de Sete Lagoas de R$6,00/m³, além da diminuição de 40% nas perdas ambientais. Gráfico 7: Consumo de água na unidade operativa pintura em 2014 Analisando as informações do gráfico, após a implantação do projeto, houve um desvio no mês de novembro devido as limpezas realizadas na área. Segundo a Organização das Nações Unidas (ONU), cada pessoa necessita de litros/pessoa/mês (cerca de 110 litros de água por dia). Comparando isso com o volume do consumo de água reduzido na unidade, pode-se dizer que ele é suficiente para abastecer uma cidade de 7 mil habitantes durante um mês. O município de Sete Lagoas, como outros de várias regiões do Brasil, enfrenta problemas com o abastecimento de água e esse projeto possibilitou a redução da dependência de abastecimento de água dos poços artesianos da cidade. Diante desse cenário e de todos os outros que influenciam as questões ambientais, a CNH Industrial desenvolve e apoia diversos projetos ambientais, que

9 visam principalmente a redução do consumo de água, contribuindo com o município e região, amenizando assim os efeitos da crise hídrica. O respeito e a proteção do meio ambiente são questões presentes nas plantas da companhia, além de prioridades dentro do compromisso de melhoria de desempenho ambiental de suas operações nas cidades onde as suas plantas estão instaladas. Referências [1] Pereira Marco; Apostila Cataforese PPG. Programa de formação técnica da PPG Brasil, S.A. [2] Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde. Coordenação de Saneamento. Manual de Saneamento. Brasília: FUNASA-DEOPE, 1994; [3] IBGE, Diretoria de Pesquisas, Coordenação de População e Indicadores Sociais, Pesquisa Nacional de Saneamento Básico Disponível em 1.pdf. Acesso em 06/04/2015