INCORPORAÇÃO DE RESÍDUOS EM MASSAS CERÂMICAS: PERSPECTIVA TÉCNICA E AMBIENTAL Prof. Saulo Roca Bragança DEMAT-PPGEM-UFRGS LACER Grupo de Refratários e Processamento Cerâmico saulorb@ufrgs.br F. 51 3308.3594 Curso: Caracterização e Propriedade de Pavimentos Cerâmicos Data: 25/04/2017 Local/Inscrições: Instituto de Materiais Cerâmicos IMC/UCS Rua Irmão Moretto, 75, CEP 95765-000, Bairro D. Vicente, Bom Princípio, Rio Grande do Sul Telefone: (51) 3634-1100
TÓPICOS DA APRESENTAÇÃO 1. INTRODUÇÃO 2. POR QUE RECICLAR? 3. O QUE RECICLAR? 4. EXEMPLOS DE RECICLAGEM 5. QUESTÕES TÉCNICAS ESPECÍFICAS 6. ESTUDO DE CASO: AREIA DE FUNDIÇÃO 7. ASPECTOS AMBIENTAIS 8. DO LABORATÓRIO À INDUSTRIA
INTRODUÇÃO Nas últimas décadas a avaliação das questões ambientais se tornou parte importante do processo de produção da indústria, procurando-se o emprego de processos mais eficientes, com a redução do consumo de energia, diminuição do efluente gerado e a otimização do uso de matérias-primas. Uma maneira de se alcançar este objetivo, como demonstram diversos estudos, é o reaproveitamento de resíduos industriais ou resíduos oriundos do beneficiamento mineral, propiciando-se uma economia das matérias-primas naturais e, por conseguinte, o aumento da preservação dos recursos naturais. A utilização de resíduos pela indústria cerâmica é geralmente viabilizada, através da substituição parcial das matérias-primas na composição das massas cerâmicas
POR QUE RECICLAR? ORIGEM DOS RESÍDUOS: Gerados na própria empresa Gerados em outras empresas (empresa receptora pode cobrar por sua utilização) AVALIAÇÃO DA UTILIZAÇÃO Incorporação no processo Desenvolvimentos de novos produtos VANTAGENS DA RECICLAGEM Economia de matérias-primas: transporte, moagem, etc. Eliminação ou redução do custo de disposição de resíduos Benefício à imagem da empresa: selo verde Benefício ambiental: preservação de recursos minerais e redução de consumo de energia
O QUE RECICLAR? Em princípio existe uma ampla possibilidade de materiais que se pode testar, mas algumas questões ambientais e técnicas, podem inviabilizar o uso de resíduos em materiais cerâmicos. Principais restrições: O resíduo a ser utilizado não pode liberar gases tóxicos durante a queima, como aconteceria com plásticos e borrachas. Normas regulam limites máximos de emissões gasosas. Os metais devem estar inertizados no produto final normas específicas de solubilização/lixiviação. O resíduo não pode ser tóxico ao manuseio: Ensaio de Ecotoxidade normas específicas; uso de EPIs. Tudo isto sem prejudicar a estabilidade do processo e as qualidades técnicas e estéticas das peças. Alguns exemplos de compostos de matérias-primas a evitar: Corantes: Fe2O3, TiO2, etc. Tóxicos: PbO, Cr2O3, CdO Minerais muitos duros: Al2O3, ZrO2, SiC Desestabilizam barbotinas: carbonatos de Li, Na, K; após dissolvidos, alteram a reologia com o tempo.
EXEMPLOS DE RECICLAGEM Existe centenas de exemplos na literatura de reciclagem de resíduos, as principais áreas, são: Cerâmica Vermelha Concretos e Argamassas Grês Porcelanas/Porcelanatos Refratários Alguns Exemplos dos resíduos mais estudados: Resíduos do corte de rochas ornamentais Resíduos do beneficiamento de rochas Quebra de produção de alvenaria, pisos, vidros, etc Entulho e sobras da construção civil Resíduo sólido de tratamento de efluentes industriais e municipais TUDO DEPENDE DA QUANTIDADE, GARANTIA DE FORNECIMENTO E DA CONSTÂNCIA COMPOSICIONAL
QUESTÕES TÉCNICAS ESPECÍFICAS Beneficiamento: britagem, moagem, classificação Propriedades em suspensão: reologia na moagem, colagem, esmaltação Plasticidade da massa Resistência à verde Gresificação: porosidade, retração, intervalo de queima. Propriedades técnicas e estéticas: resistência, densidade, alvura, brilho, etc. Análises das propriedades: Produto verde x Produto queimado
ESTUDO DE CASO: USO DE AREIA DE FUNDIÇÃO EM CERÂMICAS TRIAXIAIS* Formulações de teste *Artigo: Recycling of iron foundry sand and glass waste as raw material for production of whiteware, Waste Manag Res 2006 24: 60, S.R. Bragança et al. Moldes de fundição Resultados da caracterização técnica Gresificação: A.A. e Retração x T RM x T Resultados da caracterização ambiental
ASPECTOS AMBIENTAIS CUSTO DE ATERROS Resíduos Perigosos (Classe I): ~300R$/ton Resíduos Não Inertes (Classe II A): ~100R$/ton CUSTO DE TRANSPORTE Aproximadamente: 30R$/ton/100Km MANUSEIO DE AMOSTRA: NBR 15411-3 e NBR 12713 CLASSIFICAÇÃO E LIMITES: NBR 10004 PROCEDIMENTOS DO TESTE DE SOLUBILIZAÇÃO: NBR 10005 PROCEDIMENTOS DO TESTE DE LIXIVIAÇÃO : NBR 10006
DO LABORATÓRIO À INDUSTRIA LABORATÓRIO Análises químicas, caracterização técnica, formulações ESTUDO DE BANCADA Protótipo: testes de solubilização e lixiviação Depois de aprovado ESCALA PILOTO Licença Prévia (R$ 2000) Licença de Mudança de Operação (R$ 5000-15000) Análise dos gases de queima: Sonda na chaminé 24h (R$ 15000) *Cuidados Especiais: Transporte, armazenagem, manuseio, disposição das quebras (reciclagem?)
Muito Obrigado! Prof. Saulo Roca Bragança DEMAT-PPGEM-UFRGS LACER Grupo de Refratários e Processamento Cerâmico saulorb@ufrgs.br F. 51 3308.3594