22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro 2003 - Joinville - Santa Catarina VI-181- BALANÇO DE MASSA DA PRODUÇÃO DE TIJOLOS: INTRODUÇÃO À ANÁLISE DO CICLO DE VIDA. Sibeli Warmling Pereira(1) Engenheira Sanitarista pela Universidade Federal de Santa Catarina. Pesquisadora (DTI) do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental (UFSC). Mestranda em Engenharia Ambiental (PPGEA/UFSC). Sebastião Roberto Soares Engenheiro Sanitarista Pela Universidade Federal de Santa Catarina. Doutor Em Gestão e Tratamento de Resíduos (Insa de Lyon/França, 1994). Professor do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental (Ufsc). Francine Efigênia Breitenbach Acadêmica do Curso de Engenharia Sanitária e Ambiental (UFSC). Bolsista de Iniciação Científica. Wellington Silva Baldo Acadêmico do Curso de Engenharia Sanitária e Ambiental (UFSC). Bolsista de Iniciação Científica. Endereço(1): Rua João Motta Espezim, 859, Bloco 1C, Apto 203 – Saco dos Limões - Florianópolis – Santa Catarina - CEP: 88045-400 - Brasil - Tel: +55 (48) 333-8791 - Fax: +55 (48) 331-9823 - e-mail: sibeli@ens.ufsc.br

RESUMO A elaboração de bancos de dados com os consumos e descartes associados a materiais e processos, por meio de balanços de massa, constitui um passo importante na Análise do Ciclo de Vida como ferramenta de apoio à decisão para escolha de materiais e processos ambientalmente mais adequados. Nesse sentido, este trabalho levantou todos os dados relativos à produção de um determinado tipo de tijolo em duas empresas, de forma a obter quantidades de matérias primas e resíduos que possam ser utilizados como parâmetro ambiental ou, simplesmente, como referência para os produtos e processos descritos. Palavras-chave: balanço de massa, cerâmica vermelha, análise do ciclo de vida, avaliação ambiental. INTRODUÇÃO O setor cerâmico é um dos grandes contribuintes da construção civil, representada pelos tijolos, telhas e revestimentos. Neste sentido, a avaliação de todo o ciclo de vida destes produtos permite dispor de dados científicos sobre a participação ambiental de elementos cerâmicos na construção civil. Isto permitirá, primeiramente, a escolha dentre uma mesma categoria, dos produtos ou processos ambientalmente mais adequados, e em uma segunda etapa possibilita a execução de mudanças nos processos produtivos que resultem em melhorias no perfil ambiental dos produtos. A análise do ciclo de vida é uma técnica para avaliação dos aspectos ambientais e dos impactos potenciais associados a um produto, compreendendo etapas que vão desde a retirada da natureza das matérias-primas que entram no sistema produtivo, à disposição final do produto. O balanço de massa, como o termo sugere, consiste num balanço onde todas as entradas e saídas de material são associadas, de forma que todos as quantidades de matéria, relevantes para o inventário de determinado ciclo, bem como suas perdas e transformações, sejam monitoradas e, de alguma forma, identificadas no sistema. O sistema em estudo abrange as etapas que vão desde a extração da argila utilizada como matéria prima, ao carregamento dos caminhões para o escoamento da produção para fora da empresa. O produto em questão é a cerâmica vermelha, mais especificamente blocos de tijolos, sendo que, para realização do inventário de entradas e saídas foram selecionadas duas empresas produtoras de cerâmica vermelha, referenciadas neste trabalho como Cerâmica A e Cerâmica B. A unidade funcional (unidade de referência à qual todas as medidas do balanço de massa serão associadas) escolhida foi 1 m² de tijolos de 6 furos, que na Cerâmica A corresponde a 35,76 peças (19,5x17x12cm), e na Cerâmica B, 32,18 peças (23x17x11,8cm).

A figura 1apresenta um fluxograma com as principais etapas do processo de produção de tijolos. Figura 1 – Etapas da produção de tijolos METODOLOGIA A metodologia para a realização deste balanço de massa consiste, essencialmente, na medição de todas as entradas e saídas de material que ocorrem durante as etapas de pré-produção e produção (limites do sistema estudado), com posterior tratamento dos dados, de forma que se possam apresentar as quantidades de material associadas à unidade funcional estabelecida. MEDIÇÕES As medições realizadas em ambas as empresas foram feitas para determinados lotes de peças que estavam sendo produzidos durante o período das medições. Envolveram os seguintes itens: água, argila, serragem, perdas e efluentes gasosos. Também foram considerados os consumos de energia elétrica e óleo diesel que ocorrem nas diversas etapas do processo. No entanto, o estudo de sua utilização e geração de resíduos encontra-se ainda em andamento. Água O consumo de água durante a produção de cerâmica vermelha depende essencialmente da realização prévia do sazonamento da argila, podendo-se inclusive ser dispensável, como é o caso da cerâmica B, que não acrescentou água na massa do lote de peças cuja produção foi acompanhada. A medição realizada na Cerâmica A considerou a vazão medida em 10 segundos, sendo posteriormente extrapolada para o tempo necessário para a produção da unidade funcional. O lote estudado durante a medição da água foi de 12.000 peças. Em ambas as empresas, também foram pesadas as peças estudadas em todos os estágios do ciclo de produção – saída da extrusora, pós-secagem e pós-queima - para determinação das perdas de água.

Argila A quantidade de argila utilizada para a produção da unidade funcional na Cerâmica A foi determinada pela coleta de uma amostra em uma caixa de volume e peso conhecidos, possibilitando o cálculo da densidade da argila através da fórmula ? = P/V. Com as medidas do caix?o alimentador e o n?mero de vezes que foi abastecido, durante o acompanhamento da produção do referido lote de peças, pôde-se determinar a quantidade de argila utilizada para a produção da unidade funcional. O lote estudado para durante esta medição foi de 12.000 peças. Na Cerâmica B, a argila é pesada regularmente antes da entrada no sistema de produção, e, portanto, a quantidade de argila para cada lote não varia, tendo sido apenas extrapolado para a unidade funcional. O lote de peças acompanhado para a quantificação da argila foi de 300.000 peças. Serragem O combustível utilizado para alimentação dos fornos de queima em ambas as empresas é a serragem de madeira. Na Cerâmica A foram contados os cilindros abastecedores dos fornos, consumidos durante a queima do lote de peças estudado e medidos seus volumes, com o valor de ? (densidade aparente em base ?mida) da serragem, obtido em laboratsrio, pôde-se calcular a quantidade de serragem consumida para a queima da unidade funcional. Para o lote estudado (12.000 peças) 10.440kg e para 35,76 peças 31,11 kg. Na Cerâmica B a serragem consumida para cada lote de peças é monitorada, sendo que o volume consumido para a queima do lote estudado foi multiplicado pela densidade aparente em base úmida da serragem (obtida em laboratório), obtendo-se assim, o peso de serragem consumida para a queima da unidade funcional. Para a queima do lote estudado (36.960 peças) 30.129,42 kg de serragem e para 32,18 peças 26,23 kg. A composição elementar da lenha em base seca (desprovida de umidade), de acordo com Vlássov (1998) é: C @ 47,5%; H @ 6%; O @ 44%; N @ 1%; A (cinzas) @ 1,5% e de acordo com Bazzo (1992): C @ 49%; H @ 6%; O @ 44%; A @ 1%. Segundo Jenkins (1990) para o eucalipto tem-se: C @ 49%; H @ 6%; O @ 44%; N @ 0,3%; A @ 0,7%. Foi realizada análise laboratorial por meio do Equipamento CHNS-O para determinação da porcentagem de C, H e N, com uma das amostras de serragem utilizada.

Perdas de produção A perda de material (argila) na Cerâmica A, ocorre entre o caixão alimentador e a maromba, ficando retida nas correias ou caídas no chão. Ao final do ciclo de produção do lote em estudo, todo este material foi pesado e seu valor extrapolado para a unidade funcional. No caso dos tijolos prontos, as perdas de produção são devidas basicamente a lascas e quebra de peças no descarregamento e carregamento dos fornos e caminhões transportadores, além da queima excessiva, que pode acontecer em algumas peças nos fornos intermitentes (onde a temperatura não é rigorosamente controlada). As perdas ocorridas ao longo do ciclo de produção de um lote de peças foram acompanhadas, tendo sido contados todos os tijolos defeituosos e, ao final, este número foi transformado em porcentagem de perda por total produzido, que é de 1,2%. Na Cerâmica B a perda de massa durante o processo de extrusão é desprezível, devido à melhor disposição dos equipamentos, que por sua vez também são mais sofisticados. Durante a queima não há perda devido ao controle rigoroso da temperatura dos fornos. As perdas que ocorrem entre a secagem, queima, embalagem e carregamento são contabilizadas da seguinte forma: Produção total (de um determinado período) – vendas – estoque = perdas, que é de 2%. Efluentes gasosos A emissão de efluentes gasosos nos processos cerâmicos é devida a dois processos: Queima dos combustíveis, no caso em estudo da serragem de madeira (celulose), onde são gerados, basicamente: Madeira + O2 = CO + CO2 + H2O + C (fuligem) + NOx e cinzas Queima da argila (caulinita / silicato hidratado) liberando H2O Parâmetros considerados: CO, CO2, H2O, C (fuligem / cinzas – material particulado);

NOx A madeira e, conseqüentemente, a serragem, apresentam em sua composição elementar uma pequena quantidade de enxofre (S). No entanto, autores como Jenkins (1990), sugere uma porcentagem de apenas 0,01% de S no eucalipto, Vlássov (1998) desconsidera esta porcentagem na madeira, sendo dessa forma, desconsideradas as emissões de SOx durante a queima da serragem neste trabalho. Na cerâmica A o forno utilizado para queima das peças é do tipo convencional, conhecido como garrafão, com capacidade para 12.000 peças (lote estudado durante a queima). Possui 2 fornalhas queimadoras com ar de insuflação que fazem a alimentação, apresentando um ciclo de queima de 50 horas de duração, com o pico da temperatura de 800 oC. A chaminé única apresenta seção quadrada de 1,34m x 1,34m no ponto de amostragem. Na cerâmica B o forno é contínuo do tipo túnel, composto por 35 vagões (1.056 peças por vagão) com capacidade total de 36.960 peças (lote estudado durante a queima), sendo que o ciclo de queima por lote de peças é de 26,25 horas. Opera com curva de queima, sendo que a temperatura máxima atingida é de 900 oC. A alimentação é feita por meio de 20 fornalhas queimadoras com ar de insuflação, distribuídas pela lateral do forno. A chaminé apresenta seção circular de 70 cm de diâmetro no ponto de amostragem. A metodologia de amostragem foi baseada nas seguintes Normas Técnicas da ABNT: NBR 10700 – Planejamento de amostragem em dutos e chaminés de fontes estacionárias; NBR 10701 – Determinação de pontos de amostragem em dutos e chaminés de fontes estacionárias; NBR 12020 – Efluentes gasosos em dutos e chaminés de fonte estacionária – calibração dos equipamentos utilizados em amostragem. As amostragens para as análises foram realizadas com o auxílio de Plataforma e flanges construídos na Chaminé, através dos quais foi possível a adaptação de sondas para a determinação da vazão/temperatura dos gases e coletas de amostras para as análises, utilizando-se amostragens de grandes volumes. A metodologia de análise de cada parâmetro seguiu normas específicas, citadas a seguir: Determinação da Vazão/Temperatura e da Umidade: NBR 11967 – Efluentes gasosos em dutos e chaminés de fontes estacionárias – Determinação da umidade; NBR 10702 – Efluentes gasosos em duto e chaminés de fontes estacionárias – Determinação da massa molecular em base seca; NBR 11966 – Efluentes em dutos e chaminés de fontes estacionárias – Determinação da velocidade e vazão; ASTM (D 3154) – Average velocity in a duct (Pitot Tube Method) e ASTM (D 3796) – Calibration of type S Pitot tubes. Determinação de Materiais Particulados(totais): NBR 12019 – Efluentes gasosos em dutos e chaminés de fontes estacionárias – Determinação de material particulado: NBR 12827 – Efluentes gasosos com o sistema filtrante no interior do duto ou chaminé de fontes estacionárias – determinação de material particulado e ANSI/ASTM (D 3685) – Particulates independently or for particulates and collected residue simultaneously in stack cases.

Determinação de NOX: Norma CETESB L9. 229 – Dutos e Chaminés de Fontes estacionárias – Determinação de Óxidos de Nitrogênio e ANSI/ASTM (D 1608/77) – Standard Test Method for Oxides of Nitrogen in Gaseous Combustion Products (Phenol-Disulfonic Acid Produres). Determinação de CO2, CO e O2: Os gases foram devidamente coletados em ampolas especiais e as análises realizadas por cromatografia gasosa. Determinação de cinzas e teor de umidade: ABNT, NB 15. RESULTADOS DAS MEDIÇÕES Os principais resultados das medições e análises realizadas em laboratório encontram-se nas tabelas 1, 2, 3 e 4, sendo que nas tabelas 1 e 3 estão os dados referentes às medições dos efluentes gasoso e nas tabelas 2 e 4 os resultados das análises de laboratório feitas com as serragens utilizadas nas duas empresas. Tabela 1 – Análises do Efluente Atmosférico da Chaminé do Forno convencional de cerâmica vermelha (Empresa A) Condições climáticas no dia da amostragem: Pressão atmosférica média = 755 mmHg Temperatura média = 30ºC Dados sobre a Chaminé: Seção quadrada no ponto de amostragem = 1,34 m X 1,34 m Área interna no ponto de amostragem = 1,796 m2 Temperatura média na chaminé no ponto de amostragem: 50º C PARÂMETROS VALORES ENCONTRADOS Vazão 6.243 m3/h

TAXA DE EMISSÃO em (g/h) TAXA DE EMISSÃO em (G/106kcal) Material Particulado total 15:00 h às 16:00 h – 65 mg/m3 337 540 16:35 às 17:45 – 54 mg/m3 * 17:50 às 19:10 - 50 mg/m3 NOX (como NO2) 23,6 mg/m3 ou 12,5 ppm** 147 235 CO 668,5 ppm ou 0,06885% CO2 3,30% O2 16,4%

Densidade Colorimétrica (Escala de Ringelmann) Durante o processo inicial de secagem (período em que foram realizadas as amostragens) observou-se, na chaminé do forno, a emissão de fumaça negra numa Densidade Colorimétrica (Escala Ringelmann) de 40% por um tempo de, aproximadamente 1 hora. Em seguida a quantidade de vapor d’água, advinda dos tijolos, em forma de fumaça branca começa a aumentar mascarando a fumaça negra e levando a Densidade Colorimétrica para 20% ou menos. * valor adotado como média de emissão ** ppm em volume (Centímetros cúbicos do contaminante por metro cúbico do efluente da chaminé) Tabela 2 – Dados obtidos na caracterização da serragem (Cerâmica B) PARÂMETROS VALORES OBTIDOS Umidade média 25,9% Densidade aparente da serragem em base úmida 200 g/l = 200 kg/m3 Quantidade aproximada de água de combustão formada da serragem seca 0,40 kg/kg de serragem úmida Teor de cinzas residuais pós queima 1,6% em base seca Poder calorífico inferior em base úmida 2.500 a 5.300 kcal/kg Tabela 3 - Análises de Efluentes Atmosféricos da Chaminé do Forno Contínuo (tipo túnel) de cerâmica vermelha (Cerâmica B) PARÂMETROS

VALORES ENCONTRADOS Vazão (16.096 ± 1.319) m3/h TAXA de EMISSÃO em (g/h) TAXA de EMISSÃO em (g/106 Kcal) Material Particulado Total (62 ± 5) mg/m3 998 ± 162 364 ± 59 NOx (como NO2) (30 ± 2) mg/m3 ou (16 ± 1) ppm* 483 ± 72 176 ± 26 CO (119 ± 4) ppm* CO2 3,2 %

O2 17,2 % Densidade Colorimétrica (Escala Ringelmann) A Densidade colorimétrica (em termos de fumaça negra) ficou na faixa de 20 % (Nº 1 na Escala Rengehmann) durante o processo de amostragem. *ppm em volume (Centímetros Cúbicos do contaminante por metro cúbico de efluente da chaminé). Tabela 4 – Dados obtidos na caracterização da serragem (Cerâmica B) PARÂMETROS VALORES OBTIDOS Umidade média. 47,75% Densidade aparente da serragem em base úmida. 290 g/l = 290 kg/m3 Quantidade aproximada de água de combustão formada da serragem seca. 0,40 kg/kg de serragem seca Quantidade aproximada de água total liberada na combustão de serragem bruta (água de combustão + umidade). 0,69 kg/kg de serragem úmida Cinzas Residuais pós queima. 1,8 % em base seca Poder calorífico inferior em base úmida.

2.500 a 3.000 kcal/kg TRATAMENTO DOS DADOS O cálculo das emissões gasosas, assim como de todas as entradas e saídas foi feito com base na unidade funcional, ou seja, todos os valores medidos para os lotes de peças acompanhados foram extrapolados para 35,76 peças (que compõem uma parede de 1m2 na Cerâmica A) e 32,18 peças na Cerâmica B. É necessário, no entanto, que se considere o fato de que em nenhuma hipótese o forno operaria nesta condição de subutilização, assim como qualquer outro equipamento. Os valores referentes às quantidades de oxigênio do ar nas entradas e saídas do sistema foram desconsiderados neste trabalho. Para que os valores encontrados nas medições em campo e nas análises laboratoriais possam ser utilizados como valores de massa para o balanço, são necessários os seguintes cálculos: Composição da serragem Os valores de composição da serragem analisada foram os seguintes: C = 49,03%, H = 6,37 e N = 0,26%. Sendo estes muito próximos dos valores sugeridos por Jenkins, foram adotados para cálculo da composição geral da serragem: O = 44% e teor de cinzas A = 0,34%. Na Cerâmica A, cujo teor a umidade é de 25,9%, conforme tabela 2, para o total de serragem queimada tem-se: Total = 31,11 kg de serragem (queima de 35,76 peças) Água = 8,06 kg (25,9%) Serragem – umidade = 23,05 kg C = 11,30 kg O = 10,14 kg H = 1,47 kg N = 0,06 kg A (cinzas) = 0,08 kg Na Cerâmica B, considerando a umidade de 47,75%, conforme tabela 4, tem-se a seguinte composição:

Total = 26,23 kg de serragem (queima de 32,18 peças) Água = 12,52 kg Serragem – umidade = 13,71 kg C = 6,72 kg O = 6,03 kg H = 0,87 kg N = 0,04 kg A (cinzas) = 0,05 kg Volume de gases Para determinação do volume total de gases emitidos na Cerâmica A, considerando-se que o início da queima ocorreu às 14:00 h, totalizando 50 horas de queima, foi multiplicado o tempo pela vazão média medida, segundo tabela 1, dando um total de 312.150 m3 de gases, que extrapolados para a queima da unidade funcional equivalem a 930,21m3. Na Cerâmica B a vazão média encontrada durante a amostragem é de 16.096 m3/h, como o forno é contínuo e o ciclo de queima de 26,25 horas, o volume total de efluentes gasosos gerado durante a queima do lote de peças estudado é de 422.520 m3 e para a unidade funcional 367,88 m3. CO2 Na Cerâmica A o volume de CO2 liberado = (3,3 x 312.150m3) / 100 = 10.300,95 m3, onde 3,3 é a porcentagem de CO2 nos gases de saída, conforme tabela 1. Sendo o peso molecular do CO2 = 44 (2 x 16 + 12), e com auxílio da Equação de Clapeyron (Equação 1), calcula-se a massa de CO2 correspondente a este volume: Eq. De Clapeyron: PV = nRT onde P = pressão em atm V = volume em litros M = peso molecular n = número de moles = m (massa em g) / M T = temperatura em K

R = constante dos gases = 0,082 atm.L / Mol.K (Equação 1) m (CO2) saída = 18.736,74 kg C(12) + O2(32) ® CO2(44) Se 12 kg de C forem oxidados formam 44 kg de CO2, a quantidade de C necessária para formar 18.736,74 kg de CO2, é, portanto, 5.110,02 kg (massa de C liberada em forma de CO2). Na Cerâmica B, conforme concentração encontrada na tabela 3, o volume de CO2 liberado é o seguinte: VCO2 (volume de CO2 liberado)= (3,2 x 422.520m3) / 100 = 13.520,64 m3. Por meio da Equação 1, tem-se a massa de CO2 correspondente a este volume: m (CO2) saída = 24.593,14 kg, que necessitam de 6.707,22 kg de C (massa de C liberada em forma de CO2). CO O valor médio de CO liberado, segundo a tabela 1, é 688,5 ppm ou 0,06885%, considerando o volume total, tem-se: VCO = (0,06885 x 312.150 m3) /100 = 214,92 m3 Sendo o peso molecular do CO = 28 (16 + 12), e com auxílio da Equação 1, calcula-se a massa de CO correspondente a este volume: m (saída) = 248,77 kg CO C(12) + ½O2(16) ® CO(28) Se 12 kg de carbono são oxidados formando 28 kg de CO, para formar 248,77 de CO serão necessários 106 kg de C (massa de C liberada em forma de CO). Na Cerâmica B o valor médio de CO liberado, segundo a tabela 3 é 119 ppm ou 0,0119%, considerando o volume total, tem-se: VCO = (0,0119 x 422.520 m3) /100 = 50,28 m3 Utilizando a Equação 1, calcula-se a massa de CO correspondente a este volume: m (saída) = 58,20 kg CO, que necessitam de 24,94 kg de C(massa de C liberada em forma de CO).

A massa total de C liberada pela Cerâmica B é, portanto de: 6.707,22 + 24,94 = 6.732,16 kg. Para a produção de 32,18 peças (unidade funcional) são liberados 5,86 kg de C. De acordo com Palmer e Cullins (1965 apud Glassman, 1977, p242), fuligem pode ser descrita como "partículas de carbono". Portanto, na quantidade total de carbono liberado, no caso da Cerâmica A, deve ser considerada a fuligem. A tabela 1 apresenta o valor médio de material particulado emitido como sendo 54 mg/m3, considerando-se que este valor é o da queima já estabilizada, ou seja, quando não há mais emissão de fuligem (que ocorre nas primeiras horas e está diretamente associada à fumaça preta), para cálculo da fuligem emitida é considerado o valor de (65 mg/m3 – 54 mg/m3) durante 3 horas (das 14 às 17), quando a densidade colorimétrica diminui e estabiliza. Dessa forma, tem-se: Ful = (65 – 54 mg/m3) x 312.150 m3/h x 3h = 10.300.950 mg = 10,3 kg Para 35,76 peças (unidade funcional) são produzidos 0,031 kg de fuligem . A massa total de C liberada pela Cerâmica A é, portanto de: 5.110,02 + 106 + 10,30 = 5.226,32 kg. Para a produção de 35,76 peças (unidade funcional) são liberados 15,57 kg de C. NO2 Na Cerâmica A, os valores de concentração de NO2 podem ser considerados como médias constantes, uma vez que são um pouco maiores no início e diminuem um pouco no final, equilibrando-se. MNO2 (massa de NO2 liberada) = 23,6 mg/m3 x 312.150 m3 = 7.366.740 mg mNO2 = 7,367 kg. Para 35,76 peças 0,022 kg de NO2 Na Cerâmica B, a concentração de NO2 nos efluentes gasosos é de 30 mg/m3, a massa de NO2 liberada é, portanto de: MNO2 = 30 mg/m3 x 422.520 m3 = 12,67 kg. Para 32,18 peças 0,011 kg de NO2.

Material Particulado No caso da Cerâmica A, o material particulado total é composto pelas cinzas e pela fuligem produzidas durante a queima. A quantidade de cinzas pode ser calculada a partir do teor de cinzas residuais pós queima, obtido por análise laboratorial conforme a tabela 2, cujo teor é de 1,6% em base seca, o que representa 1,6% de 7.736,04 kg (serragem - umidade), que equivale a 123,78 kg para o lote estudado e 0,37 kg para a unidade funcional. No caso da Cerâmica B, cujo forno contínuo, por apresentar uma curva de queima definida, com controle rígido da temperatura, o processo de combustão da serragem é otimizado, evitando a formação de fuligem (Carbono não reagente) na saída, pelo menos em quantidades significativas, o que pode ser constatado pela densidade colorimétrica, que de acordo com a tabela 3, mantém-se constantemente baixa (20%) durante toda a queima. Dessa forma, é considerada para efeito de cálculo a massa de material particulado devida exclusivamente às cinzas. O teor de cinzas pós-queima é 1,8 % em base seca, conforme tabela 3, portanto: 1,8 % de (Serragem – umidade)15.742,62 kg = 283,37 kg e para a unidade funcional 0,25 kg. Liberação de água A água pode ser liberada em duas fases da produção, na secagem e na queima. A quantidade liberada na primeira fase pode ser calculada com base na diferença de massa das peças entre uma fase e outra. Já durante a queima, fatores como as características da serragem queimada e, principalmente do tipo de forno são determinantes da quantidade de água liberada. Na Cerâmica A tem-se: Peso do tijolo úmido = 3,640 kg Peso do tijolo seco (após secagem natural) = 2,893 kg Peso do tijolo cozido (após queima em forno) = 2,620 kg Água liberada na secagem = (3,640 – 2,893 kg) x 35,76 tijolos = 26,71 kg (água) No processo de queima ocorre liberação de água nas seguintes fases: combustão da serragem (água formada); água evaporada da serragem;água evaporada dos tijolos.

A água formada na combustão da serragem e a água evaporada da serragem podem ser calculadas a partir da quantidade de água total liberada na combustão da serragem bruta, dado obtido por meio de ensaio em laboratório, conforme tabela 2, que é de 0,55 kg/kg de serragem bruta. Dessa forma tem-se: Para 35,76 peças: 55% de 31,11 = 17,11 kg. A água evaporada dos tijolos durante a queima é igual a: (2,893 – 2,620 kg) x 35,76 tijolos = 9,76 kg (água). Total de água liberada para 35,76 peças (unidade funcional) = 26,71 kg + 17,11 kg + 9,76 kg = 53,58 kg (L). Na Cerâmica B tem-se: Peso do tijolo úmido = 4,030 kg. Peso do tijolo seco (saído do secador) = 3,308 kg. Peso do tijolo cozido (após queima em forno) = 3,035 kg. Água liberada na secagem = (4,030 – 3,308 kg) x 32,18 tijolos = 23,23 kg. A água formada na combustão da serragem e a água evaporada da serragem são calculadas com dado da tabela 4, que é de 0,69 kg/kg de serragem bruta. Para 32,18 peças: 69% de 26,23 = 18,10 kg. A água evaporada dos tijolos durante a queima é igual a: (3,308 – 3,035 kg) x 32,18 tijolos = 8,78 kg (água). Para 32,18 peças (unidade funcional) = 23,23 + 18,10 + 8,78 = 50,11 kg (L). RESULTADOS FINAIS Os resultados finais do balanço de massa da produção de tijolos das Empresas A e B são apresentados nas tabelas 5 e 6 respectivamente. Tabela 5 – Balanço de Massa da produção de 1 m2 de parede (35,76 tijolos de 6 furos) Entradas (kg) Saídas (kg)

Argila 130,26 1 m2 parede tijolos 93,69 água 0,26 Perdas 1,19 Serragem 31,11 kg H2O 8,06 água 53,58 C 11,30 cinzas 0,37 O 10,14 C 15,57 Cinzas 0,08

NO2 0,02 N 0,06 H 1,47 Total 161,63 164,42 Tabela 6 – Balanço de Massa da produção de 1 m2 de parede (32,18 tijolos de 6 furos) Entradas (kg) Saídas (kg) Argila

129,69 1 m2 parede tijolos 97,67 água - Perdas 1,94 Serragem 26,23 kg H2O 12,52 água 50,11 C 6,72 C 5,86 O 6,03 cinza 0,20 Cinzas 0,05 NO2

0,01 N 0,04 H 0,87 Total 155,92 155,79 CONSIDERAÇÕES Apesar das diferenças na estrutura de produção das duas empresas – a empresa B possui equipamentos e processos que se utilizam de tecnologias mais avançadas que a empresa A - pode-se observar que o balanço final da massa envolvida na produção da unidade funcional nas duas empresas não apresenta diferenças muito significativas, embora seja nítida a

liberação de uma quantidade bem maior de carbono (através de CO, CO2 e fuligem) pela empresa A, além do dobro da emissão de NO2, o que pode ser atribuído não apenas à maior quantidade de serragem queimada, mas também e, principalmente, ao menor controle exercido sobre o processo de queima (forno convencional). A partir dos dados de entradas e saídas (balanço de massa), podem ser estabelecidos nas etapas posteriores, critérios de avaliação ambiental, através dos quais poderá ser analisado o desempenho ambiental dos produtos estudados, no processo que se denomina "Análise do ciclo de vida", onde os dados quantitativos recebem uma abordagem qualitativa no que se refere ao potencial de geração de impactos ambientais. Além disso, este estudo pode ser utilizado como base para o estabelecimento de um banco de dados sobre os consumos e descartes de materiais durante um ciclo produtivo, o qual pode ser comparado com os de outros materiais para uma eventual análise econômica, controle administrativo e, principalmente, avaliação ambiental, que é o objetivo maior deste trabalho. AGRADECIMENTOS Este trabalho está sendo desenvolvido com o apoio financeiro da FINEP/Habitare e CNPq. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAZZO, E. Geração de Vapor. Editora da UFSC, pg 20, Florianópolis, 1992. GLASSMAN, I. Combustion. Academic Press, p. 242, Nova Iorque, 1977. JENKINS, M.B. "Fuel properties for Biomass Materials, International Symposium on Application and Management of Energy in Agriculture: The Role of Biomass Fuels", New Delhi, 1990. VLÁSSOV, D. Combustíveis, Combustão e Câmaras de Combustão. FIEP/CIEP/SESI/SENAI/IEL. Outubro de 1998.