projeto de produÇÃo mais limpa na indÚstria da transformaÇÃo de materiais polimÉricos

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FACULDADE SENAI DE TECNOLOGIA AMBIENTAL Turma 5 MA ANA CARLA RIZZO MENDES GUILHERME GIOVANELI FERREIRA JORGE HENRIQUE MOLGORA RAFAEL FONSECA VINÍCIUS DE SOUZA SILVA PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS SÃO BERNARDO DO CAMPO 2013

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O objetivo desse trabalho é desenvolver um projeto de produção mais limpa na indústria da transformação de materiais poliméricos, podendo conter algumas substâncias tóxicas. A utilização atualmente de materiais poliméricos no dia a dia da sociedade é cada vez mais comum. Atribui-se, informações interessantes a esse trabalho, como as aplicações desse material e seu desenvolvimento tecnológico cientifico, é um material bem procurado no mercado.

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Page 1: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

FACULDADE SENAI DE TECNOLOGIA AMBIENTAL

Turma 5 MA

ANA CARLA RIZZO MENDES

GUILHERME GIOVANELI FERREIRA

JORGE HENRIQUE MOLGORA

RAFAEL FONSECA

VINÍCIUS DE SOUZA SILVA

PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA

DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

SÃO BERNARDO DO CAMPO

2013

Page 2: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

ANA CARLA RIZZO MENDES

GUILHERME GIOVANELI FERREIRA

JORGE HENRIQUE MOLGORA

RAFAEL FONSECA

VINÍCIUS DE SOUZA SILVA

Turma 5 MA

PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA

TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

Trabalho apresentado ao Professor

Pedro Márcio, Antônio Giuliano e a

Maria Cristina da disciplina de

Tecnologias Mais Limpas, 5MA, turno

Noite do curso de Tecnologia em

Processos Ambientais.

SÃO BERNARDO DO CAMPO

2013

Page 3: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

RESUMO

O objetivo desse trabalho é desenvolver um projeto de produção mais limpa na indústria da transformação de materiais poliméricos, podendo conter algumas substâncias tóxicas. A utilização atualmente de materiais poliméricos no dia a dia da sociedade é cada vez mais comum. Atribui-se, informações interessantes a esse trabalho, como as aplicações desse material e seu desenvolvimento tecnológico cientifico, é um material bem procurado no mercado.

Palavras-chave: produção mais limpa; resíduo; polímeros; aplicações.

Page 4: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Composições do Solo (CETESB ) ......................................................................... 13

Figura 2 A Química do Solo (CETESB ) ............................................................................... 16

Figura 3 Fluxograma dos processos executados na empresa (SILVA, 2013) ............... 18

Page 5: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 Consumo de energia (FERREIRA, 2013) ............................................................ 20

Tabela 2 Geração de Resíduos Recicláveis (FONSECA, 2013) ...................................... 21

Tabela 3 Matérias Prima (FONSECA, 2013) ....................................................................... 22

Tabela 4 Resultados da análise do solo (SILVA , 2013) .................................................... 26

Page 6: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

ÍNDICE DE QUADROS

Quadro 1 Classificação da Textura dos Solos (REINERT & REICHERT, 2006) ........... 13

Quadro 2 Descrição dos Tipos de Estrutura do Solo (REINERT & REICHERT, 2006) 14

Page 7: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 8

2. DESENVOLVIMENTO ....................................................................................................... 8

3. DEFINIÇÕES E HISTÓRICOS ......................................................................................... 8

3.1. DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL ................................................................. 8

3.2. ECOEFICIÊNCIA ........................................................................................................ 9

3.3. ECODESIGN ............................................................................................................. 10

3.4. PRODUÇÃO MAIS LIMPA ...................................................................................... 10

3.5. TECNOLOGIA MAIS LIMPA ................................................................................... 10

3.6. AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA (ACV) DE PRODUTOS ............................... 11

4. SOLO .................................................................................................................................. 12

4.1. PROPRIEDADES FÍSICAS .................................................................................... 12

4.1.1 TEXTURA DOS SOLOS .................................................................................. 13

4.1.2 ESTRUTURA DO SOLO ................................................................................. 14

4.1.3 POROSIDADE DO SOLO ............................................................................... 15

4.2 PROPRIEDADES QUÍMICAS ................................................................................ 15

4.3 RELAÇÃO ENTRE AS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DO SOLO COM

CONTAMINAÇÕES AMBIENTAIS .................................................................................... 16

5. PROCESSOS DA EMPRESA ........................................................................................ 18

5.1 CONTABILIZAÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ........................................... 19

5.2 CONTABILIZAÇÃO DA GERAÇÃO DO RESÍDUO ............................................ 20

5.3 IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DAS MATÉRIAS PRIMAS ................. 22

5.4 PRODUTOS FINAIS ................................................................................................ 22

5.5 RESÍDUOS ................................................................................................................ 23

5.5.1 RESÍDUOS DO PROCESSO DE EXTRUSÃO ............................................... 23

6.5. ÍNDICE DE PRESSÃO AMBIENTAL (IPA) .......................................................... 23

6. DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DO SOLO ............................................ 25

10 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................ 28

11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 29

ANEXO A – ÁRVORE DE FALHAS ...................................................................................... 32

ANEXO B – ANÁLISE PRELIMINAR DE RISCOS ............................................................. 34

Page 8: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

8

1. INTRODUÇÃO

A utilização atualmente de materiais poliméricos no dia a dia da sociedade é

cada vez mais comum. As aplicações desse material e seu desenvolvimento

tecnológico cientifico é, um dos mais crescentes e estudados do mercado

mundial. Porém, desde a sua matéria-prima, passando pelo processo de

produção e até mesmo sua disposição, são assuntos críticos e também é muito

observado quando se trata de sustentabilidade.

2. DESENVOLVIMENTO

O desenvolvimento do projeto ‘’Semestral’’ iniciou-se em virtude da

preocupação da Faculdade de Tecnologia em Processos Ambientais com o

aumento do consumo de materiais poliméricos e por consequência um

aumento no descarte destes materiais no meio ambiente.

3. DEFINIÇÕES E HISTÓRICOS

Segue as definições e históricos de alguns termos importantes para a

execução deste trabalho.

3.1. DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

O termo desenvolvimento sustentável foi utilizado pela primeira vez, em 1983,

por ocasião da Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento,

criada pela ONU. Presidida pela então primeira-ministra da Noruega, Gro

Harlem Brudtland, essa comissão propôs que o desenvolvimento

econômico fosse integrado à questão ambiental, estabelecendo-se, assim, o

conceito de “desenvolvimento sustentável”. (MENDES, 2007)

A definição mais aceita para desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento

capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a

capacidade de atender as necessidades das futuras gerações. É o

desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro. (WWF)

Isso quer dizer: usar os recursos naturais com respeito ao próximo e ao meio

ambiente. Preservar os bens naturais e à dignidade humana. É o

Page 9: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

9

desenvolvimento que não esgota os recursos, conciliando crescimento

econômico e preservação da natureza. (MENDES, 2007).

Essas definições são de extrema importância, já que, não se pode ter um

desenvolvimento sustentável interrompendo o ciclo de renovação do planeta

(ciclo das águas, solos e do ar) o que comprometeria assim as gerações

futuras e os países, que sem recursos iriam “estacionar” no desenvolvimento, e

iriam começar a definhar.

3.2. ECOEFICIÊNCIA

O termo ecoeficiência foi introduzido em 1992 pelo World Business Council for

Sustainable Development (WBCSD) – Conselho Mundial de Negócios para o

Desenvolvimento Sustentável, por meio da publicação do livro Changing

Course, sendo endossado pela Conferência Rio-92, como uma forma das

organizações implementarem a Agenda 21 no setor privado. Desde então, tem-

se tornado sinônimo de uma filosofia de gerenciamento que leva à

sustentabilidade, e como foi um conceito definido pelo próprio mundo dos

negócios, está se popularizando muito rapidamente entre os executivos de todo

o mundo. (Conselho Empresarial Brasileiro para o Desenvolvimento

Sustentável – CEBDS)

Ecoeficiência foi conceituada como sendo “a competitividade na produção e

colocação no mercado de bens e/ou serviços que satisfazem às necessidades

humanas, trazendo qualidade de vida, minimizando os impactos ambientais e o

uso de recursos naturais”. Em outras palavras, é produzir mais com menos,

utilizando menos recursos naturais e energia no processo produtivo, reduzindo

o desperdício e os custos de produção e operação. (FAVA, 2008)

A definição da ecoeficiência traz aspectos importantes, um deles seria o de

“produzir mais, utilizando menos recursos naturais e energia no processo

produtivo, reduzindo o desperdício e os custos de produção e operação” tendo

assim uma grande compatibilidade com o conceito de “produção mais limpa”

termo muito conhecido pelos ambientalistas que tem foco na área industrial.

Page 10: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

10

3.3. ECODESIGN

Nos anos 90 as indústrias eletrônicas dos EUA buscavam uma forma de

produção que causasse o mínimo de impacto adverso ao meio ambiente.

Assim, a Associação Americana de Eletrônica (American Eletronics

Association) formou uma força tarefa para o desenvolvimento de projetos com

preocupação ambiental e produção de uma base conceitual que beneficiasse

primeiramente os membros da associação. Desde então, o nível de interesse

pelo assunto tem crescido rapidamente e os termos “Ecodesign” e “Design for

Environment” têm-se tornado comuns e seguidamente relacionados com

programas de gestão ambiental e de prevenção da poluição. (FMF - Faculdade

Martha Falcão, 2009)

Segundo (FIKSEL, 1996) Ecodesign é definido como sendo um conjunto

específico de práticas de projeto, orientadas à criação de produtos e processos

eco eficientes, tendo respeito aos objetivos ambientais, de saúde e segurança,

durante todo o ciclo de vida destes produtos e processos.

3.4. PRODUÇÃO MAIS LIMPA

O conceito de Produção Mais Limpa (P+L) foi definido pelo PNUMA (Programa

das Nações Unidas para o Meio Ambiente), no início da década de 1990, como

sendo a aplicação contínua de uma estratégia ambiental preventiva integrada

aos processos, produtos e serviços para aumentar a ecoeficiência e reduzir os

riscos ao homem e ao meio ambiente. (CETESB)

3.5. TECNOLOGIA MAIS LIMPA

Define-se como tecnologias limpas aquelas que reúnem as seguintes

características: utilizam compostos não agressivos e de baixo custo, exigem

menor consumo de reagentes, produzem pouco ou nenhum resíduo e

permitem controle mais simples e eficiente de sua eliminação. (FUNDAÇÃO

VANZOLINI, 2000)

Percebe-se que as definições de Tecnologia mais Limpa e Produção

mais Limpa são semelhantes. Não havendo necessidade a existência de

dois termos para explicar o mesmo conceito.

Page 11: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

11

3.6. AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA (ACV) DE PRODUTOS

O primeiro estudo de que se tem referência foi desenvolvido no início dos anos

70 pela Coca Cola que contratou o Midwest Research Institute (MRI) para

comparar os diferentes tipos de embalagens de refrigerante e selecionar qual

deles se apresentava como o mais adequado do ponto de vista ambiental e de

melhor desempenho com relação à preservação dos recursos naturais. Este

processo de quantificação da utilização dos recursos naturais e de emissões

utilizado pela Coca Cola, nesse estudo, passou a ser conhecido como REPA

(Resource and Environmental Profile Analysis). (SANTIAGO, 2005)

Um grupo de consultores começaram a estudar a metodologia Repa,

agregando novos critérios que permitiram melhor análise dos impactos

ambientais. A partir de um estudo contratado pelo Ministério do Meio Ambiente

da Suíça, foi introduzido na metodologia Repa um sistema de ponderação que

utilizava padrões de referência para a saúde humana e para agregar dados

sobre os impactos ambientais. (SANTIAGO, 2005)

Nos anos subsequentes, assistiu-se a uma verdadeira guerra de estudos sobre

ACV. Estudos sobre os mesmos produtos ou serviços foram realizados com

modelos diferentes, encontrando-se resultados distintos, o que ocasionou

confusão acerca da sua interpretação, pondo-se em questão a sua validade.

Este fato foi agravado pelo surgimento e proliferação dos chamados Rótulos

Ambientais. Inicialmente, estes eram atribuídos com base em apenas um

aspecto ambiental do produto ou serviço, não levando em consideração todas

as fases do ciclo de vida do produto. (SANTIAGO, 2005)

Os resultados controvertidos dessas iniciativas de rotulagem conduziram à

consideração da utilização da Avaliação do Ciclo de Vida como um dos critérios

para o seu desenvolvimento. Este novo uso da ACV, que tinha implícita a

comparação entre produtos, ao mesmo tempo em que aparentemente era uma

saída tecnicamente correta para o impasse dos rótulos ambientais, tornava

imperiosa a necessidade de se padronizar e sistematizar a ACV. (SANTIAGO,

2005)

Page 12: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

12

Ou seja, a (ABCV) defini a Avaliação de Ciclo de Vida como uma técnica da

Gestão Ambiental que avalia os impactos ambientais potenciais associados a

um produto, desde a obtenção dos recursos naturais passando por toda a

cadeia produtiva, distribuição, uso e destinação final.

A avaliação do ciclo de vida é um estudo muito importante, já que com a

utilização da mesma, tem-se a ideia de que pode-se modificar algumas coisas

no meio do ciclo, como mudança no jeito de produzir algum produtor,

observando como este produto é fabricado hoje, que matérias primas utilizam,

como é o sistema de logística do mesmo, e o que pode ser feito nesse ciclo

para diminuir ou anular os impactos ambientais causados.

4. SOLO

Segundo a (CETESB) o solo é um meio complexo e heterogêneo,

produto de alteração do remanejamento e da organização do material

original (rocha, sedimento ou outro solo), sob a ação da vida, da

atmosfera e das trocas de energia que aí se manifestam. E

constituído por quantidades variáveis de minerais, matéria orgânica,

água da zona não saturada e saturada, ar e organismos vivos,

incluindo plantas, bactérias, fungos, protozoários, invertebrados e

outros animais.

4.1. PROPRIEDADES FÍSICAS

Duas propriedades físicas, hierarquicamente mais importantes, referem-se a

textura do solo, que é definida pela distribuição de tamanho de partículas, e a

estrutura do solo definida pelo arranjamento das partículas em agregados. A

porosidade do solo, é responsável por um conjunto de fenômenos e

desenvolve uma série de mecanismos de importância na física de solos, tais

como retenção e fluxo de água e ar, e, se analisada conjuntamente com a

matriz do solo, gera um grupo de outras propriedades físicas do solo

associadas às relações de massa e volume das fases do sistema solo.

(REINERT & REICHERT, 2006)

A Figura 1 a seguir apresenta as composições do solo.

Page 13: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

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Figura 1 Composições do Solo (CETESB )

Na Figura 1 podemos observar a composição básica do solo ideal, que deve ser

constituído por cerca de 45% de minerais, 25% de ar, 25% de água e 5%

matéria orgânica.

4.1.1 TEXTURA DOS SOLOS

Dependendo da espécie mineralógica que deu origem e dos mecanismos de

intemperismo e transporte, o solo apresenta diferentes conteúdos das frações:

areias, siltes ou argilas. O tamanho relativo dos grãos do solo é chamado de

textura e sua medida de granulometria (escala granulométrica), para

classificação da textura dos solos. (CETESB )

A textura do solo é definida pela proporção relativa das classes de tamanho de

partículas de um solo. A Sociedade Brasileira de Ciência do Solo define quatro

classes de tamanho de partículas menores do que 2 mm, usadas para a

definição da classe de textura dos solos. (REINERT & REICHERT, 2006)

Segue no Quadro 1 estas classes de textura.

Quadro 1 Classificação da Textura dos Solos (REINERT & REICHERT, 2006)

Classe Tamanho da partícula

em milímetros (mm)

Tamanho da partícula

em micrometros (µm)

Areia grossa 2 a 0,2 2000 a 200

Areia fina 0,2 a 0,05 200 a 50

Silte 0,05 a 0,002 50 a 2

Argila - Menor do que 2 µm

No Quadro 1 podemos observar as quatro classes de solo relativas à tamanha

das partículas, sendo que os solos podem ser argilosos, siltosos ou arenosos.

Page 14: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

14

4.1.2 ESTRUTURA DO SOLO

A estrutura do solo refere-se ao agrupamento e organização das partículas do

solo em agregados e relaciona-se com a distribuição das partículas e

agregados num volume de solo. Considerando que o espaço poroso é de

importância similar ao espaço sólido, a estrutura do solo pode ser definida

também pelo arranjamento de poros pequenos, médios e grandes, com

consequência da organização das partículas e agregados do solo. Esta última

definição aponta um dos principais e primário efeito da estrutura na qualidade

dos solos. (REINERT & REICHERT, 2006)

De acordo com a organização das partículas e do ambiente de formação

muitos tipos de agregados estruturais podem se formar. O tipo de agregado

presente num solo determina o tipo de estrutura do solo. Uma descrição geral

desses tipos é apresentada no a seguir.

Quadro 2 Descrição dos Tipos de Estrutura do Solo (REINERT & REICHERT, 2006)

Granular e

grumosa

Agregados arredondados formados predominantemente na

superfície do solo sob influência marcada da matéria orgânica e

atividade microbiológica. Os grumos apresentam poros visíveis. A

sensação ao manusear o solo é de friabilidade, soltando-se

facilmente dos agregados vizinhos.

Laminar Os agregados são de formato laminar e formados por influência do

material de origem ou em horizontes muito compactados.

Prismática e

colunar

Os agregados formam-se em ambientes mal drenados e em

horizontes subsuperficiais com pequena influência da matéria

orgânica. Normalmente são agregados grandes e adensados.

Quando o topo do prisma é arredondado teremos a estrutura coluna.

Blocos

angulares e

subangulares

Os agregados têm formato cubóide e formam-se em ambientes

moderadamente a bem drenados nos subsolos. A variação do tipo

de estrutura do solo é bastante usada na classificação de solos e

variam claramente quando varia o tipo de solo.

Page 15: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

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4.1.3 POROSIDADE DO SOLO

Segundo (REINERT & REICHERT, 2006) o espaço do solo não ocupado por

sólidos e ocupado pela água e ar compõem o espaço poroso, definido como

sendo a proporção entre o volume de poros e o volume total de um solo.

E de acordo com (COOPER) em função da estrutura, ou arranjo espacial entre

as partículas, um dado volume de solo contém, além da fração ou volume de

sólidos, uma fração ou volume de vazios ou volume de poros.

Os tipos de poros estão associados à sua forma, que por sua vez tem relação

direta com sua origem. O tipo de poros mais característico são os de origem

biológica, que são arredondados e formados por morte e decomposição de

raízes ou como resultado da atividade de animais ou insetos do solo, como

minhocas, térmitas, etc. Outro tipo de poros apresenta forma irregular e de

fenda formados por vários processos, tipo umedecimento e secagem, pressão,

etc... Poros arredondados tendem a ser mais contínuos e de direção

predominante normal à superfície, ao contrário das fendas no solo. (REINERT

& REICHERT, 2006)

A classificação mais usual da porosidade refere-se à sua distribuição de

tamanho. A mais usual é a classificação da porosidade em duas classes: micro

e macro porosidade. A micro porosidade é uma classe de tamanho de poros

que, após ser saturada em água, a retém contra a gravidade. Os macro poros,

ao contrário, após serem saturados em água não a retém, ou são esvaziados

pela ação da gravidade. A funcionalidade desses poros fica evidente quando se

considera que os micro poros são os responsáveis pela retenção e

armazenamento da água no solo e os macro poros responsáveis pela aeração

e pela maior contribuição na infiltração de água no solo. (REINERT &

REICHERT, 2006)

4.2 PROPRIEDADES QUÍMICAS

As propriedades químicas dos solos (pH, teor de nutrientes, capacidade de

troca iônica, condutividade elétrica e matéria orgânica) são, ao lado da

atividade biológica, responsáveis pelos principais mecanismos de atenuação

de poluentes nesse meio. Entre estes podem ser destacados a adsorção, a

Page 16: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

16

fixação química, precipitação, oxidação, troca e a neutralização que

invariavelmente ocorrem no solo e através do manejo de suas propriedades

podem ser incrementados. (CETESB )

O fenômeno de troca de íons no solo junto com a fotossíntese são reações que

possibilitam a vida na Terra. Os cátions retidos nos colóides do solo podem ser

substituídos por outros cátions. O solo é capaz de reter íons positivos e

permutá-los por quantidades estequiométricas equivalentes. Como é mostrado

na Figura 2 a seguir. (CETESB )

Figura 2 A Química do Solo (CETESB )

4.3 RELAÇÃO ENTRE AS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DO

SOLO COM CONTAMINAÇÕES AMBIENTAIS

Os Estados Unidos foram um dos primeiros países a discutir possíveis efeitos

dos defensivos agrícolas sobre o meio ambiente, em meados de 1944, mas

somente em 1988, quase 44 anos depois, a partir de pesquisas comprovadas,

os cientistas passaram a estar realmente cientes dos problemas de pesticidas

no solo. (TUTIDA & FOGAÇA)

A contaminação ambiental causada pelo uso crescente e indiscriminado de

agroquímicos, em especial os herbicidas, tem gerado preocupações quanto ao

lançamento inadequado desses compostos no ambiente. Sendo os

agroquímicos tóxicos ao homem e organismos vivos, devem ser tomadas

precauções quanto a sua aplicação e, principalmente, quanto aos resíduos

provenientes das mais diversas fontes e à disposição final adequada, sem

Page 17: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

17

comprometimento do meio ambiente como um todo e dos solos em particular.

(TUTIDA & FOGAÇA)

Os pesticidas, também conhecidos como agrotóxicos, são defensivos agrícolas

de ação tóxica que têm como ingredientes ativos compostos químicos

formulados para controlar ou erradicar vetores de doenças animais, vegetais ou

humanas, pragas (insetos, fungos, bactérias, ácaros) e ervas daninhas que

competem com a cultura a ser comercializada. O seu uso se deve às

necessidades de controle de pragas e doenças que atacam culturas de

interesse agronômico onde o controle biológico ainda não é comercialmente

viável. Este uso deveria ocorrer em condições controladas, isto é, que

possibilitassem a produção agrícola e, ao mesmo tempo, mantivessem o

ambiente preservado. Na maioria das vezes não é isso que ocorre e após

aplicações diretas ou, indiretas (nas culturas), o solo pode ser contaminado não

intencionalmente provocando graves desequilíbrios ambientais e problemas

para todos os seres vivos. A contaminação do ambiente, animais e pessoas por

agrotóxicos começou a ser detectada a partir da década de 40 quando o uso

de pesticidas tornou-se intensivo. Sabe-se que os pesticidas têm efeitos

primários, quando atuam contaminando diretamente a espécie levando muitos

indivíduos à morte imediata, e efeitos secundários, quando quebram a cadeia

alimentar impossibilitando a manutenção de populações de determinada

espécie em uma região. (TUTIDA & FOGAÇA)

Os produtos tóxicos podem permanecer ativos por longos anos, acumulando-

se nos solos. As plantas cultivadas nestes terrenos contaminados podem

absorver estes produtos tóxicos, inserindo-os na cadeia alimentar. Essa é uma

das formas pela qual estes produtos incorporam-se nos nossos alimentos como

os vegetais, o leite e a carne. Assim, a maior concentração dos produtos

tóxicos acaba ficando no homem, pois é o organismo que se encontra no final

das cadeias alimentares. Há uma grande quantidade de produtos tóxicos que

exercem efeitos indesejáveis sobre os seres vivos. Dentro dos estudos eco

toxicológicos dos pesticidas em geral, determinados pela Lei Federal 7802/89,

o Brasil é pioneiro em solicitar informações do impacto desses sobre

microrganismos do solo, algas, minhocas, abelhas, micro crustáceos e peixes.

(É de grande importância conhecermos os compostos liberados pela agricultura

Page 18: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

18

e pelas indústrias e o seu impacto no ambiente natural. Com caráter ilustrativo,

serão identificadas algumas dessas substâncias que têm influência direta ou

indireta na contaminação do solo, flora e fauna. (TUTIDA & FOGAÇA)

5. PROCESSOS DA EMPRESA

Na Figura 3 os processos da empresa estão identificados e quantificados,

formando assim o balanço de massa dos processos.

Figura 3 Fluxograma dos processos executados na empresa (SILVA, 2013)

Matéria Prima

Granulação Extrusão Secagem

LavagemMoagemTriagem manual

Descarte de

plásticos sem

interesse de

reutilização

Borra

(Resíduo da moagem

material particulado)

Efluentes da

banheira de

lavagem (água de

lavagem)

Sistema de

Tratamento de

águas residuáriasLodo

Produto Final

200 ton/

mês

5 t

on

/mê

s

195 ton/mês

7 t

on

/mê

s

188 ton/mês1

88

to

n/m

ês

20

0 m

³/m

ês

188 ton/mês 188 ton/mês 188 ton/mês

Na Figura 3 os processos da empresa são identificados desde a matéria prima,

que vem de todos os cantos da cidade, que em seguida é feita uma triagem

para separação dos resíduos sem interesse de reciclagem. Os demais são

levados para o processo de moagem e em seguida para a lavagem da matéria-

prima moída. Deste processo são gerados 200 m³/mês de efluente líquido, o

qual é tratado na Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) que localiza-se

dentro da planta da própria empresa, que tem cerca de 5.000 m², e o efluente

Page 19: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

19

tratado é reutilizado no processo de lavagem. Após esta etapa, o produto do

processo é levado ao silo para secagem. O produto, já desumidificado, é

encaminhado para a extrusora, para em seguida ser granulado para chegar ao

produto final. Cada extrusora tem a capacidade de aproximadamente 460kg/h

de produção, gerando assim 188ton por mês de produto final.

5.1 CONTABILIZAÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA

O consumo de energia da empresa fornecido ao grupo é dado conforme as

horas gastas por produção, já que a mesma possui 3 máquinas extrusoras

operando 6h/por dia e cinco dias por semana, com uma potência média de 65

kW/h por extrusora utilizada. As extrusoras também são utilizadas aos sábados

porém apenas durante três horas e meia contabilizando assim:

( )

(65x6)x3

( )

( )

Contabilização dos sábados trabalhados:

( )

( )

( )

( )

Contabilização total:

Page 20: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

20

( ) ( )

Nota-se que o processo de extrusão, consome muita energia devido a potência

do motor, moto-variador, bomba hidráulica entre vários outros equipamentos

que compõem a extrusora.

Adicionando outras máquinas envolvidas no processo, além de computadores

e a iluminação, tem-se a tabela a seguir:

Tabela 1 Consumo de energia (FERREIRA, 2013)

Quantidade Potência

kW

Tempo

(h)

Consumo

(Dia) kW

Consumo

(mês) kW

Extrusoras 3 65 6 1170+576 25836

Iluminação 263 0,2 8 420,8 10099

Computadores 20 0,35 8 56 1288

Outros

equipamentos 1 8 8 184

Total 2230,8 37407

Conforme a Tabela 1 nota-se que a maior parte da energia consumida na

indústria é proveniente da extrusora e seus processos.

5.2 CONTABILIZAÇÃO DA GERAÇÃO DO RESÍDUO

A geração de resíduos na empresa onde foi desenvolvido o projeto é

basicamente de materiais recicláveis tais como plástico, vidro, metais e papel.

Segundo o responsável pela área de resíduos, a maioria dos resíduos

perigosos gerados são no processo de extrusão e manutenção dos

equipamentos, óleo decorrente da manutenção das máquinas, resíduos de

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21

varredura (matéria prima contaminada), borra plástica e o lodo proveniente da

Estação de Tratamento de Esgoto.

Tabela 2 Geração de Resíduos Recicláveis (FONSECA, 2013)

Resíduos Recicláveis

Metal ferroso

(kg)

Papel Branco/ Papelão

(kg)

Plástico (kg)

Vidro (kg)

Total por mês (kg)

Janeiro 200,00 1100,00 360,00 70,00 1730

Fevereiro 125,00 150,00 180,00 0,00 455

Março 400,00 530,00 570,00 0,00 1000

Abril 1200,00 330,00 285,00 240,00 2055

Maio 600,00 610,00 140,00 335,00 1705

Junho 52,00 1050,00 210,00 105,00 1417

Julho 100,00 965,00 100,00 145,00 1310

Agosto 210,00 800,00 420,00 40,00 1470

Setembro 1850,00 603,00 185,00 35,00 2673

Outubro 1700,00 600,00 1000,00 120,00 3420

Novembro 1800,00 920,00 843,00 238,00 3801

Dezembro 1,00 480,00 200,00 71,00 752

Total - 2011 8258 8138 4493 1399 21778

Conforme a Tabela 2 pode – se notar que a maior parte da geração de resíduos

é de papel, em seguida podemos observar que temos uma grande geração de

plásticos em alguns meses como, por exemplo, outubro teve uma geração de

1000,00 Kg, a maior geração do ano.

Page 22: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

22

5.3 IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DAS MATÉRIAS PRIMAS

As matérias primas utilizadas e sua quantificação no processo de plásticos são

de aproximadamente 188 Ton./ano.

A Tabela 3 a seguir, aborda as matérias primas do processo.

Tabela 3 Matérias Prima (FONSECA, 2013)

Tipos de materiais Quantidade de matéria PROD. INTERMEDIÁRIOS

Polestireno de auto impacto

200/ TON

Não Possui

Polestireno Cristal

Poliamida

ABS

PET

PU

Policarbonato

Polipropileno

Borracha Nitrílica

Neoprene

Polibutadieno

Silicone

Não foram fornecidos dados da quantidade de cada matéria prima utilizada, já

que as mesmas são de produtos que vem para ser reciclados tendo vários

tipos de materiais descritos acima.

5.4 PRODUTOS FINAIS

São inúmeros produtos finais gerados no processo produtivo em uma indústria

de plástico, a seguir os principais produtos gerados no processo.

Mangueira;

Tubo;

Page 23: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

23

Perfil;

Recobrimento de fios;

Divisórias;

Forro PVC;

Assoalho;

Etc.

No processo da empresa estudada o produto final é o material granulado de

vários tipos poliméricos que são revendidos as industrias.

5.5 RESÍDUOS

“Qualquer atividade humana, de qualquer natureza, gera resíduos e com o

aumento populacional, o aumento do poder aquisitivo e a industrialização a

tendência é que se gerem cada vez mais” (BIDONE; POVINELLI, 1999).

Desta realidade surge a importância do tratamento de resíduos e, para isso,

deve- se estuda-lo o mais intensamente possível.

5.5.1 RESÍDUOS DO PROCESSO DE EXTRUSÃO

Conforme foi constato em entrevistas com o setor responsável pela área de

resíduos da empresa, os resíduos gerados no processo de extrusão são óleo

decorrente da manutenção das máquinas, resíduos de varredura (matéria

prima contaminada) e borra plástica.

6.5. ÍNDICE DE PRESSÃO AMBIENTAL (IPA)

Com o foco de avaliar o desempenho ambiental das organizações foram

desenvolvidos índices ambientais, tais cálculos utilizam como base o

atendimento de legislações ambiental e disponibilidades dos recursos naturais.

Sendo ao todo dez índices para o cálculo de Índice de Pressão Ambiental,

conforme segue:

a) Índice de aquecimento global;

b) Índice de destruição da cama de ozônio;

c) Índice de acidificação;

d) Índice de eutrofização;

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24

e) Índice de formação de oxidantes fotoquímicos;

f) Índice de toxidade;

g) Índice de consumo de recursos naturais;

h) Índice de consumo de energia;

i) Índice de destruição de oxigênio dissolvido;

j) Índice de distúrbio locar por material particulado.

Para a organização de estudo de caso, foram definidos os índices de consumo

de energia com base no seu consumo, que são empregados para

movimentação de seus processos.

Equação 1 Cálculo do ICE

Legenda: ICE: Índice de consumo de energia; C: consumo de energia do

processo; N: consumo nacional; P: produção mundial nacional.

Segundo Munhoz (2013), o consumo nacional é de 400.000. 109 Wh/ano,

produção mundial de 16.000 . 1012 Wh/ano. O consumo de energia do

processo é de . Wh/ano Partindo estes dados para a equação.

( )

Equação 2 Cálculo do IPA

Equação 3 Cálculo do IQA (Índice de Qualidade Ambiental)

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25

6. DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DO SOLO

“O teor de umidade do solo é a relação entre a água presente em certo volume

de solo e a massa das partículas sólidas, no mesmo volume, expressa em

porcentagem.“ (DNER-ME 213/94).

Materiais:

1 Balança Analítica;

5 Cadinhos;

1 Espátula de alumínio;

1 Estufa;

1 Pinça.

Inicialmente coletaram-se cinco amostras de solo. Pegaram-se cinco cadinhos

e através da utilização de balança analítica obtiveram-se suas respectivas

massas. Observa-se este passo na Figura 4.

Figura 4 Cadinhos (RIZZO, 2013)

Com o auxílio de uma espátula de alumínio dispôs-se cerca de 70g de cada

amostra em cada cadinho, obtendo-se assim a massa de solo úmido de cada

uma das amostras. Posteriormente os cinco cadinhos (com as amostras) foram

colocados na estufa á 105°C durante 30 minutos para eliminar a umidade

presente no solo. Retiraram-se os cadinhos da estufa com o auxílio de uma

pinça e pesaram-se suas massas ainda nos respectivos cadinhos, desprezou-

se a massa dos cadinhos obtida no início do processo obtendo-se a massa de

solo seco.

Page 26: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

26

Na Figura 5 observam-se os cadinhos com as amostras de solo seco, ou seja,

após serem retirados da estufa.

Figura 5 Amostras de solo seco (RIZZO, 2013)

Na Tabela 6 os resultados obtidos na análise.

Tabela 4 Resultados da análise do solo (SILVA , 2013)

Amostra Massa de terra

úmida (g)

Massa de

terra seca (g)

Massa de

umidade (g)

( )²

1 78,18 76,07 2,11 -0,32 0,1024

2 65,36 63,11 2,24 -0,19 0,0361

3 60,92 58,03 2,79 0,36 0,1296

4 75,03 72,74 2,29 -0,14 0,0196

5 74,4 71,68 2,72 0,29 0,0841

Média 70,78 68,33 2,43

Soma

0,3718

Sendo:

= massa de umidade

= média da massa de umidade

Cálculo do desvio padrão

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27

√ ( )

Percentual de água no solo

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28

10 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Observou-se que a produção mais limpa na indústria da transformação de

materiais poliméricos é necessária para a diminuição de danos ambientais,

tanto no solo, quanto nas águas e no ar. Também sendo necessária para o

aumento da ecoeficiência que diminui o impacto na natureza através da

utilização de menos matérias primas ou de substituição da mesma, entre vários

outros meios como a utilização de compostos não agressivos e de baixo custo,

permitindo menos emissões e um menor gasto energético com as mudanças

nos processos de produção.

Page 29: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

29

11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ustentavel/

Page 32: PROJETO DE PRODUÇÃO MAIS LIMPA NA INDÚSTRIA DA TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS

32

ANEXO A – ÁRVORE DE FALHAS

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Nº Mitigação Nº Mitigação

1

Palestra sobre alcoolismo

6

Revezamento dos motoristas

Teste do bafômetro Redução da carga horária dos motoristas

Advertência aos motoristas com índice de álcool no organismo maior que zero

7

Implantação de mais lixeiras pela empresa

2 Tratamento psiquiátrico Limpeza da pista

Férias antecipadas Manutenção e monitoramento

3 Fazer planejamento semestral financeiro e

investir na sinalização 8 Demarcação/sinalização da área de pedestres

4 Contratação de novos colaboradores

5 Punição/Advertência

Treinamento

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ANEXO B – ANÁLISE PRELIMINAR DE RISCOS

Perigo Causa Efeito Categoria de perigo

Medidas preventivas ou corretivas

Vazamento de óleo da

injetora

Entupimento do sistema excesso de óleo

Contaminação do solo e água, parada da produção. IV Manutenção corretiva e preventiva, monitoramento do funcionamento das maquinas. Contaminação do solo e água

IV

Defeitos no sistema ex: Trincas, rompimentos.

Contaminação do solo e água, parada da produção, travamento do sistema.

IV Manutenção corretiva e preventiva, monitoramento do funcionamento das maquinas.

Falha de programação da injetora

Travamento do sistema, contaminação do solo e água.

IV Correção dos arquivos, manutenção e atualização da programação semanalmente.

Incêndio no quadro

de luz

Sobrecarga elétrica Queima dos disjuntores, fusíveis e outros equipamentos, incêndio, morte.

IV

Treinamentos, manutenção semanal, vistoriamento dos medidores de tensão e carga, sinalização.

Sobretensão elétrica Queima dos disjuntores, fusíveis e outros equipamentos, incêndio, morte.

IV

Curto Circuito Queima dos disjuntores, fusíveis e outros equipamentos, incêndio, morte.

IV

Descarga Atmosférica Queima dos disjuntores, fusíveis e outros equipamentos, incêndio, morte.

IV

Mau planejamento Alta temperatura da fiação, incêndio, morte. IV

Operador despreparado Queima dos disjuntores, fusíveis e outros equipamentos, incêndio, morte.

IV