reaproveitamento de resíduos anexo...
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Universidade Federal do Vale do São Francisco – UNIVASF Pró-Reitoria de Integração aos Setores Comunitários e Produtivos - PROIN
Programa Institucional de Bolsas de Integração – PIBIN 2012/2013
ANEXO II – Modelo de Proposta
Título: ESTUDO DA VIABILIDADE DO REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS E O SEU IMPACTO NO MEIO AMBIENTE
Colegiado Proponente: Engenharia Elétrica
Coordenador: Andréa de Vasconcelos Ferraz
Equipe
Nome Unidade Categoria Profissional Função no Projeto
Profa. Dra. Andréa de Vasconcelos Ferraz
Colegiado de Engenharia Elétrica
Professora – Adjunto Coordenadora
Giovane Alves Bonfim Dias Curso de Engenharia
de Produção
Aluno de Graduação Bolsista
Prof. Dr. Alan Christie da Silva Dantas
Colegiado de
Engenharia Mecânica
Professor - Adjunto Colaborador
Francisca Josenaide Campos Costa
Indústria Gesso Mineral Ltda.
Administradora da empresa Gesso
Mineral Indústria Ltda.
Colaboradora
Dra. Paula Teresa de Souza e Silva
EMBRAPA Petrolina
Pesquisadora Colaboradora
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Área temática: Meio Ambiente Linha de Extensão: Resíduos Sólidos
Introdução e Fundamentação Teórica
Introdução:
O gesso é um dos materiais mais antigos que o homem até hoje utiliza, sendo
conhecido há mais de 9000 anos. Ele é produzido através de um mineral abundante
na natureza: a gipsita, que foi formado entre 100 e 200 milhões de anos atrás. Ela é
um sulfato de Cálcio hidratado (CaSO4.2H2O) com composição estequiométrica
média de 32,5% de CaO, 46,6% de SO3 e 20,9% de H2O. Com relação a suas
propriedades físicas podemos citar: dureza 2 na escala Mohs; densidade 2,35;
índice de refração 1,53; elevada solubilidade; cor que varia entre incolor, branca,
cinza e amarronzada. A extração não gera resíduos tóxicos e requer pouca
interferência na superfície. O Nordeste brasileiro tem um dos maiores depósitos
exploráveis de gipsita do continente americano. Ele contém 347,7 milhões de
toneladas, com estimativa de 1,2 bilhões de toneladas, ocupando uma área de
24.000 km2. Isso gera um montante de US$ 110 milhões/ano. Desde a década de
1960 Pernambuco assume a posição de maior produtor nacional de gipsita
abastecendo mais de 90% do mercado nacional. Mas a Bahia é o estado brasileiro
com a maior reserva do mineral. Em escala internacional, os Estados Unidos da
América é o maior produtor e consumidor mundial de gipsita1, 2.
O processo de produção do gesso consiste basicamente em quatro etapas: extração
da matéria-prima, moagem, secagem e calcinação. As principais jazidas brasileiras
encontram-se no Pólo do Araripe, Pernambuco. A moagem (ou britagem) é
comumente realizada com britadores de mandíbula e moinhos de martelo. O produto
dessa operação deve apresentar distribuição granulométrica uniforme, para evitar
uma desidratação desigual. Depois de moída, a gipsita passa por um estágio de
secagem em secadores rotatórios com o objetivo de remover o excesso de umidade.
Quando calcinada a temperatura da ordem de 150 a 350°C, a gipsita se desidrata
parcialmente, originando um sulfato de cálcio hemi-hidratado, conhecido
comercialmente como gesso1-4. Durante o processo de calcinação é definida a
qualidade do gesso. Existem duas variedades bastante conhecidas, que são o gesso
alfa (obtido em fornos do tipo autoclave) e o gesso beta (obtido em forno que
propicia uma calcinação sob pressão atmosférica). O preço do hemidrato alfa é seis
3
vezes maior que o do hemidrato beta. Isso ocorre porque o gesso alfa passa por
uma modificação na estrutura cristalina (seus cristais são compactos, mais regulares
e mais resistentes), resultando em um produto mais homogêneo, com maior
resistência mecânica e menor consistência, sendo por isso, separado para usos
mais nobres como o uso medicinal e odontológico. Já o gesso Beta é principalmente
usado nas indústrias civil, de cerâmica e de modelagem1,5.
Devido à sua fácil aplicação e seu baixo custo, o consumo de gesso no Brasil vem
crescendo muito desde a década de 1990, com a introdução da tecnologia drywall
nas vedações internas de todos os tipos de edificações no país, observando-se um
crescimento anual da ordem de 20 a 30% no consumo. Somam-se a isso as
aplicações tradicionais do gesso como material de revestimento (aplicado
diretamente em parede e tetos) e material de fundição. Observa-se que no Brasil o
produto ainda é pouco utilizado, se comparado à Europa e Estados Unidos.
Enquanto aqui o consumo é de 15 quilos por habitante/ano, na Europa esta
proporção é de 80 quilos por habitante/ano e nos Estados Unidos, o maior
consumidor de gesso do mundo, chega a 118 quilos por habitante/ano (Dados de
2009)5-9.
As utilidades do gesso são diversas. As peças confeccionadas com esse material
apresentam bom isolamento térmico e acústico. Além disso, sua plasticidade permite
produzir formas especiais e elementos diferenciados. Sendo usado inclusive em
esculturas (embora seja de conhecimento de todos que a escultura em gesso não foi
feita para durar, às vezes é apenas uma etapa intermediária para se transferir a
escultura para um material mais resistente). Em suas inúmeras aplicações, o gesso
se destina principalmente ao segmento construtivo como em revestimento, divisórias
e forros; e decorativo, na arquitetura de interiores. Esse segmento vem crescendo
bastante devido aos acabamentos com uma estética apreciável que ele pode
proporcionar9-11.
Depois do grande avanço e difusão da utilização do gesso, observou-se uma
problemática que esse avanço trouxe. A hidratação do gesso se dá muito
rapidamente, proporcionando um grande desperdício do material. A indústria de
gesso acartonado já recicla seus próprios resíduos industriais (Campbell, 2003;
CIWMB, 2003), mas as pequenas fábricas são responsáveis por 75% dos resíduos
gerados (no processo de fabricação). Somam-se a isso as perdas na construção.
Nos EUA de 10 a 12% do gesso acartonado é transformado em resíduo4-8.
Os desperdícios gerados pelo gesso de revestimento também devem ser
4
considerados. Eles são o resultado do rápido endurecimento do gesso e da falta de
qualificação da mão-de-obra responsável por aplicá-lo. Estima-se que o desperdício
desse material nas construções civis é da ordem de 45%. Isso se torna mais
agravante quando consideramos que os fabricantes de gesso em pó estimam
perdas da ordem de 30%. Nas construções civis, também é preciso destacar as
demolições. Elas fornecem um resíduo potencialmente mais contaminado que os
anteriores.
O resíduo de gesso é um material tóxico, que em contato com a umidade e
condições anaeróbicas, com baixo pH, e sob ação de bactérias redutoras de sulfatos
(condições presentes em muitos aterros e lixões) libera íons Ca2+ e SO42-, os quais
são responsáveis pela alteração da alcalinidade dos solos e contaminação dos
lençóis freáticos; pode formar gás sulfídrico (H2S) que possui odor característico de
ovo podre, tóxico e inflamável. Esse motivo levou o resíduo de gesso ser banido de
muitos aterros sanitários nos Estados Unidos. Na Europa existe uma exigência de
que a deposição do gesso não contaminado em aterros seja feita em células
completamente isoladas de resíduos biodegradáveis6-8.
Observa-se que o não reaproveitamento do resíduo de gesso se tornou um
problema de ordem econômica e ambiental. Além do prejuízo econômico gerado
(são gerados 12.000 ton/ano de resíduos de gesso na Grande São Paulo, o que
resulta num custo para as prefeituras de 2,5 milhões/ano), temos uma questão de
ordem ambiental devido às conseqüências que trazem um destinamento inadequado
dos resíduos. Agora, a necessidade de reciclar os resíduos de gesso tornou-se
ainda mais visível. Soma-se a isso o fato das maiores reservas de matéria prima não
se encontrarem próximas aos centros consumidores. Por isso algumas construtoras
dos grandes centros urbanos precisam pagar pelo transporte de resíduos, onde o
preço cobrado pelas transportadoras muitas vezes inclui o preço do aterro de
resíduos de construção privado10-12.
Embora a reciclagem dos resíduos de gesso seja tecnicamente possível, a
viabilização em escala comercial não é favorável porque na região de produção,
Araripina PE, a matéria prima é abundantemente barata. Além disso, o processo de
reciclagem é mais complexo do que o de produção a partir da matéria virgem,
consome mais energia e requer mais mão-de-obra. Assim o custo do processo de
reciclagem é potencialmente superior, e gera um produto com características
variáveis. É preciso que haja uma reutilização do material aliada a uma redução de
custos. A experiência européia mostra que isso é possível. No Canadá a empresa
5
New West Gypsum Recycling recicla placas de gesso acartonado desde 1986. A
tecnologia requer limpeza manual do resíduo. O resultado desse trabalho é
confirmado por um cliente dessa empresa que afirma usar 22% de gesso reciclado
sem qualquer prejuízo no desempenho15.
Existem várias aplicações potenciais para o gesso reciclado. Existem aplicações na
agricultura, para a correção de solos; ele pode ser usado também como aditivo para
compostagem, forração para animais, absorvente de óleo, controle de odores em
estábulos e secagem de lodo de esgoto. Outra aplicação pouco usada é na
produção do cimento Portland. Essa aplicação não é viável porque exige um
material de elevada pureza, o que geralmente não é encontrado no resíduo. Além
disso, sabe-se que a gipsita é encontrada no mercado a preços muito baixos,
dificultando o uso do resíduo. Mas a principal aplicação estudada nesse trabalho de
extensão será a reciclagem para a formação de novas placas, como é feito no
Canadá e na Europa.
A reciclagem dos resíduos internacionalmente aplicada exige um sistema coletor de
resíduos; um sistema de logística (o material é armazenado sem que haja
contaminação); unidade de reciclagem (o material é transformado em pó); e clientes
(uso do pó ao invés da gipsita). Todos esses componentes asseguram um bom
rendimento no sistema de reciclagem.
Esse trabalho procura devolver o resíduo de gesso para o processo de fabricação de
placas. Para isso algumas variáveis deverão ser consideradas, para que se encontre
as condições ideais para utilizar o rejeito, preservando assim o meio ambiente.
Fundamentação Teórica:
As indústrias de materiais estruturais para revestimentos têm buscado
continuamente agregar valor a seus produtos por meio de inovação, em um contínuo
processo de desenvolvimento tecnológico. Na sequência desse processo, nos
últimos anos tem surgido um grande interesse mundial no desenvolvimento de
tecnologias limpas que possibilitem a utilização de produtos de menor impacto
ambiental1-4. Atualmente, um dos problemas mais sérios que afetam o meio
ambiente é a poluição química de natureza orgânica ou inorgânica, decorrente dos
despejos residenciais e industriais. Defini-se como poluição qualquer alteração
física, química ou biológica que produz modificação no ciclo biológico normal,
interferindo na composição da fauna e da flora do meio4.
6
A química “verde”, como um todo, implica no desenvolvimento de processos
químicos e produtos que levem a um ambiente mais limpo, saudável e sustentável.
Neste contexto, esse projeto visa estudar e desenvolver novos materiais que
apresentem importância comercial e ao mesmo tempo preservem o meio ambiente,
além de estudar alternativas educativas que estimulem iniciativas preventivas por
parte dos responsáveis pela produção e aplicação do gesso5.
A utilização de gesso é um assunto que gera interesse substancial, principalmente
porque estes nanocristais podem ser fabricados de forma fácil e rápida empregando-
se matérias primas abundantes na região Nordeste, em específico na Bahia e
Pernambuco (Araripina)6.
O desenvolvimento industrial nas últimas décadas tem aumentado a quantidade dos
rejeitos inorgânicos, levando à promulgação de leis ambientais que visam limitar e
controlar o impacto ambiental e ao uso de depósitos de lixo, através do
desenvolvimento de novas técnicas de reciclagem capazes de utilizar esses rejeitos
dentro de um novo mercado de produtos reutilizáveis. Conseqüentemente, a
reciclagem de subprodutos e rejeitos provenientes de processos industriais tem se
tornado uma questão urgente para um futuro próximo.
Todo processo industrial gera resíduos, muitas vezes tóxicos e perigosos, não sendo
possível simplesmente descartar esses materiais na natureza sem provocar danos à
saúde e ao meio ambiente. Na busca da minimização dos problemas ambientais, a
utilização de rejeitos em processos industriais tem grande importância, haja visto
que diminui o volume dos depósitos e contribui significativamente para a redução na
extração de matéria-prima. Alguns desses rejeitos vêm sendo reciclados, gerando
novos produtos.
Materiais que são inertes em seu meio ambiente são candidatos à reciclagem. Outra
vertente importante é a da substituição de produtos sintéticos por componentes
biodegradáveis, bem como a compostagem de lixo urbano e reciclagem de
materiais7. A reciclagem de produtos cerâmicos, em geral, não é economicamente
viável. Este comportamento está relacionado à reorganização estrutural que esta
categoria de material sofre durante seu processamento.
Na indústria da construção civil, antes do documento “resultante da RIO 92, “Agenda
21”, não havia nenhuma preocupação quanto ao esgotamento dos recursos não
renováveis utilizados ao longo de toda sua cadeia de produção e, muito menos, com
os custos e prejuízos causados pelo desperdício de materiais e destino dados aos
rejeitos produzidos nesta atividade8,9. No Brasil, em particular, a falta de uma
7
consciência ecológica na indústria da construção civil resultou em estragos
ambientais irreparáveis, agravados pelo maciço processo de migração havido na
segunda metade do século passado, quando a relação existente de pessoas no
campo e nas cidades, de 75 (setenta e cinco) para 25% (vinte e cinco por cento), foi
invertida, ocasionando uma enorme demanda por novas habitações9.
No conteúdo das discussões sobre a “Agenda 21”, nasceu um movimento
denominado de construção sustentável, que visava o aumento das oportunidades
ambientais para as gerações futuras e que consistia em uma estratégia ambiental
com visão holística9. Nela passou a repensar sobre toda cadeia produtiva, levando
em consideração os processos produtivos, o bem estar do trabalhador e a redução
de poluição.
Grande parte dos resíduos originados na construção civil é depositada
clandestinamente em terrenos baldios, várzeas e taludes de cursos de água,
provocando impactos ao meio ambiente. Alguns destes impactos são plenamente
visíveis e provocam comprometimento a paisagem urbana e transtornos ao trânsito
de veículos e pedestres. É comum que os resíduos da construção venham
acompanhados de materiais perigosos como latas de tinta e de solventes, restos de
gesso, lâmpadas fluorescentes e outros resíduos que deveriam receber tratamento
específico, antes de sua destinação final10.
A Resolução 307 de 5 de julho de 2002 do CONAMA – Conselho Nacional do Meio
Ambiente, classifica os resíduos da construção civil, em específico os oriundos do
gesso, como Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas
tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/
recuperação9. Essa resolução é bem clara quando enfatiza que os produtores do
rejeito, também deverão ser os responsáveis por seu destino. Dessa forma, a
Indústria Gesso Mineral, situada no Pólo Gesseiro do Araripe, junto ao GPEM
(Grupo de Pesquisa em Materiais Estratégicos da UNIVASF), buscam alternativas
viáveis ambientalmente e economicamente para o reaproveitamento desse rejeito.
Pesquisas recentes mostram que o gesso vem ocupando espaço significativo nas
construções, destacando vantagens proporcionadas pela sua utilização, cuja
tecnologia é reconhecida em todo o mundo. No entanto, percebe-se que o
crescimento desse mercado gerou discussões sobre problemas ambientais que o
norteiam. Diante do crescente uso desse material na construção civil, percebe-se
que a quantidade de resíduo gerado também aumentou significativamente.
A hidratação do gesso se dá no momento de sua utilização na presença de água. A
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rapidez com que a reação ocorre proporciona um grande desperdício de material.
(resíduos). O resíduo de gesso é um material tóxico, que libera íons Ca2+ e SO42-
alterando a alcalinidade do solo e contaminando lençóis freáticos, por isso um
estudo da viabilidade do reaproveitamento10.
A proposta deste projeto é reduzir os danos ao meio-ambiente causados por esses
resíduos, que, diante das limitações da tecnologia atual, são jogados em aterros
sanitários ou usados posteriormente como fertilizantes.
Nos trabalhos realizados por pesquisadores em outras instituições, os resíduos de
gesso são coletados e calcinados novamente para se obter um material que possa
ser utilizado novamente em obras. Se as características do material obtido não estão
dentro das normas técnicas estabelecidas, é preciso acrescentar gipsita pura no
processo calcinação para melhoria da qualidade do hemidrato produzido10-12. A
metodologia consiste na coleta, moagem e requeima do resíduo de gesso, de forma
a tentar obter-se um gesso reciclado para uso em construção civil. O material obtido
foi submetido a ensaios de caracterização física e mecânica e apontam para
viabilidade técnica do reaproveitamento do material como gesso para fundição.
A proposta de pesquisa que será desenvolvida nesse projeto consiste em estudar
alternativas mais baratas como tempo e temperatura de calcinação, através da
redução da granulometria das partículas do rejeito de gesso, para a reincorporação
ao processo industrial desse rejeito e principalmente contribuir junto à indústria
gesseira no processo de produção mais limpo, reduzindo a geração de resíduos e
consequentemente, preservar o meio ambiente. Dessa forma, esse projeto de
extensão visa atender ao princípio da sustentabilidade para a manutenção da vida
na terra, agregando valor ao resíduo de gesso.
Justificativa: Como o projeto de extensão proposto tem caráter multidisciplinar e interinstitucional,
será possível melhorar as condições operacionais na indústria, visando à redução de
resíduos, tão bem como a melhoria das condições de trabalho. No processo de produção de 100 placas de gesso da Gesso Mineral Indústria Ltda. são produzidos em média 30 kg de resíduos. Por dia, eles produzem mensalmente em torno de 32200 placas dando por mês 9660 kg de resíduo por mês isso por unidade de produção. A calcinação do gesso gera em média 1160 ton de resíduo por mês. Essa geração de resíduos acontece em outras indústrias da
9
região de porte semelhante a indústria em questão. Mediante a esse quadro será
estabelecida uma metodologia geral para a incorporação e ou readaptação de novos
procedimentos técnicos, bem como a transferência de tecnologia para aumentar a
eficiência nos processos industriais e produtivos na indústria ao mesmo tempo será
feita uma campanha educativa, visando à conscientização dos profissionais
relacionados à produção e aplicação do gesso.
POSSÍVEL CONTRIBUIÇÃO AO DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E SOCIAL DO ESTADO
Os conhecimentos e dados gerados a partir deste projeto possibilitarão o
desenvolvimento de recursos humanos qualificados. Além de promover e fortificar a
interação entre os centros de pesquisa de excelência, contribuindo assim na
melhoria da qualidade de vida, reduzindo resíduos. Durante o desenvolvimento do
projeto pretende-se manter um acompanhamento sistemático por parte da indústria
(Indústria Gesso Mineral) e UNIVASF de todas as etapas que serão desenvolvidas
no projeto. Incremento da incorporação de tecnologia no processo industrial,
contribuindo para o desenvolvimento do pólo de Araripina. Promover e fortificar a
interação entre os centros de pesquisa de excelência, para introduzir o Pólo
Gesseiro de Araripe no estado de Pernambuco no cenário nacional e internacional
das pesquisas em resíduos de gesso, além da preservação do meio ambiente. CONTRIBUIÇÕES PARA O DESENVOLVIMENTO DA INSTITUIÇÃO/DEPARTAMENTO
Devido à existência de carência de recursos humanos especializados nesta área,
esse projeto propiciará o desenvolvimento de recursos humanos qualificados,
através da orientação de alunos de extensão. Promovendo o interesse pela
pesquisa no campo da Ciência, Tecnologia e Inovação, visando assegurar o
contínuo desenvolvimento da capacidade instalada no Estado de Pernambuco.
Com o desenvolvimento desse projeto será possível uma maior interação Indústria/
Universidade, que é de fundamental importância para o desenvolvimento de uma
pesquisa aplicada. Além de possibilitar o crescimento da instituição com a geração
de patentes e artigos obtidos pelo desenvolvimento de novas tecnologias.
O desenvolvimento do projeto contará com a interação entre diferentes grupos de
10
pesquisa da UNIVASF, dentre eles o GPEM, além do laboratório de engenharia
mecânica da UNIVASF.
Objetivos: Visando contribuir para o desenvolvimento sustentável no tocante a uma correta
disposição e reutilização de resíduos provenientes da construção e de formação de
placas de gesso, este trabalho tem como objetivo geral:
• Estudar a Influência da redução da granulometria das partículas do rejeito de
gesso nos parâmetros da calcinação (tempo e temperatura), para a
reincorporação ao processo industrial;
• Preservar o meio ambiente.
•
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Para atingir esses objetivos é necessário que os seguintes objetivos específicos
sejam atingidos:
• Retirar rejeitos que se encontram no meio ambiente;
• Promover capacitação na área de meio ambiente.
• Agregar valor ao rejeito;
• Estudar processos de secagem de placas de gesso;
• Capacitação do aluno bolsista e dos profissionais do pólo gesseiro ;
• Promover a interação entre a universidade e a Indústria do Pólo Gesseiro.
Metas: Espera-se que ao término deste projeto os participantes tenham uma maior
consciência ambiental e também conhecimentos no sentido de desenvolver uma
nova metodologia de reaproveitamento de resíduos de gesso nas indústrias.
Espera-se ainda promover a interação entre a universidade e a Indústria.
Além disso, os trabalhadores da Gesso Mineral Indústria Ltda. possam atuar como
agentes multiplicadores ambientais em suas comunidades.
com a finalidade de avaliar as atividades executadas e estabelecer estratégias de
atuação.
As ações desenvolvidas pelo programa de extensão estão sendo dirigidas à aplicação
dos conhecimentos dos acadêmicos de Medicina Veterinária na identificação e solução
11
de
problemas presentes nas unidades de produção. Para tal, os esforços estão sendo
concentrados nas seguintes áreas de atuação:
1. Orientação na aplicação de técnicas de criação, manejo, alimentação, melhoramento
genético, saúde e produção animal;
2. Orientação na adoção de programa de administração rural, visando o melhor
gerenciamento das explorações;
3. Instituir diagnóstico, prognóstico, tratamento e medidas profiláticas, em nível
individual
e de rebanho;
4. Desenvolvimento de ações educativas que visem à defesa do meio ambiente, da
saúde e
bem-estar animal, da saúde pública e do bem-estar social.
Resultados Esperados:
- Interação entre a universidade e a indústria;
- Redução da geração de resíduos sólidos provenientes da indústria do pólo gesseiro;
- Reaproveitamento do resíduo de gesso no processo industrial, em detrimento aos
depósitos de rejeitos.
- Dedicação e comprometimento dos membros da equipe;
- Resultados para o questionário de satisfação, bem como sugestões de novas ações
educativas em favor da preservação do meio ambiente.
- Apresentar os resultados das pesquisas desenvolvidas em encontros científicos
nacionais e internacionais;
- Publicar os resultados obtidos em revistas científicas de circulação nacional e
internacional
Metodologia: Para atender os objetivos propostos será feita uma revisão bibliográfica,
basicamente sobre a reincorporação de rejeitos de gesso ao processo industrial,
características, produção, fabricação e possíveis rejeitos.
Em função dos estudos realizados e dos objetivos propostos será desenvolvido um
trabalho experimental dividido nas seguintes etapas:
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Parte 1:
Consiste em estudar as melhores condições operacionais para reincorporação do
rejeito de gesso ao processo industrial. Etapas:
• Realizar a requeima inicialmente nas temperaturas de 160°C e 200°C e
período de queima adotado foi de 24 horas. A queima será realizada
em uma estufa com controle de temperatura13. Esses parâmetros
serão alterados em função da granulométrica e das propriedades do
material.
• Caracterizar o pó utilizando MEV, difração de raios-X, infravermelho.
• Realizar ensaios para determinar as características físicas do material,
para isso utilizará as normas técnicas NBR 1212714, determinação das
propriedades físicas do pó (Massa Unitária e Módulo de Finura), NBR
• 121286 , determinação das propriedades físicas da pasta (Tempos de
Inicio e Fim de Pega) e NBR 12129 15.
• Determinação das propriedades mecânicas do rejeito de gesso
endurecido (determinação da dureza e da resistência à compressão).
Materiais para a parte 1:
• Pistilo e almofariz;
• Tamises;
• Estufa;
• Espectrômetro com transformada de Fourier (FTIR) Bruker I modelo FS66;
• Difract ACT série 1000 SIEMENS, radiação Cu-Kα).
• Microscopia eletrônica de varredura JEOL-JSM 5900 acoplado a um
microanalisador XEDS.
• Durômetro tipo NC (NISHI Tokyo Co. Ltda – Marca Westot).
Parte 2:
Consiste em utilizar o pó do rejeito gerado na parte 1 para fabricação das placas de
rejeito. Etapas:
• Confecção do sistema para preparação das placas de gesso e de seus
compósitos (será feito pela Indústria Gesso Mineral);
• Preparação das placas, utilizando os parâmetros estudados anteriormente,
com o objetivo de otimizar os parâmetros em uma escala maior;
• Caracterizar essas placas;
• Estudar processos de secagem de placas, comparando o processo
13
convencional com processos utilizando agentes secantes.
Em todas as partes será realizado um planejamento fatorial experimental para
avaliar o tempo de pega, trabalhabilidade do rejeito de gesso e propriedades
mecânicas. Os parâmetros que deverão ser testados são a razão água/rejeito,
quantidade de rejeito que deve ser incorporado ao processo de produção de gesso.
Os estudos em bancada serão realizados no Laboratório de Química e no LACAME
no instituto de Ciência dos Materiais na UNIVASF, sede em Juazeiro.
A caracterização mecânica será realizada nos laboratórios de mecânica da mesma instituição. A Gesso Mineral Indústria Ltda. fornecerá a matéria prima para execução dos trabalhos, o apoio logístico e financeiro. Parte 3:
Elaboração de material didático de divulgação sobre as Leis vigentes a respeito dos
cuidados sobre o tratamento de rejeitos de gesso. O aluno bolsista em conjunto com os demais membros e através de consultoria técnica da EMBRAPA irá elaborar esse material que será distribuída nas indústrias do pólo gesseiro. Objetivando obter melhores resultados em nível de conscientização da problemática serão aplicados questionários destinados à coleta de informações para formular diagnóstico sócio - econômico das famílias dos trabalhadores da Indústria participantes do projeto e obter dados que permitirão avaliar resultados alcançados.
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Público-Alvo: Produtores e trabalhadores da área gesseira (Gesso Mineral Indústria Ltda.)
Nº de Pessoas Beneficiadas 50
CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO Calendário ano: 2012/2013
Indicar as Etapas Mar Abr Mai Jun Jul Ag Set
. Out
. Nov
Dez
Jan. Fev
Levantamento bibliográfico
X X X XX XX XX XX XX XX XX XX XX
Parte 1 Coleta de resíduos (visita a indústria)
X
Secar ao ar X Dar continuidade no estudo das melhores condições de redução do tamanho dos grãos
XX XX
15
do resíduo de gesso (Moer) Caracterização da matéria prima (pó) para verificar o tamanho dos grãos
XX
Requeima (estudo variando os diferentes parâmetros do processo)
XX XX
Caracterização da matéria prima (pó) para verificar o tamanho dos grãos - MEV
XX XX
Ensaios físicos segundo as normas
XX XX
Preparação dos corpos de prova e caracterização mecânica dos mesmos.
XX XX
Parte 2 Elaboração de planejamento experimental (planejamento fatorial)
XX XX
Caracterização física da mistura (tempo de pega) na forma de placas
XX XX XX XX
Elaboração dos corpos de prova
XX XX
Caracterização mecânica
X XX XX XX
Produção técnica, submissão de trabalhos ou depósito de pedido de patente
XX XX
Relatórios XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX
Acompanhamento e Avaliação Indicadores: - Resultados experimentais, avaliação dos melhores parâmetros operacionais de
estudo para reaproveitamento do resíduo de gesso.
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- Avaliação da aplicação dos resultados obtidos no laboratório, na indústria.
- Acompanhamento do processo de geração de placas na indústria, com o intuito de
redução da produção de resíduos, quantificar esses resíduos através da medida de
massa de rejeito obtida por mês.
- Conscientização dos trabalhadores quanto à importância de preservar o meio
ambiente, através da mudança de postura dos mesmos.
Sistemática: Os resultados iniciais do projeto serão avaliados através da realização de reuniões
quinzenais com a participação dos acadêmicos e professores integrantes do projeto,
com objetivo de solucionar problemas, traçar metas e avaliar o andamento das
atividades. E, também, através de reuniões que são realizadas trimestralmente com
técnicos da Indústria.
O projeto será monitorado pela equipe através do desenvolvimento de cada etapa de
caracterização do resíduo nas diferentes etapas do processo de reaproveitamento do
mesmo. Exposição escrita e teórica sobre as leis que se referem à classificação do
rejeito do gesso e os cuidados que se deve ter no processo de reaproveitamento do
gesso na Gesso Mineral Indústria Ltda..
Plano de Atividades do Estudante
1. Dados de Identificação:
Aluno: Giovane Alves Bonfim Dias
Email do(a) aluno(a): [email protected]
Orientador(a): Andréa de Vasconcelos Ferraz
Tema do trabalho de extensão: Estudo da Viabilidade do Reaproveitamento de
Resíduos Sólidos e o seu Impacto no Meio Ambiente
Curso: Engenharia de Produção
2. Resumo O Pólo Gesseiro do Araripe tem destinado a maior parte do gesso produzido para
aplicações na construção civil, como produtos derivados ou peças moldadas de
baixo valor agregado, isto é, materiais frágeis, não resistentes e usados
principalmente para revestimentos. Neste trabalho pretende-se:
a) Estudar processos de reaproveitamento do rejeito de gesso, através da avaliação
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dos parâmetros operacionais;
b) Preservar o meio ambiente;
c) Promover uma interação entre Universidade/Indústria;
d) Conscientizar os trabalhadores sobre a importância de reduzir a geração de
resíduos e consequentemente, melhorar a qualidade de vida da região.
Em linhas gerais, o objetivo deste projeto de pesquisa científico-tecnológico consiste
em definir e programar estratégias tecnológicas, visando o desenvolvimento e a
consolidação de arranjos produtivos locais na área de gesso no estado de
Pernambuco e Bahia, apresentando, portanto um significativo apelo ambiental e
ecológico.
Palavras-chave: meio ambiente, gesso, resíduos,
3. Objetivo Geral Visando contribuir para o desenvolvimento sustentável no tocante a uma correta
disposição e reutilização de resíduos provenientes da construção e de formação de
placas de gesso, este trabalho tem como objetivo geral:
• Contribuir com a formação do aluno;
• Estudar a Influência da redução da granulometria das partículas do rejeito de
gesso nos parâmetros da calcinação (tempo e temperatura), para a
reincorporação ao processo industrial;
• Preservar o meio ambiente.
•
Objetivos Específicos Para atingir esses objetivos é necessário que os seguintes objetivos específicos
sejam atingidos:
• Retirar rejeitos que se encontram no meio ambiente;
• Promover capacitação na área de meio ambiente.
• Agregar valor ao rejeito;
• Estudar processos de secagem de placas de gesso;
• Capacitação do aluno bolsista e dos profissionais do pólo gesseiro ;
• Promover a interação entre a universidade e a Indústria do Pólo Gesseiro. 4. Metodologia: (Previsão de procedimentos, técnicas das medições, observações e processamento dos dados). Para atender os objetivos propostos será feita uma revisão bibliográfica,
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basicamente sobre dois temas. O primeiro abordará tópicos sobre o reincorporação
de rejeitos de gesso ao processo industrial, características, produção, fabricação e
possíveis rejeitos. Já no segundo tema será estudado compósito a partir de gesso,
matéria-prima, tipos de compósitos, fabricação e propriedades.
Em função dos estudos realizados e dos objetivos propostos será desenvolvido um
trabalho experimental divido nas seguintes etapas:
Parte 1:
Consiste em estudar as melhores condições operacionais para reincorporação do
rejeito de gesso ao processo industrial. Etapas:
• Realizar a requeima inicialmente nas temperaturas de 160°C e 200°C e
período de queima adotado foi de 24 horas. A queima será realizada
em uma estufa com controle de temperatura9. Esses parâmetros serão
alterados em função da granulométrica e das propriedades do
material.
• Caracterizar o pó utilizando MEV, difração de raios-X, infravermelho.
• Realizar ensaios para determinar as características físicas do material,
para isso utilizará as normas técnicas NBR 1212710, determinação das
propriedades físicas do pó (Massa Unitária e Módulo de Finura), NBR
1212811; determinação das propriedades físicas da pasta (Tempos de
Inicio e Fim de Pega) e NBR 12129 12.
• Determinação das propriedades mecânicas do gesso endurecido
(determinação da dureza e da resistência à compressão).
Materiais para a parte 1:
• Pistilo e almofariz;
• Tamises;
• Estufa;
• Espectrômetro com transformada de Fourier (FTIR) Bruker I modelo FS66;
• Difract ACT série 1000 SIEMENS, radiação Cu-Kα).
• Microscopia eletrônica de varredura JEOL-JSM 5900 acoplado a um
microanalisador XEDS.
• Durômetro tipo NC (NISHI Tokyo Co. Ltda – Marca Westot).
Parte 2:
Consiste em utilizar o pó do rejeito gerado na parte 1 para fabricação das placas de
gesso e do compósito rejeito de gesso/sisal. Etapas:
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• Confecção do sistema para preparação das placas de rejeito de gesso os
(será feito pela Gesso Mineral Indústria Ltda.);
• Preparação das placas, utilizando os parâmetros estudados anteriormente,
com o objetivo de otimizar os parâmetros em uma escala maior;
• Caracterizar essas placas;
Em todas as partes será realizado um planejamento fatorial experimental para
avaliar o tempo de pega, trabalhabilidade do gesso e de seus compósitos, e
propriedades mecânicas. Os parâmetros que deverão ser testados são a razão
água/rejeito de gesso.
Os estudos em bancada serão realizados no Laboratório de Química da Pós-
graduação em Ciência dos Materiais na UNIVASF, sede em Juazeiro.
A caracterização mecânica será realizada nos laboratórios de mecânica da mesma
instituição.
Parte 3:
O aluno bolsista em conjunto com os demais membros e através de consultoria
técnica da EMBRAPA irá elaborar esse material que será distribuída nas indústrias
do pólo gesseiro. Objetivando obter melhores resultados em nível de
conscientização da problemática serão aplicados questionários destinados à coleta
de informações para formular diagnóstico sócio - econômico das famílias dos
trabalhadores da Indústria participantes do projeto e obter dados que permitirão
avaliar resultados alcançados.
5. Cronograma de Execução
Para execução do cronograma abaixo o aluno deve dispor de 20 horas semanais, além de ter que participar nos eventos de integração da UNIVASF.
CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO Calendário ano: 2012/2013
Indicar as Etapas Mar Abr Mai Jun Jul Ag Set. Out. Nov Dez Jan. Fev Levantamento bibliográfico
X X X XX XX XX XX XX XX XX XX XX
Parte 1 Coleta de resíduos (visita a indústria)
X
Secar ao ar X Dar continuidade no estudo das melhores
XX XX
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condições de redução do tamanho dos grãos do resíduo de gesso (Moer) Caracterização da matéria prima (pó) para verificar o tamanho dos grãos
XX
Requeima (estudo variando os diferentes parâmetros do processo)
XX XX
Caracterização da matéria prima (pó) para verificar o tamanho dos grãos - MEV
XX XX
Ensaios físicos segundo as normas
XX XX
Preparação dos corpos de prova e caracterização mecânica dos mesmos.
XX XX
Parte 2 Elaboração de planejamento experimental (planejamento fatorial)
XX XX
Caracterização física da mistura (tempo de pega) na forma de placas
XX XX XX XX
Elaboração dos corpos de prova
XX XX
Caracterização mecânica
X XX XX XX
Produção técnica, submissão de trabalhos ou depósito de pedido de patente
XX XX
Relatórios XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX Observação: Mesmo o Programa financiando apenas as bolsas para os estudantes, é imprescindível a apresentação do orçamento.
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Proposta Orçamentária Rubrica Justificativa Valor (R$)
Custeio Bolsa de Extensão Bolsa de participação e comprometimento. 4320,00
Material de Consumo
Papel ofício (resmas) para confecção, impressão e xerox do material didático referente às Leis vigentes a respeito dos cuidados sobre o tratamento de rejeitos de gesso. ex Confecção e Impressão de material (20 cartilhas)
200,00
Outros Serviços de Terceiros – Pessoa Jurídica
Confecção de sistema para confecção de placas de rejeito no laboratório, similar ao usado na indústria, com o intuito de preparar a placa reduzindo a quantidade de rejeito gerado ;Confecção de banners (R$ 80,00) para apresentação em congresso da SBPMat em 2012; Xerox e encardenar as cartilhas sobre as Leis.
600,00
Total
Co-Financiamento (Informe se o Projeto terá outro financiamento além do PIBIN – 2012/2013)
Agências de Fomento Quais: FACEPE (Projeto PAPPE subvenção) Outros: Gesso Mineral
Indústria Ltda. Quais: Recurso de contrapartida do Projeto PAPPE subvenção
Coordenador do Projeto
(assinar e datar)
Coordenador do Colegiado
(assinar e datar)