1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS CURSO DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA METALRGICA E DE MINAS Dissertao de Mestrado GERENCIAMENTO DOS RESDUOS NO PROCESSO DE FUNDIO: UMA ANLISE CRTICA Autor: Adilson Raimundo de Souza Orientador: Prof. Dr. Edwin Auza Villegas 2 Junho/04 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS Curso de Ps-Graduao em Engenharia Metalrgica e de Minas Adilson Raimundo de Souza GERENCIAMENTO DOS RESDUOS NO PROCESSO DE FUNDIO: UMA ANLISE CRTICA Dissertao de Mestrado apresentada no Curso de Ps-Graduao em Engenharia Metalrgica e de Minas da Universidade Federal de Minas Gerais rea de Concentrao: Tecnologia Mineral Orientador: Prof. Dr. Edwin Auza Villegas Belo Horizonte Escola de Engenharia da UFMG 3 2004 AGRADECIMENTOS Oautoragradeceatodosaquelesquecolaboraramparaarealizaodesse trabalho,deformadiretaouindireta.Emespecial,MestreTniaSouza,pelas observaesecontribuies,sminhasfilhaseaomeufilhopelacompreensona ausncia e ao Doutor Edwin Auza, pela crena e pelo apoio constante. 4 SUMRIO Captulo 1: Introduo .................................................................................................01 Captulo 2: Objetivos....................................................................................................04 Captulo 3: Reviso Bibliogrfica..................................................................................05 3.1 A Indstria de Fundio Brasileira..........................................................................05 3.1.1 Dados Gerais da Industria de Fundio........................................................05 3.1.2 O Processo de Fundio...............................................................................12 3.1.3 A Indstria de Fundio e as Leis Ambientais...............................................17 3.2 Rejeitos da Industria de Fundio e Classificao...............................................21 3.2.1 Rejeitos e Formas de Controle.......................................................................21 3.2.2 Fornos de Fundio: cargas de entrada e de sada......................................26 3.2.3 Classificao dos Resduos..........................................................................38 3.3 Monitoramento de Resduos da Indstria de Fundio..........................................39 3.3.1 Conceito de Reduo de Resduos Industriais..............................................41 3.3.2 Programa e Tcnicas de Reduo de Resduos...........................................41 3.4 Resduo de Fundio em empresas instaladas em outros pases..........................47 3.4.1 Indstria de Fundio Americana..................................................................48 3.4.2 Indstria de Fundio Europia.....................................................................59 3.5 Resduos de Fundio no Brasil..............................................................................75 3.5.1 Exemplos de Tratamento nas Empresas Brasileiras.....................................76 Captulo 4: Metodologia.................................................................................................80 Captulo 5: Resultados e Discusso..............................................................................81 5.1 Resultados dos Questionrios Aplicados...............................................................81 5.1.1 Respostas das pequenas e mdias empresas...............................................81 5.1.2 Respostas das grandes empresas.................................................................89 Captulo 6: Concluses.................................................................................................. 95 Referncias Bibliogrficas.........................................................................................97 5 Anexo A.........................................................................................................................100 LISTA DE FIGURAS Figura3.1:Asempresasdefundiesmineirasemtermosdegraudeescolaridadedos funcionrios(%)Fonte:IEL/MG-GETECGernciadeEstudoseProjetos Tecnolgicos.........................................................................................................................7 Figura 3.2: Fontes de informao e conhecimento (indicador*) das empresas de fundies mineiras. Fonte: IEL/MG-GETEC Gerncia de Estudos e Projetos Tecnolgicos .........10 Figura 3.3: Dificuldades enfrentadas para se desenvolver tecnologicamente nas empresas defundiesmineiras.Fonte:IEL/MG-GETECGernciadeEstudoseProjetos Tecnolgicos ......................................................................................................................11 Figura 3.4: Potencial de poluio de uma tpica fundio de ferro. Fonte: US/EPA...........14 Figura3.5:Esquemadoprocessodeobtenodepeafundidautilizandomoldeem areia. Fonte: (SENAI, 1987)..............................................................................................16 Figura 3.6 :Tecnologia de reduo de resduos. Fonte: WMOAM, 1998............................43 Figura3.7:Ciclodevidadoproduto(aberto).Fonte:Rundam,Karl.ReferenceBookfor MY4130...............................................................................................................................45 Figura 3.8: Ciclo de vida do produto (fechado). Fonte:Rundam, Karl. Reference Book for MY4130...........................................................................................................................46 6 Figura 3.9: Energiaprocessadana indstriadefundioamericana(%de custostotais). Fonte: Avision for the U.S. Metal Casting Industry 2002..........................50 Figura 3.10: Custo percentual mdio ambiental da indstria de fundio americana. Fonte: A vision for the U.S. Metal Casting Industry 2002 ...................................................50 Figura 3.11: Fluxo de materiais em uma tpica fundio no ano de 1950. Fonte: Rundam, Karl. Reference Book for MY4130..................51 Figura3.12:Fluxodemateriaisemumafundiodoano2000.Fonte:Rundam,Karl. Reference Book for MY4130........53 Figura 3.13: Operao de fundio e disposio da areia. Fonte: Rundam, Karl. Reference Book for MY4130...................56 Figura3.14:Diagramadebalanodeareiadeumsistemaderegenerao trmico/mecnico. Fonte: 70, ETSU,1998..........................................................................63 Figura 5.15: Tipos de areia utilizadas na moldagem..........................................................82 Figura 5.16:Tipos de areia utilizadas na macharia. ...........................................................82 Figura 5.17:Tipos de fornos utilizados. ..............................................................................83 Figura 5.18: Percentual de empresas que possuem fluxograma dos processos utilizados na produo........................................................................................................................83 Figura 5.19: Percentual de empresas que caracterizam os resduos gerados. .................84 Figura5.20:Percentualdeempresasquepossuemtratamentoespecficoparaos resduos gerados................................................................................................................84 Figura 5.21: Percentual de empresas que possuem processo de recuperao de Areia..85 7 Figura 5.22: Percentual de empresas com relao ao descarte de areia em aterros........85 Figura 5.23: Situao das empresas de fundio com relao a ISO 14000.....................86 Figura 5.24: Escolaridade dos funcionrios das grandes empresas de fundio..............90 Figura 5.25: Fluxograma dos processos nas PME e grandes empresas de fundio........91 Figura5.26:CaracterizaoderesduosgeradosnasPMEegrandesempresasde fundio..............................................................................................................................92 Figura5.27:TratamentoespecficoparaosresduosgeradosnasPMEegrandes empresas de fundio.........................................................................................................92 Figura5.28:ProcessoderecuperaodeareianasPMEegrandesempresasde fundio..............................................................................................................................93 Figura5.29:AreiaregeneradaXareiaadquiridanasPMEegrandesempresasde fundio..............................................................................................................................93 Figura 5.30: Custo para disposio do descarte de areia nas empresas de fundio.......94 8 LISTA DE TABELAS TabelaIII.1:EvoluodaproduodefundidosnoBrasil(1000t/ano)1978/2002. Fonte:ABIFA/2002............................................................................................................5 TabelaIII.2:Evoluodaprodutividadenosetordefundio(t/homem/ano)1990-2001. Fonte: ABIFA/2002 ..............................................................................................................6 TabelaIII.3:Evoluodasexportaesdefundidos(em1000t)1990-2001. Fonte:ABIFA/2002 ...............................................................................................................8 TabelaIII.4:Principaisfontesdepoluioemfundiesdemetais.Fonte:Gernciade aes corretivas da Companhia de Tecnoloia de Saneamento Ambiental........................22 Tabela III.5: Resultados de anlises de areias usadas de fundio de vrias fontes. Fonte: Orkas, 2001........................................................................................................................23 TabelaIII.6:HidrocarbonetoAromticoPolicclicoefeniscontidosnaareiausadade fundio. Fonte:Orkas, 2001. .............................................................................................24 TabelaIII.7:Impactosambientaiscausadospelossistemasaglomerantes.Fonte: Teknologisk, 2001; Agncia ambiental do Reino Unido, 2002 e Lilja, et al., 2000.............25 9 TabelaIII.8:Cargadeentradaedesadadofornocubil.Fonte:IntegradPollution Prevention and Control, 2004.............................................................................................26 TabelaIII.9:Nveisdeemissodepsdevariadostiposdecubil.Fonte:Integrad Pollution Prevention and Control, 2004..............................................................................27 TabelaIII.10:Cargadeentradaedesadadofornoaarcoeltrico.Fonte:Integrad Pollution Prevention and Control, 2004..............................................................................27 TabelaIII.11:Composio qumica dos ps do forno a arco eltrico em fundiode ao. Fonte: CAEF, 1997.............................................................................................................28 TabelaIII.12:Composio qumica de escria do fornoeltricoaarco (EAF). Fonte:The Casting Development Centre, 1999.28 TabelaIII.13:Cargadeentradaesadadofornoainduo.Fonte:IntegradPollution Prevention and Control, 2004.............................................................................................29 Tabela III.14: Composio tpica da escria do forno a induo. Fonte: Newmann, 94.....29 TabelaIII.15:Cargadeentradaesadadofornorotativo.Fonte:IntegradPollution Prevention and Control, 2004.............................................................................................29 Tabela III.16: Composio qumica dos ps do forno rotativo em fuso de ferrosos. Fonte: Carnicer Alfonso, 2001.......................................................................................................30 TabelaIII.17:Escolhastcnicasdeequipamentosdefusoparaferrofundido.Fonte: TWG, 2002..........................................................................................................................33 TabelaIII.18:Preo do ferro fundido:Carga metlica + energia. Fonte:Integrad Pollution Prevention and Control, 2004.............................................................................................34 10 TabelaIII.19:Comparaodoscustosde ferro fundido lquido Jun/2003.Produo em massa 10 t/h. Fonte: Integrad Pollution Prevention and Control, 2004...........................35 TabelaIII.20:Preodeferrofundidonodular:Cargametlica+energia.Fonte:Integrad Pollution Prevention and Control, 2004..............................................................................36 TabelaIII.21:Dadosdecustode umaempresa parasubstituiodeumcubilexistente por um rotativo ou forno de induo; dados da Espanha, 1997 1998. Fonte: TWG, 2002. ............................................................................................................................................37 TabelaIII.22:Alternativasdereduoderesduosdeumprocessodefundio.Fonte: Revista fundio e servios, julho/2002..............................................................................44 TabelaIII.23:Hierarquiadegerenciamentoambiental.Fonte:EnvironmentalPollution Prevention Projecl Training Manual, 1995...47 TabelaIII.24:ImportantesLeisAmbientaisqueInfluenciamaIndstriadeFundio Americana.Fonte:EnvironmentalComplianceintheFoundryIndustry,Energetics,Inc., June 1995.54 TabelaIII.25:ImportantesBarreirasdeTecnologiaAmbiental.Fonte:Environmental Compliance in the Foundry Industry, Energetics, Inc., June 199555 TabelaIII.26:Campodeaplicaodediferentessistemasderegeneraodeareia simples. Fonte: IHOBE, 1998.............................................................................................61 TabelaIII.27:Campodeaplicaodediferentessistemasderegeneraoparaareias misturadas. Fonte: IHOBE, 1998........................................................................................62 Tabela III.28: Custo benefcio de recuperao de areia. Dados do Reino Unido, 1995.....64 TabelaIII.29:Tratamentonecessrioepossvellimitaoparareutilizaoexternade resduos slidos. Fonte: The Casting Development Centre, 1999.71 11 Tabela III.30: Reutilizao externa aplicada para vrios resduos slidos de fundio. Fonte: The Castings Development Centre, 1999..72 TabelaIII.31:Custosoperacionaisdefornocubildeventofriocomesemqueimade oxignio. Fonte: Godinot and Ressent, 2002.74 TabelaIII.32:Algunsexemplosdereciclageminternaeexternaderesduosslidosde fundio. Fonte: Moraes, 2002...........................................................................................78 Tabela V.33: Questionrios enviados s indstrias de fundio e retornos.......................81 Tabela V.34 Tcnicas/processos verificados nas indstrias de fundio nacionais (%)....90 Tabela V.35Tipos de areia utilizados na moldagem e macharia .....................................91 Resumo AindstriadefundionoBrasiltemumaimportanteparticipaonoprocessode desenvolvimento do pas. um segmento da economia com significativo potencial quanto massa trabalhadora e o faturamento auferido. Assimcomoasdemaisindstrias,afundiotransformamatriasprimasembens diversoseteissociedade,processoque,muitasvezes,podeviracausardanos irreversveis aos ecossistemas. Aindstriade fundio brasileira umagrande geradora deresduos,principalmentenoqueconcerneaareia,tornando-seesteumgrande problema parao Brasil. Diantedessasituao,estetrabalhoprocurourealizarumlevantamentodoestadoda arte no que se refere ao gerenciamento ambiental nas industrias brasileiras de fundio. Assimforamconsideradososresduosgeradosbemcomoasviasdereutilizao, visando apresentar alternativas deminimizao de sua descarga em aterros sanitrios e degradao do meio ambiente. [E1] Comentrio:no necessrio colocar referncias no resumo 12 Procurou-seainda,descreverasituaodasempresasinstaladasemoutrospases quanto utilizao final dosrejeitos oriundos do processo de fundio, a fimde oferecer caminhos possveis para as fundies brasileiras. Osresultadosencontradosnaaplicaodoquestionrionasindstriasdefundies nacionaisnosrevelamqueoinvestimentonasquestesambientaismnimo.Quando esteinvestimentoexiste,normalmentemotivadopelanecessidadedeadequaovia fiscalizao.Aomesmotempo,asindstriassedizempreocupadascomasituao ambiental,justificandoanoimplementaodemedidasemfacesdificuldades financeiras. Abstract ThefoundryindustryinBrazilplaysanimportantroleinthedevelopingprocessofthe country. It constitutes a part of the countrys economy with significant turnover and working mass potential. Foundries,likeanyotherindustries,transformrawmaterialsintocommercialgoods required by society. Often, during theseprocesses, considerablesevere damages can be imposed upon the natural ecosystems. TheBrazilianfoundryindustryhas,tonow,becomeagreatsolid wastegeneratormainly sand products whose management has turned out to be a problem of great concern to the country. Hence the purpose of the present work aimed at collecting data regarding the State of the ArtasfarastheenvironmentalmanagementintheBrazilianfoundryindustryis 13 concerned. Thus, waste generation and reutilization avenues were studied in order to find out real backfill discharge possibilities looking to minimize environmental degradation. Well-knowabroadfoundrieswerealsostudiedduringthisworkinordertodetermine whether transfer of environmental management technologies maw be a feasible task. Theresults of data collectionapplied toBrazilian foundries reveal very small investments inenvironmentalissuesandtheseexistmainlyduetolawadjustingneeds.Atthesame time, foundry industries, althoughsensible to thismatter, tendto justify lack of action due to financial difficulties. 14 Captulo 1: Introduo Comaconscientizaocrescenteemtodoomundoemrelaopreservaodomeio ambiente,asempresasestodescobrindoque,almdanecessidadedeatendimento expressolegislao,osbenefciosalcanadospelasorganizaessuperamoscustos envolvidos a mdio ou longo prazo. Entreosbenefciospodemoscitarareduodasmultasaplicadaspelosrgos ambientais, a satisfao da comunidade e conseqente melhoria de imagem da empresa com o ganho verificado na qualidade de vida dos funcionrios e circunvizinhos (Andrade, Gilberto Martins et al, 1998). Sooshabitantesdeuma cidade,partesvivasdessesubsistemaplanetrio,os maiores interessadosnamanutenodaqualidadedevidaemseumunicpio(Figueira,Maria Eugnia Minelli et al, 1998). Oartigo225daatualConstituioFederalestabelecequetodostmdireitoaomeio ambienteecologicamenteequilibrado,isto,vivernumambientesadioqueproporcione qualidadedevidadigna.Paragarantiraintegridadedessedireito,necessriosefaz tutelarosrecursosambientais,taiscomooar,agua,osolo,osubsolo,etc(Almeida Geraldes, 2002). NoBrasil,oproblemadadegradaodomeioambiente,daquantidadeedaqualidade dos resduosgerados afetado pela falta de conscientizao da gravidade do problema, acrescidodofenmenodaglobalizao,quetrataproblemasdecunholocaiscomose fossemmundiaisnatentativadeaplicarapasesemdesenvolvimento,cdigosque pretensamente regeriam indstrias de nvel mundial. O grande problema da uniformizao dessasregulamentaesadisparidadequeexisteentreospasesdesenvolvidose aquelesemdesenvolvimento.Torna-secomplexaaaplicaodasmesmasleisemseu contextooriginal nos pases como um todo,sem queexistam consideraes especficas, quanto s capacidades de implementao destes, inclusive no aspecto financeiro. [E2] Comentrio: No encontrei esta referncia na lista 15 Asnormas que estabelecem os padres de emisso de poluentes no Brasil tendem ase tornartorgidasquantoseuropiasounorteamericanas(Souza, Hellen,abril1998), trazendo para a indstria, alm da questo social, a questo da legislao a ser cumprida. Entretanto,aomesmotempoemqueissoseapresentacomoumaameaa,dadaa dificuldadedaimplantaoporpartedasempresasnacionais,umoutroladodeveser levado em conta. o aspecto da oportunidade de sair na frente de concorrentes diversos, tais como os vizinhos do Mercosul e/ou os pases da Europa, sia e da Amrica do Norte. Mesmocomanecessidadedeinvestimento,oquepodeserconsideradoumfatorde difcilsoluoexistemcomofacilitadores,aboacapacidadetcnicadasempresas brasileiras,asescolasdeformaoprofissionalparasuprirapossvelcarnciadamo-de-obra(comoexemplo,o SENAI/CETEF-MG, consideradoamelhorescoladefundio da Amrica Latina), as fontes de investimento financeiras disponveis para a situao em questo(BNDES/BancoNacionaldeDesenvolvimentoEconmicoeSocial, FINEP/FinanciadoradeEstudoseProjetos,etc)eariquezaegenerosidadedosolo brasileiro. Agravidadedasituaonasindstriasbrasileirascomrelaosquestesambientais, noserestringequantidadedoresduogeradopelasmesmas,mastambm composio deste descarte. Aindstriadefundiobrasileiranodiferedestequadro,sendotambmumageradora deresduosquandoinstadaacontribuircomoprogressocitadoacima.Diversas pesquisastmsidorealizadas,fornecendodadostcnicoscomoclassificaoe quantificaodosrejeitos,dadosdeproduoecustosdedescartedosresduos, trazendo informaes de grande valia para o setor de fundio. Na indstria de fundio, o Brasil produz anualmente cerca de 2 milhes de toneladas de areiadescartadanoprocesso(EsnederJnior,2001).Aareiadefundio,depoisde utilizada no processo de fundio fica contaminada por metais pesados, principalmente o cobreeochumbo,eporfenisoriginadosdasresinasempregadasnasuaagregao. Alm daareia,muitosoutrosresduossogerados,e muitosdeles,ainda colocados em [E3] Comentrio: ?? As normas que estabelecem [E4] Comentrio: Acho que no existe esta palavra favor conferir [E5] Comentrio: composio ? 16 aterros sanitrios, adiando a soluo do problema. No Brasil, quase todo o excedente da areia disposto em aterros sanitrios (Mariotto, 2001). SabendoqueamaioriadasempresasdeFundionoBrasilutilizaareiaemseus processos de produo (SIFUMG, 2003), de extrema preocupao a situao ambiental noquesereferedegradaodanaturezanaextraodaareianova,bemcomo,da deposiodessaareia,hajavista,odescarteematerrosdeumatoneladadeareia residual para cada tonelada de areia nova extrada. Diantedessequadro,sabemosquetrabalhostmsidorealizadosparaencontrar alternativas de regenerao e reciclagem desses resduos, visando diminuir o impacto no meioambiente.Noentanto,poucassoaspesquisasencontradasquedeforma compilada, apresentam como as fundies tm gerenciado seus resduos e tambm como essaquestotratadapelasfundiesinternacionais,dificultandooplanejamentode aesconjuntas,quepoderiamserinteressantesparaosetor.Osestudosfeitosno apresentam dados sistematizados sobre a situao das empresas de fundio. Ao mesmo tempo,torna-senecessriooconhecimentodessasinformaesparaqueasempresas comparem e, se necessrio, revejam a forma de atuar e de tratar os resduos gerados em seus processos. Essa pesquisa vem ao encontro dessa necessidade como instrumento de auxlio ao setor de fundio. 17 Captulo 2: Objetivos OobjetivodestetrabalhooLevantamentodoestadodaArtenoquesereferea Gerenciamento Ambiental da indstria de fundio Brasileira. Especificamente, o presente estudo envolve o gerenciamento dos resduos nas empresas de fundio Brasileiras e nas empresasde fundio estrangeiras, estabelece uma comparaoentreessesprocessos de gerenciamento e apresenta alternativas de minimizao de resduos nas indstrias de fundio do Brasil. 18 Captulo 3: Reviso Bibliogrfica 3.1 A Indstria de Fundio Brasileira 3.1.1 Dados Gerais da Indstria de Fundio Tem-se no mundo em torno de vinte e oito mil fundies instaladas, sendo que a metade delas est na China e na ndia e so responsveis por um quarto da produo mundial de fundidos. Verifica-se que umaindstria em que seobserva uma reduode atividades nos pases desenvolvidos e um aumento nos emergentes, muito em funo das restries ambientaisedadisponibilidadedamodeobrainteressadanaatividadeeainda,pela abundncia de matria prima nesses pases (Fonseca e Souza, 2002). Aindstriadefundiobrasileiraocupaumaposiodedestaquenaproduoda indstrianacionalcomaproximadamente1100empresasinstaladas,empregandocerca de43.000trabalhadoresecomfaturamentode2,3bilhesdedlaresporano(ABIFA, 2001 e IBGE, 2002). Aproduonacionaldefundidosem2000foide1,8milhesdetoneladas,conforme podemos observar na Tabela III.1, o que posicionou o Brasil como nono produtor mundial, tendocomomaiorprodutornosetor,osEstadosUnidos(ModernCasting,2001).De maneira geral, a produo nacional tem apresentado perodos de instabilidade. Tabela III.1: Evoluo da produo de fundidos no Brasil (1000 t/ano) - 1978-2002 AnoProduoAnoProduoAnoProduoAnoProduoAnoProduo 19781.50819831.08019881.72819931.48519981.572 19791.64119841.43619891.67419941.78419991.574 19801.78919851.58519901.45319951.61020001.811 19811.40419861.83419911.36519961.57520011.761 19821.24919871.61219921.18319971.6582002*1.850* Fonte: ABIFA (2002) *Valor estimado 19 Estima-se, segundo a ABIFA, uma evoluo produtiva no final de 2002, em conseqncia dofavorecimentodoregimecambialedobomdesempenhodomercadode tratores.DadosdaABIFAindicamqueentre90a95%dasfundiesbrasileirassode pequeno e mdio porte, sendo o mtodo predominante o de fundio em areia, com forno eltricooucubil.Comissoconclui-sequedeverhaverumaumentonoconsumode matriasprimascomo,porexemplo,aareiaecoque,almdoconsumodeenergia eltrica para atender a demanda prevista de produo. Aproduodaindstriadefundiobrasileiradestina-seem50%paraaindstria automobilstica,tendocomissoumaboaperspectiva,eainda,tendoquefazer investimentosparaatenderademandainternaporfundidos(DeDeus,2001).Coma possibilidadedeexpansodomercadointernoatravsdainstalaodemontadorasde automveis no Brasil, oriundas da Europa, sia e Estados Unidos, o pas poder ter uma franca expanso no setor. Para isso dever ocorrer a ampliao nessa rea num perodo mdio de tempo. NaTabelaIII.2,podemosverificaroresultadodeinvestimentosrealizadosnosetorde fundioemprocessosdemecanizao/automaoetreinamentodemo-de-obra. possvelvisualizarumaevoluogradativadondicedeprodutividade.Osganhosde produtividadeforamobtidosdevidoaosinvestimentosemautomao.Atualmente, estima-sequeasempresasnacionaisestejamtrabalhandocom75%dacapacidade instalada (SIFUMG, 2003). Tabela III.2: Evoluo da produtividade no setor de fundio (t/homem/ano) -90-01 AnoProdutividadeAnoProdutividade 199020,3199635,3 199123,4199737,5 199222,6199837,2 199328,5199941,2 199433,1200044,6 199530,7200141,0 Fonte: ABIFA (2002) [E6] Comentrio: Acho que isto est sobrando [E7] Comentrio: a produo ......perspectiva de produo ?? 20 Apesardosganhosemconseqnciadosinvestimentosemautomao,importante frisar que quanto maior a capacitao dos trabalhadores, maiores sero as possibilidades do aumento da produtividade. Esta situao aparentemente lgica deve ser analisada e registrada dada a formao dos trabalhadoresdaindstriadefundionoEstadodeMinasGerais.Comumpercentual significativo de 31,4% da produo de fundidos da indstria nacional em 2002 e segundo colocadonaproduonacionalem2003,segundodadosdaABIFA,MinasGeraispode seranalisadocomoumaamostrarepresentativadasituaonoPasemtermosde formaoacadmica.NaFigura3.1podemosverificarograudeescolaridadedos trabalhadores da indstria de Minas Gerais, onde se observa um baixo nvel de formao (EM: Ensino Mdio; EF: Ensino Fundamental). Namaioriadasempresas(pequenoemdioporte)existeapredominnciadocapital nacional.Acaractersticaprincipalousointensivodemo-de-obraematriasprimas cem por cento nacionais, o que lhes confere uma independncia do mercado externo (De Deus,2001).Estereconhecimentodeusodamo-de-obraematriaprimanacionalse torna relevante no que diz respeito a balana comercial do Pas. Figura 3.1: As empresas de fundies mineiras em termos de grau de escolaridade dosfuncionrios(%).Fonte:IEL/MG-GETECGernciadeEstudoseProjetos Tecnolgicos 1,8845,4523,0810,1614,51,642,760,520 10 20 30 40 50AnalfabetoEF incompletoEF completoEM incompletoEM completoSuperior incompletoSuperior completo 21 Avantagemdosetoremdependerpoucodeinsumosinternacionais,associadaa desvalorizaocambial,temviabilizadoepotencializadoaexportao.NaTabelaIII.3 podemos ver que em 1990 o setor exportou um montante de 149 mil toneladas e em 1999 asexportaesatingiram249miltoneladas.Apesardaquedanoanode2001, ocasionadaemgrandepartepelacriseenergtica,asexportaestendemaser ampliadas nos anos seguintes, superando os valores obtidos em 2000 (SIFUMG, 2003). Tabela III.3: Evoluo das exportaes de fundidos (em 1000 t) 1990-2001 Fonte: ABIFA- 2002 Esta evoluo da produtividade e da exportao de fundidos um fator a ser considerado como de grande importncia para o setor de fundio. Este desempenho favorvel tende apermaneceremcrescimentoconstantedadaaestreitarelaodosetorcomo desenvolvimentodemaneirageral,ondeasdiversasindstriasemontadorasde automveis utilizam cada vez mais os produtos da indstria de fundio. No entanto, dada acrescenteexigncianotocantesquesteslegaispelaindstriainternacional,as empresasdefundiodoBrasilcorrerosriosriscoscasonoseadaptems necessidadeseimposiestrabalhistaseambientaisnacionaiseinternacionaisde mercado. Ao mesmo tempo, a ameaa imposta pelo mercado globalizado e a exigncia do mesmo, podevirasetornarumaoportunidadededestaqueeafirmaodaqualidadedos fundidosnacionais.CientesdarigorosalegislaonoBrasil,asempresasque conseguirem regularizar e atender os requisitos dessas normas, no tero problemas em atenderaosquesitoslegaisinternacionaisquevenhamseapresentarnomomentodas AnoExportaoAnoExportao 19901491996220 19911461997234 19921341998255 19931561999249 19941812000274 19952032001238 22 negociaes,fazendocomqueaindstrianacionalsejareconhecidacomoaquelaque respondescondiesdetrabalhofavorveisaosoperriosequevaiaoencontroda concepo de desenvolvimento sustentvel e equilibrado. importantequeasindstriasdefundionacional,ossindicatoseoutrasinstituies queasrepresentam,estabeleamestratgiasdecapacitaoereciclagemaos trabalhadoresdarea.Apropostacolocadaseevidenciapelobaixonveldeformao verificadonaFigura3.1easnecessidadesdeatuaoambientalmentesustentveldas empresas, comvistas sobrevivncia das mesmasno mercado nacional e internacional. Estestreinamentosquesistematicamentevenhamocorrer,sejamnareaambiental, tecnolgica ou outra pertinente, ter o alcance dos resultados previstos, quanto maior for acapacidadecognitivadosparticipantes,impactandotambm,deformadireta,a eficincia e eficcia dos produtos e servios gerados nas indstrias de fundio. AFigura3.2apresentaasfontesdeinformaopararealizarestratgiasde desenvolvimentotecnolgiconasindstriasdefundiodeMinasGerais.Segundoo SindicatodasIndstriasdeFundiodeMinasGerais(SIFUMG),emdiagnstico publicadoem2003,osresultadosdesteGrficososemelhantesaoverificadoparaas indstriasnacionaisemtrabalhodesenvolvidopelaFINEP(2002),oquedemonstraa coerncia do empresariado mineiro em mbito nacional. ConformeoDiagnsticodasIndstriasdeFundionoEstadodeMinasGerais, publicado em 2003, este grfico evidencia os desafios do desenvolvimento das empresas, levando-seemconta,principalmente,aimportnciadadasfontesdeinformaoda prpriaempresaemcontrastecomabaixaqualificaoprofissionaldeseus colaboradores, conforme visto na Figura 3.1. AsdificuldadescitadaspelasindstriasdeMinasGeraisparaimplementaodas estratgiasdedesenvolvimentotecnolgico,sosemelhantessenfrentadaspela indstria nos diversos setores nacionais (Diagnstico SIFUMG, 2003 e FINEP et al, 2002). NaFigura3.3podemosanalisarasdificuldadesapresentadaspelasempresaseinferir, conformeregistradonoGrfico,queabaixaqualificaoprofissionaldostrabalhadores estdiretamenteligadasdificuldadescitadas.Afaltadepessoalqualificado,colocada 23 comoterceiroitemquemaisimpedeodesenvolvimento,interfereintrinsecamentena questo de mudana de cultura da empresa, um dos obstculos citados na pesquisa. Figura3.2:Fontesdeinformaoeconhecimento(indicador*)dasempresasde fundiesmineiras.Fonte:DiagnsticodasIndstriasdeFundionoEstadodeMinas Gerais, 2003. A defasagem tecnolgica tambm um fator de estreita e forte relao com a capacitao daspessoas, independentedopoderde investimentosdaempresanareatecnolgica. Poismesmo que aempresa tenha aportes financeiros para tal, oqueno evidenciado na pesquisa, a equipe dos profissionais no conseguiria acompanhar a complexidade dos novosedispendiosos equipamentos.Hojesetrabalha com programas desimulao nas grandesempresasdemaneirageral.Sendoasindstriasdefundionacionalemsua maioria de pequeno e mdio porte, as dificuldades encontradas pela mesma na aquisio dessatecnologia, bem comodo aportede conhecimentodamesma tambm so fatores preponderantesecomplicadoresnodesenvolvimentotecnolgico.Estesprogramasso daordemdemilharesdedlares,sendoinvivelaapropriaodestes,inclusivecoma faltadeapoiogovernamentaltambmcitadanapesquisaeocupandoinclusiveamaior dificuldade entre todas apresentadas. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90ClientesFontes da empresaFornecedoresIEL, SEBRAE, SENAI, SindicatosInternetConcorrentesFeirasPublicaes especializadasEmpresas do mesmo grupoEmpresas de ConsultoriaUniversidadesInstitutos pblicos e privadosOutros 24 Figura 3.3: Dificuldades encontradas pelas empresas mineiras de fundio p/ se desenvolver ( % ) Fonte: SIFUMG - Diagnstico das Indstrias de Fundio no Estado de Minas Gerais, 200377,2769,0949,0938,1837,2730,9127,2727,2722,7312,737,270 10 20 30 40 50 60 70 80Falta de apoio governamentalFalta de pessoal qualificadoDificuldade de formar parceriasDificuldade de mudar cultura da empresaDificuldades de vendaFalta de estrutura organizacionalFalta de qualidade do produto25 Muitasdificuldadespoderiamseramenizadassehouvesseumaforteparceriaentreas empresasouseaorganizaosindical,industrialououtraqueasrepresente, conseguisse estratgias de trabalho em conjunto onde a associao das mesmas poderia torn-las mais competitivas e rentveis no mercado de fundidos. Afaltadeapoiogovernamentalcolocadacomomaiorobstculonoprocessode desenvolvimentopodeserentendidanoapenasnasquestesdeincentivosfiscaise tributos, bem como podem ser estendidos na pssima qualidade da malha viria do pas e nabaixaofertadeinfra-estruturaporturia,almdoseucustoaltssimo(JR,Sergio TeixeiraeNelyCaixeta,2004),tornandomaisonerosooprocessologsticono escoamento da produo. 3.1.2 O Processo de Fundio Fundiooprocessodefabricaoquerepresentaocaminhomaiscurtoentrea matria-prima metlica e as peas acabadas em condies de utilizao. Oprocessodefundioconsiste,essencialmente,emenchercommetallquidoa cavidadedeummoldecujasdimenseseformascorrespondemsdaspeasaserem obtidas.Apsasolidificaoeresfriamentodometal,obtm-seaspeascomformase dimenses, geralmente, quase definitivas. Pode-sedizerquenoprocessodefundiotem-se,entreamatria-primaslidaeo produtoacabado,apenasasetapasdefusoesolidificao,enquantoquenosdemais processosdefabricaodepeasmetlicas-laminao,forjamento,estampageme trefilao-tm-se,entreamatria-primaeoproduto,almdasetapasdefusoe solidificao, uma deformao plstica por tratamento mecnico (SENAI, 1987). A produo de fundidos um processo muito verstil, uma vez que possibilita aproduo depeascompesoseformasosmaisvariadoseaobtenodepropriedades especficas,taiscomoboaresistnciamecnicaefsico-qumica,boacapacidadede amortecimento de vibraes eboa usinabilidade. Aliando-se os numerosos processos de 26 fundioexistentessinmerasligasmetalrgicasqueseaplicamapeasfundidas, conseguem-sesoluesparaagrandemaioriadosproblemasrelacionadosproduo das mesmas, para praticamente qualquer tipo de aplicao (Fonseca e Souza, 2001). Existem vrios processos de obteno de uma pea fundida, sendo que os mais utilizados so a fundio em areia e a fundio em coquilha (molde metlico). A fundio em areia amaisutilizada,sendoque consistenaobtenodapeaa partirdeummolde(forma) fabricado em areia, onde suas etapas sero descritas a seguir. Na fundio em coquilha, o molde (forma) para a obteno da pea fundida feito em metal, normalmente o ao. A fundio em areia pode ser subdividida em: fundio em areia a verde; fundioemareiacomligantesqumicos,tambmconhecidocomo fundio emareias especiais. fundio em areia seca. Paraqualquerumdostrsprocessosemareiaomolde(ouforma)utilizadosomente umavez,sendogerado,portanto,umaquantidademuitograndederesduoacada fabricaodelotedepea.Nocasodomoldemetlico,esteutilizadomuitasvezes, sendo,portanto, adaptadoparafundies com fabricaoem mdiasou grandessries, casosemquesejustificaoinvestimentofinanceiro,poisafabricaodosmoldes metlicos representa um alto custo. NaFigura3.4,apresentadoumprocessodeumatpicafundiodeferro,desdea inserodamatriaprimaataexpediodosprodutosfundidos.Sodiversasas possibilidades de poluio neste percurso, desde a entrada do material bsico at a sada doprodutoacabado.Podemosteraemissodegaseseparticuladosemitidospela queimadosfornoseosparticuladosdeareiaemvriasfasesdoprocesso.Todaesta areiaperdidadeveservistacomodesperdciodematriaprimaerecursos,bemcomo, possibilidades de contaminao do ambiente. [E8] Comentrio: se justifica?? 27 Figura 3.4: Potencial de poluio de uma tpica fundio de ferro. Fonte: US/EPA A fundio em areia apresenta um nvel maior de itens de descarte e ser abordada nesta pesquisa.Aobtenodeumapeafundida,nesseprocesso,constadevriasetapase so descritas, de uma forma simplificada, da seguinte maneira (Fonseca e Souza, 2001): 1)Elaboraodoprojetodefundio,quedeveserfeitoapartirdodesenho mecnicodapeaededadosdasuautilizao.Soanalisadasquestesrelativassrie (quantidade e prazo de entregadas peas),do acabamento superficial e dotipo de liga,dentreoutrasvariveis.Nesteprojetoestincludaadeterminaodosistemade alimentaoqueconsta demassalotes(reservasdemetal lquido) ligadossregiesda pea que se solidificam por ltimo. Esses massalotes suprem a pea com metal durante a contraolquidaedesolidificao.projetadotambmosistemadeenchimentoda pea, que so os canais responsveis pela conduo do metal at a cavidade do molde. [E9] Comentrio: Includa?? 28 2)Confecodemodelocomaformadapea,pormcomasdimensesacrescidasdacontrao,previamenteestabelecida,devidoaoresfriamentonoestado lquido,nasolidificaoenoestadoslido.Soconfeccionadasaindaascaixasde machos(quedaroaformainternadapea)eoutroselementosnecessrios preparao do molde. 3) Moldagem daspeasemareia,que ummaterialrefratrio capaz desuportar asaltastemperaturasdevazamentodometallquido.Obtm-seomoldeextraindo-seo modelo daareia. As partes internas ereentrncias das peas so obtidaspelosmachos, quesocolocadosdentrodomoldeantesdoseufechamento,nocasodosmoldesem areia. Aps o fechamento, o molde est pronto para receber o metal lquido.4)Paralelamenteexecuodomolde,tem-seaelaboraodaligametlica utilizando-se fornos com fontes de energia como eletricidade (arco, plasma ou induo) e combustveis fsseis (leo, coque, ou gs). 5) Vazamento do metal no molde utilizando-se panelas (recipientes) revestidas de material refratrio e equipadas com dispositivos que controlam avazo do metal. Aps o vazamento, a pea se solidifica dentro do molde. 6) Desmoldagem das peas, que consta de extrao da pea de dentro do molde. 7)Acabamento(cortedoscanais,rebarbaoelimpeza)eusinagem,se necessrio. 8) Tratamento trmico, quando for o caso. A Figura 3.5 mostra o processo de obteno de uma pea fundida no processo descrito. A figurarepresentamoldagemmanual,ondeomoldeconfeccionadoporumoumais operrios,sendotalprocessobastanteutilizadoemfundiesdepequenoporte.A moldagempodesertambmmecanizadaouautomatizada,dependendodoporteda fundio. O processo descrito na Figura 3.5 inicia-se com a anlise do desenho da pea acabada e suasdimenses.Apartirdele,projeta-seomodeloeacaixademacho,comofoi anteriormente descrito. Com o modelo e a caixa de moldar, inicia-se a moldagem da pea, pressionando-se areia em volta do modeloatravs de socagem de camadas sucessivas. necessriaaconfecodeduascaixas-ainferioreasuperior.Confecciona-se primeiramenteacaixainferiore,depois,acaixasuperior.Nacaixainferior,coloca-seo 29 modelo,enasuperior,soposicionadososmodelosdoselementosdossistemasde enchimento(modelodocanaldedescida,distribuioeataque).Asduascaixasso separadasparapermitiraextraodomodelo.Extraindo-seomodelo,obtm-seuma cavidadenomolde.Paralelamenteconfecodomoldefeitoomachoatravsda socagem deareianacaixade macho. Essetambmextradoeposicionadodentrodo moldecomoobjetivodeobteraformainternadapea.Apsacolocaodomacho,a caixa superior posicionadasobre a inferior, fazendo o fechamento do molde. O macho e o molde no so necessariamente fabricados no mesmo tipo de areia. Figura3.5Esquemadoprocessodeobtenodepeafundidautilizandomolde em areia. Fonte: (SENAI, 1987) O molde transportado para a rea de vazamento, onde a cavidade ser preenchida com metal lquido.A preparaodeste metalrequerumatcnica metalrgicaapropriadapara cadatipodeliga.Apsovazamento,ometalsesolidificaeresfria,sendofeita,em seguida,adesmoldagem,ouseja,aseparaodaareiadapea.Apeadesmoldada apresenta partes salientes como massalotes, canais de enchimento e rebarbas formadas [E10] Comentrio: Esta figura deve ser colocada na horizontal em pgina paisagem 30 na superfcie de separao das caixas. As partes salientes so retiradas atravs de corte erebarbao.Apstaisoperaes,faz-sealimpezadapeacomjatosdeareiaou granalhadeaoeencaminha-seapeaparausinagem,quandonecessrio(Fonseca e Souza, 2001). Apeaenviadaparaaexpedioeaareiaprovenientedosmoldespodeser direcionada para: 1)seforareiaaglomeradacomargila,podeseremquasesuatotalidaderegeneradae retornarparaocircuito,apsasuapreparao,queconstadeadiodeguaenova quantidadedebentonita(aglomerante).Osfinosdessaareiasorecolhidoseso acumulados na prpria fundio e depois so levados para algum aterro sanitrio. 2)seforareiaaglomeradacomligantesqumicos,estapodesertambmregenerada, masporprocessosmaiselaboradosedispendiosos,oqueostornainviveispara algumas empresas. 3.1.3 A Indstria de Fundio e as Leis Ambientais Aexigncialegaldeumaatividadeprodutivaquantosrequisitosambientais,tm-se mostradocadavezmaisrestritivanosaspectosreferentessemisses,efluentese resduos gerados pela produo. OprincpiobsicodepreservaoambientalestexpressonaConstituioFederaldo Brasil, tal como segue: Artigo 225 da Constituio Federal do Brasil Todostmdireitoaomeioambienteecologicamenteequilibrado,bemdeuso comum do povo e essencial sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Pblico e coletividade o dever de defend-lo para a presente e as futuras geraes. Nossa legislao ambiental est entre as mais avanadas do mundo. So leis que afetam as atividades econmicas do pas e o dia a dia de cada cidado brasileiro. Entretanto so poucoconhecidaspelograndepblicoe,talvezporisso,poucoaplicadas.Segundo [E11] Comentrio: ?? Prrequisitos.... limitaes ?? restries..... [E12] Comentrio: na Constituio ... 31 FreddyGroszek/2004,secompararmosaslegislaesbrasileiraefrancesa,no encontraramosgrandesdiferenas.Tantoalegislaobrasileiraquantoaeuropiatm osprincpiosdaresponsabilidade,quedogeradorderesduos.NaEuropa- notadamente na Frana - e no Brasil, o gerador tem a responsabilidade, por exemplo, de escolherumcentrodetratamentoquesejalegalizadoeadequadoambientalmente, ficando essa escolha sob a sua responsabilidade e tambm de escolher um transportador que seja credenciado. Emtodoomundo,estasexignciasenormastm-setornadoumgrandepropulsorde mudanasnasorganizaes,paraqueestasvenhamatendersimplicaesimpostas pelos rgos normativos e fiscalizadores, alm das exigncias dos clientes, fornecedores e comunidade vizinha, os chamados stakeholders. Umexemplo dessa mudana efatormotivadornoBrasil, foiaaprovaodaLei Federal 9605 de Crimes Ambientais, sancionada em fevereiro de 1998, entrando em vigor no ms demarodomesmoano.Estalei,talcomoasoutrasquetratamdomesmoassunto, buscacompatibilizarasatividadesprodutivascomasdeaspectoambiental,segundoo princpiodedesenvolvimentosustentvel.Estaleiestabeleceainda,sriaspenalidades, tais como, multas que podem chegar a 50 milhes de reais e penas de at cinco anos de prisoparaoscausadoresdedanosaomeioambiente,quepodemainda,terseus registros cancelados e sofrer restries obteno de incentivos fiscais e financiamentos atravs de programas oficiais. Uma outra ateno deve ser dada ao que estabelece a Lei 6938/81, que estabelece sobre a Poltica Nacional do Meio Ambiente, no que concerne algum dos seus objetivos: difuso de tecnologias de manejo do meio ambiente, divulgao de dados einformaesambientaiseformaodeumaconscinciapblicasobrea necessidade de preservao da qualidade ambiental e do equilbrio ecolgico; preservaoerestauraodosrecursosambientaiscomvistassua utilizao racional e disponibilidade permanente, concorrendo para manuteno do equilbrio ecolgico propcio vida; 32 imposio,aopoluidoreaopredador,daobrigaoderecuperare/ou indenizarosdanoscausadose,aousurio,dacontribuiopelautilizaode recursos ambientais com fins econmicos. Aleiestadual997/76,vigentenoEstadodeSoPaulo,considerapoluiodomeio ambiente apresena de toda e qualquer forma de matria ou energia, com intensidade, em quantidade, concentrao ou caractersticas que tornam ou possam tornar as guas, o soloouoarimprprios,nocivosouofensivossade,inconvenientesaobemestar pblico,danososfaunaeflora,prejudiciaissegurana,aousoegozoda propriedadeesatividadesnormaisdacomunidade.combasenestaleienas consideraes dela derivadas que a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB),agnciaambientalpaulistaqueservederefernciaparatodooBrasil, estabeleceuseusprocedimentosparaconcessodelicenaparainstalaoe funcionamentodeindstriaspotencialmentepoluidoras,comoasdefundio(Souza, Hellen, 1998). Osistema de licenciamento implantado naCompanhia tem como principal objetivo o controle preventivo de fontes de poluio ambiental. NoEstadodeMinasGerais,asaesdosrgosfiscalizadoresnasindstriasde fundiotmpautadoseustrabalhosmaisvoltadosparaoapoionaresoluodos problemasdepoluioverificados,doquenacondiodefiscalizaocomvistas puniodeimediato.Exemplorecentedestasituao,foioTermodeAjustamentode CondutacelebradoentreoMinistrioPblicodeMinasGeraiseasIndstrias MetalrgicasdeumacidadedoCentroOestedeMinasGerais,comaproximadamente 25% das indstrias de fundio do Estado localizadas neste municpio. OTermodeAjustamentoconsideraapossibilidadededanosambientaisparageraes futuras,casonosejamefetivadasobrasligadassindstriasdaregio.Considera, ainda,quetodocidadotemdireitoaumambientelivredetodaequalquerformade poluio, que dever do poder pblico e da coletividade a defesa e preservao do meio ambiente, que a situao do gerenciamento dos resduos slidos tem se agravado com o surgimentode lixes equeo Conselho Estadualde Poltica Ambiental (COPAM) editou aDeliberaoNormativan52/2001,visandominimizaodosimpactossanitriose ambientais causados peloslixes. Dentreoutras consideraes, acorda entre as partes [E13] Comentrio: autor 33 ocompromissodasindstriasmetalrgicasemassumirobrigaesjuntoaFundao Estadual do Meio Ambiente (FEAM) com prazos de execuo estipulados e aceitos pelos compromissrios. Asobrigaes acordadas so,apresentaode Relatrio de Impacto Ambiental (RCA) e ProjetodeControleAmbiental(PCA),implantaodeprojetosdeguaspluviais,de esgotossanitrios,deefluenteslquidosindustriais,deefluentesatmosfricos, implantaodeaterroeoutroscompromissospertinentesssituaesanalisadas.Os prazos estipulados variam de seis a quarenta e dois meses, podendo ser ampliados caso surjam fatos inesperados e justificveis no perodo da vigncia do Termo de Ajustamento de Conduta. Aexperinciaacima pilotoentreindstriasdefundioeMinistrioPbliconoEstado. Acreditandoqueestapodeserumasadaeficazparaminimizaodosproblemasde poluioindustrialnosetor,estaprticapoderseestenderparaoutrasregiesonde existe a concentrao expressiva de empresas de fundio no Estado. Portanto,paraevitardanosaomeioambiente,custosdereparaoquepoderiamser evitados e tambm implicaes legais como os mencionados acima, importante que os fundidores-bemcomoprofissionaisdeoutrasreas-saibamidentificarasfontesde emissodepoluentesemsuasinstalaesindustriaisetenhamnoodograuderisco queelesrepresentamparaomeioambiente,demodoaoptarempelaformamais adequadaeeficientedecontrole(Souza,Hellen,1998).Estariam,ainda,atuandoem consonncia com a legislao e no de encontro mesma. Oidealseriaquenohouvessetermosdeajustamentodeconduta,casoasempresas compreendessemeresolvessemseusproblemasdepoluioseminterferncias fiscalizadoras do Estado e Municpios. Noentanto,comoasdificuldadeseconmico-financeirasmuitasvezessetornaum obstculo considervel, ou ainda, quando severifica como fator preponderante a falta de interessedasempresasnosinvestimentosnasadequaodasinstalaes,torna-se imprescindvel a celebrao dos Termosde Ajustamento de Condutanos moldes citados anteriormente. 34 3.2 Rejeitos da Indstria de Fundio e Classificao 3.2.1 Rejeitos e Formas de Controle Afundiodemetaisconsideradaumaatividadepotencialmentepoluidora,poisa transformaodosdiversosinsumosenvolvidosnoprocessoresultanaformaode resduosslidosetambmdepoluentesatmosfricos.Asfontesdepoluiodasguas pelaindstriadefundiosolavagemdepisos,mquinaseequipamentos,odescarte delavadoresdegases,derramamentodeprodutosqumicoseodescartedeguasde resfriamento.Ovolumedeefluenteslquidoslanadosemsistemasdeesgotoouem corposdgua(comorio,crregos,etc)devesercontroladoatravsdesistemasde tratamento de guas residuais (Souza, Hellen, 1998). Quantoaospoluenteslanadosnoarpelaindstriadefundio,devemsertratados levando-se em conta a melhor tecnologia possvel,conforme aviabilidade econmica da empresa.Filtrosdetecido,lavadordealtaenergiaeprecipitadoreletrosttico,so tecnologiasdecontrolesugeridaspelagernciadeaescorretivasdaCompanhiade Tecnologia de Saneamento Ambiental de So Paulo, conformepodeser visto na Tabela III.4. Dosresduosslidosgeradaspelaindstriadefundio,aareiausadaaquese apresenta em maior proporo, representando mais de 75% dos rejeitos gerados (Revista Fundio e Matrias Primas, junho/2003). Uma reviso e estudo sobre a qualidade e composio da areia de fundio, foi realizado naFinlndia.Osdadosdestetrabalhoforamcoletadosdeliteraturaedeexperincias prprias,sendomostradosnaTabelaIII.5.Osdadosapresentadosmostramqueo contedo dos compostos orgnicos e metlicos prejudiciais em areia usada de fundio normalmentebaixo.Conformeoestudo,os contedosorgnicos emetlicosprejudiciais dos compostos/elementos so maiores em areia verde se comparada com areia orgnica, com ligantesqumicos.Aareiainorgnicabasicamentemuitolimpa(Integrad Pollution Prevention and Control, 2004).[M14] Comentrio: em 35 Tabela III.4: Principais fontes de poluio presentes em fundies de metais e tecnologias de controle sugeridas Poluio do Ar AtividadeFonte PoluidoraPoluentes EmitidosMelhor Tecnologia de Controle Fundiode ferro Forno cubil Forno a arco Forno a induo Materialparticulado(xidosmetlicos e minerais) Monxido de Carbono Compostos orgnicos Dixido de enxofre xidos de nitrognio Filtro de tecido Lavador de alta energia Precipitador eletrosttico Fundiode alumnio Forno rotativo Forno revrbero Forno cadinho Materialparticulado(xidosmetlicos e sais) Compostos orgnicosMonxido de Carbono Dixido de enxofre xidos de nitrognio Filtros de tecido Precipitador eletrosttico Lavador de alta energia Fundiode bronzee lato Forno rotativo Forno revrbero Forno cadinho Forno cubil Material particulado (xidos metlicos) Monxido de Carbono Dixido de enxofre xidos de nitrognio Filtros de tecido Precipitador eletrosttico Lavador de alta energia Fundiode zinco Forno revrbero Forno cadinho Fornos de refino Material particulado (xidos metlicos) Monxido de Carbono Dixido de enxofre xidosdenitrognioCompostos orgnicos Filtros de tecido Fundiode cobre Forno revrbero Forno cadinho Conversor Forno a induo Material particulado (xidos metlicos) Monxido de Carbono Dixido de enxofre xidosdenitrognioCompostos orgnicos Filtros de tecido Fundiode chumbo Forno revrbero Forno cubil Forno rotativo Forno cadinho Material particulado (xidos metlicos) Monxido de Carbono Dixido de enxofre xidosdenitrognioCompostos orgnicos Filtros de tecido Lavador de alta energia Fonte: Gerncia de aes corretivas CETESB 36 Tabela III.5: Resultados de anlises de areais usadas de fundio.AreiaElemento/ Composto Verde (mg/kg)Orgnica (mg/kg)Inorgnica (mg/kg) Ba35 1182.4 5.5n.d Cr1.7 13.51.2 7.210 15 t/h) 0 + (>10 15 t/h) cubil Sem coque 0 + + 0 + Induo+++++++++++++++ Forno rotativo ( + ) lote ++ ++ ++ ( + ) lote ou grandes sries ++ ++ ++: tecnologicamente mais adaptado +: tecnologicamente adaptado ( + ): adaptado em alguns casos 0: no adaptado 47 Tabela III.18: Preo do ferro fundido: Carga metlica + energia. Fonte: Integrated Pollution Prevention and Control, 2004Cubil ar frioInduoForno corelessCubil ar quenteCubil sem coque Caracterstica Un Preo Euro/un Proporo Preo Euro/t Preo Euro/un Proporo Preo Euro/t Preo Euro/un Proporo Preo Euro/t Preo Euro/un Proporo Preo Euro/t Preo Euro/un Proporo Preo Euro/t Coque Eletricidade Oxignio Gs t kWh Nm3 KWh 210 0.0513 0.535 0.0296 0.145 20 2 20 30.45 1.027 1.07 0.59 0.0448 609 27.78 4.0448 609 27.28 210 0.0513 0.535 0228 0.125 128 2 60 26.25 6.57 1.07 1.37 0.0513 0.23 0.0186 165 11 500 8.46 2.53 9.30 Sub total33.1427.7827.2835.2620.29 Retorno Ferro gusa Sucata Sucata de ao (E3) Sucata de ao (E8) Sucata de ao (E1 C) t t t t t 0 185 167 101.5 0.35 0.20 0.20 0.25 0 37 33.4 25.4 0 185 101.5 99.5 0.40 0.15 0.225 0.225 0 27.75 22.83 22.39 0 200 99.5 0.50 0.10 0.40 0 20 39.80 0 101.5 96.9 0.40 0.30 0.30 0.400 30.45 29.07 0 185 167 101.5 0.35 0.25 0.15 0.25 0 46.25 25.05 25.38 Sub total95.872.9759.8059.5296.68 Grafite FeSi FeMn CaCO3 + div Esferas Kg Kg Si Kg Mn t t 0.68 0.595 12.2 8 2.7 1.148 5.44 1.60 0.58 0.70 1.13 0.79 16.7 10.6 2.6 11.69 11.98 2.05 0.80 1.13 17.92 9.39 14.34 10.61 0.68 0.59 12.2 15.8 3.2 0.0375 10.74 1.89 0.46 0.7 0.68 0.595 8.12 11.71 1.45 5.68 7.96 0.86 12.72 Sub total7.6225.7224.9513.0927.22 49 Tabela III.19: Comparao dos custos de ferro fundido lquido Jun/2003 (produo em massa: 10 t/h). Classe Ferro fundido laminado(ENGJL 250) Ferro Fundido Nodular (ENGJS 400 15) Un Mecanismo de Fuso Cubil Ar Frio Cubil Ar Quente Cubil sem Coque Forno Induo Cubil Ar Quente Cubil sem Coque Forno Induo Carga metlica95.8059.5296.6872.9749.7573.5259.80 Ferro liga + aditivos 7.6213.0927.2225.725.2724.1724.85 Energia/fludos33.1435.2620.2927.2840.1221.0727.28 Refratrio3.734.298.791.474.558.791.47 Custopessoal10.0510119.1010.42119.10 Manuteno1.553.150.160.933.150.160.93 Meio ambiente4.504.303.15.554.303.150.55 Dessulfurao10.33 Depreciao investimento 5.9214.818.898.8914.818.898.89 Euro/t Total por t/carga 162.31144.42176.78146.91142.70150.75132.97 %Perda na queima 5553553 Euro/tTotal por t/lquido 170.85152.02185.45151.45150.21158.68136.98 %% de retorno35403540505050 Euro/tTotal t/fundido262.85253.36285.31252.42300.42317.37273.96 Fonte: Integrated Pollution Prevention and Control, 2004. 50 Tabela III.20: Preo de ferro fundido nodular: Carga metlica + energia.Cubil ar quenteCubil sem coque Caracterstica UnPreo Euro/un Proporo Preo Euro/t Preo Euro/un Proporo Preo Euro/t Coque Eletricidade Oxignio Gs t kWh Nm3 KWh 210 0.0513 0.535 0.0228 0.14 140.5 4 60 29.40 7.21 2.14 1.37 0.0513 0.23 0.0186 180 11 500 9.23 2.53 9.30 Sub total40.1221.07 Retorno Ferro gusa Sucata Sucata de ao (E8) Sucata de ao (E3) t t t t t 0 99.55 0.40 0.50 0 49.75 0 199 167 101.5 0.40 0.20 0.05 0.25 0 39.8 8.35 25.38 Sub total49.7573.52 Grafite FeSi FeMn CaCO3 + div Esferas Kg Kg Si Kg Mn t t 0.68 12.2 7 0.042 4.76 0.51 0.7 0.68 12.37 4.11 8.66 2.79 12.72 Sub total5.2724.17 FONTE: Integrated Pollution Prevention and Control, 2004.51 Estes custos so referenciais da Frana, no entanto, face ao mundo sem fronteiras no qual estamosinseridos,osresultadosdasanlisesdastabelas,serviroparanorteara viabilidade de instalao e/ou substituio dos fornos utilizados. NaTabelaIII.21,mostradoumexemplodeumaindstriadefundionaEspanha, 1997/1998.Soapresentadosos custospara umaproduode1t/h,trabalhando 8 h/dia. Para o forno de induo feita uma distino entre o horrio de pico e os horrios noturnos, quetemumcustomenor.Sendoocustodeeletricidadeumcomponentesignificativona apuraodovalortotal,estadistinoapresentaumagrandediferenanocustofinal. Conforme podemos observar, a operao do forno de induo durante o perodo de menor tarifa(horrionoturno),resultaemcustoscomparveisaoscustosdefuncionamentodo forno rotativo. Tabela III.21: Dados do custo de uma empresa para substituio de um forno cubil existente por um forno rotativo ou de induo; dados da Espanha, 1997 1998. Custo em Euros/t de metal fundido cubilRotativoInduoCusto de energia (conforme horrio) Energia 30.729.840.8 27.2 (pico) (noite) Refratrio3.61.31.4 Recursos humanos52.922.722.7 Matria prima205205205 Custo total292259270 Custos anuais em Euros Custo para fuso de 1320 t/ano 385 000341 000356000 338000 (pico) (noite) EconomiaNo4400029000 47000 (pico) (noite) InvestimentoNo250000260000 Construonecessrionecessrio Fonte: TWG, 2002. Os dados da Tabela III.21 nos mostram que o investimento tem um perodo de retorno entre 5 e9 anos, conformeo tipo de forno a serutilizado. Vale reforar que o fator energia deve 52 seranalisadode formapreponderantenaescolhadoequipamento,emfacedosimpactos ambientais causados pelo uso da eletricidade. 3.2.3 Classificao dos Resduos So vrias as maneiras de classificar os resduos slidos. As mais comuns so quanto aos riscospotenciaisdecontaminaodomeioambienteequantonaturezaouorigem (www.banasqualidade.com.br, agosto/2003) No primeiro caso, de acordo com a NBR 10004 daABNT(AssociaoBrasileiradeNormasTcnicas),resduosslidospodemser identificados tal como a classificao dada pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental(CETESB)emtrsnveis,conformeoimpactoqueapresentamsobreomeio ambiente: Resduos de Classe I, considerados perigosos. Resduos de Classe II, considerados no-inertes. Resduos de Classe III, considerados inertes. Os principais resduos slidos resultantes da fundio de metais se enquadram na Classe I, porconteremmetaispesadosquecontaminamoar,osoloeosmananciaisprximoss reas de deposio. No caso das areias de fundio, as aglomeradas com resinas fenlicas so as mais prejudiciais ao meio ambiente, pois destroem boa parte da matria orgnica da readedeposio,tornandoosoloestrilepodendoaindacontaminaroutroslocais,ao seremlevadaspelasguaspluviais.Osresduosslidosdevemserdispostosematerros especializadoselicenciadospelaagnciaambientalcompetenteourecicladosem equipamentosquetambmdevemterlicenadefuncionamento(FundioeServios, 1998). Dos resduosgerados na indstriade fundio,a areia classificada,segundo os critrios daNBR10004(ABNT,1987a),comoresduoPerigoso(ClasseI)oucomonoinerte (Classe II), dependendo do processo de moldagem/macharia empregado (ABIFA, 1999). Paraospoluentesdoaraindanoexistempadresdeemissodefinidos.OCETESB aconselha que o seu controle seja feitos atravs de sistemas escolhidos segundo o conceito damelhortecnologiaprticadisponvel,conformemencionadonoitem3.2.1.Deve-se registrar, que a melhor tecnologia prtica disponvel poder no ser a ideal do mercado, ou 53 a exigida pelos organismosde controle ambiental. importante que aempresa causadora dedanosambientais-ouempotencialdeleveemcontaarelaocustobenefcioea disponibilidadefinanceiradamesmapara implementarasmelhorias,sendo imprescindvel um cronograma destas mudanas para informaes aos rgos fiscalizadores. Noentanto,naimpossibilidadedeexecuodasprticasnecessriasaumaproduo maislimpa,medidasrestritivasdeverosertomadascomoformadeevitarquea comunidade local seja penalizada em favor de uma minoria societria empresarial. 3.3 Monitoramento de Resduos da Indstria de Fundio Diantedoreconhecimento,porpartedasorganizaes,danecessidadedecontrolare melhorarseudesempenhoambiental,oenfoquedasquestesambientaispassoudo controle para a preveno dapoluio(Vigolvino Matos, 2002).Torna-se economicamente vivel prevenir os possveis riscos de degradao do meio ambiente e control-los para que no aconteam, ao invs de se fazer investimentos nas conseqncias degradantes. Anecessidadeemmelhorarodesempenhoambientalnoserestringeenosedeve unicamenteapreocupaocomomeioambienteemsi.Deve-semuitomaissquestes legais (multas e outras penalidades), a imagem da empresa no mercado e as exigncias de fornecedores e clientes, dispostos interrupo das relaes comerciais em situaes onde o meio esteja sendo prejudicado. Torna-seassimimportante,queum novo conceitodegerenciamento quanto areduode resduos,tenhaumaestruturadeaofundamentadanasuaprevenoereciclagem. uma medida mais interessante quanto reduo da degradao do meio ambiente, e ainda, atuando na preveno o desembolso financeiro recompensado, haja vista, a empresa no se enquadrar nos quesitos de passivos ou infraes ambientais. Umprogramadegerenciamentoefetivoabrange,almdosaspectostecnolgicos,os aspectos educacionais,polticos e legais. Somente considerandotodos os itens envolvidos no problema que se pode garantir seu sucesso e continuidade (Vigolvino Matos, 2002). O gerenciamento de resduos, deve ainda, basear-se em aes preventivas preferencialmente saescorretivasedeveterumaabordagemefetivamenteglobal,considerandoqueos 54 problemasambientaisesuassoluesestodeterminadostambmporquestes econmicas, fsicas, sociais e culturais. Todas as possibilidades de eliminao e/ou reduo devem ser estudadas. Uma nova viso e postura quanto aoprojeto eacompanhamento dos processos deveser levada em conta. Aesderedirecionamentoemelhoriasdosprocessosdeveroserconstantemente avaliadas,monitoradasequandonecessrioepossvel,implementadas.Apsesgotadas aspossibilidadesdereaproveitamentoereduonageraoderesduos,osmesmos devem ser encaminhados para tratamento e destinao final adequados. Segundo Galvo Filho, 2001, o Science Advisory Board dos US EPA (United States Agency Protection Environmental) sugere de maneira geral os seguintes passos: 1. dar foco aos esforos de proteo ambiental nas oportunidades de maior reduo de risco ambiental. 2.promoverimportncianareduoderiscosecolgicoscomoreduoderiscos sobre a sade humana. 3. melhorar os dados e metodologias analticas que suportem o estudo, comparao e reduo de diferentes riscos ambientais. 4. utilizar nos processos de planejamento estratgico do governo e do setor privado, prioridades baseadas em estudos de risco ambiental. 5.utilizarnosprocessosoramentriosdogovernoedosetorprivado,prioridades fundamentadas em estudos de risco ambiental. 6. fazer maior uso das ferramentas disponveis de risco ambiental em toda a nao. 7. emprego adequado da preveno da poluio (P2) como uma forte opo para a reduo do risco ambiental 8. aumentar os esforos para integrar as consideraes de risco ambiental de forma maisabrangentenosaspectosdepolticaspblicas,deformatoprioritriacomoos aspectos econmicos. 9.trabalharparamelhoraracompreensopblicadosriscosambientaisetreinar uma fora de trabalho profissional que ajude a reduz-los. 10.desenvolver mtodos analticosmelhoradosparavalorarosrecursos naturais e contabilizar os efeitos ambientais de longo prazo nas anlises econmicas. [M15] Comentrio: estudadas? 55 Se trabalhados conforme os passosacimae na correo dos mesmosquando necessrio, a preveno dos danos causadores de impactos ao meio ambiente dever ser mais efetiva. Os custos conseqentemente sero menores na preveno do que os gastos verificados na correo dos problemas. 3.3.1 Conceito de Reduo de Resduos Industriais Deacordocom adefiniodosUSEPA(UnitedStatesEnvironmentalProtection Agency), reduo de resduos a diminuio, tanto quanto possvel, de resduos gerados, tratados, estocadosoudispostos.Incluiqualqueratividadedereduonafonteoureciclagem,nas quais o resduo submetido a operaes que reduzam seu volume total ou sua toxicidade (Vigolvino Matos, 2002). 3.3.2 Programas e Tcnicas de Reduo de Resduos Tcnicassimples,semgrandesdispndiosfinanceirospodemserutilizadasparamelhoria doprocessoeconseqentementemelhoriadosresultadosfinaisdesejados.Comopor exemplo, o treinamento dos profissionais envolvidos nos trabalhos pode ser uma alternativa de baixo custo e com excelentes resultados. Outra alternativa que pode resultar num custo maior, pormcom ganhos para aempresa noquesito ambiental, seriaorastreamento dos insumos e possvel troca dos mesmos. Podemos afirmar, que as tcnicas de reduo, quaisquer que sejam elas, devem obedecer a um rigoroso e minucioso planejamento, considerando os seguintes itens:programar as medidas conforme a capacidade financeira da empresa; monitorar sistematicamente os processos e as medidas tomadas; no transferir o poluente de um meio para o outro; atender s legislaes ambientais; interferir no processo, redirecionando-o, se necessrio. Asmedidasdereduo,conformeaProduoMaisLimpaeoWMOAMWaste Minimization Opportunity Assesment Manual, englobam: 56 reduo na fonte, com alteraes no produto e controle das fontes e reciclagem, com recuperao e reutilizao Asalteraesnoinsumosereferemsubstituiodomesmoounaalteraodasua composio.Ocontroledasfontespodesernosinsumos,naalteraotecnolgica,ou ainda, nas boas prticas operacionais. SegundoaWMOAM(1988),autilizaoeareutilizaodiretasconstituemoretornodo material residual, quersejano processooriginal, quer seja comosubstitutode um material emoutroprocesso. Jarecuperao,comoo prprio nome indica, consisteemrecuperar umcompostoutilizveldeumresduoereutiliz-loforaoudentrodoprprioprocesso industrial. Um fluxograma paraa tcnica dereduo deresduos pode ser visualizado na Figura 3.6. Estatcnicapodeseraplicadaemqualquerprocessoindustrialoudeservios,comas devidas adaptaes e especificaes necessrias. Podemos atravs de alguns passos, representar as etapas da Produo Mais Limpa como sendoumroteirobsicodebomdesempenhodaempresanaquestodepreservao ambiental: Diagnstico ambiental e de processos onde todo um levantamento dever ser feito porperitosdaempresaeporprofissionaisquelidamnodia-a-diamanuseandoe/ou operacionalizando os processos, para obteno de informaes de insumos, equipamentos, materiais e demais dados que sejam necessrios. Elaborao de balano de massa e de energia locais atravs dos dados coletados anteriormenteedeoutrasinformaesdisponveis,deverserfeitoumlevantamentodas entradas e das sadas de toda a empresa, quanto massa e energia utilizada. Identificaodeoportunidadesdeproduomaislimpaapsaanlisedas informaesanteriores,estudosdeveroserealizarparaquesejamencontradas oportunidades de reduo e/ou eliminao de desperdcios, como forma de evitar a gerao de resduos e conseqentemente dispndio de recursos financeiros. 57 Figura 3.6: Tecnologia de reduo de resduos. Fonte: WMOAM, 1988 Implementaoemonitoramentoestaetapadesumaimportncia,poistodo desvio dever ser conduzido como forma de alcanar os objetivos conforme a necessidade verificada e replanejada. Boas prticas operacionais Tecnologia de Reduo de Resduos Reduo na FonteReciclagem Reutilizao Recuperao Alteraes no Produto Controle das Fontes SubstituioAlterao da composio InsumosAlteraes tecnolgicas Purificao Substituio Mudana nos processos Alteraes lay out ou equipamento Automao operacional Medies Preveno de perdas Segregao de efluentes Planejamento de produo 58 ConformeoDepartamentodeHidrulicaeSaneamentodaEscoladeEngenhariadeSo Carlos, 2002, alternativas de reduo de resduosdeum processode fundio podem ser visualizadas na Tabela III.22 Tabela III.22: Alternativas de reduo de resduos de um processo de fundio. RESDUOS SLIDOS Eliminao devazamento de equipamentos. Desenvolvimento de um plano de preveno de vazamentos. Melhoria (superviso e controle) do procedimento de carregamento, descarregamento e transporte de areia de moldagem e seus componentes. Melhoria do procedimento de limpeza. Melhoria da operacionalizao das baias de peas para retorno ao processo. Adoo de um sistema de gerenciamento ambiental fundamentado na preveno de resduos. Substituio do p de carvo por material menos poluente. Reaproveitamento da lama dos lavadores de p no sistema de preparao da areia de moldagem. Diminuio da quantidade de areia agregada s peas. Pesquisa para a determinao da influncia das variveis de processo no desempenho da areia de moldagem controle do processo. Uso do resduo em outro processo (pesquisa e desenvolvimento da viabilidade tcnica e ambiental do uso da areia de fundio em processos de fabricao de outros produtos). Recuperao/regenerao para retorno da areia ao processo como matria prima. EFLUENTES LQUIDOS Sistemas de gua de resfriamento ou aquecimento em circuitos fechados. Reaproveitamentodaguadossistemasdelavagemdopdeexausto,paraadiodeguanoprprio processo. EMISSES GASOSAS Substituio de materiais responsveis pela gerao de gases txicos por materiais menos poluentes P&D. Fonte: Revista fundio e servios, julho/2002. O ideal que possamos passar de um ciclo de vida aberto do produto para um ciclo de vida fechado e que repercuta positivamente no meio ambiente, conforme Figuras 3.7 e 3.8: 59 Extrao do recurso Aterro Disposio do produto Uso do produto Embalagem e transporte Manufatura do produto Figura 3.7: Ciclo de vida do produto (aberto). Fonte: Rundman, Karl. Reference Book for MY4130 Outratcnicasimilarequepodersertilnareduodosresduos,aadaptaodo modelo americano de estudo de gerenciamento de risco apresentado a seguir: 1.Identificao do risco. 2.Caracterizao do risco. 3.Estudo de prioridade/degradao. 4.Desenvolvimento e escolha de alternativas. 5.Projeto e implantao. 6.Monitoramento e reviso. OEnvironmentalPolluitionPreventionProject(EP3,1995),sugereumavariedadede estratgias para tratar os resduos. Uma hierarquia tem sido desenvolvida para prioriz-las. Soestratgias,quereduzamoueliminemosresduosantesdageraodosmesmos, sendopreferenciaisanteotratamentoedisposiodessesresduos.Estahierarquia apresentada na Tabela III.23. 60 Figura 3.8: Ciclo de vida do produto (fechado). Fonte: Rundman, Karl. Reference Book for MY4130 Todasastcnicasepossibilidadesestudadassejamelas,extensasouno,tmumeixo comum, onde se deve ter em mente a anlise inicial do problema, a conduo do mesmo e o seu monitoramento/reviso. Mesmosabendoqueoscustosdereduoe/oueliminaoderesduosvenhamser onerosos,poispoderoresultaremuminvestimentosignificativodePesquisae Desenvolvimento(P&D),estaaindaamelhoropoquandoseanalisasobopontode vistaambiental.Culturalmente,asempresasdurantemuitosanosextraram,utilizarame dispuseram o excedentesem maiores preocupaes com o meio ambiente, o quesignifica dizer,sempreocupaescomasociedadequeinteragiacomomeioenvolvidonas operaes das empresas. Portanto, esta hierarquizao apresentada pelo EP3, a situao desejadapelosorganismosdedefesaambientais,queimpeleasnaesao Extrao do recurso Aterro Disposio do produto Uso do produto Embalagem e transporte Manufatura do produto Reciclagem Reuso ou remanufatura Carga de Resduos Slidos Ar e gua Poluda Entrada de Energia e Materiais Aquecimento Global Potencial 61 desenvolvimentonecessriosem,noentanto,impedirqueoutrosvenhamusufruiro ambienteexploradoanteriormente.estedenominadodesenvolvimentosustentvelque deveria permear toda e qualquer ao que envolvesse empresas e naes. Tabela III.23: Hierarquia de gerenciamento ambiental PrioridadeMtodoExemploAplicaes 1 Preveno (reduona fonte) Mudanade processos Designdeprodutos queminimizem impactos ambientais Eliminao na fonte Modificaonoprocessopara evitar/reduzir uso de solvente Modificaonoprodutoparaestender a camada de vida 2 Reciclagem Reuso Recuperao Reciclando solventes Recuperaodometalporusode banho 3 Tratamento Estabilizao Neutralizao Precipitao Evaporao Incinerao Atrito Destruiotrmicadesolventes orgnicos Precipitaodemetaispesadospelo uso de banho galvnico 4 Disposio Disposioem instalaes permitidas Disposio em aterro Fonte: Environmental Pollution Prevention Proj ect Training Manual, 1995. 3.4 Resduo de Fundio em empresas instaladas em outros pases Otratamentodosresduosdefundioemempresasdeoutrospases,temalcanado melhoresresultadosconformeoaperfeioamentoeexigncianocumprimentoda legislao. Nos pases onde se concentram as indstrias de fundio, bem como, em todo o mundoprodutivo,almdasregulaesambientais,asrelaescomacomunidade,a competio global e a necessidade em reduzir os custos de (ps) operao, tem levado as 62 empresasaadotaremcomportamentoscadavezmaisbenficosaoambiente,sejade forma direta ou indireta. 3.4.1 Indstria de Fundio Americana Panorama Geral da Indstria Americana A indstria de fundio uma das mais importantes e mais antigas instituies dos Estados Unidos.FoiestabelecidanosEUAem1642.Em1776,setehomensdefundio assinaramadeclaraodaindependncia.Hoje,nosculoXXI,estasindstriasesto ajudandoaabasteceraprosperidadedanao.Aindstriadefundiovitalparaa economiaesegurana danao. Esta indstria ajuda osEUA atornar-seo benchmark do mundoem produo, cincia, medicinaeatividadeaeroespaciale est ajudando a manter esta posio (A vision for the.U.S. Metal Casting Industry, 2002). Ofuturoasseguragrandespromessasindstriadefundio.Novosavanostm permitidoindstriaempregarmateriaiscomoalumnio,magnsio,titnio,zinco,cobree ferrocomaltasprodueseformasvariadasecomplexas.Cadavezmais,aindstriade fundioamericanadeverreduzirseucustodeproduoparapermanecercompetitivae concorrer com concorrentes globais (A vision for the.U.S. Metal Casting Industry, 2002). Amaioriadasindstriasde fundio americanasdepequenoporte.Isto fazcomqueas mesmasnotenham condiesdeinvestimentoempesquisaedesenvolvimento.Asada paraestasituao,aaoconjuntadeorganismosempresariais,governoseparcerias para ratear e promover o desenvolvimento dessas pequenas empresas. Umdosgrandesdesafiosdaindstriaamericanaarestrioerigorosalegislao ambiental,almdoaltocustodemodeobralocal.Arespostaaestesdesafiosaalta produo com ganhos de produtividade e tecnologia de processamento, o que poder fazer com que os custos se tornem atrativos para os clientes. 63 Dados sobre a indstria de fundio dos EUA(A vision for the.U.S. Metal Casting Industry, 2002 e FIRST, 2001): 90% dos bens manufaturados contm um ou mais produtos de fundio. Aindstriadefundiototalizouumcarregamentode14,3milhesde toneladas em 2000. Os EUA possuem 21% do mercado mundial na produo de fundidos. Aindstriadefundio consome328trilhesdeBTUs(Britishthermalunit)anualmente. O custo anualde energia da indstria de fundio estem torno de 1bilho de dlares. A energia usada na indstria de fundio equivalente a energia residencial combinadaconsumidanascidadesdeNewHampshire,RhodeIsland,NewMxico, Wyoming e Hawai. Existem aproximadamente 3.000 companhias de fundio em 49 estados dos EUA. A indstria de fundio emprega em torno de 225.000 pessoas. A maioria das empresas de pequeno porte, com 80% tendo menos de 100 empregados e apenas 6% empregando acima de 250 pessoas. AsprincipaisfundiesestonosestadosdeAlabama,Indiana,Illinois, Michigan, Pensilvnia e Wisconsin. Aindstriadefundioconsomede15a20milhesdemetalreciclado anualmente, dando nova vida a produtos que poderiam ser destinados a aterro. Aindstriadefundiousa100milhesdetoneladasdeareiaanualmente. Apenas 6% no podem ser reusadas por muito tempo, tornando-se indisponvel. AFigura3.9apresentaopercentualdeutilizaodeenergianasindstriasdefundio americanasemrelaoaoconsumototal.Conformeodadoacima,ondesetemqueo consumototalgiraemtornode330trilhesdeBTUs,umasituaoondefontes alternativasdeenergiadeveroserestudadasedesenvolvidasnofuturo,evitando problemasdedistribuioecaptaodeenergianopas,almdoimpactoambientalao meio. 64 Figura 3.9: Energia processada na indstria de fundio americana (% de custos totais). Fonte: A vision for the U.S. Metal Casting Industry,2002. Emtornode40%doscustosdeumafundioamericanasopara controle,tratamento e uso do ar. Os resduos slidos perigosos representam em torno de 33%. estimado que os custosdeconformidadeambientalsignifiquemaproximadamente2%doscustosdeuma fundio. A expectativa que a exigncia das regulaes ambientais amplie este valor para algo em torno de 5%. Podemos observar o custo mdio ambiental na indstria de fundio americana na Figura 3.10. Figura 3.10: Custo percentual mdio ambiental da indstria de fundio americana. Fonte: A vision for the U.S. Metal Casting Industry, 2002. 55%12%8%19%6%0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%MoldagemMachariaOutrosTratamento de calor41%33%9%17%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%Ar Slidos Txicos gua65 Situao da indstria de fundio americana nos anos de 1950 e 2000: Ofluxodinmicodeumaindstriadefundiocomocicloabertoilustrado esquematicamentenaFigura3.11,representandoumdiagramatpicodeumafundio americana dos anos 50. Vale notar que em 1950, o nico material reciclado era o metal. Os slidosrestantes,oslquidoseosgaseseramdispensados(KarlRundman,BookforMY 4130).Acredita-sequedadaainsipinciadasleisdapoca,estesrejeitosnoeram adequadamentedispostos,setornandodesdeentoproblemasambientaisvolumosose crescentes no decorrer dos anos. Osmateriaisslidos,lquidosegasesquesoimprescindveisnoprocessodefundio, masquenoaparecemnoprodutofinal,poissoperdidosnodecorrerdoprocesso,so tambm muito importantes. Este conceito ilustrado esquematicamente na Figura 3.12, em umesquematpicodeumafundiodoano2000,emque,resduosslidos,lquidose gasosossolevadosafecharociclocomtecnologiasapropriadas.Podeseverqueos slidos, lquidos e gasosos no ciclo, tm sido incorporados por dispositivos de limpeza do ar eguaepordispositivoderecuperaodeareia,atravsdedispositivosmecnicospara reutilizao. Figura 3.11: Fluxo de materiais em uma fundio americana no ano de 1950. Fonte: Rundman, Karl. Reference Book for MY4130 Retorno de metais Areia reprocessada Fundio guaLodo Areia e Ligantes Areia gasta ArP Aterro Ptio de Metais Consumo Metais Limites 66 Estesesforospara controlar o fluxode materiaisdentroeforadasindstriasde fundio tmsidofeitosemrespostanecessidadeemmelhoraromeioambientecomoumtodo, respeitando tanto os empregados, como as comunidades circunvizinhas onde as empresas se encontram instaladas. Legislao americana pertinente indstria de fundio Um sumrio parcial (significante) da legislao americana segue abaixo: 1963 Ato do ar limpo1965 Ato de disposio de resduo slido 1970 Ato de recursos de recuperao 1970AtodoarlimpoEmendas;Emissopadroparaplantasindustriaise automobilsticas 1970 Ato da gua limpa 1976AtoderecuperaoeconservaoderecursosRegulaogeral, armazenamento, transporte, tratamento e disposio de resduos perigosos 1977 Ato do ar limpo emendas 1977 Ato da gua limpa Necessidade mnima de tratamento1980Atodecompensaoeresponsabilidadeemendasparaconservaoe recursos de recuperao 1984 Emendas de resduos slidos e perigosos 1986 Ato de reautorizaao e emendas 1990 Ato doar limpo Emendas; Metas parareduoda poluio do arem 90% at o ano 2000 Identificao de fundio de ferro e ao como fonte importante e potencial de Cr, Co, Pb, Mn, Ni, Se, formadeldo, fenol, tolueno, xileno, material orgnico policclico.Das leis citadas acima, o Clean Air Act Amendment (CAAA), de 1990, poder afetar profundamenteecausarumgrandeimpactonasituaoeconmicadasfundies americanas apartir do ano2000.ConformeaCastMetalsCoalition,2002, estima-se,que nos prximos cinco anos, o custo do pas paraadequar a conformidadeambiental gire em torno de U$750 milhes, principalmente em funo das metas programadas na aplicao do Ato do Ar Limpo/1990. 67 Figura 3.12: Fluxo de materiais em uma fundio americana do ano 2000. Fonte: Rundman, Karl. Reference Book for MY4130 NaTabelaIII.24,podemosanalisarcommaioresdetalhes,dentre outras leis, asquemais afetam a indstria de fundio americana. Ar gua Areia gasta Metal Limites Lodo Subproduto dop Retorno de metais Fundio Areia e Ligantes Ar Tratamento do ar TratamentoDe gua Areia reprocessada Consumo Remanufatura, Reciclagem ou Reuso P Resduo p/ disposio Recuperao de areiagua Recirculada 68 Tabela III.24: Importantes Leis Ambientais que Influenciam a Indstria de Fundio Americana LeiResduo AlvoRequisito Geral Ar Limpo Particulado, poluentes do ar perigosos Equipamento de controle de emisses, monitoramento, informao e permisso gua Limpa gua residualPr-tratamento do resduo e prioridade para descarga de gua, limites de descarga e programa de permisso para descargas Recuperao e Conservao de Recursos subttulos C e D Areia usada e escria - resduo caracterstico Restries sobre transporte, estocagem e disposio (disposio na terra) Reautorizao e emendas - Ttulo III Todo fluxo de resduos liberados (areia usada, particulado, escria, gua residual, lodo, etc) contendo (txico) qumicos Registro sobre os tipos e quantidade de emisses e comunicao sobre uma base anual Fonte: Environmental Compliance in the Foundry Industry, Energetics, Inc., June 1995 Uso alternativo dos resduos da indstria de fundio americana Autilizaodosresduosdefundionaindstriaamericanaencontraalgumasbarreiras. Estas incluem a carncia de conhecimento do uso potencial de resduos de fundio como substitutosdeoutras matriasprimaseafaltadeusoviveldo fluxo(quantidadegerada) desses resduos. Outras barreiras encontradas se encontram na Tabela III.25. 69 Tabela III.25 :Importantes Barreiras de Tecnologia Ambiental reaBarreiras Caracterizao do Resduo Falta de dados para avaliao adequada do impacto dos ligantes de moldes e macho ou outros aditivos da areia Falta de dados para selecionar direito a tecnologia para produzir ou entregar metal fundido para moldagem Falta de informao sobre o projeto e reconfigurao dos processos comuns de fundio, ferramentas, equipamentos e materiais para reduzir traumas cumulativos Falta de sistemas para identificar fragmentos no estgio precoce onde o valor agregado do componente baixo Falta de entendimento dos efeitos dos elementos na sade pblica Utilizao do Resduo Presena de longa durao dos materiais em resduos Falta de mtodo para remoo do zinco e leo residual da guaFalta de sistema de identificao para reciclagem de materiais Falta de uso vivel para o fluxo de resduos Identificao e aplicao de solues ambientais em um objetivo mvel Institucional Falta de mo de obra formada Requisitos ambientais muitas vezes baseados sobre o social em vez de consideraes tcnicas Fonte: A vision for the.U.S. Metal Casting Industry, 2002. Conforme Karl Rundman, 2000, O uso dos gros de areia (torres e finos) uma alternativa de uso nos EUApara: a.Agregados em asfalto b.Agregados em concreto c.Estoque de carga em fornos de cimento d.Estoque de carga em produo de vidros e.Cobertura em aterros Segundooautor,estasopesdeusoestonumestgioinicial,comasletrasa,cee, atualmente em processo em vrios locais do Pas. Na Figura 3.13, Rundman apresenta que aps a operao de fundio, a areia desmoldada dividida em dois componentes. O maior 70 componente reutilizado para fazer novos moldes, enquanto a menor parte tratada como resduo, peneirando finos e torres produzidos pelo atrito em altas temperaturas. Figura 3.13:Operao de fundio e disposio da areia. Fonte: Rundman, Karl. Reference Book for MY4130 Mina de areia Lavagem e peneiramento Areia para moldagem Areia para macho Ligantes Produo de moldes e machos gua e argila Areia recondicionada Fuso gua e argila Separao das peas e areiaPeas fundidas Areia para reuso Areia contaminada (finos e torres) Regenerao Mecnica e Trmica Quebra de torres e remoo de finos Aterro ouUso Alternativo Finos 71 FIRST Foundry Industry Recycling Starts Today OFIRSTum consrcio quetem oobjetivofocadoem desenvolvimento de opespara reciclagem e reuso de sub-produtos da indstria de fundio americana. Esta instituio foi criada em 1998 coma missode criarsustentabilidadeparaa indstria.Emtornode100 milhesdetoneladasde areiade fundiosoutilizadasanualmentenosEUA,onde 90% desta areia reutilizada no processo. O percentual no reaproveitado na fundio depende dealternativasparaquenosejadescartadoematerros.Oconsrcioformadopela Sociedade Americana de Fundio (AFS), pela Agncia de Proteo Ambiental (EPA), pelo DepartamentodeEnergiaAmericano(DOE),peloDepartamentodeAgricultura(USDA), pelaAgnciadeProteoAmbientalRegio5 Chicago epeloDepartamento Federalde TransporteAmericano. AAgncia deProteoAmbientalRegio5engloba osestadosde Illinois,Michigan,Minnesota,Ohio,Wisconsin,locaisondeseconcentramgrandes empresas de fundio americanas (http://www.foundryrecycling.org/). Viso Futura da Indstria Americana de Fundio A indstria americana tem especificado metas num longo prazo como exerccio de viso de futuro. Alcanando essas metas, poder adicionar um aumento de produtividade, eficincia deenergiae desempenho ambiental.Espera-sequeno anode2020,aenergiarequerida para a produo de fundidos seja reduzida em 20% se comparada com a energia requerida em 1998. Ainda em 2020, segundo a A vision for the.U.S. Metal Casting Industry, 2002, os resduosslidosnoreciclveise liberaesqumicaspoderoserreduzidosemat20% na indstria de fundio americana. Viso: Osexecutivosdasindstriasdefundiesamericanasprevempressesdiversasde mercadonosprximos20anos.Combasenessecenrio,elesdesenvolveramplanosfuturos, definindo metas de longo prazo e as competncias requeridas para sobrevivncia e crescimento. 72 Mapa/rota (roadmap): Baseadonocenriotraado,aindstriainvestiucomdetalhesemP&D(pesquisae desenvolvimento),especificandoospassosnecessriosparaoalcancedaviso.Oplano prioriza uma seqncia de atividades necessrias para o longo prazo. Implantao: Apsaconsecuodosplanos,asindstriasdeveroreunirparceirosquepoderoser outrascompanhias,fornecedores,associaestcnicas,universidades,laboratriose outros.Estesparceirospesquisarotecnologiasquepossibilitemeauxiliemoalcanceda viso.Noentanto,aaplicaoessastecnologiasnaspequenasempresaspoderose tornar dispendiosas, inviabilizando nas mesmas a implantao de algum empreendimento. Novas estratgias tecnolgicas: Asindstriasreveroeatualizaroseusplanosperiodicamenteparaestudarnovos negciosedesenvolvimentos.Aformaodeparceriaspoderfacilitaroprocessode implementaodessastecnologiasparaaspequenasempresas,justificandoassim,a necessidadedeapoionoprocessodeP&Dvisandoumareduoecompartilhamentode custos (A vision for the.U.S. Metal Casting Industry, 2002). Aprevenodapoluionofuturodaindstriadefundioamericanapoderrequerer esforos para: focar uma possvel mudana de projeto que possa minimizar os resduos; exploraralternativasdeaglomerantes(paraareia)dedesenvolvimentodimensional maisestveleresistentesparaorigordaindstriadefundio,porm,com recuperao mais amigvel; desenvolver processos para macharia e moldagem que podero ter combusto mais completa e produzir um mnimo de produtos perigosos; 73 desenvolvereusarequipamentosmaissofisticadosparaseparaodenovas cargas de material com vistas minimizao de contaminantes, como por exemplo, chumbo e cdmio; aumentaraproduodefundidos,porusoinovadordetcnicasdefundioe desenvolvimento de novas tecnologias; explorarnovasfontesdecargasdematerial;porexemplonaindstriadeferro fundido, prospectar uma possvel reduo de ferro (Karl Rundman, 2000). 3.4.2 Indstria de Fundio Europia Panorama geral da indstria de fundio europia Aindstriadefundioeuropiaaterceiramaiorprodutoradomundodemateriais fundidosferrososeasegundamaiordomundodemateriaisfundidosnoferrosos.A produoanualdefundidosnaUnioEuropiaalcanouamarcade11,7milhesde toneladas de ferrosos e 2,8 milhes de toneladas de no ferrosos. Os pases da Alemanha, Frana e Itlia, so os trs primeiros em produo de fundidos da Europa, com um total anual de produo em torno de 2 milhes de toneladas cada um. Nos anosrecentes,aEspanhaeaGrBretanhaocuparamoquartolugar,comambas apresentandoumaproduoemtornode1milhodetoneladasdefundidos.Estescinco pases citados produzem em torno de 80% dos fundidos do total da produo europia. Emboraovolumedeproduoestejarelativamente estvel nosltimoscinco anos, existe umdeclniononmerototaldefundies(atualmenteemtornode3000indstrias), refletindo tambmnonmero deempregados(emtorno de 260.000pessoasatualmente). Istopodeserexplicadopeloproduoemaltaescalaeautomaonasindstriasde fundio. Entretanto, a indstria de fundio predominantemente de pequenas indstrias, com 80% das companhias empregando menos de 250 pessoas. Osmercadosatendidospelaindstriadefundioeuropiasooautomotivo(50%de participaonomercado),engenhariageral(30%)esetordeconstruo(10%).Um 74 crescente aumento da indstria automotiva em direo aos veculos leves, tem sido refletido em um crescimento do mercado de fundies de alumnio e magnsio. Enquanto a fundio deferrodestina60%paraosetorautomotivo,afundiodeaotemseumercadona construo, mquinas e indstria de vlvulas (JRC et al, 2004). Areiaresidualnasfundieseuropias:regenerao,reciclagem,reusoe disposio em aterro Nasindstriasdefundioeuropias,comonosoutrospases,aareiaummaterial primriodegrandeutilizaoparaafundiocomoumtodo.Etambm,comoemoutras partesdomundo,aareiaopontodepreocupaoprincipalquantoaodesempenho ambiental dessa indstria. Segundo o documento sobre as melhores prticas disponveis na indstriadefundio,elaboradopelaIntegradPollutionPreventionandControl,2004, Instituto de Estudos para Prospectiva Tecnolgica e Escritrio Europeu de Tecnologias para Desenvolvimento SustentveldaComissoEuropia(2004),uma claradistinodeveser feitaentreaareiaverdeeareiacomligantesqumicos.SegundoaIntegradPollution Prevention and Control, 2004, a areia verde pode ser facilmente recondicionada aps o uso, atravsdaregeneraoprimria.Esteprocessotambmconhecidocomograndeatrito, envolvendoumaforteagitaodasareiasdosmoldesoumachospararetornaraos tamanhosoriginaisdosgros.Istoincluipeneiramentodaareia,remoodosmetaise separao e remoo de finos e outros aglomerantes. Naregeneraosecundria,conformeaIntegradPollutionPreventionandControl,2004, emalgunscasosseachadesnecessrioautilizaodeareianova.Paraaremoodos resduos, tcnicas maisagressivas so utilizadas.Dentre estas tcnicas,as principais so: tratamentomecnicoafrio,tratamentotrmicoeatritomido.Paraareiacomligantes qumicos, a regenerao mecnica a mais utilizada (mais de 200 unidades de fundio na Alemanha em 1999).Aaplicabilidade dasvriastcnicasderegeneraoedeareiaregeneradaest mostrada nas Tabelas III.26 e III.27 [M16] Comentrio: refletido? 75 Tabela III.26: Campo de aplicao de diferentes sistemas de regenerao de areia simples Tipo de areiaTcnica de regenerao Equipamento de regenerao UtilizaoCondiesQuantidade mnima (t/h) Monosistemas orgnicos Grupo de cura a frio Mecnica ou trmica Mecnico: Frico, impacto, pneumtico Trmico: leito turbulente, leito fluidizado ou forno rotativo - Para confeco de molde usando grupo de cura a frio 20-25% - substituio de areia nova para confeco de macho de cura a frio Mecnica:- Somente se tiver ligante Shell por causa do fluxo bastante frgil - Avaliar o alvo da qualidade regenerada encontrada 1.5 Caixa fria, SO2, caixa quente e areia pelo processo croning Mecnica ou trmica Mecnico:pneumtico, frico centrfuga, leito fluidizado. Trmico: leito turbulento, leito fluidizado ou forno rotativo Em confeco de macho como areia nova substituta Mecnica: - Somente se tiver ligante Shell por causa do fluxo bastante frgil - Avaliar a orientao da qualidade regenerada - Reuso dos finos 0.75 Areia endurecida resol-ester methil Mecnica Mecnico: frico, impacto e pneumtico Com limitaes em confeco de molde com areia formato methil - Regenerao como cura a frio resol-ester mas com baixo rendimento - Embrittlement