Dissertação Tasaico

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO

CENTRO TECNOLGICO

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA AMBIENTAL

Daniel Ernesto Otrola Tasaico

Desenvolvimento de Processos Compactos para o

Tratamento das guas Residurias da Indstria

do Mrmore e Granito

VITRIA

2007

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do Mrmore e Granito

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-

Graduao em Engenharia Ambiental da Universidade Federal do Esprito Santo, como requisito parcial para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Ambiental.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Franci Gonalves.

VITRIA

2007

Dados Internacionais de Catalogao-na-publicao (CIP) (Biblioteca Central da Universidade Federal do Esprito Santo, ES, Brasil)

Tasaico, Daniel Ernesto Otrola, 1965 - T197d Desenvolvimento de Processos Compactos para o Tratamento das

guas Residurias da Indstria do Mrmore e Granito / Daniel Ernesto Otrola Tasaico. 2007.

97 f. : il.

Orientador: Ricardo Franci Gonalves. Dissertao (mestrado) Universidade Federal do Esprito Santo,

Centro Tecnolgico.

1. Mrmore Indstrias. 2. Granito Indstrias. 3. guas residuais Purificao Filtrao. I. Gonalves, Ricardo Franci. II. Universidade Federal do Esprito Santo. Centro Tecnolgico. III. Ttulo.

CDU: 628




do Mrmore e Granito

Dissertao submetida ao programa de Ps-Graduao em Engenharia Ambiental da Universidade Federal do Esprito Santo, como requisio parcial para a obteno do Grau de Mestre em Engenharia Ambiental.

Aprovada em ___ de ___ de ______.

COMISSO EXAMINADORA

Prof. Dr. Ricardo Franci Gonalves Orientador - UFES

Prof. Srvio Tlio Cassini Examinador Interno - UFES

Prof. Tsunao Matsumoto Examinador Externo UNESP

Aos meus pais, Moiss e Ada, meu exemplo na vida. A minha av, Delia, que sempre confiou

em mim. A Martha, minha esposa e Mauricio, meu filho, meus grandes amores nesta vida.

Agradecimentos

Aos meus pais pelo apoio incondicional.

A minha esposa que sempre acredita em mim.

A minha famlia, que est aqui no meu corao.

A todas minhas amizades da UFES pela gentileza em me receber e acolher. Dentre elas em especial a Marjorye, por sua disposio em colaborar comigo e pela disciplina e entrega em todas as coisas que faz.

A Ricardo pelas orientaes e conselhos sempre oportunos, e pela ajuda quando foi necessria.

A Jos Mauro e a Sanevix pela pacincia e ajuda no desenvolvimento da pesquisa.

Ao Banco do Nordeste pelo apoio financeiro.

A CIBA e a IWT, representante seu no Rio de Janeiro, pelo material de pesquisa enviado (obrigado Valria, Gustavo e Rafael).

A Vitria Stone, Dacaza e Becamar pelas facilidades para realizar os testes.

A Allonda pelo apoio nas pesquisas.

banca de defesa, profesores Servio Tlio Alves Cassini e Tsunao Matsumoto, pela gentileza em julgar meu trabalho.

O temor de Jeov o princpio do conhecimento. Sabedoria e disciplina so o que os meros tolos tm desprezado.

(Prov. 1: 7)

Resumo

A Indstria do Mrmore e Granito (IMG), fonte de riqueza e trabalho para o Brasil enfrenta o problema da gerao de grande quantidade de resduos e de um inadequado gerenciamento da gua. Os processos de tratamento dos efluentes deste setor enfrentam os elevados custos dos melhores equipamentos e da rea requerida para sua implantao. Buscando dar uma soluo alternativa que seja mais simples e barata, esta pesquisa analisou o desempenho da decantao lamelar de fluxo ascendente e a utilizao das bolsas filtrantes. um primeiro passo no intuito de tratar as guas residurias da IMG com eficincia e simplicidade. Testou-se um decantador lamelar de fluxo ascendente de 0,25 m2 de seo com efluente proveniente do polimento de chapas de granito para taxas de aplicao em torno de 80, 150 e 200 m3/m2.dia, obtendo as melhores eficincias de remoo de slidos sedimentveis, perto de 90%, para a menor taxa. As bolsas filtrantes, fabricadas de polipropileno de alta resistncia, foram testadas com efluentes do polimento e misturas de efluentes da serragem e polimento, em duas propores. As eficincias de remoo de slidos suspensos resultaram ao redor de 98%. A umidade dos slidos capturados pela bolsa atingiu 34,1% no caso do polimento e 43,8% para a mistura (60% polimento 40% serragem), em sete dias. Estes resultados mostram que os processos podem ser aplicados aos referidos efluentes obtendo gua tratada apta para reuso nos mesmos processos produtivos da IMG e que os slidos retidos dentro das bolsas filtrantes atingem rapidamente valores de umidade que possibilita seu descarte em aterros. Alm disso, pode se pensar na mesma bolsa filtrante como destinao final dos slidos. Ou mesmo, o lugar de estocagem temporrio at o reaproveitamento do resduo em outros processos produtivos.

Abstract

The Marble and Granite Industry, source of income and work for Brazil, faces the problem of the generation of a great amount of residues and of an inadequate water management. The treatment processes of the effluents face to the high costs of the use of best equipments and of the area requirement for its implantation. Searching for an alternative solution that is simplest and cheaper, this research analyzed the performance of the up flow high rate settler and the use of filter bags. It is a first step in the intention of treating the waste waters of the Marble and Granite Industry with efficiency and simplicity. It was tested an up flow high rate settler with 0,25 m2 of the area section with effluent from the burnishing of granite plates to application rates around 80, 150 and 200 m3/m2.day, obtaining the best efficiencies of settling solids, close to 90%, for the minor rate The filter bags, made of high resistance polypropylene, were tested with effluent from burnishing and mixtures of effluents coming from cutting and burnishing, in two proportions. The efficiencies of suspended solids removal resulted around 98%. The humidity of captured solids by the bag reached 34,1% in the case of burnishing and 43,8% for the mixture of 60% burnishing 40% cutting, in seven days. These results show that the processes can be applied to the mentioned effluents, getting treated water able to be reused in the same processes of the Marble and Granite Industry, and that the solids inside the filter bags reach quickly humidity values that makes possible its discarding in landfills. It can be thought of the bag as the final destiny of the solids, since at the finish of the filter process it does not exists danger of infiltration of the liquid in the land. Or it can be the place of temporary stocking until the reuse of these wastes in other productive processes.

Lista de figuras

Figura 3.1 Consumo por setores de mrmores e granitos no mundo....................26 Figura 3.2 Consumo por setores de mrmores e granitos no Brasil......................26 Figura 3.3 Principais estados exportadores brasileiros em valor...........................27 Figura 3.4 Principais estados exportadores brasileiros em volume...................... 28 Figura 3.5 Fases tpicas do beneficiamento com a adio de insumos e pontos

de emisso de poluentes.........................................................................28 Figura 3.6 Frmula do monmero de acrilamida.....................................................43 Figura 3.7 Polimento de chapas de granito........................................................ ....45 Figura 3.8 Canaleta de sada do efluente das politrizes.........................................45 Figura 3.9 Sistema de adio do polmero ao efluente (balde e torneira)...............46 Figura 3.10 Sistema tpico de sucessivos tanques de decantao para

sedimentao dos slidos dos efluentes.................................................46 Figuras 3.11 Estao de tratamento...................... ...............................................47 Figura 3.12. Lay-Out do sistema italiano para tratamento dos efluentes da IMG....48 Figura 3.13. Decantadores verticais e tanques de gua de reso..........................49 Figura 3.14. Efeito da introduo de lminas intermedirias de sedimentao nos

decantadores convencionais..................................................................51 Figura 3.15 Modelo de sedimentao entre placas................................................52 Figuras 3.16 Fluxograma tpico de operao das bolsas filtrantes..........................55 Figura 3.17 Seqncia de operao das bolsas filtrantes..........................................55 Figura 3.18 Bolsas filtrantes em operao. ............................................................55 Figura 3.19 Formao da Torta Filtrante e variao da umidade dentro da

bolsa.. .....................................................................................................56 Figura 3.20 Primeira fase do processo: enchimento da bolsa filtrante com o

efluente....................................................................................................57 Figura 3.21 Segunda fase: Desaguamento ou desidratao..................................57 Figura 3.22 Fase de consolidao: extrao dos slidos retidos e desidratados...58 Figura 4.1 Decantador utilizado e efluente coletado em tambor graduado ............61 Figura 4.2 Vista lateral e frontal do decantador utilizado.........................................62 Figura 4.3 Lamelas no interior do decantador.........................................................62 Figura 4.4 Tambor graduado para medir a vazo no decantador pelo mtodo volumtrico.............................................................................................. 63

Figura 4.5 Chapa resinada e sada do segundo polimento ....................................64 Figura 4.6 "Jar-Test" dos efluentes e preparao do polmero ..............................65 Figura 4.7 Floculao das amostras de lama de polimento com IFLOC 104 e

105..........................................................................................................67 Figura 4.8 Comparao da lama bruta do polimento com as amostras aps

adio dos polmeros..............................................................................67 Figura 4.9 Floculao e sedimentao das amostras do efluente do polimento

com LT 30...............................................................................................68 Figura 4.10 Floculao do efluente da serragem e sedimentao dos flocos........68 Figura 4.11 Bolsa pendurada para teste..................................................................69 Figura 4.12 Adio do polmero lama e amostras do filtrado coletadas em

diversos espaos de tempo ....................................................................70 Figura 4.13 Slidos retidos da mistura 80% polimento 20% serragem ...............71 Figura 5.1 Turbidez antes e depois do decantador (taxa em torno de 80

m3/m2.dia) ...............................................................................................74 Figura 5.2 SSed antes e depois do decantador (taxa em torno de 80 m3/m2.dia..74 Figura 5.3 Turbidez antes e depois do decantador (taxa em torno de 150

m3/m2.dia) ...............................................................................................75 Figura 5.4 SSed antes e depois do decantador (taxa em torno de 150

m3/m2/dia). ..............................................................................................76 Figura 5.5 Turbidez antes e depois do decantador (taxa em torno de 200

m3/m2.dia) ...............................................................................................77 Figura 5.6 SSed antes e depois do decantador (taxa em torno de 200

m3/m2.dia). ..............................................................................................77 Figura 5.7 Box Plot dos resultados de turbidez antes e depois do decantador .......78 Figura 5.8 Box Plot dos valores de SSed antes e depois do decantador...............78 Figura 5.9 -- Turbidez remanescente segundo dosagem de diferentes polmeros....80 Figura 5.10 -- Turbidez remanescente vs dosagem para os polieletrlitos IFLOC 104 BT e IFLOC 300.............................................................................81 Figura 5.11 -- Turbidez remanescentes para diferentes dosagens de IFLOC 104 BT...................................................................................................82 Figura 5.12 Mistura de 60% lama polimento e 40% lama serragem antes e

depois da floculao com a adio de polmero .....................................83 Figura 5.13 Eficincia de remoo de SST pelo tempo de filtrao .......................84

Figura 5.14 Aspecto do lquido filtrado no incio do teste da bolsa de pendurar ....85 Figura 5.15 Final do teste da bolsa de pendurar ....................................................85 Figura 5.16 Incio do teste com a mistura de efluentes ..........................................87 Figura 5.17 Eficincia de remoo de SST pelo tempo transcorrido na mistura

80% polimento 20% serragem.............................................................88 Figura 5.18 Lay Out do Tratamento dos efluentes da IMG utilizando bolsas

filtrantes ..................................................................................................90 Figura 5.19 Lay Out do tratamento dos efluentes do polimento na IMG ................91

LISTA DE TABELAS

Tabela 4.1 Caractersticas de alguns polieletrlitos testados.................................65 Tabela 4.2 Polieletrlitos e volumes adicionados s amostras de lamas para

uma adequada floculao.......................................................................66 Tabela 5.1 Resultados para taxa em torno de 80 m3/m2.d .....................................73 Tabela 5.2 Resultados para taxa de aplicao em torno de 150 m3/m2.d ..............75 Tabela 5.3 Taxa de aplicao em torno de 200 m3/m2.d........................................76 Tabela 5.4 Eficincia de remoo SSed vs Taxa de Aplicao..............................79 Tabela 5.5 Polieletrlitos utilizados no Jar-Test .....................................................80 Tabela 5.6 Turbiez final segundo dosagem aplicada para dois polieletrlitos........81 Tabela 5.7 Turbidez remanescente para diversas dosagens do polieletrlito

IFLOC 104 BT.........................................................................................82 Tabela 5.8 Dosagens de polmeros nos testes da bolsa de pendurar....................83 Tabela 5.9 Resultados de SST e Cloretos no filtrado da lama de Polimento .........84 Tabela 5.10 Valores de SST e Cloretos na mistura 60% polimento 40% lama

da serragem............................................................................................86 Tabela 5.11 Valores de SST e Cloretos na mistura 80% Polimento 20% lama

da serragem............................................................................................87 Tabela 5.12 Variao da umidade com o tempo transcorrido nos slidos retidos

da mistura e do polimento.......................................................................89

Lista de siglas

ABIROCHAS Associao Brasileira da Indstria de Rochas Ornamentais ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas BNDES Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social Cl- Cloro ES Esprito Santo G Gradiente de Velocidade IMG Indstria do Mrmore e Granito LABSAN Laboratrio de Saneamento da UFES LT Low Toxicity NBR Norma Brasileira Registrada UT Unidades de turbidez PAC Policloreto de Aluminio pH Potencial Hidrogeninico SSed Slidos Sedimentveis SST Slidos Suspensos ST Slidos Totais UFES Universidade Federal do Esprito Santo UNEP United Nations Environmental Program UNIDO United Nations Industrial Development Organization

Sumrio

1. INTRODUO..................................................................................................18

2. OBJETIVOS ......................................................................................................20

2.1 OBJETIVO GERAL ...........................................................................................20 2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS .............................................................................20

3. REVISO BIBLIOGRFICA .........................................................................21

3.1 AS ROCHAS ORNAMENTAIS..........................................................................21 3.1.1 Granitos..........................................................................................................22 3.1.2 Mrmores e Calcrios ...................................................................................23 3.1.3 Quartzitos.......................................................................................................23 3.1.4 Ardsias.........................................................................................................23 3.2 O MERCADO DAS ROCHAS ORNAMENTAIS..................................................24 3.2.1 Cenrio Mundial ............................................................................................24 3.2.2 Cenrio Brasileiro .........................................................................................25 3.3 A INDSTRIA DO MRMORE E GRANITO .....................................................26 3.3.1 Cenrio Brasileiro .........................................................................................26 3.3.2 O Panorama no Esprito Santo.....................................................................27 3.4 PROCESSOS PRODUTIVOS NA IMG ..............................................................28 3.4.1 Fases do Beneficiamento das Rochas Ornamentais .................................28 3.4.1.1 Serragem em Teares....................................................................................30 3.4.1.2 Polimento ....................................................................................................30 3.5 IMPACTOS AMBIENTAIS NA IMG ....................................................................31 3.5.1 Resduos Slidos ..........................................................................................31 3.5.1.1 Classificao de Resduos Slidos Industriais ..............................................32 3.5.1.2 Resduos Slidos na IMG................................................................................. 32 3.5.2 Resduos Lquidos ........................................................................................33 3.5.2.1 Resduos Lquidos na IMG ..........................................................................34 3.5.3 Emisses Atmosfricas ................................................................................35 3.5.3.1 Classificao ................................................................................................35

3.5.3.2 Emisses Atmosfricas na IMG ...................................................................35 3.6 PRTICAS PARA MITIGAO DE IMPACTOS ...............................................36 3.6.1 Produo mais Limpa ...................................................................................36 3.6.2 Gerenciamento de Resduos Slidos............................................................... 38

3.6.3. Gerenciamento de Resduos Lquidos ........................................................39 3.6.3.1 Monitoramento de Efluentes.........................................................................40 3.6.3.2 Tratamento de Efluentes Industriais .............................................................41 3.6.4 Gerenciamento de Emisses Atmosfricas................................................41 3.7 POLELETRLITOS...........................................................................................42 3.7.1 Consideraes Tericas...............................................................................42 3.8 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE GUAS RESIDURIAS DA IMG ......44 3.8.1 Tecnologias para viabilizar reso................................................................44 3.8.1.2 Sistema de Bacias de Decantao...............................................................44 3.8.1.3 Sistema de Decantadores Verticais..............................................................47 3.9 NECESSIDADE DE NOVAS TECNOLOGAS ...................................................50 3.9.1 Tratamento.....................................................................................................50 3.9.1.1 Sistemas Alternativos: Decantador Lamelar ou de Alta Taxa de Fluxo Ascendente e "Bolsa Filtrante" ..................................................................................50 3.9.1.1.1 Decantador Lamelar ou de Alta Taxa de Fluxo Ascendente .....................50 3.9.1.1.2 Bolsas Filtrantes ........................................................................................54 3.10 CENTRAIS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DA IMG.............................58

4. MATERIAL E MTODOS ..............................................................................60

4.1 INFORMAES PRELIMINARES ....................................................................60 4.2 ETAPA 1: DECANTADOR LAMELAR DE FLUXO ASCENDENTE...................61 4.2.1 Prottipo Estudado .......................................................................................61 4.2.2 Processo de Polimento que gera o Efluente Testado ................................63 4.3 SEGUNDA ETAPA: ESCOLHA DO MELHOR POLMERO ..............................64 4.3.1 Preparo dos Polmeros .................................................................................64 4.3.2 Escolha do Melhor Polmero para o Efluente Estudado ............................64 4.4 ETAPA 3: TESTE DA BOLSA DE PENDURAR .................................................68 4.5 QUARTA ETAPA: ANLISES DOS SLIDOS RETIDOS E DO FILTRADO DA BOLSA DE PENDURAR ...........................................................................................70

4.5.1 Umidade dos Slidos Retidos na Bolsa......................................................70 4.5.2 Metodologia das Anlises Laboratoriais.....................................................71 4.5.3 Monitoramento Fsico - Qumico..................................................................71 4.6 AMOSTRAGEM ................................................................................................72

5. RESULTADOS E DISCUSSO ...................................................................73

5.1 PRIMEIRA ETAPA: TESTES COM O SEDIMENTADOR LAMELAR DE FLUXO ASCENDENTE..........................................................................................................73 5.2 ETAPA 2: TESTE DA BOLSA DE PENDURAR ................................................80 5.2.1 Polmeros Utilizados para os Testes da Bolsa de Pendurar......................80 5.3 TERCEIRA ETAPA: ANLISES DO FILTRADO E DOS RESDUOS SLIDOS .........................................................................................................................84 5.3.1 Anlises do Filtrado da Lama de Polimento no Teste da Bolsa de Pendurar...................................................................................................................84 5.3.2 Anlises das Misturas...................................................................................86 5.3.2.1 Mistura 60% Polimento - 40% Serragem ...........................................................86 5.3.2.2 Mistura 80% Polimento - 20% Serragem......................................................87 5.3.3 Variao da Umidade dos Slidos Retidos na Bolsa de Pendurar..................89

6. CONCLUSO ...................................................................................................92

7. RECOMENDAES .......................................................................................93

8 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ...........................................................94

1 Introduo_________________________________________________18

1. INTRODUO A Indstria de Mrmore e Granito (IMG) uma importante fonte de recursos para o Brasil. Gera emprego, divisas para a economia brasileira e supre as necessidades da utilizao de rochas ornamentais nos mercados interno e externo. Porm os mtodos de extrao, desdobramento e acabamento do material geram srios impactos ambientais. A lama produzida nos processos produtivos altamente poluente. Alm disso, a tendncia ambientalmente correta em qualquer atividade produtiva compreende no correto gerenciamento dos recursos hdricos, poupando sua utilizao e propiciando o reuso, recurso que a IMG utiliza em grande quantidade.

O presente trabalho estuda a possibilidade de utilizao de dois sistemas de separao dos slidos presentes nas lamas da IMG: as bolsas filtrantes e os decantadores lamelares de fluxo ascendente visando desenvolver sistemas compactos para o tratamento dos efluentes gerados na produo de rochas ornamentais. Um sistema com estas caractersticas significa que ocupar uma rea relativamente pequena e ser mais simples de operar e manter, conduzindo a uma reduo nos custos de instalao e operao.

Atualmente existem muitas pesquisas para a utilizao do resduo slido das lamas da IMG. Porm muitas vezes exigido um teor de umidade especfico para sua utilizao. Na realidade, muitas empresas ainda no esto cientes da importncia de uma destinao final de tais resduos em consonncia com a responsabilidade ambiental. Alm do mais foi analisada uma opo para o confinamento temporrio ou final dos resduos slidos extrados.

Finalmente a grande maioria das empresas da IMG de pequeno e mdio porte para as quais os investimentos em equipamentos de tratamento representam significativamente nas suas receitas, implicando na sobrevivncia no mercado. Isto no exime nenhuma empresa da responsabilidade com o meio ambiente, mas apresenta um desafio para os pesquisadores em

1 Introduo_________________________________________________19

desenvolver alternativas econmicas e em consonncia com o desenvolvimento sustentvel.

2 Objetivos__________________________________________________20

2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GERAL

Este trabalho tem por objetivo geral desenvolver sistemas compactos para tratamento das guas residurias da Indstria de Mrmore e Granito (IMG), promovendo a reutilizao da gua e a destinao final dos resduos.

2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Os objetivos especficos so

Estudar o comportamento da decantao lamelar de fluxo ascendente com as guas residurias da IMG obtendo valores de eficincias de remoo de slidos.

Estudar a separao slido-lquido das guas residurias da IMG em as bolsas filtrantes.

Comparar as eficincias de remoo dos slidos utilizando o decantador lamelar de fluxo ascendente e as bolsas filtrantes.

Estabelecer a melhor dosagem de polmeros para ser utilizados na bolsa filtrante.

3. Reviso Bibliogrfica___________________________________________21

______________________________________________________________________

3. REVISO BIBLIOGRFICA 3.1. AS ROCHAS ORNAMENTAIS

O termo rochas ornamentais refere-se [...] as rochas que podem ser extradas em blocos ou placas, cortadas em formas variadas e que tm suas faces beneficiadas por meio de esquadrejamento, polimento, lustro, apicoamento e flameamento (DESCHAMPS et al., 2002). So considerados dentro deste grupo os mrmores, travertinos, granitos, ardsias, quartzitos, serpentinitos, basaltos, pedra-sabo e outros (DA SILVA; AMARANTE;SEIXAS. 2003).

Comercialmente, as rochas ornamentais dividem-se em mrmores e granitos. Os mrmores compreendem as rochas carbonticas, que [...] um calcrio

metamrfico cristalino, basicamente constitudo por calcita (CaCO3) e os granitos so rochas silicticas [...] constituda principalmente por feldspatos, quartzo e

micas (SERVIO BRASILEIRO DE RESPOSTAS TCNICAS, SBRT, 2006).

Para fins de revestimento so mais utilizadas as rochas istropas, sem orientao preferencial dos constituintes mineralgicos, chamadas de homogneas. As anistropas, com desenhos e orientao mineralgica (designadas como movimentadas) so preferidas para peas isoladas (ABIROCHAS, 2004).

O padro cromtico influi muito na valorizao da rocha. A partir deste ponto de vista os materiais se classificam em:

Clssicos: que no sofrem influncia de modismos e incluem mrmores vermelhos, brancos, amarelos e negros alm de granitos negros e vermelhos.

Comuns: Preferidos em obras de revestimento, abrangem mrmores bege e acinzentados, granitos acinzentados, rosados e amarronzados.

Excepcionais: Normalmente utilizados para peas isoladas e pequenos revestimentos, incluindo mrmores azuis, violeta e verdes, granitos azuis, amarelos, multicores e brancos.


______________________________________________________________________

So conhecidas como rochas processadas especiais aquelas que recebem algum tipo de tratamento de superfcie (polimento e lustro, por exemplo) e so calibradas. Esto inclusos aqui os mrmores, granitos, quartzitos macios e serpentinitos. (ABIROCHAS, 2004).

As rochas processadas simples so aquelas utilizadas com superfcies naturais em peas no calibradas e que foram extradas sem dar tratamento a sua superfcie. Este o caso dos quartzitos foliados (pedra So Tom, pedra mineira, pedra goiana, etc.), da pedra Cariri, dos basaltos gachos, da pedra Miracema, da pedra Macap, da pedra Morisca, etc. (ABIROCHAS, 2004).

3.1.1. Granitos

Este termo abrange uma gama de rochas silicticas (monzonitos, granodioritos, charnockitos, sienitos, dioritos, diabsios/basaltos e os prprios granitos). Os minerais predominantes so os quartzos, feldspatos, micas e anfiblios (ABIROCHAS, 2004).

O quartzo um mineral incolor ou fume, geralmente translcido, podendo-se achar na cor azulada. Os feldspatos (microclnio, ortoclsio e plagioclsios) so os principais responsveis das cores avermelhada, rosada e creme-acinzentada nos granitos homogneos (istropos) e heterogneos (anistropos). o mineral predominante no granito, pode ser branco, leitoso, rseo, amarelado ou cinzento. (GONALVES, 2000). Os minerais mficos (silicatos ferro-magnesianos), sobretudo anfiblio (hornblenda) e mica (biotita) conferem a cor negra das rochas silicticas. Os granitos claros (leucocrticos) tem menor quantidade de minerais ferro-magnesianos e entre 85% - 95% de quartzo e feldspato na sua composio. A textura dada pela granulometria e estrutura dos cristais, sua estrutura definida pela distribuio desses cristais (ABIROCHAS, 2004).


______________________________________________________________________

3.1.2. Mrmores e Calcrios

As rochas carbonticas abrangem principalmente calcrios (rochas sedimentares compostas principalmente de calcita CaCO3) e dolomitos (rochas sedimentares compostas principalmente por dolomita CaMg(CO3)2). O termo mrmore [...] utilizado para designar todas as rochas carbonticas, metamrficas ou no, capazes de receber polimento e lustro (ABIROCHAS, 2004).

3.1.3. Quartzitos

So [...] rochas metamrficas com textura sacaride, derivadas de sedimentos arenosos, formadas por gros de quartzo recristalizados e envolvidos ou no por cimento silicoso (ABIROCHAS, 2004). Os minerais que se apresentam com eles normalmente so as micas (filossilicatos), zirco, magnetita/ilmenita e hidrxidos de ferro e de mangans, outorgando aos quartzitos caractersticas diferentes segundo a presena destes minerais acessrios (padro cromtico e textura).

3.1.4. Ardsias

So tipos de rochas metassedimentares, de baixo grau metamrfico, formadas por seqncias argilosas e sltico-argilosas. O termo designa aquelas que tm planos preferenciais de partio paralelos. So constitudas por mica branca fina (sericita), quartzo, clorita e grafita. Noventa por cento da produo brasileira vem de Minas Gerais, sendo o principal produto as lajotas para revestimento de pisos (70% dos 15 milhes de m2 de chapas elaboradas anualmente) (ABIROCHAS, 2004).


______________________________________________________________________

3.2. O MERCADO DAS ROCHAS ORNAMENTAIS 3.2.1. Cenrio Mundial

Estima-se que a produo mundial de rochas ornamentais seja de 69 milhes de ton/ano. Em 2001 ocorreu um crescimento de 7,6 % em relao a 2000, [...] enquanto o comrcio de rochas ornamentais expandiu-se 5,9%, alcanando 24,1 milhes de toneladas, equivalentes a 260 milhes de m2 de material processado e acabado (DA SILVA; AMARANTE;SEIXAS, 2003).

Liderando este cenrio tem-se, em primeiro lugar a China, seguida da Itlia e ndia, que em conjunto representam 37,3 milhes de toneladas da produo mundial. China, Itlia, ndia e Espanha abrangem 54% da exportao mundial de rochas ornamentais, ocupando o Brasil o stimo lugar com 4,4% do total mundial (DA SILVA; AMARANTE; SEIXAS, 2003). Segundo estimativas, o setor movimenta US$ 40 bilhes/ano, incluindo as transaes dos mercados internacionais, mercado interno, comercializao de mquinas, equipamentos, insumos e servios, e se prev, para o ano 2025, uma produo mundial de 320 milhes de ton/ano (FEIRA DO MARMORE, 2005). Esta quantidade pode se subdividir em US$ 18 bilhes/ano nos mercados internos dos pases produtores, US$ 12 bilhes/ano com a comercializao de materiais brutos e beneficiados no mercado internacional e US$ 10 bilhes/ano em negcios de mquinas, equipamentos, insumos, materiais de consumo e prestao de servios (ABIROCHAS, 2006).

Do mercado mundial de rochas ornamentais e de revestimento os mrmores e granitos abrangem 90% da produo mundial, sendo os 10% restantes a parcela correspondente a ardsias, quartzitos, pedra-sabo e outros (DA SILVA; AMARANTE; SEIXAS, 2003).


______________________________________________________________________

3.2.2 Cenrio Brasileiro

A produo brasileira de rochas ornamentais pode ser estimada em 6 milhes ton/ano, includas 600 variedades comerciais, tendo 1500 frentes ativas de lavra (FEIRA DO MRMORE, 2005). O Brasil divide sua produo em granitos (57%), mrmores e travertinos (17%), ardsias (8%) e aproximadamente 5% de rochas

quarzticas em geral. Existem mais de 11 000 empresas relacionadas ao mrmore e granito no Brasil, gerando 114 000 empregos diretos, e originando um movimento de mais de US$ 2 bilhes em transaes comerciais nos mercados interno (85%) e externo (13%), incluindo negcios com mquinas e insumos (FEIRA DO MRMORE, 2005).

As exportaes de rochas processadas representaram, em 2001, cerca de 30% do volume fsico das exportaes brasileiras, sendo seus principais clientes os Estados Unidos, Itlia e Espanha, abrangendo cerca de 72% das exportaes. Somente os Estados Unidos significaram, em 2001, 44% das exportaes de rochas processadas (DA SILVA; AMARANTE; SEIXAS, 2003). O Brasil o 5 maior exportador de rochas em volume fsico, o 4 maior exportador de granitos brutos, o 8 maior exportador de rochas processadas especiais e o 2 maior exportador de ardsias, consumindo 49,1 milhes m2/ano (25kg per capita) de rochas ornamentais.

O faturamento das exportaes brasileiras no setor de rochas ornamentais foi de US$ 789,97 milhes no ano 2005, referentes comercializao de 2.157.455,36 toneladas de rochas brutas e processadas, superando em 31,45% o faturamento de 2004 e em 17,23% o volume do material exportado no mesmo ano (ABIROCHAS, 2006, p. 2). At Novembro de 2006 o Brasil tinha faturado US$ 959,47 milhes pela comercializao de 2.368.429,68 toneladas de rochas ornamentais, superando em US$ 169,5 milhes o total exportado em 2005 (ABIROCHAS, 2006).


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3.3. A INDSTRIA DO MRMORE E GRANITO 3.3.1. Cenrio Brasileiro

Aproximadamente 70% da produo mundial de mrmore e granito transformada em chapas para revestimento em edificaes e produtos como ladrilhos. Destes, 15% so utilizados em arte funerria e 10% em estruturas e peas especiais, dependendo de diversas caractersticas como cor, homogeneidade, movimentao e beleza da destinao delas (DA SILVA; AMARANTE; SEIXAS, 2003). Nas figuras 3.1. e 3.2. podem-se verificar os consumos por setor dos mrmores e granitos no mundo e no Brasil.

Fig. 3.1. Consumo por setores de Mrmores e Granitos no mundo Fonte: BNDES, Rochas Ornamentais: Exportaes Promissrias

Fig. 3.2. Consumo por setores de Mrmores e Granitos no Brasil. Fonte: BNDES, Rochas Ornamentais: Exportaes Promissrias


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O pas produz muitos tipos de granitos e mrmores, de cores e qualidades diferentes. O mrmore produzido no apresenta uma qualidade que confere competitividade internacional. Caso contrrio acontece com os granitos, pois o Brasil produz pedras de maior qualidade e competitividade. Os estados com as maiores reservas de mrmore no Brasil so: Esprito Santo, Bahia, Rio de Janeiro, Piau e Paran. As reservas de granitos so lideradas pelo Esprito Santo, seguido por Bahia, Minas Gerais, Cear, Alagoas e Rio de Janeiro. 3.3.2. O Panorama no Esprito Santo

O estado do Esprito Santo o principal produtor e exportador, no setor de rochas ornamentais do Brasil, representa 44% em valor e 47% em volume, seguido de Minas Gerais com 28% e 34%, respectivamente. O Esprito Santo responsvel por 56% da extrao de granitos e 75% dos mrmores do pas (DA SILVA; AMARANTE; SEIXAS, 2003).

Pode-se observar a distribuio da produo dos estados brasileiros em valor e volume nas figuras 3.3.e 3.4

Fig. 3.3. Principais estados exportadores brasileiros em valor. Fonte: BNDES, Rochas Ornamentais: Exportaes Promissrias.


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Fig. 3.4. Principais estados exportadores brasileiros em volume. Fonte: BNDES, Rochas Ornamentais: Exportaes Promissrias.

3.4. PROCESSOS PRODUTIVOS NA IMG

3.4.1. Fases do Beneficiamento das Rochas Ornamentais

A indstria de rochas ornamentais apresenta as seguintes fases de processamentos (Fig. 3.5.):

EXTRAO DESDOBRAMENTO(SERRAGEM)

BENEFICIAMENTO(POLIMENTO)

* GUA* CAL* GRANALHA DE AO

* GUA* RESINA

* POEIRA* FRAGMENTOS DE ROCHA

* EFLUENTE ABRASIVO * EFLUENTE(GUA, GRANALHA,CAL E ROCHA MODA)

AZUL: INSUMOSVERMELHO: POLUENTES GERADOS

Fig. 3.5. Fases tpicas do beneficiamento com a adio de insumos e pontos de emisso de poluentes.


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a) Extrao: Obteno do material nas pedreiras. Algumas tcnicas mais utilizadas nesta fase so:

Corte com fio helicoidal: arames tranados fazendo cortes em diversas posies.

Corte a fio diamantado: Utilizam um cabo de ao com prolas adiamantadas, aneis, molas, separadores e unies.

Corte contnuo: Equipamento hidrulico ou pneumtico sobre macacos hidrulicos e trilhos regulveis ou sobre plataforma mvel.

Jet Flame: Aquecimento e rpido resfriamento da zona de corte. Uso de

explosivos em grandes volumes. (GONALVES, 2000). Os blocos que passam seguinte fase tm tamanhos padronizados (3 m x 2m x 1,5 m). Na obteno dos blocos com estas medidas gera-se um outro resduo chamado costaneira, o pedao serrado do bloco para que este adote a medido desejada

(GONALVES, 2000) b) Desdobramento: Subdividida em:

Corte/Serragem: Os blocos obtidos na extrao so beneficiados por meio da serragem em chapas por teares (para blocos maiores, produzindo chapas com 2 e 3 cm de espessura) ou talha blocos (para blocos menores ou informes). Os teares so equipamentos dotados de lminas de corte que mediante um movimento alternado provocam o atrito necessrio entre as lminas, o produto abrasivo e o bloco. (STELLIN Jr., 1998, apud GONALVES, 2000). Nos teares o corte feito por lminas e nos talha-blocos por discos diamantados.

Inspeo: Onde se observam parmetros como espessura das chapas, rea lquida serrada, planicidade, rugosidade, trincas, impurezas e defeitos do material.

c) Beneficiamento: Fase onde as chapas so polidas mediante equipamentos especiais denominados politrizes.


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d) Embalagem e transporte: Dependendo das necessidades especficas pode realizar-se o transporte:

Por caminho, devendo se ter cuidado com as vibraes produto das condies da estrada. O peso da carga do caminho influi neste aspecto.

Por trem, onde o momento crtico no engate dos vages. Por barco, encontrando-se os maiores problemas no balano do navio.

(MARBLE ROCHAS ORNAMENTAIS; ABIROCHAS, 2004).

3.4.1.1. Serragem em Teares

As lminas de corte so auxiliadas por uma lama abrasiva composta de granalha de ferro, cal e gua. Esta mistura ajuda tambm a resfriar os elementos de corte e jogada sobre o material mediante uma bomba. Os blocos para beneficiamento podem ter at 2 m de altura e at 4 m de comprimento. Para aperfeioar o processo, os blocos podem ser previamente esquadrejados com equipamentos mono-lmina ou com fios. A correta tenso das lminas de corte incide diretamente na boa qualidade da chapa (ABIROCHAS, 2004). O controle da mistura abrasiva muito importante para a capacidade de serragem dos equipamentos, permitindo aumentar a velocidade de corte e obter um produto serrado de melhor qualidade (INETI, 2001). 3.4.1.2. Polimento

a etapa seguinte serragem e compreende o levigamento, polimento e lustro, ou

apicoamento e flameamento (ABIROCHAS, 2004). O levigamento o primeiro processo para criar superfcies planas e paralelas, retirando as irregularidades mais grosseiras. O polimento realiza um desbaste mais fino [...] criando uma superfcie lisa, opaca e mais impermevel que a de uma face natural da mesma rocha (ABIROCHAS, 2004). O lustro outorga brilho chapa produzida. Para realizar estes processos so utilizados equipamentos premunidos de pastilhas abrasivas base de carbureto de silcio e diamante, de granulometria mais grossa para o primeiro processo (levigamento) e cada vez mais fina nos seguintes processos (polimento e lustro). As pastilhas so colocadas em cabeotes rotativos que se movimentam em


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toda a superfcie da chapa com adio de gua para eliminar os resduos do processo e com propsito de refrigerao da chapa. (ABIROCHAS, 2004). O tipo de material a ser polido e as caractersticas da superfcie determinam o tamanho do gro com que comea o processo de polimento. Os abrasivos so constitudos por uma resina de polister insaturada, partculas de carbonato de silicone, carbonato de clcio, cloreto de sdio e xidos corantes (INETI, 2001).

As politrizes mais utilizadas so as manuais (1 cabeote), politrizes de ponte (1 a 2 cabeotes) e politrizes multicabeotes (5 a 20) (ABIROCHAS, 2004).

3.5. IMPACTOS AMBIENTAIS NA IMG

A IMG especialmente agressiva para o meio ambiente em cada uma das etapas do seu processo produtivo. Rudo, poeira, lama abrasiva, cascalhos de pedras, desmatamento, impacto visual negativo provocado pela extrao, todos estes so problemas ambientais produzidos pela IMG. 3.5.1. Resduos Slidos

Segundo a definio das normas da Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT), os Resduos Slidos Industriais:

So todos os resduos no estado slido ou semi-slido, resultantes das atividades industriais, ficando includos nesta definio os lodos provenientes dos sistemas de tratamento de gua, aqueles gerados em equipamentos e instalaes de controle da poluio, bem como determinados lquidos, cujas particularidades tornem invivel seu lanamento na rede pblica de esgotos ou corpos de gua, ou exijam, para isso solues tcnicas e economicamente viveis, em face da melhor tecnologia disponvel.

A ateno com a gerao e disposio de resduos slidos recente. Tm-se muitos casos documentados de prejuzos causados ao longo do tempo por resduos txicos mal armazenados e que anos depois afetaram populaes vizinhas.

As normas brasileiras que classificam os resduos slidos so: Norma ABNT NBR 10.004: 2004, Resduos Slidos.


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Norma ABNT NBR 10.005: 2004, Lixiviao de Resduos. Norma ABNT NBR 10.006: 2004, Solubilizao de Resduos. Norma ABNT NBR 10.007: 2004, Amostragem de Resduos.

3.5.1.1. Classificao de Resduos Slidos Industriais

A NBR 10.004 (1987) classifica os resduos como: Classe I Perigosos: aqueles que ss ou em mistura, dependendo de

caractersticas como inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e

patogenicidade [...] podem apresentar riscos sade pblica, provocando ou contribuindo para aumento da mortalidade ou incidncia de doenas, e que apresentam riscos ao meio ambiente... quando seu manejo ou disposio no a adequada. (SILVA, 2002).

Classe II No Inertes: ss ou misturados que no se enquadram na Classe I ou na Classe III. So combustveis, biodegradveis e solveis em gua.

Classe III Inertes: aqueles que ss ou em mistura e submetidos ao ensaio de solubilizao NBR 10.006 [...] no apresentarem quaisquer de seus constituintes solubilizados a concentraes superiores aos padres de potabilidade de gua, conforme a listagem n 8 da NBR 10.004, exceto em aspecto, cor, turbidez e sabor.

Os resduos slidos tornam-se perigosos, segundo a NBR 10.004, pela sua: Inflamabilidade. Corrosividade. Reatividade. Toxicidade. Patogenicidade.

3.5.1.2 Resduos Slidos na IMG

Estima-se que a produo de resduos da IMG em todo Brasil seja de 240 000 ton/ano. O Estado de Esprito Santo produz cerca de 50 000 ton/ano de p de granito (PREZOTTI apud SILVA apud GONLVES, 2000). A quantidade do


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resduo gerado depende da serrabilidade do material, ou seja, a facilidade para ser

serrado. Um material com alta serrabilidade gerar menos quantidade de resduos. No caso dos granitos esta caracterstica depende da compacidade dos seus materiais, sendo os materiais porosos os mais fceis de serrar (GONALVES, 2000).

Alm disto, o resduo incorpora os restos das lminas de corte. Tem-se estimado que, junto com os efluentes, no estado de Esprito Santo so descartados em torno de 186.000 quilos/dia de resduos ferrosos (PREZOTTI, 2004).

Chapas com defeito ou quebradas no processo so outra fonte de resduos slidos. Se a empresa dedica-se somente serragem de blocos estes resduos so vendidos ou descartados. Se a empresa comea sua produo com a serragem, as chapas so encaminhadas para corte ou armazenadas para tentar reaproveit-las (INETI, 2001).

Atualmente existem numerosas pesquisas visando o reaproveitamento dos resduos slidos das lamas da IMG: incorporao em cermica, elaborao de tintas, utilizao em concretos, fabricao de tijolos e lajotas, etc.

3.5.2. Resduos Lquidos

Os processos industriais geram diferentes quantidades de efluentes lquidos, dependendo das suas caractersticas. O registro de efluentes, ou quantidade e composio destes efluentes, permite conhecer as possibilidades de reuso da gua. (SILVA, 2002).

Normalmente a diferenciao preliminar destes efluentes se realiza em trs linhas principais:

Esgotos sanitrios. Despejos ou efluentes industriais. guas pluviais.


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3.5.2.1. Resduos Lquidos na IMG Na serragem dos blocos gera-se uma grande quantidade de rejeitos na forma de lama abrasiva. Esta normalmente constituda por gua, granalha, cal e rocha moda. Esta mistura jogada continuamente sobre o bloco para ajudar no corte e na refrigerao das lminas (ABIROCHAS, 2004). Na serragem perde-se em mdia de 20 a 25% do bloco, transformando-se em p, originando um grande volume de rejeito (MOREIRA; FREIRE; HOLANDA, 2003). Segundo Rochas Ornamentais-Informaes Estatsticas 1986 1985 (1995), citado por GONALVES (2000), a perda de 30%. Na fase de polimento (beneficiamento secundrio) as perdas podem atingir 10% da produo total. Esta rocha sai misturada com gua, resina (se foi colocada sobre a chapa) e restos do material abrasivo. No total estima-se, em mdia, que a perda da pedra, da extrao at o consumidor final, de

aproximadamente 60% (VILASCHI; DE SOUZA, 2000).

Na fase de serragem a lama abrasiva aumenta sua viscosidade pela adio de rocha moda, depois de um tempo de operao, dificultando o processo de corte. Isto faz que gua seja adicionada para controlar a viscosidade e a parcela mais fina da lama descartada (CALMON, 1998). PREZOTTI (2004) estimou que no Esprito Santo so despejados ao meio ambiente 1.500 m3/dia ou 3.000.000 quilos/dia de efluentes lquidos. SOUTO et al., 2001 apud FONTES; PEANHA; NEVES (2003) citam que somente Cachoeiro de Itapemirim produz mensalmente 400 toneladas de lama. Que fazer com esses resduos? No se conhece plenamente o mecanismo de infiltrao dessas lamas no terreno, mas sabe-se que provocam uma porosidade e absoro mais reduzidas e menor capacidade de percolao afetando a vida vegetal, pelo que a disposio em bacias no uma soluo ambientalmente correta (INSTITUTO GEOLGICO MINEIRO, 1999, apud MARQUES DE ALMEIDA, 2005) Se os resduos lquidos arrastam partculas prejudiciais, pode ocorrer a contaminao dos aqferos (SOARES, 1997, apud MARQUES DE ALMEIDA, 2005).

Ainda mais, o elevado pH das lamas da serragem certamente altera as condies do lugar de armazenamento.


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Segundo o INETI (2001), estimasse que em Portugal gera-se aproximadamente 0,1 m3 (0,27 toneladas) de lama por tonelada de rocha transformada: 0,08 m3 na operao de serragem e 0,02 m3 nas operaes de polimento e corte.

3.5.3. Emisses Atmosfricas

3.5.3.1. Classificao

Os poluentes atmosfricos podem se classificar segundo SILVA (2002), em:

Primrios: so os gases provenientes de processos industriais, gases de exausto de motores, etc., que so lanados diretamente na atmosfera.

Secundrios: resultado dos anteriores ao ocorrer reaes fotoqumicas na atmosfera entre os poluentes primrios.

3.5.3.2. Emisses Atmosfricas na IMG

No caso especfico da IMG de interesse a considerao do material particulado. As partculas mais perigosas para a sade humana, aquelas menores que 10 m, depositam-se na regio traqueo-bronquial e pulmonar. Segundo SILVA (2002) estas concentraes provocam:

Aumento da incidncia de doenas respiratrias. Bronquite crnica. Constrio dos brnquios. Diminuio da funo pulmonar.

Aumento da mortalidade.

Diversos estudos tentam mostrar a relao do material particulado com a quantidade de mortes prematuras. O Banco Mundial estima que entre 300.000 e 700.000 mortes prematuras possam ser evitadas por ano caso sejam respeitados os nveis de concentrao de particulados recomendados pela Organizao Mundial da


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Sade (OMS). A Escola de Sade Pblica da Universidade de So Paulo mostra que valores que passam de 70 g/Nm3 (valor mdio) de particulados no ar para 170 g/Nm3, [...] as internaes nos hospitais por problemas respiratrios aumentam

em 20 a 25% e as mortes por insuficincia respiratria aumentam em 10 a 11% (SILVA, 2002).

A lama da IMG mencionada anteriormente, quando seca, desprende poeira que afeta os equipamentos, as pessoas e a flora ao redor. Os valores tpicos dos dimetros esfricos equivalentes das partculas das lamas so entre 1m e 100 m, caindo na faixa que pode se alojar dentro dos pulmes. As partculas provenientes de rochas silicatadas podem provocar silicose (SOARES, 1997, apud MARQUES DE ALMEIDA, 2005). Esta doena potencialmente fatal porque causa uma fibrose intersticial no pulmo (GONALVES, 2000).

A flora pode ser coberta por poeira fina, sendo destruda. Tem-se sugerido a implantao de cortinas arbreas em volta das instalaes para conter este tipo de poluio, mas apresenta-se o problema de conseguir o crescimento das rvores para estabelec-la (MARQUES DE ALMEIDA, 2005).

A formao de poeira acontece tambm no tratamento superficial da fase de polimento e nos acabamentos e trabalhos especiais. 3.6. PRTICAS PARA MITIGAO DE IMPACTOS

3.6.1. Produo mais Limpa

Um mundo com economia globalizada no pode esquecer da sua responsabilidade ambiental, tem de ser consonante. Fruto dos debates na Comisso Mundial sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, criado pela ONU em 1983, originou-se o termo Desenvolvimento Sustentvel, que busca associar o crescimento econmico com a proteo ambiental (PALOMARES; PIRES; 2005). Ou seja, [...] o desenvolvimento sustentvel procura encontrar o equilbrio entre o crescimento econmico e a

proteo ambiental (KHOO et al, 2001; KAZMIERCZYK, 2002 apud PALOMARES e


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PIRES, 2005) de forma que a utilizao dos recursos naturais disponveis no comprometa as necessidades das populaes futuras.

O termo Produo mais Limpa (Cleaner Production) est estreitamente associado ao conceito anterior. Desenvolvido em 1989 pelo Programa das Naes Unidas para o Meio Ambiente (United Nation Environmental Program -UNEP), trabalhou-se desde essa data para difundir o conceito e sua filosofia mediante intercambio de informaes, capacitao e assistncia s organizaes (PALOMARES; PIRES, 2005). Refere-se melhoria de desempenho econmico das empresas enquanto se cuida o impacto no meio ambiente, [...] a aplicao contnua de uma estratgia de preveno ambiental aplicada aos processos, produtos e servios de modo a permitir o crescimento econmico sem prejuzo ao meio ambiente. (PALOMARES; PIRES, 2005).

Segundo Palomares e Pires (2005) a United Nations Industrial Development Organization (UNIDO, 2004 Organizao das Naes Unidas para o Desenvolvimento Industrial) define a Produo mais Limpa como uma [...] estratgia preventiva econmica, ambiental e tecnolgica

[...] integrada que utilizada em todas as fases do processo produtivo para: .Aumentar a produtividade atravs do uso mais eficiente dos materiais,

energia e gua; Promover a melhora da performance ambiental atravs da reduo de

resduos e emisses; Reduzir o impacto ambiental dos produtos em todo seu ciclo de vida atravs

de um projeto ecolgico e economicamente eficiente.

As vantagens da sua aplicao so: Reduo da quantidade de materiais e energia utilizados, tornando assim os

processos mais econmicos de maneira sustentvel; Preveno da poluio, gerando menos resduos, efluentes e emisses;

A busca pela reduo dos poluentes leva a criao de uma cultura que busca inovao dos processos continuamente, aumentada conseqentemente, a produtividade das empresas;

Maior grau de comunicao e participao das empresas com os organismos locais (governamentais ou no governamentais), com as universidades e a comunidade.


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Esta abordagem, ento, envolve os materiais e os aspectos tcnicos e gerenciais ao longo da cadeia produtiva, objetivando eliminar os poluentes e desperdcios na origem, onde eles so gerados. As matrias primas, gua e energia so utilizadas racionalmente, cuidando a utilizao de materiais perigosos e txicos e inibindo a toxidade de todas as emisses e resduos. Esta filosofia de trabalho vai requerer a mudana de conceitos na empresa e aplicao de diversas tcnicas associadas para eliminar resduo (produtos com valor econmico negativo) e trazendo benefcios econmicos empresa.

3.6.2. Gerenciamento de Resduos Slidos

O gerenciamento de resduos slidos refere-se a um conjunto de aes em diversas partes do processo produtivo e em atividades relacionadas com ele visando a proteo e melhora da qualidade do meio ambiente, da sade humana e uma utilizao racional dos recursos naturais. (SILVA, 2002).

Em geral as polticas que deveriam direcionar o gerenciamento de resduos slidos so a poltica ambiental, de respeito e cuidado com o entorno, e a poltica de escolha de estratgias que vo dirigir a consecuo desses objetivos de preservao do meio ambiente (LEACH et al., GRBL e RHL apud JOHN, 2000, apud GONALVES, 2000).

Os objetivos a atingir, respeitando o princpio anterior, estariam hierarquizados assim:

Reduzir a gerao de resduos na fonte. Reutilizar o resduo.

Reciclar Incinerar recuperando a energia. Depositar em aterros sanitrios.

(LEACH et al., GRBL e RHL apud JOHN, 2000, apud GONALVES, 2000).

Segundo SILVA (2002), seguindo este princpio devem-se respeitar os seguintes pontos:


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PREVENO o Preveno por tecnologias tecnologias limpas: Os resduos so

minimizados no processo produtivo, modificando-o ou mudando a forma do processo. Deve-se enfatizar o desenvolvimento de tecnologias que promovam poluio zero em detrimento das que somente trasladam a fonte poluidora para outro ponto do processo.

o Preveno por produtos produtos limpos: So produtos de impacto mnimo com o meio ambiente na fabricao, utilizao e disposio final.

RECICLAGEM o O resduo gerado reaproveitado tal como foi gerado (reciclagem

direta), depois de ser submetido a processos de transformao (reciclagem indireta) ou recuperando as matrias primas ou energia. Esta poltica envolve tanto as tecnologias necessrias para atingir os objetivos como o desenvolvimento de mercados para os produtos da reciclagem.

OTIMIZAO DA DISPOSIO FINAL

o Quando no possvel a reciclagem dos resduos estes devem-se submeter a processos que minimizem o impacto ambiental na sua disposio final.

AES CORRETIVAS o Caso seja necessrio despoluir locais pelo mau gerenciamento dos

resduos.

3.6.3. Gerenciamento de Resduos Lquidos Para projetar um gerenciamento eficiente dos resduos lquidos necessrio caracteriz-los segundo suas caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas.


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Dentro das caractersticas fsicas, a mais importante o teor de slidos, que pode se subdividir em:

Slidos Totais: Que o slido remanescente depois de evaporar o lquido a 103 105 C. Estes, a sua vez, subdividem-se em filtrveis (coloidais e dissolvidos) e no filtrveis (ou slidos em suspenso), segundo fiquem retidos ou no num filtro de fibra de vidro com poros de 1,2 m.

Slidos sedimentveis: A quantidade de slidos que sedimentam num cone Imhoff em uma hora, sendo expressado em ml/L.

Outras caractersticas fsicas importantes so: Odor, Temperatura, Densidade, Cor e Turbidez (SILVA, 2002).

Dentre as caractersticas qumicas dos efluentes lquidos de interessar (SILVA, 2002) so:

Contedo de matria orgnica. Teor de matria inorgnica. Teor de gases.

3.6.3.1. Monitoramento de Efluentes

o estudo da quantidade e qualidade dos efluentes gerados nos diferentes processos de uma indstria que inclui como variam com o tempo. Abrange tambm uma anlise da conservao e reutilizao da gua (SILVA, 2002).

Segundo ECKENFELDER apud SILVA (1989) este registro de efluentes deve compreender:

Desenvolver um fluxograma de efluentes; Estabelecer uma seqncia de tomada de amostras e anlise; Desenvolver o diagrama de fluxos e matria, que deve considerar todas as

fontes significativas de efluentes; Estabelecer a variao estatstica das caractersticas significativas do

efluente mediante um grfico de probabilidades, que mostra a freqncia da ocorrncia.


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3.6.3.2. Tratamento de Efluentes Industriais A escolha dos processos utilizados para tratar os efluentes industriais depende, segundo SILVA (2002):

Das caractersticas do efluente: forma predominante do poluente (em suspenso, coloidal ou dissolvido), de sua biodegradabilidade, e da presena de compostos orgnicos e inorgnicos txicos;

Da qualidade requerida do efluente aps o tratamento; Do custo do processo.

3.6.4. Gerenciamento de Emisses Atmosfricas

Segundo SILVA (2002) pode-se controlar a poluio do ar por meio de: Padres de emisso. Padres de qualidade do ar. Impostos ou taxas por emisso de poluentes. Anlise custo/benefcio.

O primeiro necessrio se analisar cada ponto de emisso de poluentes para conferir o atendimento dos padres estabelecidos. Porem tem uma eficincia econmica baixa.

Utilizar os padres de qualidade do ar significa concentrar-se nos pontos crticos onde a poluio do ar crtica, sendo complexo identificar as fontes responsveis pela maior poluio.

O terceiro mtodo de controle aplica taxas que devem ser pagas por tonelada de poluentes despejados no ar. A inteno obrigar ao responsvel pelas emisses a mudar processos ou investir em tecnologias que evitem os despejos prejudiciais ao ambiente.

O quarto mtodo tenta achar o ponto em que o custo por introduzir novas tecnologias de controle iguale o custo por poluir. A dificuldade est em estabelecer os custos pelos danos causados (SILVA, 2002).


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3.7. POLELETRLITOS

3.7.1 Consideraes Tericas

Os floculantes ou auxiliares de floculao so compostos orgnicos que podem ser naturais ou sintticos, macromolculas solveis em gua obtidas pela associao de monmeros simples. Tambm podem ser produzidos pela adio de monmeros ou grupos funcionais a polmeros naturais. Os polmeros orgnicos dissolvidos na gua formam solues com diferente viscosidade, que depende do seu peso molecular, grau de carga inica e teor de sais no solvente (GONALVES, 2001). Os floculantes sintticos, ou polieletrlitos, utilizados nos testes com a lama da indstria de mrmore e granito (IMG), podem ser clasificados, segundo a carga eltrica na cadeia do polmero, como:

No inicos (sem carga): Poliacrilamidas de massa molecular compreendida entre 1 e 30 milhes. No so considerados como polileletrlitos mas devido semelhanza das suas aplicaes incluso nesta categoria.

Aninicos: Tm grupos ionizados negativamente (grupos carboxlicos).

Catinicos: Tem nas suas cadeias carga eltrica positiva, devido presena de grupos amino.

Os polieletrlitos tambm podem ser classificados segundo a natureza de sua estrutura (linear, ramificado ou reticulado) e podem ser agrupados em homopolmeros ou copolmeros. Os copolmeros so constitudos por mais de uma espcie de monmeros que podem estar distribudas aleatoriamente, em blocos ou de forma que um dos monmeros esteja presente na cadeia, dentro da estrutura da cadeia de outro monmero (DE OLIVEIRA, 2006). As partculas presentes nos efluentes fixam-se s longas cadeias polimricas formando pontes entre elas e impedindo todo tipo de movimento isolado. Os coloides so removidos em pontos especficos da cadeia polimrica, sedimentando-se a estrutura como um todo devido a que as partculas com a mesma carga esto


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separadas por distncias relativamente grandes devido ao longo comprimento da molcula (DE OLIVEIRA, 2006).

Os polmeros aninicos a base de poliacrilamida normalmente tm massas molares entre 12-15 mg./mol (mais de 150.000 monmeros de acrilamida por molcula). As poliacrilamidas (PAM) so constitudas por unidades repetidas de acrilamida e seus derivados (DE SENNA, 2005). Devido s caractersticas dos efluentes da IMG, os aninicos so os polmeros usualmente utilizados nos testes.

A frmula do monmero de acrilamida pode ser vista na figura 3.6:

Fig. 3.6: Frmula do monmero de acrilamida

O consumo de floculantes menor do que o consumo de coagulante e so muito mais eficientes (maior velocidade de sedimentao). contraproducente seguir adicionando floculante acima de uma concentrao tima, pois os polieletrlitos se tornam dispersantes. A maior peso molecular do polmero, maior o comprimento da cadeia e maior velocidade de sedimentao a igual quantidade de polmero adicionado.

No caso dos efluentes da IMG o problema a possibilidade de grandes variaes nas caractersticas deles devido a distintos fatores (tipo de resinas e abrasivos

utilizados, principalmente). Isto impede a possibilidade de tratar o efluente da IMG de um modo geral e, no caso da utilizao das bolsas filtrantes, obriga a um monitoramento freqente da boa floculao do resduo. Procura-se o polmero que clarifique a gua utilizando-se na menor quantidade possvel.


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3.8 TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE GUAS RESIDURIAS DA IMG

Existem diversas tecnologias para tratar as guas residurias da IMG, separar os slidos e enviar o lquido para reutilizao e o slido para outra destinao

adequada.

3.8.1. Tecnologias para Viabilizar Reuso

3.8.1.2. Sistema de Bacias de Decantao

O que pode ser encontrado na maioria das pequenas e medias empresas um sistema de decantao, mediante tanques em serie ou com utilizao de chicanas, onde os efluentes so depositados para que os slidos sedimentem por gravidade, com previa adio de polmeros para promover o processo de floculao e posterior sedimentao. A gua do ltimo tanque de decantao reutilizada se no apresentar partculas grosseiras em suspenso (condio importante para a fase de polimento).

Os slidos sedimentados no processo anterior so retirados e jogados em valas abertas no cho, na rea da empresa ou em aterros. Espera-se que o lodo perca umidade por evaporao, diminuindo seu volume, e joga-se maior quantidade de lodo mido para encher o espao vazio. Uma vez a umidade perdida for suficiente e ocupado todo o volume da vala, algumas empresas utilizam este espao de aterramento como base para futuras construes. Outras simplesmente passam a outro lugar para realizar as mesmas aes.

O processo tpico de tratamento das guas residurias da IMG provenientes do polimento pode ser visto nas figuras 3.7. a 3.10.:


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Fig. 3.7. Polimento de chapas de granito

Fig. 3.8 Canaleta de sada do efluente das politrizes.


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Fig. 3.9. Sistema de adio do polmero ao efluente (balde e torneira).

Fig. 3.10.- Sistema tpico de sucessivos tanques de decantao para sedimentao dos slidos dos efluentes.


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A freqncia da limpeza dos tanques varivel: semanal, quinzenal ou mensal. Esta limpeza realizada por um caminho limpa fossa, que suga os slidos sedimentados e leva para outro destino.

Alm de requerer espao para a colocao dos sucessivos tanques de decantao o sistema anteriormente descrito apresenta o problema da disposio do material sedimentado enquanto perde a umidade necessria para permitir sua colocao num aterro. Se colocar num reservatrio sem impermeabilizao o lquido introduzido no terreno traz conseqncias indesejveis para o subsolo. No caso do caminho que suga periodicamente as lamas das bacias est transferindo o problema para outro lugar, sem dar uma soluo adequada.

3.8.1.3. Sistema de Decantadores Verticais

Visando solucionar vrios dos problemas mencionados, pesquisadores tm recomendado Estaes de Tratamento seguindo o modelo italiano segundo a Figura 3.11:

Figura 3.11. Estao de tratamento Fonte: FRACAROLLI & BALZAN


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Na figura:

A. Tanque de armazenamento dos efluentes dos processos que vo ser recalcados para tratamento.

B. Estao de preparao do polmero. C. Decantador esttico vertical. D. Tanque para homogenizao da lama. E. Filtro Prensa. F. Reservatrio dos efluentes tratados. Deste podem ser recirculados.

O lay-out deste sistema pode ser apreciado na fig. 3.12.:

ROCHAS SERRAGEM POLIMENTO

POLMERO

SLIDOS PARADESIDRATAO

GUA

* GUA*CAL*GRNALHA DE AO

EFLUENTE

EFLUENTE

SEDIMENTADORVERTICAL

LQUIDO SOBRENADANTEPARA RECIRCULAO

SLIDOS PARADESIDRATAO

FILTROPRENSA

TORTA SLIDAPARA DISPOSIOFINAL (ATERROOU RESO)

POLMERO

SEDIMENTADORVERTICAL

LQUIDO SOBRENADANTEPARA RECIRCULAO

TANQUE DEARMAZENAMENTOGUA DERECIRCULAO

LIQUIDO PARATANQUE DE ARMAZENAMENTOEFLUENTE DO PROCESSO

Fig. 3.12.- Lay Out do sistema italiano para tratamento dos efluentes da IMG.


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A estao visa reaproveitar a gua do efluente no sistema produtivo e trata separadamente as guas provenientes do polimento ou da serragem das chapas. Os slidos sedimentados so desaguados no filtro prensa.

A figura 3.13 mostra o decantador vertical e o tanque de armazenamento de gua de recirculao ou de reuso.

Fig. 3.13. Decantadores verticais e tanques de gua de reso.

As guas de reuso produzidas normalmente so utilizadas separadamente, devido ao pH excessivo do lquido proveniente dos teares. A presena de cal propicia a rpida apario de incrustaes no interior das tubulaes que conduzem esta gua.

Por isso destina-se a gua de reuso dos teares para tarefas de limpeza.

Esta soluo cara na implantao e na manuteno dos equipamentos. Alm de ocupar grandes reas, a presena de granalhas nos slidos da serragem traz problemas se chegar aos filtros prensa.


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3.9. NECESSIDADE DE NOVAS TECNOLOGIAS

As necessidades de espao e praticidade so duas razes para se pensar em desenvolver outros sistemas de tratamento das guas residurias da IMG. Sistemas compactos significam sistemas mais fceis de operar e manter, ou seja, sistemas mais baratos. Consequentemente vo junto com o terceiro fator para pensar em outras tecnologias: o aspecto econmico. Os sistemas italianos, com um filtro prensa no final da cadeia produtiva para permitir desaguar os resduos slidos, so sistemas caros, difceis de implantar em pequenas e mdias empresas, devido aos altos custos de implantao e manuteno. Como a maioria das empresas brasileiras envolvidas com a IMG de pequeno e mdio porte pode-se verificar o desafio de apresentar sistemas eficientes e com um investimento razovel e adequado ao tamanho das empresas.

3.9.1. Tratamento

3.9.1.1. Sistemas Alternativos: Decantador Lamelar ou de Alta Taxa de Fluxo Ascendente e Bolsa Filtrante

No intuito de desenvolver solues mais baratas (mais fceis de construir, operar e manter) e compactas (que ocupem menor rea), apresentam-se duas opes interessantes. 3.9.1.1.1. Decantador Lamelar ou de Alta Taxa de Fluxo Ascendente

Os decantadores lamelares de fluxo ascendente podem tratar vazes maiores numa rea e com uma estrutura menor do que a requerida nos decantadores

convencionais, com uma maior eficincia na utilizao do espao. Mediante a colocao de placas paralelas (lamelas) ou mdulos na zona de sedimentao se consegue uma grande superfcie de deposio para o material sedimentado. A utilizao deste tipo de decantadores poupa espao na fbrica, o que uma excelente vantagem.


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Nos decantadores clssicos de fluxo horizontal a eficincia depende principalmente da rea de sedimentao. Introduzindo placas intermedirias consegue-se a deposio de partculas com velocidades menores velocidade de sedimentao crtica (MALDONADO, 2004). Duas placas duplicariam a rea de sedimentao, trs

a triplicariam e assim sucessivamente (HAZEN, apud RICHTER, 2000). Na prtica. a limpeza das placas um fator limitante do processo. Em meados da dcada de 1960 as placas foram testadas inclinando-as, fazendo com que os sedimentos se deslocassem at a parte inferior do decantador (Figura 3.14).

Fig. 3.14. Efeito da introduo de lminas intermedirias de sedimentao nos decantadores convencionais.

Fonte: MALDONADO, 2004.

A

h

A

B B1

VSC Vsb

D

H


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Fig. 3.15. Modelo de sedimentao entre placas. Fonte: Richter, 2000

Para analisar o comportamento deste tipo de decantadores partimos da teoria de Hazen, que supe:

A zona de sedimentao apresenta regime laminar e fluxo perfeitamente uniforme.

Concentrao uniforme de partculas. Os slidos sedimentados no voltam a ser suspendidos.

Se l1 o comprimento de decantao, Vo a velocidade de escoamento da gua, Vsc a velocidade de sedimentao crtica, d o espaamento entre as lamelas e o

elemento tubular analisado tm uma inclinao de a com respeito horizontal, pode ser definido pela equao 01 como:

dlL 1

Eq. (01)

L : comprimento relativo


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A velocidade de sedimentao crtica chamada assim porque uma velocidade limite: as partculas sedimentando a uma velocidade menor ou igual do que ela ficaro retidas no decantador.

A partir das equaes de Wejman-Hane e Yao, que as aplicaram para fluxo uniforme atravs de placas planas paralelas e posteriormente para movimento laminar, pode-se expressar pela equao 02:

)cos()( aLasenVoVsc

Eq. (02)

Devem-se considerar tambm dois fatores: a geometria das lamelas e da seo do decantador, e a zona de entrada do sedimentador onde se tem a transio entre regime turbulento e laminar.

O primeiro fator considerado introduzindo-se um fator de correo S na equao 02 que adota os seguintes valores segundo as lamelas utilizadas:

S = 1 para placas paralelas. S = 4/3 para dutos de seo circular. S = 11/8 para dutos de seo quadrada. S = 1,30 para placas onduladas paralelas. S = 1,33 1,42 para outras formas tubulares.

O comprimento relativo de transio expresso pela equao 03:

dVoLt.058,0

Eq (03)

Onde a viscosidade cinemtica da gua. Finalmente pode-se expressar pela equao 04 a velocidade de sedimentao corrigida:

)cos()..058,01()(.

adVoLasenVoSVcs

Eq. (04)


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A equao 04 permite dimensionar o dispositivo de decantao.

Atualmente, este tipo de decantadores utiliza uma inclinao nas placas (conhecidas como lamelas) entre 50 e 60 (ngulo a na figura 3.14). A eficincia do decantador decresce com inclinaes superiores a 60, e a ngulos menores do que 50 os sedimentos no escorregam facilmente para o fundo do decantador (RICHTER, 2000). As lamelas podem ser fabricadas de diferentes materiais (fibra de vidro, plstico, lonas reforadas com fios de polister de alta tenacidade, asbesto-cimento) e, depois de colocadas, apresentarem diferentes sees transversais (quadradas, retangulares, hexagonais) sendo alguns mdulos assim obtidos, patenteados.

3.9.1.1.2. Bolsas Filtrantes

A tecnologia de bolsas filtrantes contempla um material de alta resistncia (geralmente polipropileno) s presses produzidas pelo lquido introduzido dentro dele. A idia simples: o lquido atravessa a bolsa e os slidos ficam retidos. A forma em que a bolsa descansa sobre o terreno cria as presses necessrias para o funcionamento do sistema e origina as solicitaes mecnicas no material com que fabricado. Os slidos retidos vo formando a torta filtrante que atua como o

elemento de filtrao do efluente que vai chegando bolsa. A bolsa um tubo fabricado de um geotxtil de largura e comprimento variveis. O processo se repete at atingir a capacidade mxima de conteno do material filtrante. O fluxograma tpico do processo pode ser apreciado na figura 3.16.


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POLMERO

BOMBAS MISTURADORHIDRULICO

BOLSAFILTRANTE

SLIDOSRETIDOS DENTRODA BOLSA

LQUIDO PARARESO OUDISPOSIOFINAL

AFLUENTE

Fig. 3.16. Fluxograma tpico de operao das bolsas filtrantes.

Na figura 3.17 pode se observar o ciclo tpico de operao das bolsas filtrantes

ENCHIMENTO DESIDRATAO CONSOLIDAO

Fig. 3.17 Seqncia de operao das bolsas filtrantes.

Fig. 3.18. Bolsas filtrantes em operao.


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Fig. 3.19. Formao da Torta Filtrante e variao da umidade dentro da bolsa. Fonte: Gaffney et al 1999, apud BARBOSA, 2005.

A tecnologia dos desaguadores em tela ou bolsas filtrantes tem sido aplicada com grande sucesso para diversos tipos de efluentes (lodos de esgotos, lavanderias industriais, mineraes, suinocultura, resduos de refinaria de petrleo, etc.). O lodo tem que ser misturado com um polmero adequado para promover a floculao e, portanto, a eficincia de filtrao. A escolha do polmero tem que ser adequada para minimizar custos (a menor quantidade) e conseguir a melhor floculao. Finalmente os slidos so retirados do geotubo, no final da vida til dele, ou deixados na bolsa

como destinao final.

A filtrao no geotxtil influenciada por diversos fatores: a estrutura prpria do geotxtil (tecido ou no tecido) e a estrutura do meio a filtrar (poroso, partculas em suspenso). No caso de filtrao de partculas em suspenso dentro do geotubo estas vo tender a sair pelas zonas laterais enquanto as partculas de maior

tamanho sedimentam no fundo (BARBOSA, 2005).

O funcionamento do sistema com bolsas filtrantes pode ser observado nas figuras 3.20 a 3.22:

MANTA DE GEOTXTIL

Diminuio

do teor de umidade

Alta concentrao de umidade

Torta Filtrante


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Fig. 3.20. Primeira fase do processo: enchimento da bolsa filtrante com o efluente. Fonte: Allonda

Fig. 3.21 Segunda fase: Desaguamento ou desidratao. Fonte: Allonda.


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Fig. 3.22. Fase de consolidao: extrao dos slidos retidos e desidratados. Fonte: Allonda.

Na fase inicial o tubo enchido com o fluido que se quer tratar. Na segunda fase o lquido passa atravs do material e os slidos ficam retidos no interior da bolsa. Na ltima fase, uma vez que o lquido escoa para fora da bolsa, os slidos continuam perdendo umidade por evaporao at adquirir as caractersticas desejadas. O material pode ser utilizado como a destinao final dos slidos, visto que, uma vez perdida a umidade, o material no apresentar mais percolao de lquido ao terreno.

3.10. CENTRAIS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DA IMG

A maioria das empresas da IMG so empresas de pequeno e mdio porte. A idia de instalao de centrais de tratamento de resduos administradas pelas prprias empresas envolvidas no nova.

Na Itlia entre 10 a 15% do tratamento dos efluentes da IMG feito em cooperativa. A boa gesto dos resduos inclui o gerador deles na separao, o monitoramento e armazenamento Isto porque a utilizao dos resduos para diversos fins precisa que este apresente caractersticas especiais que muitas vezes podem ser alcanadas na empresa geradora (separao de lamas, por exemplo) e no no centro de


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tratamento. E o centro de tratamento devolve a gua tratada empresa. (CERQUEIRA; PREZOTTI, 2006).

A aplicao destes princpios realidade brasileira passa primeiro por interessar as empresas pequenas e medianas no trabalho grupal na obteno da gua de reuso e da destinao final dos slidos separados. fundamental o constante monitoramento dos processos produtivos e das caractersticas dos efluentes gerados para adequar o tratamento ao efluente especfico. Deve se pensar tambm na logstica para transportar os materiais envolvidos, e do terreno onde estar localizada a central de tratamento. Neste ponto um sistema de tratamento compacto e eficiente reduziria os custos totais drasticamente.

4 Material e Mtodos_____________________________________________________60

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4. MATERIAL E MTODOS

4.1. INFORMAES PRELIMINARES

Esta pesquisa resultou dentro de uma parceria entre a UFES, o Banco do Nordeste e a Sanevix Engenharia Ltda.

O levantamento de dados, pesquisa de campo e teste de prottipos, foi realizado entre Outubro de 2005 e Fevereiro de 2007. Todos os testes laboratoriais foram efetuados no Laboratrio de Saneamento da Universidade Federal de Esprito Santo e no Laboratrio de Materiais da Faculdade de Engenharia Civil, da UFES. Os prottipos e as bolsas filtrantes foram testados em duas empresas de Serra (ES), e duas de Cachoeiro de Itapemirim (ES). Amostras de lamas para testes foram coletadas nas empresas anteriormente citadas e de mais quatro empresas de Cachoeiro de Itapemirim.

A pesquisa foi desenvolvida nas seguintes etapas: 1. Teste do prottipo do decantador lamelar de fluxo ascendente, na operao e

na anlise do lquido decantado.

2. Testes dos polmeros. Escolha dos melhores floculantes para os efluentes da IMG.

3. Teste da bolsa prottipo para observar a filtrao com o material analisado. 4. Anlises do resduo slido dentro da bolsa para observar perda de umidade e

granulometria e do lquido filtrado.

Para observar o comportamento das bolsas filtrantes e do decantador lamelar de fluxo ascendente foi realizada uma srie de testes com lamas provenientes do polimento e da serragem das chapas de mrmore e granito, de caractersticas radicalmente diferentes. O primeiro passo, no caso das bolsas filtrantes, era a seleo dos polmeros a dosar nas lamas, para garantir a formao de flocos adequados e que produzam um bom funcionamento do sistema de filtrao.


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4.2. ETAPA 1: DECANTADOR LAMELAR DE FLUXO ASCENDENTE

Os testes foram realizados entre Outubro de 2005 e Fevereiro de 2006.

4.2.1. Prottipo Estudado

A eficincia de remoo no caso do decantador foi medida na entrada e sada de um prottipo construdo para esta experincia. O prottipo foi testado com diversas taxas de aplicao, observando-se a variao dos parmetros estudados. O decantador lamelar de fluxo ascendente testado tem 3,34 m de altura total, com uma seo de 0,5m x 0,5m (0,25 m2). A inclinao das lamelas, fabricadas de fibra de vidro, de 60 com um comprimento de 1,2 m (figura 4.1).

Fig. 4.1. Decantador utilizado e efluente coletado em tambor graduado.


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Fig 4.2. Vista lateral e frontal do decantador utilizado.

Fig. 4.3. Lamelas no interior do decantador

Uma bomba submersvel colocava a gua residuria efluente do processo de polimento na entrada do decantador, quebrando previamente a presso em um trecho da tubulao que era aberto, e o efluente era coletado na sada em um tambor graduado para medir as vazes pelo mtodo volumtrico. A vazo foi


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controlada abrindo e fechando uma vlvula de retorno. O equipamento foi testado para taxas de aplicao prximas a 80, 150 e 200 m3/m2.dia e medindo os parmetros SSed e Turbidez, seguindo os procedimentos do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater- 19 edio. Para efeitos do teste a adio de polmeros ao efluente foi suspensa. Antes de coletar as amostras esperou-se um tempo igual a trs vezes o tempo de residncia, que foram de 1 hora e 22 minutos, 55 minutos e o ltimo de 40 minutos para taxas em torno de 80, 150 e 200 m3/m2.dia, respectivamente.

Fig. 4.4. Tambor graduado para medir a vazo no decantador pelo mtodo volumtrico.

4.2.2. Processo de Polimento que Gera o Efluente Testado

O prottipo foi instalado em uma empresa localizada em Serra, Esprito Santo. Nesta empresa o processo de polimento inicia-se com a levigagem, primeiro processo de desbaste que retira as maiores irregularidades da chapa de granito. Aps realizar este processo a chapa entra ao polimento propriamente dito que pode ser realizado com o material resinado ou no. A resina fecha os poros, impermeabiliza e aumenta o brilho da chapa. As numeraes dos abrasivos utilizados vo desde 16 ao 120 na levigagem e de 120 ao brilho para o polimento com ou sem resina.

O processo de separao dos slidos do efluente o tradicional: uma canaleta que conduz a lama onde o polmero adicionado e uma s

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Dissertação Tasaico