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U N I V E R S I D A D E D E S Ã O P A U L O
Escola de Engenhar ia de Lorena – EEL
Lorena - 2013
Isabela Faria Santos
Redução da quantidade de resíduos
destinados a aterro industrial em uma
empresa siderúrgica
Isabela Faria Santos
Redução da quantidade de resíduos
destinados a aterro industrial em uma
empresa siderúrgica
Monografia apresentada à Escola de Engenharia de Lorena EEL-USP como requisito para conclusão de Graduação do curso de Engenharia Industrial Química.
Orientador: Prof. Dr. Marco Antonio Carvalho Pereira
Lorena – 2013
Agradecimentos
Agradeço, primeiramente, aos meus pais Paulo Pirola e Ana Lázara e a minha irmã Gabriela pelos
ensinamentos ao longo de minha vida e pelo apoio nos momentos difíceis, me encorajando a
nunca desistir.
Ao André, que se mostrou companheiro para todas as horas, me ajudando nessa época tão
conturbada em minha vida.
Ao meu orientador Prof. Dr. Marco Antonio Carvalho Pereira pela orientação, ensinamentos,
apoio e confiança durante o desenvolvimento do trabalho.
A empresa siderúrgica e aos Engenheiros Paulo e Edenilson pela oportunidade.
Aos colaboradores participantes do grupo Vanor, Rafael, José Antonio e Thiago pelo excelente
trabalho realizado e por toda dedicação.
A Universidade de São Paulo pela oportunidade de realização desse curso.
A todos os professores que direta ou indiretamente contribuíram para a realização desse
trabalho, através dos ensinamentos ao longo de todo o curso.
Resumo
Atualmente, as empresas tem grande preocupação com o desenvolvimento sustentável,
pois além de preservar o meio ambiente e se preocupar com a sociedade, estão também
ganhando legitimidade e permanência no mercado. Com isso, as empresas buscam
reduzir, reciclar ou reutilizar os resíduos. Visando essa sustentabilidade, esse trabalho,
realizado em uma empresa siderúrgica, teve como objetivos diminuir a quantidade de
resíduos disposta no aterro industrial, diminuir o custo com resíduos para a empresa e
melhorar o indicador de reaproveitamento de resíduos. Para o alcance dos objetivos
propostos, foi utilizada a metodologia MASP, que possui 8 etapas, sendo elas:
Identificação do Problema, Observação, Análise, Plano de Ação, Ação, Verificação,
Padronização e Conclusão. Com o uso dessa metodologia, foi priorizado o trabalho no
resíduo do Lodo das ETEs, pois era o que mais influenciava no problema de grandes
quantidades de resíduos sendo enviadas para aterro. Com isso, através da realização das
etapas da metodologia MASP, 100% do resíduo gerado passou a ser reutilizado em
processo de produção de contrapesos, comprovando a eficiência desse método na
resolução de problemas.
Palavras Chave: Resíduos. Siderurgia. MASP.
Abstract
Currently, companies have great concern about sustainable development. Besides
preserving the environment and worrying about society, they are looking for legitimacy
and permanence in the market. So, companies seek to reduce, reuse or recycle residues.
Towards sustainability, this research, which was made in a steel company, aimed to
decrease the amount of residues disposed in landfills, reduce residues costs to the
company and improve the reuse waste indicator. To achieve these objectives, this work
used the methodology QC STORY (Quality Control Story). This methodology requires
seven steps: Plan and Problem definition, Data, Analysis, Action, Study,
Act/Standardization and Plans for the future. It allowed prioritizing the waste sludge of
the effluent treatment, because this residue has the biggest influence on the amount of
residues that is sent to the landfill. Performing the QC STORY steps, 100% of the sludge
that is generated was reused in the production process of counterweights.
Keywords: Residues. Steel Company. QC STORY.
Lista de Figuras
Figura 1 - Processo de Produção do Aço 13
Figura 2 - Gaiolas Laminadoras 14
Figura 3 - Fluxograma da Reciclagem de Água Bruta 15
Figura 4 - Detalhes dos componentes de um filtro de areia 19
Figura 5 - Ciclo do PDCA 21
Figura 6 - Etapa 1 22
Figura 7 - Etapa 2 23
Figura 8 - Etapa 3 24
Figura 9 - Etapa 4 25
Figura 10 - Etapa 5 25
Figura 11 - Etapa 6 26
Figura 12 - Etapa 7 27
Figura 13 - Etapa 8 28
Figura 14 - Formulário para proposta de ação 30
Figura 15 - Modelo de 5W1H 30
Figura 16 - Modelo de fluxograma 31
Figura 17 - Gráfico de Pareto para os Casos de Devolução 32
Figura 18 - Diagrama de Ishikawa 33
Figura 19 - Diagramas de Dispersão 34
Figura 20 - Modelo de Carta de Controle 35
Figura 21 - Estruturação para condução da pesquisa-ação 38
Figura 22 - Comparação das etapas da pesquisa ação e do MASP 38
Figura 23 - Tanques de decantação 49
Figura 24 - Tanque de Secagem 49
Figura 25 - Lodo e Carepa no Aterro 50
Figura 26 - Diagrama de Ishikawa 51
Figura 27 - Ações realizadas 54
Lista de Tabelas
Tabela 1- Composição Química 47
Lista de Gráficos
Gráfico 1 - Quantidade de resíduo gerada por classe 43
Gráfico 2 - Porcentagem de resíduos Classe II 43
Gráfico 3 - Acompanhamento da Etapa de Verificação 55
Gráfico 4 - Acompanhamento do Projeto 57
Sumário
1. INTRODUÇÃO 9
1.1. JUSTIFICATIVA 9
1.2. OBJETIVO GERAL 10
1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 10
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 12
2.1. PROCESSO DE PRODUÇÃO DO AÇO 12
2.2. TRATAMENTO DE ÁGUAS DE CONTATO DIRETO NAS SIDERÚRGICAS 15
2.3. MÉTODO DE ANÁLISE E SOLUÇÃO DE PROBLEMAS 19
3. METODOLOGIA 37
3.1. MÉTODO DE PESQUISA 37
3.2. OBJETO DE PESQUISA 40
3.3. CONDUÇÃO DA PESQUISA 40
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 42
4.1. ETAPA 1 - IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA 42
4.2. ETAPA 2 – OBSERVAÇÃO 46
4.3. ETAPA 3 – ANÁLISE 50
4.4. ETAPAS 4 E 5 - PLANO DE AÇÃO E AÇÃO 52
4.5. ETAPA 6 - VERIFICAÇÃO 54
4.6. ETAPA 7 - PADRONIZAÇÃO 55
4.7. ETAPA 8 - CONCLUSÃO 56
4.8. VERIFICAÇÃO DOS OBJETIVOS 57
5. CONCLUSÃO 59
9
1. Introdução
Com o crescimento industrial e o desenvolvimento da sociedade, os recursos
naturais passaram a ser utilizados em demasia. Sem um controle, isso pode levar a um
esgotamento destes recursos, provocando um grande impacto ambiental. Esse impacto
pode decorrer também, dos resíduos, das emissões, das contaminações, etc. provindas
do processamento dos recursos naturais para obtenção de produtos industriais.
Na década de 80 apareceu pela primeira vez o conceito de desenvolvimento
sustentável, sendo consagrado em relatório publicado pela World Comission on
Environment and Development, órgão da ONU. Este relatório definiu o desenvolvimento
sustentável como “(...) desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente, sem
comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazerem as suas próprias
necessidades.” (BRUNDTLAND, 1987, p. 16, tradução nossa).
O homem começou a perceber que o desenvolvimento industrial acelerado poderia
prejudicar as gerações futuras de maneira irreversível.
O aumento do interesse pela sustentabilidade, desde então, vem ocorrendo, em
função da consciência ambiental da sociedade e pela legislação ambiental que está cada
vez mais exigente.
As empresas passaram a perceber o impacto de seu processo no meio ambiente,
possibilitando a criação de estudos para diminuição da geração de resíduos, consumo de
energia elétrica, emissão de gases poluentes, etc. Um exemplo são as empresas
siderúrgicas.
1.1. Justificativa
A indústria do aço cresce consideravelmente a cada ano, se recuperando da crise
econômica que afetou a produção no final de 2008 e início de 2009. E, com isso,
aumentam-se também a geração de resíduos, o uso dos recursos naturais, a captação de
água, etc. (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2012)
A geração de coprodutos e resíduos nas siderúrgicas é bastante significativa, sendo
que para cada tonelada de aço bruto produzido, gera-se 600 Kg de coprodutos e resíduos
(INSTITUTO AÇO BRASIL, 2013).
10
Em 2012, as empresas associadas ao Instituto Aço Brasil (IABr) produziram 17,7
milhões de toneladas de coprodutos e resíduos, 1,5 milhões de toneladas a menos que a
geração do ano anterior. Com relação à destinação 88,5% dos resíduos e coprodutos
gerados foram reaproveitados. (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2013)
Nem sempre é possível diminuir a geração dos resíduos sólidos, por alteração no
processo ou usando novas tecnologias. Mas é possível reaproveitá-los em diversos
segmentos, possibilitando a redução dos custos e dos impactos ambientais com a
disposição final em aterros, por exemplo.
Para que o reaproveitamento destes resíduos seja viável é necessário conhecer as
suas características físicas, químicas e ambientais.
De acordo com Gumieri (2002), a baixa reutilização destes resíduos ocorre devido
ao pouco conhecimento de suas características, a variabilidade, a inexistência de normas
e especificações, dificultando então, sua viabilidade técnica.
O desenvolvimento de processos de reciclagem ainda é um desafio. E com ele será
possível obter lucros dentro das siderúrgicas (GUDENAU et al., 2005).
Para Boff e Beuren (2012, p.22), “quanto mais a empresa demonstrar que aliado aos
resultados econômicos está a preocupação com a comunidade e a preservação do meio
ambiente, estará também preservando sua permanência e legitimidade na sociedade.”.
Buscando essa legitimidade, permanência no mercado e a sustentabilidade
ambiental, esse trabalho teve como objetivo diminuir a quantidade de resíduos enviada a
um aterro industrial.
A empresa onde o trabalho foi desenvolvido é uma siderúrgica multinacional, com
operações industriais em 14 países.
Para resolver esse problema, foi utilizado o método MASP (Método de Análise e
Solução de Problemas).
1.2. Objetivo Geral
Este trabalho teve como objetivo diminuir a quantidade de resíduos enviada para
um aterro industrial de uma grande empresa siderúrgica.
1.3. Objetivos específicos
Diminuir a disposição de resíduos no aterro industrial.
11
Diminuir o custo com resíduos para a empresa.
Melhorar o indicador de reaproveitamento de resíduos da empresa.
12
2. Revisão Bibliográfica
2.1. Processo de Produção do Aço
O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de aço, devido à proximidade das
jazidas minerais, eficiência da logística de transporte, mão de obra barata e qualificada e
pela qualidade e abundância do minério de ferro brasileiro (LUZES1, 2005 apud FRATE,
2006, p. 41).
O Brasil também possui um custo de produção baixo e também custo baixo com
relação a alguns insumos, como o minério de ferro, em comparação com os principais
produtores de aço (FRATE, 2006).
As usinas siderúrgicas são classificadas como integradas, semi-integradas e não
integradas. As usinas integradas participam de todo o processo produtivo do aço:
redução, refino e laminação. As usinas semi-integradas participam do processo de refino
e laminação, utilizando ferro gusa, ferro esponja ou sucata para produzir o aço nas
aciarias elétricas. Já as usinas não integradas não produzem o aço, possuindo apenas
redução ou processamento. (RAMOS, 2007)
Com relação a seus produtos as usinas podem ser classificadas em: usinas de semi-
acabados (placas, blocos e tarugos); de planos aços carbono (chapas e bobinas); de planos
aços especiais / ligados (chapas e bobinas); de longos aços carbono (barras, perfis, fio
máquina, vergalhões, arames e tubos sem costura); de longos aços especiais / ligados
(barras, fio-máquina, arames e tubos sem costura) (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2009).
1 LUZES, I.C.F. Informação Verbal. A Analista de comércio exterior. Brasília: Ministério do Desenvolvimento, Indústria e
Comércio Exterior, 21 nov. 2005.
13
Figura 1 - Processo de Produção do Aço (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2013, p.19)
2.1.1. Laminação
O processo de produção do aço de uma usina semi-integrada se inicia na Aciaria
Elétrica. O produto da aciaria, chamado de tarugo ou lingote é enviado para a etapa de
conformação mecânica. (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2009)
A laminação é um processo de conformação mecânica, onde a seção transversal da
matéria-prima é reduzida devido à passagem por cilindros.
14
Os laminadores são compostos por gaiolas, sendo estas formadas por cilindros que
serão os responsáveis pela redução da seção.
Figura 2 - Gaiolas Laminadoras (SIEMENS, 2013)
Primeiramente, a matéria-prima vinda da Aciaria, é reaquecida nos fornos de
reaquecimento, chegando a uma temperatura em torno de 1000˚C a 1200˚C (INSTITUTO
AÇO BRASIL, 2009). Isso é feito para homogeneizar a temperatura em todo o material,
facilitando o processo de conformação.
Depois, o material é enviado às gaiolas de desbaste, responsável pelas primeiras
deformações do material, preparando-o para a próxima etapa, que é o trem
intermediário (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2009).
Nesta etapa, a seção do material é reduzida, mas não é a seção especificada. É
necessária a passagem pelo trem acabador, onde são dadas as dimensões finais do
material. (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2009)
Há diferenças nos equipamentos do trem acabador, dependendo do tipo de
material que irá ser produzido, como as barras e os rolos. Mas o objetivo é o mesmo,
atingir as dimensões especificadas. (INSTITUTO AÇO BRASIL, 2009)
Durante todo o processo de laminação é utilizado água para resfriar os cilindros
responsáveis pela conformação. Na empresa onde o trabalho foi realizado, essa água é
tratada e recirculada, sendo utilizada novamente.
A água utilizada no resfriamento dos equipamentos da laminação é tratada na
Estação de Tratamento de Efluentes da Usina. Esse tratamento é feito para que esta água
não danifique o produto que está sendo laminado.
15
2.2. Tratamento de águas de contato direto nas siderúrgicas
Após o resfriamento dos produtos e equipamentos na laminação, essa água é
tratada antes de retornar ao processo, para evitar o aparecimento de defeitos nos
materiais, devido a sais presentes nesse efluente de retorno.
O processo de reciclagem de água bruta nessa usina ocorre de acordo com o
fluxograma apresentado na figura 3.
Figura 3 - Fluxograma da Reciclagem de Água Bruta
A água de contato direto com os laminadores é enviada ao tanque de acúmulo de
carepa, onde ocorre a sedimentação deste resíduo, que é retirado utilizando
equipamentos mecânicos e então, enviado ao canal de carepa, onde permanece secando.
Durante a secagem, a água em excesso retorna ao tanque de acúmulo de carepa. A
carepa seca é então reutilizada na produção de contrapesos, blocos, etc.
Depois do tanque de acúmulo de carepa, a água segue para outros tanques onde
ocorre a adição de produtos químicos. O carbonato de sódio adicionado tem como função
ajustar o pH, para que se atinja o pH ideal para a etapa seguinte. Depois, são adicionados
polímeros aniônicos, para que ocorra a floculação. O material sólido é separado depois de
decantado, e é chamado de lodo, sendo enviado para tanques de secagem e depois ao
aterro industrial de Resíduos Classe II A. A água em excesso presente no lodo retorna
16
para os tanques de decantação, seguindo o fluxo de tratamento. Este lodo é gerado em
grandes quantidades e não possui nenhum tipo de reuso.
O efluente já com menor concentração de sólidos passa por um processo de
flutuação, onde ocorre a separação água/óleo. Após isso, o efluente segue para filtros de
areia/antracito, onde ocorre separação física de sólidos ainda presentes no efluente.
Por fim, esse efluente já apresenta baixa concentração de sólidos, podendo ser
enviado para as torres de resfriamento. Nessa etapa é feita a cloração da água, para
eliminar micro-organismos que possam estar presentes. Depois de resfriado, o efluente
retorna ao processo.
2.2.1. Sedimentação
A sedimentação é um processo que utiliza a força propulsora da gravidade para
separar um meio sólido de um líquido (CADORIN, 2008).
O processo de sedimentação é classificado em 4 tipos: sedimentação discreta (tipo
I), sedimentação floculenta (Tipo II), sedimentação em zona (Tipo III), sedimentação por
compressão (Tipo IV). (FABRETI, 2006; CADORIN, 2008; GOMES, 2010; LOPES, 2011)
Tipo I: Sedimentação Discreta: refere-se à sedimentação de partículas não
floculentas, com baixa concentração de sólidos. Essas partículas não interagem com as
partículas vizinhas, sedimentando como entidades individuais.
Tipo II: Sedimentação Floculenta: refere-se à sedimentação de partículas que estão
em solução relativamente diluídas. Durante o processo ocorre colisão entre essas
partículas, formando agregados maiores. Essa floculação depende do contato entre as
partículas, que varia com a vazão, profundidade do tanque, gradiente de velocidade,
concentração e tamanho.
Tipo III: Sedimentação em Zona: refere-se à sedimentação de partículas com
concentração intermediária de sólidos. Ocorrem forças interparticulares que retardam a
sedimentação das partículas vizinhas. Essas partículas permaneceram em posições fixas,
sedimentando como um bloco rígido. Favorece a formação de uma interface sólido-
líquida bem definida.
Tipo IV: Sedimentação por compressão: refere-se à sedimentação de partículas com
concentração elevada, formando uma estrutura que se sedimenta por compressão. Isso
17
ocorre devido ao peso das partículas, fazendo com que a água seja removida dos flocos,
diminuindo seu volume.
O processo de sedimentação da empresa em questão ocorre no tanque de acúmulo
de carepa, onde o sólido sedimentado é chamado de carepa e é separado por garras
mecânicas. O efluente segue para a etapa de coagulação e floculação.
2.2.2. Coagulação/Floculação
As partículas em suspensão podem ser removidas por sedimentação, em um
período de tempo razoável, sem a necessidade de se adicionar coagulantes. Mas as
partículas coloidais (0,01 µm a 1,0 µm), devido ao seu baixo peso específico, necessitam
desses reagentes. (FERRAZ, 2012)
A clarificação, no tratamento de efluentes, tem como objetivo aglutinar as
partículas em suspensão, utilizando a coagulação/floculação. Isso reduz a quantidade de
sólidos em suspensão, poluentes e carga orgânica (CAVALCANTI, 2012).
A coagulação ocorre com a aglutinação de partículas finas. Essas partículas são
atraídas por forças de Van-der-Waals, sendo efetivas apenas a pequenas distâncias. A
ação dessas forças é repelida devido à presença de uma atmosfera eletricamente
carregada ao redor dessas partículas. Com isso, há um equilíbrio entre essas forças de
atração e repulsão. (PENNA, 2009)
Com a adição de coagulantes, ocorrerá a neutralização dessas cargas, pois são
eletrólitos de carga oposta ao do sistema. Isso anulará as forças de repulsão, permitindo a
aderência entre as partículas devido às forças moleculares (PENNA, 2009). Depois se
procura homogeneizar a mistura, por processo mecânico ou hidráulico.
Após essa etapa de coagulação, as partículas na água bruta irão formar os flocos. E
este processo é denominado floculação. Esta ocorre com a formação de “pontes” entre
partículas em suspensão. Os reagentes utilizados são polímeros de cadeia longa, podendo
ser naturais ou sintéticos.
Em suma, na coagulação ocorre desestabilização da dispersão coloidal e na
floculação ocorre a agregação dessas partículas coloidais através do uso dos polímeros. A
floculação é realizada após a coagulação, para permitir a formação de agregados maiores.
(MENEZES, 2005)
18
Essas partículas formadas na coagulação/floculação serão separadas da parte
líquida por sedimentação ou flotação.
2.2.3. Filtros de Areia
Os filtros de areia são equipamentos formados por uma ou mais camadas de
materiais granulares, principalmente areia ou pedregulhos (MESQUITA, 2010).
As partículas sólidas presentes no fluido ficam retidas no meio poroso, por
possuírem diâmetros maiores (RAMIREZ, 2010).
Mas pode ocorrer também o fenômeno da aderência, aonde as partículas em
suspensão vão se aderir ao grão do material do meio filtrante (PIZARRO2, 1996 apud
RAMIREZ, 2010, p. 27). Isso possibilita a retenção de partículas com diâmetros menores
que o do meio (RICHTER; NETTO, 20003 apud RAMIREZ, 2010, p. 27).
O princípio de funcionamento se baseia na aplicação de um afluente sobre a
superfície do leito de areia, por meio de uma tubulação que realiza a distribuição
(MENORÉT et al., 2002; TONETTI, 2004)
2 PIZARRO, F. Riegos localizados de alta frecuencia. 3 ed. Madrid: Mundi Prensa, 1996. 513 p.
3 RICHTER, C. A.; NETTO, J. M. de A. Tratamento de água – tecnologia atualizada. 3 ed. São Paulo, 2000.
19
Figura 4 - Detalhes dos componentes de um filtro de areia (RAMIREZ, 2010, p. 25)
Esse filtro possui como vantagens o pequeno espaço requerido e a pouca energia
consumida (TONETTI, 2004).
2.3. Método de Análise e Solução de Problemas
A sociedade atual exige qualidade nos processos, produtos, serviços, atendimento,
etc. Diversos métodos foram desenvolvidos para aperfeiçoar a gestão da qualidade nas
organizações, como o sistema de gerenciamento denominado QC STORY (Método de
Solução de Problemas).
O método de solução de problemas é fundamental para o controle da qualidade.
Sabe-se que problema é um resultado indesejável de um processo, que pode se
manifestar a partir da existência de uma série de causas (ALVAREZ, 1997).
Muitas empresas resolvem seus problemas de maneira errônea, isso faz com que
ele não seja totalmente erradicado, voltando a acontecer, apesar de todos os esforços
para eliminá-lo.
20
Alguns erros cometidos durante a solução dos problemas são: concluir por intuição,
não analisando alternativas; decidir pelo caminho mais fácil, desprezando dados e fatos,
devido à pressa ou dificuldade; dimensionamento errado do problema, devido ao uso
inadequado das ferramentas; contentar-se com uma única solução, devido, por exemplo,
a falta de tempo; isolar-se com o problema, não consultando as pessoas responsáveis
pela ação ou as pessoas realmente afetadas; desprezar os detalhes, não aprofundando na
solução e nem em seus efeitos colaterais (GRIMALDI; MANCUSO, 19944 apud AGUIAR,
2004, p. 21).
Para que estes erros não sejam cometidos é necessário o uso de métodos que
permitam que os problemas sejam solucionados de maneira eficaz, como o já citado QC
STORY (conhecido também como QC Storyline ou Quality Improvement Story) e
conhecido no Brasil como Método de Análise e Solução de Problemas (MASP).
Este método fornece meios para analisar e priorizar os problemas; gerar controle da
qualidade; identificar situações - problema; estabelecer o controle de forma rápida;
planejar o trabalho que será realizado (ROSSATO, 1996).
“A análise de processo é uma sequência de procedimentos lógicos, baseada em
fatos e dados, que objetiva localizar a causa fundamental dos problemas” (CAMPOS,
1992, p. 208). Essa análise pode ser utilizada na rotina ou no gerenciamento da empresa,
sendo possível localizar uma nova meta como um problema a ser resolvido (CAMPOS,
1992).
Este é um método flexível e não é prescritivo, pois as ferramentas não são
específicas para cada etapa, são apenas sugeridas (ALVAREZ, 1997).
Deve-se ressaltar a diferença entre método e ferramenta. Método é uma sequência
lógica para se atingir uma meta. Já a ferramenta é um recurso utilizado pelo método. Sem
o método, as ferramentas não irão solucionar os problemas de maneira definitiva
(CAMPOS, 1992).
O QC STORY pode ser aplicado a outras situações, além dos problemas de chão de
fábrica, apenas adequando as técnicas para isso (ALVAREZ, 1997).
Utiliza o conceito do PDCA (Ciclo do PDCA, Ciclo de Shewart ou Ciclo de Deming),
que é um ciclo com foco na melhoria contínua (FREITAS, 2009).
4 GRIMALDI, R.; MANCUSO, J.H. Qualidade Total. Folha de SP e Sebrae, 6º e 7º fascículos, 1994.
21
O PDCA, segundo Campos (1992), é composto de quatro fases, sendo elas: planejar,
executar, verificar e atuar.
Plan - O planejamento consiste em se estabelecer metas sobre os itens de controle
e definir o método para se atingir essas metas.
Do - A execução é feita da maneira como prevista no plano e devem ser coletados
os dados que serão utilizados para a verificação.
Check - A partir desses dados coletados, compara-se o resultado com a meta
estipulada no planejamento.
Action - detectam-se os desvios e atua de maneira a corrigi-los.
Figura 5 - Ciclo do PDCA (CAMPOS, 2004)
O ciclo do PDCA está bem disseminado, sendo bastante utilizado nas indústrias,
serviços, comércio e também em trabalhos acadêmicos (TERNER, 2008).
2.2.4. As Etapas do MASP
As etapas do MASP devem ser seguidas de maneira sequencial, para que o
problema seja corretamente identificado, bloqueado e corrigido.
22
O MASP utilizado consta de oito etapas:
1) Identificação do problema
2) Observação
3) Análise
4) Plano de Ação
5) Ação
6) Verificação
7) Padronização
8) Conclusão
Etapa 1: Identificação do Problema
Figura 6 - Etapa 1 (CAMPOS, 1992)
23
Etapa 2: Observação
Figura 7 - Etapa 2 (CAMPOS, 1992)
24
Etapa 3: Análise
Figura 8 - Etapa 3 (CAMPOS, 1992)
25
Etapa 4: Plano de Ação
Figura 9 - Etapa 4 (CAMPOS, 1992)
Etapa 5: Ação
Figura 10 - Etapa 5 (CAMPOS, 1992)
26
Etapa 6: Verificação
Figura 11 - Etapa 6 (CAMPOS, 1992)
27
Etapa 7: Padronização
Figura 12 - Etapa 7 (CAMPOS, 1992)
28
Etapa 8: Conclusão
Figura 13 - Etapa 8 (CAMPOS, 1992)
O método deve ser utilizado pelos operadores e supervisores e estes devem ser
orientados pelo gerente. Todos os colaboradores devem ser treinados no método, para
que assim possam aplicá-lo corretamente, atingindo seu objetivo.
2.2.5. Ferramentas
As ferramentas que podem ser utilizadas no método definido na empresa são:
1. Fluxogramas ou diagramas de processo
2. Lista de verificação
3. Diagrama de Pareto
29
4. Diagrama de Causa e Efeito
5. Histograma
6. Gráfico de Dispersão
7. Carta de Controle
Ainda há três ferramentas complementares:
1. Estratificação
2. Brainstorming
3. 5W1H
2.3.2.1. Estratificação
Na estratificação ocorre o agrupamento de dados e informações com o objetivo de
se encontrar pontos comuns. Tem-se como fatores de estratificação naturais, os
equipamentos, insumos, métodos, pessoas, medidas e condições ambientais.
Segundo Werkema (1995) estratificando as informações, sob vários pontos de vista,
é possível reconhecer as características do problema, como por exemplo:
Tempo: Os resultados são diferentes de manhã, de tarde e de
noite?
Local: Os resultados são diferentes em diferentes regiões do país ou
em diferentes linhas de produção?
Tipo: Os resultados são diferentes dependendo do fornecedor?
2.3.2.2. Brainstorming
O brainstorming é chamado também de tempestade de ideias. Nesta técnica os
participantes do grupo, envolvidos no projeto, apresentam todas as ideias que vem a
cabeça e estas vão sendo listadas por outro participante numa lousa ou quadro. As ideias
não devem ser criticadas, elogiadas e nem descartadas, para que os participantes não se
sintam intimidados, possibilitando o maior fluxo de ideias.
De acordo com Peinado e Graeml (2007), para uma reunião de Brainstorming deve-
se decidir o assunto que será discutido, escolher uma pessoa que será responsável por
anotar as ideias, possibilitar que os participantes falem suas ideias, cada um de uma vez e
continuar até que tenham se esgotados todas, para depois discuti-las.
30
2.3.2.3. 5W1H
É um check list utilizado para garantir que chefia e subordinados saibam como a
operação será conduzida (PEINADO; GRAEML, 2007).
Deve se elaborar um formulário para cada proposta de ação, respondendo as
perguntas do quadro abaixo:
WHAT (O quê?) Qual tarefa? O que será feito? Quais são as
contramedidas para eliminar as causas do problema?
WHERE (Onde?) Onde será executada a tarefa?
WHY (Por quê?) Por que esta tarefa é necessária?
WHO (Quem?) Quem vai fazer? Qual departamento?
WHEN (Quando?) Quando será feito? A que horas? Qual o cronograma a ser
seguido?
HOW (Como?) Qual o método? De que maneira será feito?
Figura 14 - Formulário para proposta de ação
Figura 15 - Modelo de 5W1H
2.3.2.4. Fluxograma
O Fluxograma é um diagrama utilizado para representar os passos de um processo
por meio de símbolos gráficos. O uso do fluxograma facilita o entendimento e visualização
do processo, facilitando a identificação de pontos ou áreas problemáticas. Esses
O quê? Onde? Por quê? Quem? Quando? Como?
31
problemas, então, poderão ser tratados e o processo melhorado, rumo à qualidade total.
(PEINADO; GRAEML, 2007)
Figura 16 - Modelo de fluxograma (PEINADO; GRAEML, 2007, p. 540)
2.3.2.5. Lista de Verificação
As folhas de verificação facilitam a coleta e organização dos dados. É uma das
ferramentas da qualidade mais simples, onde os dados coletados são organizados em
quadros ou tabelas (PEINADO; GRAEML, 2007).
Segundo Krajewski, Ritzman e Malhotra (2009, p.1345 apud TAVAREZ, 2012, p.31)
“uma lista de verificação é um formulário usado para registrar a frequência da ocorrência
de determinadas características do serviço ou produto relacionado ao desempenho”.
Essa ferramenta apresenta bastante flexibilidade, sendo vários os tipos e folhas que
podem ser utilizadas. Essas folhas são criadas de acordo com o objetivo da coleta de
5 KRAJEWSKI,L.J.; RITZMAN, L.; MALHOTRA, M. Administração de Produção e Operações. São Paulo: Pearson
Prentice Hall, 2009. 615 p.
32
dados. Têm-se como exemplo, Folhas de Verificação para Classificação de um defeito,
para Identificação de Causas de Defeitos, para Localização de Defeitos. (WERKEMA, 1995)
2.3.2.6. Diagrama de Pareto
Os diagramas de pareto são gráficos compostos por barras verticais, que
possibilitam determinar quais problemas são prioridades (WERKEMA, 1995).
A distribuição dos problemas é variável e com essa ferramenta, é possível melhorar
significativamente um indicador, atacando os problemas pouco vitais (pequeno número
de problemas que resultam em grandes perdas), através de um pequeno número de
ações. E com isso, não é necessário o dispêndio de tempo e dinheiro com problemas que
não irão interferir consideravelmente nas perdas (WERKEMA, 1995).
O gráfico possui barras verticais organizadas em ordem decrescente de frequência,
sendo possível determinar os problemas ou causas prioritárias, que representam de 80 a
90% das perdas. Nas abscissas é colocado o parâmetro que se deseja estudar e no eixo
das ordenadas, a frequência (AGUIAR, 2004).
O Gráfico de Pareto pode ser usado para efeito e para causa. Nos gráficos para
efeito é possível identificar os principais problemas e nos de causa, as principais causas do
problema (WERKEMA, 1995).
Figura 17 - Gráfico de Pareto para os Casos de Devolução (PEINADO; GRAEML, 2007, p. 549).
33
2.3.2.7. Diagrama de Causa e Efeito
Esse diagrama também é chamado de Espinha de Peixe e de Diagrama de Ishikawa,
devido ao seu criador Professor Kaoru Ishikawa.
Esse diagrama relaciona os efeitos com suas causas, sendo possível identificá-las
corretamente, antes de aplicar as mudanças (WERKEMA, 1995).
Um exemplo de diagrama de Ishikawa é o 6M, que relaciona fatores como Mão-de-
obra, Matéria-prima, Meio Ambiente, Medição, Máquina e Método. Para organizações de
serviços há a alteração destes fatores por Política, Legislação, Lugar, Pessoal,
Procedimentos, etc. (PEINADO; GRAEML, 2007).
As causas podem ser levantadas utilizando a ferramenta Brainstorming (WERKEMA,
1995).
A linha horizontal representa o efeito do problema. Nas linhas ligadas diretamente
na linha horizontal são levantadas as causas primárias. As linhas que partem dessas
causas primárias são as causas secundárias e assim sucessivamente. Para se chegar a
essas causas é necessário partir do efeito e realizar a pergunta: Por que isso ocorre? E
continuar perguntando até que esgote todas as alternativas.
Depois, deve-se reunir com todos os participantes do grupo e testar as hipóteses.
Com o teste de hipóteses é possível identificar as causas que possuem maior
importância para a ocorrência do efeito.
Figura 18 - Diagrama de Ishikawa (GIOVANA, 2011)
2.3.2.8. Histograma
O histograma envolve medições de dados, como dimensão, temperatura, etc. e
mostra a distribuição desses valores. Ele mostra o comportamento dos valores de uma
característica através da frequência que esses valores aparecem.
34
O histograma é um gráfico de barras no qual o eixo horizontal, subdividido em vários pequenos intervalos, apresenta os valores assumidos por uma variável de interesse. Para cada um destes intervalos é construída uma barra vertical, cuja área deve ser proporcional ao número de observações na amostra cujos valores pertencem ao intervalo correspondente. (WERKEMA, 1995)
Com isso, é possível obter a forma de distribuição dos dados, sua dispersão e
centralização, sendo possível saber se o processo está estável ou não, se atende às
especificações e se serão necessárias medidas para diminuir a variabilidade do processo
(WERKEMA, 1995).
2.3.2.9. Gráfico de Dispersão
Com os gráficos de dispersão é possível perceber a relação entre duas variáveis.
Mas essa relação não é necessariamente uma relação de causa e efeito. A relação entre
as variáveis pode ser também uma relação entre efeitos, entre causas, ou na realidade,
não ter relação nenhuma. Por isso é necessário conhecimento técnico no processo, para
se definir se possui ou não uma relação e qual é o tipo desta (WERKEMA, 1995).
Esse gráfico é feito através da coleta de dados. Uma variável é representada no eixo
horizontal e a outra no eixo vertical.
Deve-se atentar para o intervalo de variação, pois, por exemplo, pode-se pegar um
pequeno intervalo, onde se tem uma relação linear. Mas se esse intervalo for maior, pode
ficar evidente que não há relação entre as duas variáveis. (WERKEMA, 1995).
Figura 19 - Diagramas de Dispersão (LUGLI, 2008)
35
2.3.2.10. Carta de Controle
Toda produção final possui certa variabilidade em suas características. Essas
variabilidades podem ser causadas por variação na matéria-prima, nos equipamentos, nas
condições ambientais, etc. É importante que essa variabilidade de produto seja
controlada, para que este seja de boa qualidade (WERKEMA, 1995).
Uma ferramenta utilizada para monitorar a variabilidade e avaliar a estabilidade de
um processo é chamada de gráficos de controle (WERKEMA, 1995).
Figura 20 - Modelo de Carta de Controle
O processo estará fora de controle se os pontos não estiverem entre o LSC (Limite
superior de controle) e LIC (Limite inferior de controle) e/ou se os pontos não tiverem
uma configuração aleatória (WERKEMA, 1995). Quando o processo estiver fora de
controle é possível dispor de informações que possibilitam a identificação das causas
(WERKEMA, 1995).
Série6; Hora 1; 33
Série6; Hora 2; 32
Série6; Hora 3; 30
Série6; Hora 4; 32
Série6; Hora 5; 31
Série6; Hora 6; 33 Série6; Hora 7; 33
Série6; Hora 8; 32
Série6; Hora 9; 31
Série6; Hora 10; 30
Série6; Hora 11; 31
Série6; Hora 12; 32
Títu
lo d
o E
ixo
Título do Eixo
Carta de Controle
LSC
LIC
MÉDIA
LSC = Limite Superior de controle = 34 g LIC = Limite inferior de controle = 30 g Média = 32 g
36
37
3. Metodologia
3.1. Método de Pesquisa
O presente trabalho se baseou em um estudo exploratório, utilizando a pesquisa-
ação.
A pesquisa-ação é uma metodologia onde o pesquisador participa ativamente do
trabalho, propondo ações para a melhoria da prática.
Diferente de muitos estudos, onde primeiro se tem um embasamento teórico para
identificação de lacunas e depois se inicia o trabalho, a pesquisa-ação parte de um
problema e que para resolvê-lo irá se realizar um estudo teórico (MELLO, 2012).
O pesquisador não é um observador independente, mas se torna um participante, e o processo de mudança torna-se seu objeto de pesquisa. Deste modo, o pesquisador tem dois objetivos: agir para solucionar um problema e contribuir para um conjunto de conceitos para o desenvolvimento do sistema. (BENBASAT, GOLDSTEIN, MEAD, 1987, p. 371)
Segundo Brown e Dowling (2001, p. 1526 apud TRIPP, 2005, p. 447) a “pesquisa-
ação é um termo que se aplica a projetos em que os práticos buscam efetuar
transformações em suas próprias práticas...”.
A escolha da pesquisa ação deve-se ao fato que este método de pesquisa possui
base empírica focada na resolução de um problema coletivo no qual os participantes
estão envolvidos ativamente.
A sequência para a condução da pesquisa-ação acontece em cinco fases: planejar,
coletar dados, analisar esses dados, implementar ações para resolver o problema em
questão, avaliar os resultados e gerar um relatório afim de prover o monitoramento e
divulgação dos resultados obtidos (COUGHLAN; COUGHLAN,2002). A Figura 21 apresenta
a estruturação da condução da pesquisa ação.
6 BROWN, A.; DOWLING, P. Doing research/reading research: a mode of interrogation for teaching. Londres:
Routledge Falmer, 2001.
38
Figura 21 - Estruturação para condução da pesquisa-ação (Adaptado de Coughlan e Coughlan, 2002)
Esta lógica da pesquisa-ação se assemelha as etapas do MASP, de acordo com a
figura 22:
Etapas da Pesquisa-Ação Etapas do MASP
Planejar a pesquisa-ação 1 - Identificação do problema
Coletar dados 2 - Observação
Analisar dados e planejar
ações
3 - Análise
4 - Plano de Ação
Implementar ações 5 - Ação
Avaliar resultados e gerar
relatórios
6 - Verificação
7 - Padronização
8 - Conclusão
Figura 22 - Comparação das etapas da pesquisa ação e do MASP
Planejar a pesquisa- ação
Coletar dados
Analisar dados e planejar ações
Implementar ações
Avaliar resultados e
gerar relatório
Monitoramento
39
No planejamento da pesquisa-ação são identificadas as situações problemáticas e
estas são submetidas à análise para se encontrar seu grau de relevância e sua viabilidade,
definindo assim, a situação que deverá ser trabalhada. Isso equivale à etapa 1 de
Identificação do Problema do MASP, onde os problemas são identificados e priorizados
de acordo com seu grau de significância, utilizando como ferramenta de análise o
diagrama de Pareto.
Após definir o problema que será trabalhado é feita a coleta de dados, que na
pesquisa ação ocorre de maneira similar a da etapa 2 do MASP, onde são realizadas
observações na área onde o problema ocorre, onde é realizada uma revisão bibliográfica,
para se encontrar estudos semelhantes que possam ter sido feitos anteriormente e, por
fim, os dados são levantados e medidos.
As observações realizadas são analisadas e uma hipótese é levantada acerca da
causa do problema e, com isso, é elaborado um plano de ação para atacar essa causa.
Esta é a etapa de análise dos dados e planejamento das ações da pesquisa-ação. No
MASP, as etapas que realizam procedimentos similares são a etapa 3 de Análise, onde se
utiliza o digrama de Ishikawa como ferramenta para analisar as observações obtidas e a
etapa 4 onde se elabora o Plano de Ação a ser implantado.
Elaborado o plano de ação, realiza-se a etapa de implementação das ações da
pesquisa-ação, onde todo o plano esboçado é posto em prática. Essa etapa é similar a
etapa 5 do MASP.
Por fim, é realizada a última etapa da pesquisa-ação, que é analisar resultados e
gerar relatórios. Esta etapa se equivale às etapas 6, 7 e 8 do MASP, pois ambos utilizam
um indicador para acompanhamento do trabalho, o plano de ação é avaliado, verificando
se precisa de aperfeiçoamento e por fim, os resultados obtidos são comunicados a todos
os interessados.
Essa comparação mostra claramente a relação entre o método de pesquisa
científica escolhido e a metodologia MASP, que foi utilizada para atingimento dos
objetivos propostos.
A metodologia MASP é prescritiva, sendo importante a sua aplicação na ordem
correta das etapas, para que a resolução do problema seja eficiente.
40
3.2. Objeto de Pesquisa
A empresa em questão é uma siderúrgica multinacional e a planta onde este
trabalho foi realizado se localiza no Vale do Paraíba. Possui como um de seus valores a
sustentabilidade econômica, social e ambiental. Visando manter o compromisso desse
desenvolvimento sustentável, a empresa investe na redução do uso de recursos naturais,
redução da geração de resíduos, reciclagem e pesquisas para aumentar o
reaproveitamento de coprodutos.
Com relação aos resíduos gerados, a empresa gera resíduos classe I (resíduos
perigosos), resíduos classe IIB (resíduos inertes) e resíduos classe IIA (resíduos não
perigosos e não inertes). A destinação destes resíduos é feita pela área de Meio
Ambiente, buscando sempre reduzir, reciclar ou reaproveitar. Quando nenhuma dessas
alternativas é possível, os resíduos acabam sendo destinados a aterros específicos, de
acordo com sua classe.
Visando a sustentabilidade, destinar resíduos para aterros é uma prática bastante
indesejável, pois são consumidos recursos naturais nos processos de produção, obtendo-
se estes resíduos, que aterrados não irão contribuir em nenhum outro processo. Sendo
reaproveitados é possível consumir menos recursos naturais nos processos em que
vierem a ser reutilizados.
Além disso, o aterro ocupa um grande espaço e deve ser monitorado e controlado,
aumentando custos e ocupando um local que poderia ser utilizado para fins mais
sustentáveis.
3.3. Condução da Pesquisa
O trabalho realizado buscou diminuir a quantidade de resíduos enviada para o
aterro industrial classe IIA. Para atingir esse objetivo foi montada uma equipe formada
por cinco integrantes, sendo quatro da área ambiental e um da Utilidades/Manutenção.
Este trabalho foi conduzido através de uma série de etapas, das quais as mais
relevantes foram:
1- Estudo aprofundado da metodologia MASP, por parte da pesquisadora.
41
2- Conscientização da equipe na metodologia MASP, onde a pesquisadora treinou
os participantes do grupo no passo a passo de todas as etapas.
3- Aplicação de todas as etapas da metodologia MASP, no qual coube à
pesquisadora conduzir as seguintes etapas: Identificação do Problema,
Observação, Análise, Plano de Ação, Ação, Verificação, Padronização e
Conclusão.
A pesquisadora participou ativamente dos assuntos tratados em reunião, intervindo
em decisões, buscando soluções e contribuindo com ideias.
Todo o trabalho foi coordenado pela pesquisadora e todas as pessoas participaram
de modo colaborativo, para atingimento do objetivo proposto.
42
4. Resultados e Discussão
4.1. Etapa 1 - Identificação do Problema
Seguindo a metodologia MASP, primeiramente iniciou-se o trabalho com a
identificação do problema.
A área de Meio Ambiente da empresa em questão é responsável pela gestão dos
resíduos. Os resíduos são classificados em Classe I (resíduos perigosos), Classe IIB
(resíduos inertes) e Classe IIA (resíduos não perigosos e não inertes), de acordo com a
norma da ABNT NBR 10004:2004.
A maioria dos resíduos da Classe IIA gerados na empresa é enviada pela área de
Meio Ambiente, para o aterro interno Classe IIA. Os resíduos da classe IIB são enviados
para o aterro de obra civil, dentro da própria Usina. E, por fim, os resíduos da Classe I são
enviados para outras empresas que tratam e destinam a aterros próprios e com controles
adequados. Muitos dos resíduos dentro da empresa já possuem algum tipo de destinação
mais sustentável que o aterro, como o reaproveitamento e a reciclagem.
No aterro de resíduos Classe IIA, os operadores são responsáveis pela
movimentação e alocação dos resíduos em locais pré-determinados, de maneira que cada
resíduo possua sua área específica, facilitando sua identificação.
Anualmente, tem-se o envio de grandes quantidades de resíduo para o aterro
Classe IIA, diminuindo sua vida útil. Isso não é interessante, pois o investimento para a
construção de um novo aterro é muito alto, além do impacto ambiental.
No ano de 2012 teve-se o aumento de 13,22% de resíduos aterrados. É
fundamental para a empresa que ela conheça bem o tipo e a quantidade de resíduos que
está sendo gerada. Para tal fim, foi utilizada a Análise de Pareto.
4.1.1. Análise de Pareto
Primeiramente, foram separados os resíduos por classe, para confirmar que os
principais problemas eram realmente dos resíduos da classe IIA. Os dados históricos,
referentes aos anos de 2011 e 2012, estão no gráfico 1.
43
Gráfico 1 - Quantidade de resíduo gerada por classe
Com isso, foi possível confirmar que os resíduos mais gerados pertenciam à classe
IIA, que representavam cerca de 90% do total, no período apurado.
Em seguida, foi feita uma estratificação dos principais resíduos gerados dentro da
classe IIA. Os resultados encontrados estão no gráfico 2.
Gráfico 2 - Porcentagem de resíduos Classe II
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
IIA I IIB
Quantidade de Resíduos por Classe
44
Verificou-se que os resíduos dos tipos Agregado 1, Agregado 2, Carepa, Areia7 e
Lodo representavam 80% da quantidade gerada.
Estes quatro tipos de resíduos (Agregado 1, Agregado 2, Carepa e Areia) possuem
destinação diferente, não indo para o aterro industrial interno Classe IIA, pois são
utilizados como insumos de outros processos.
Em função disto, o material que foi trabalhado para diminuir a quantidade de
resíduos enviada ao aterro Classe IIA foi o Lodo das ETEs, que representa o maior
problema da empresa, pois é o resíduo que possui a maior quantidade enviada ao aterro
industrial.
A geração deste resíduo ocorre devido ao uso de água para resfriar os
equipamentos da Laminação. A água bruta, após resfriar os equipamentos, é enviada a
tanques de decantação e são realizadas etapas de coagulação/floculação e flutuação,
para retirar impurezas desse efluente.
O lodo é gerado nos tanques de decantação após as etapas de coagulação e
floculação.
Esse tratamento de efluentes é realizado porque a água é novamente utilizada para
resfriar os equipamentos da laminação, e sem esse tratamento, o contato da água bruta
com os produtos levaria a danificação destes.
4.1.2. Descrição das perdas
Para o material destinado ao aterro, dois tipos de perdas foram considerados: as
qualitativas e as quantitativas.
As perdas qualitativas são as relacionadas ao impacto ambiental e as perdas
quantitativas referem-se à redução da vida útil do aterro e ao menor valor do indicador
de reaproveitamento de resíduos.
Para acompanhamento adequado do projeto, definiu-se um indicador e sua meta. O
indicador escolhido foi o de reaproveitamento de resíduos, sendo estabelecida a meta de
que, no mínimo 50% do lodo das ETEs gerado não deveria mais ser enviado para o aterro
industrial. O cálculo deste indicador é apresentado na equação 1:
7 O Agregado 1 e 2 se referem ao resíduo obtido do beneficiamento da escória gerada durante o refino e fusão do aço.
A Carepa é um resíduo obtido a partir da oxidação da superfície do aço em contato com o ar. A Areia é um resíduo obtido durante a moldação de cilindros na área da Fundição.
45
Quantidade não enviada ao aterro (%) = Quantidade com destino mais sustentável
X100
(1) Quantidade gerada no mês
Antes da realização deste trabalho, o resíduo não possuía nenhuma outra
destinação além do aterro, portanto, ao substituir os valores na equação 1,o indicador se
encontrava em 0%.
Após essas definições, foram calculados os possíveis ganhos com a realização do
trabalho e atingimento da meta.
4.1.3. Ganho Viável
De fundamental importância para a empresa é o calculo do ganho esperado anual
a partir da implantação deste projeto. Este ganho é denominado na empresa como
Ganho Viável e seu cálculo se inicia a partir do custo do aterro, que inclui os custos de
transporte e movimentação dos resíduos no aterro, o custo com colaboradores e o custo
da vida útil do aterro. Esses valores foram somados e depois divididos pela capacidade
máxima de armazenamento de resíduos no aterro. Isso pode ser mais bem entendido
através da equação 2.
Custo do aterro =
Custos (transporte+movimentação+colaborador+vida útil) (R$) (2)
Tonelada Capacidade máxima de armazenamento no aterro (t)
A partir do cálculo do custo do aterro/tonelada, estabeleceu-se uma maneira para
calcular o ganho ao longo do projeto. Este cálculo se iniciou com o uso da equação 3.
No início do projeto não era possível se conhecer que tipo de destinação, diferente
do aterro industrial, o resíduo teria, se iria gerar receita ou custo. Sendo assim, no início
do projeto, não existia receita, portanto sendo atribuído um valor de R$ 0,00.
O termo Custo na equação 3 refere-se ao resíduo lodo das ETEs que é enviado ao
aterro, e seu cálculo é feito conforme demonstrado na equação 4.
Lucro = Receita - Custo (3)
Custo = Quantidade de lodo enviada ao aterro no mês x Custo do aterro
Tonelada (4)
46
O cálculo do resultado final esperado com a realização do projeto, que mostra a
redução de custos, foi calculado através da equação 6.
O cálculo do valor anterior à realização do projeto foi feito utilizando a equação 3.
Com isso, o termo Custo foi calculado utilizando a quantidade de lodo gerada no mês,
durante um ano, obtendo-se o valor médio mensal de R$ 13.581,69.
Considerando que a meta estabelecida para redução da quantidade de lodo enviado
para o aterro foi de 50%, a “previsão do custo após a realização do projeto” representava
metade do valor médio mensal apurado na base histórica anterior ao início do projeto, ou
seja: 50% de R$ 13.581,69 = R$ 6.790,85.
Portanto, o Ganho Viável Anual esperado, após a realização do projeto, foi
calculado a partir da diferença entre o “Custo anterior a realização do projeto” e a “
Previsão do custo após a realização do projeto”, através da equação 6, sendo este valor
de R$ 81.490,14.
Com todos esses dados obtidos a etapa 1 foi finalizada.
4.2. Etapa 2 – Observação
A etapa de observação busca descobrir as características do problema através da
coleta de dados e da visita no local de ocorrência do problema, utilizando, portanto,
dados quantitativos e qualitativos. Não se deve definir nenhuma causa do problema
nessa etapa, apenas observar os detalhes de todo o processo e realizar todos os testes
necessários. Os dados coletados serão utilizados na etapa 3, a fim de se encontrar as
causas raízes do problema.
Iniciou-se a etapa 2 analisando o resíduo, através de testes químicos e físicos, para
se conhecer suas características. Os resultados encontrados para a composição química
da amostra estão na tabela 1.
|Redução
de Custos| =
[(Custo anterior à realização do
projeto) -
(Previsão do custo após a
realização do projeto)] x12 (6)
47
Elemento Concentração
C 2,35%
Si 0,63%
Mn 0,89%
P 0,19%
S 0,03%
Ni 0,10%
Cr 0,37%
Mo 0,04%
Cu 0,12%
Al 0,81%
Fe 85,77%
Tabela 1- Composição Química
Depois, foram obtidos resultados de densidade e umidade. A densidade real obtida
foi de 1,87g/cm3 e a umidade foi de 64,09%.
A partir da obtenção desses dados, foi desenvolvido um estudo para se encontrar
empresas que pudessem utilizar esse resíduo no processo.
O estudo para reutilização foi feito através de pesquisa em teses e dissertações,
análise das características do resíduo, pesquisa de reuso de resíduos similares ao lodo,
como por exemplo, a carepa.
Com a realização do estudo, constatou-se que este resíduo teria grande potencial
para reutilização em blocos e contrapesos industriais, pois resíduos com composição
química semelhante já são utilizados para este fim.
Assim, entrou-se em contato com empresas que produzem esses materiais.
Uma determinada empresa, que fabrica contrapesos, demonstrou interesse pelo
resíduo. Foram enviadas amostras de lodo seco para a empresa e a característica mais
importante que o cliente necessitava era a densidade do material. Após os testes, foi
visto que a densidade do resíduo ficou próxima da especificada, mas não atingiu o ideal
para o processo.
48
Com isso, teve-se a ideia de misturar o lodo com a carepa, para elevar a densidade.
Foram enviadas amostras de lodo e carepa, em duas proporções distintas: (1:1) e (3:1).8
Isso foi feito, devido ao fato de a carepa possuir elevada densidade e por ser um resíduo
já reaproveitado em outros processos.
Segundo a empresa onde o material foi testado, o ideal para o processo era a
mistura de lodo e carepa (1:1). A densidade obtida nesse mistura foi de 2,74g/cm3, mas
para a reutilização do resíduo nessa empresa, a umidade deveria possuir valor menor que
10% e a umidade do lodo gerado foi de 64,09%.
Com isso, foi necessário aprofundar as observações para possibilitar a reutilização.
Foram realizadas várias observações nas áreas, buscando encontrar oportunidades de
melhorias relacionadas à alta umidade e também observar todos os pontos que
pudessem interferir na destinação, como por exemplo, transporte, disponibilidade de
mão de obra, padrão de mistura de resíduos e locais de armazenamento temporário, pois
o lodo, sendo um resíduo da classe IIA, não pode ser armazenado em local que não seja
impermeabilizado e controlado.
As áreas observadas foram: (i) - Utilidades, responsável pelo tratamento da água
bruta, no qual o resíduo é obtido e (ii) - Aterro interno Classe IIA, pois é o local de
manuseio e destino final do resíduo.
4.2.1. Visita na Área – Utilidades
O lodo é obtido durante o tratamento de água bruta, nos tanques de decantação.
O lodo decantado é levado ao tanque de secagem. Devido à granulometria do
resíduo, ocorre o entupimento dos filtros deste tanque, por onde deveria passar apenas a
água bruta. Os colaboradores colocam carepa (resíduo gerado no início do processo de
tratamento) no fundo do tanque de secagem, impedindo o retorno do lodo para os
tanques de decantação, mas, com isso, não se retira a água do resíduo.
8 Não foi possível obter os dados de densidade que a empresa necessitava e também não se teve acesso aos testes
realizados.
49
Figura 23 - Tanques de decantação
Figura 24 - Tanque de Secagem
Foi adaptado um sifão para permitir a secagem do lodo nesse tanque, mas este não
é eficiente, pois retira pequena quantidade de água.
Observando a operação desse tanque de secagem, percebeu-se que dependendo
do operador que retirava o lodo do tanque e o enviava ao caminhão que iria transportá-lo
até o aterro, o lodo gerado possuía maior ou menor umidade.
Com isso, foi avaliada a maneira de retirada do lodo feita por cada colaborador.
Alguns colaboradores retiravam o lodo que se encontrava na superfície do tanque e o
enviava ao caminhão. Outros colaboradores retiravam o lodo que se encontrava mais ao
fundo, através do deslocamento do lodo superficial para o lado oposto. E constatou-se
que o lodo se encontrava mais seco quando retirado do fundo do tanque.
4.2.2. Visita na área – Aterro
50
No aterro, o lodo era armazenado próximo à carepa, devido às características
semelhantes destes resíduos. O lodo era espalhado, utilizando um trator esteira, para que
ocorresse sua secagem.
Verificou-se que havia apenas um operador especializado na movimentação dos
resíduos no aterro, o que era arriscado, pois caso ocorresse algum imprevisto, não
haveria outra pessoa capacitada para realizar esta atividade. E não haveria tempo
disponível para este colaborador realizar a mistura do lodo e carepa (1:1) para a
destinação.
Figura 25 - Lodo e Carepa no Aterro
4.2.3. Transporte
Analisando o transporte de resíduos desde o tanque de secagem até o aterro
industrial, percebeu-se que o tanque de secagem se encontrava constantemente
saturado, pois não tinha um transporte programado para esse resíduo, tendo que solicitar
“empréstimo” de caminhão das outras áreas, dificultando a operação.
Essa saturação prejudicava ainda mais a secagem do resíduo, pois o sifão não
funcionava corretamente, além de não ser possível o planejamento do envio do resíduo
para o possível cliente.
4.3. Etapa 3 – Análise
51
Depois de observados os pontos que interferiam na destinação, foi realizado o
brainstorming, onde foi perguntado aos colaboradores da equipe responsável pela
resolução desse problema (4 colaboradores da Área Ambiental e 1 da
Utilidades/Manutenção) “Por que grandes quantidades de lodo são enviadas ao aterro?”.
E com os dados obtidos montou-se o diagrama de Ishikawa (figura 26).
Figura 26 - Diagrama de Ishikawa
52
As causas escolhidas foram as últimas relacionadas em cada fator, sendo em sua
maioria as causas terciárias. Apenas para o fator Método se utilizou a causa secundária,
pois não havia mais nenhuma causa relacionada. Isso foi feito após análise de cada causa
pelo grupo, pois atacando as causas terciárias ou secundárias, as causas primárias seriam
resolvidas, não sendo preciso atacá-las também. Com isso, as causas principais definidas
pelo grupo foram:
Matéria – prima
- Não há outro tanque de secagem para o lodo e o tanque existente é ineficiente,
fazendo com que o material fique constantemente úmido.
Mão de obra:
- Apenas um colaborador é treinado na operação do aterro, isso dificulta a mistura
de lodo e carepa (1:1), devido à falta de tempo do colaborador.
Meio Ambiente
- Não há um padrão com os resíduos e suas características, para que os
colaboradores possam ajudar no reuso dos resíduos.
- Não há um local para armazenamento do resíduo antes da destinação para a
empresa interessada.
Máquina
- Orifícios do tanque permitem a passagem do lodo, onde deveria apenas passar
água.
- A área de Utilidades não está inclusa no contrato com empresa terceira para uso
do caminhão. Com isso, a retirada de lodo é prejudicada, não conseguindo ser
programada.
Método
- Não há um padrão para mistura do lodo e carepa antes da destinação, o que pode
levar a alteração das características do resíduo, prejudicando seu reuso.
4.4. Etapas 4 e 5 - Plano de Ação e Ação
Com todas as causas definidas elaborou-se o plano de ação. O plano de ação
abrangeu todas as causas encontradas onde se procurou o menor custo possível.
53
Além do plano de ação, também se elaborou um cronograma e com isso, foi
possível iniciar a etapa 5 do MASP, que é Ação.
As ações, a maneira como foram realizadas, o motivo de serem realizadas e sua
causa raiz estão relacionados na figura 27.
54
Ação Realizada Como? Por quê? Causa Raiz
Divulgaram-se os resíduos e suas características para os colaboradores
Utilizando um meio de comunicação interna da empresa
Não há um padrão com os resíduos e suas características
Para que os colaboradores possam propor ideias de reutilização
Trocou-se o sifão de secagem do tanque por um mais eficiente
Comprando um novo sifão
Pois o sifão antigo não retirava a água adequadamente e visando redução de custos, não se construiu outro tanque
Não há outro tanque de secagem para o lodo e o tanque existente é ineficiente
Padronizou-se a maneira de se misturar lodo e carepa para destinação
Utilizando procedimento controlado e revisado pela área de Meio Ambiente, ficando disponível para todos os colaboradores envolvidos na operação
Para que a mistura fique de acordo com o especificado pelo cliente, para não haver reclamações
Não há um padrão para mistura do lodo e carepa antes da destinação
Foram treinados mais dois colaboradores na operação dos equipamentos do aterro
Através de contratação de empresa terceira
Para tornar possível a mistura de carepa e lodo, pois apenas um colaborador não conseguiria fazer toda a operação
Apenas um colaborador é treinado na operação do aterro
Definiu-se um local de armazenamento da mistura lodo e carepa para destinação
Através de identificação de locais disponíveis na empresa
Os resíduos devem ser armazenados em locais impermeabilizados e cobertos, para não gerar impacto ambiental
Não há um local para armazenamento do resíduo antes da destinação
Bloquearam-se os orifícios do tanque
Utilizando o mesmo material do restante do tanque
Pois a carepa que os colaboradores utilizavam para bloquear os orifícios não durava, fazendo com que o lodo fosse para os outros tanques
Orifícios do tanque permitem a passagem do lodo
Definiu-se um caminhão para a área de Utilidades
Através de contrato com empresa terceira
Para que a retirada do lodo conseguisse ser planejada, melhorando a destinação
A área de Utilidades não está inclusa no contrato com empresa terceira para uso do caminhão
Negociou-se um valor para o resíduo
Através de conversa com a empresa cliente
Para conseguir aumentar a receita com esse material
-
Figura 27 - Ações realizadas
4.5. Etapa 6 - Verificação
55
A etapa de verificação foi realizada após a conclusão de todas as ações. Foi feito um
monitoramento dos resultados do indicador durante três meses e caso em algum desses
meses a meta estipulada não tivesse sido atingida, seria necessário voltar para a etapa 2
do MASP.
O acompanhamento do trabalho foi feito desde seu início. No mês 1 foi realizada a
etapa de identificação; nos meses 2, 3 e 4 foram realizadas as observações, análise e o
plano de ação; no mês 5 as ações elaboradas no plano de ação foram colocadas em
prática; os meses 6, 7 e 8 se referem a etapa de verificação, que visa checar se a meta foi
atingida.
Pelo gráfico 3 foi possível perceber que nos meses de verificação (6,7 e 8) do
indicador obtido utilizando a equação 1, o lodo atingiu 100% de reuso, sendo que a meta
esperada era de no mínimo 50%.
Esse valor obtido para o indicador significa que toda a quantidade de lodo das ETEs
gerada no mês foi destinada para a empresa produtora de contrapesos, não sendo
enviada para o aterro.
Gráfico 3 - Acompanhamento da Etapa de Verificação
4.6. Etapa 7 - Padronização
56
Após a verificação, foi realizada a padronização de todas as operações, conforme
descrito pelo MASP. Os padrões modificados foram:
Maneira de retirada do lodo do tanque
Operação do resíduo no aterro
Transporte
Na maneira de retirada do lodo no tanque, colocou-se como padrão a retirada do
material concentrado no fundo do tanque de secagem e não na superfície.
Na operação do resíduo no aterro, padronizou-se a maneira com que o lodo deve
ser misturado com a carepa. Estabeleceu-se também como essa mistura deve ser
espalhada e onde deve ser armazenada.
O transporte foi padronizado através de um contrato com empresa terceira, pois a
área (Utilidades) não possuía um contrato específico para ela, tendo problemas ao
efetuar o transporte do resíduo até seu local de armazenamento.
Após a padronização, foram realizados os treinamentos e monitoramentos do
cumprimento dos procedimentos.
4.7. Etapa 8 - Conclusão
Nesta etapa, a equipe analisou todos os pontos positivos e negativos do MASP, para
melhorar os próximos projetos.
Isso foi feito através da realização de reuniões com todos os envolvidos no trabalho,
onde todos os pontos foram discutidos, para se chegar a um consenso.
Com relação aos pontos positivos, identificou-se que o uso das ferramentas
brainstorming, diagrama de Ishikawa e diagrama de pareto foram primordiais para o
atingimento dos resultados e o apoio das áreas produtivas e dos laboratórios possibilitou
a coleta e análise de dados.
Como dificuldades durante o trabalho, teve-se o contato com os clientes para
enviar os resíduos para teste, pois tinham receio de que os resíduos prejudicassem seus
processos produtivos; as ações que demandavam grandes investimentos, como a
construção de um novo tanque de secagem, devido à situação atual da empresa, não
puderam ser realizadas e para isso, foram feitas adequações no processo e nos
procedimentos.
57
4.8. Verificação dos objetivos
Para acompanhamento do trabalho foi utilizado a equação 1 e, com isso, foi obtido
o gráfico 4 de monitoramento.
Gráfico 4 - Acompanhamento do Projeto
No gráfico 4, o mês 1 se refere à etapa de identificação, onde o resíduo não foi
reutilizado. Os meses 2, 3 e 4 foram aqueles nos quais foram realizadas as etapas de
observação, análise e plano de ação. O mês 5 se refere ao mês no qual foram realizadas
as ações definidas na etapa anterior. Já os meses 6,7 e 8 se referem à etapa de
verificação.
O mês 4 teve alta porcentagem de reuso, pois foi o mês onde houve baixa geração
do resíduo e onde os resíduos foram enviados para a empresa cliente em maior
quantidade.
Nos meses de verificação, caso o projeto não tivesse sido realizado, o custo com o
envio do resíduo ao aterro seria de R$ 5.115,12 mensais, utilizando a equação 4.
Como toda a quantidade de resíduo gerada foi destinada à empresa produtora de
contrapesos, esse custo de envio ao aterro foi R$ 0,00.
Tem se que o custo anual caso o projeto não fosse realizado, seria de R$ 61.381,42,
significando o custo mensal de R$ 5.115,12 em um período de um ano. E o custo anual
Etapa de Verificação
58
com a realização do projeto foi de R$ 0,00. Então, a redução de custos anual obtida foi de
R$ 61.381,42.
Com o decorrer do trabalho, foi possível obter receita com o resíduo, através de sua
venda.
A receita foi calculada utilizando a equação 7:
O valor obtido foi de R$ 560,67 mensais.
Com isso o ganho anual obtido com este trabalho foi de R$ 68.109,44. Nesse valor
está incluso a redução de custos obtida com o projeto e a receita obtida com a venda do
resíduo.
O valor foi menor que o previsto no início do projeto, pois nos meses de verificação
a geração do resíduo se manteve menor que a geração utilizada no cálculo do ganho
viável. Isso aconteceu, pois a geração do resíduo é diretamente proporcional à produção
de aço, e a produção se mostrou menor nos meses em questão.
É importante destacar, portanto, que além de não diminuir a vida útil do aterro, o
resíduo passou a gerar receita para a Usina.
Com relação ao objetivo de aumentar o indicador de reaproveitamento de resíduos
da empresa, o Lodo contribuiu em 3,14% no índice de reaproveitamento mensal. Esse
cálculo foi feito utilizando a equação 8, onde se utilizou os valores mês a mês, durante os
3 meses de verificação.
Contribuição no indicador = Quantidade de lodo reutilizada
X 100 (8) Quantidade total de resíduos reutilizados
Receita = Quantidade de lodo enviada à empresa X no mês x Valor de venda do resíduo (7)
59
5. Conclusão
O MASP (Método de Análise e Solução de Problemas) é um valiosíssima método de
gestão da rotina do dia-a-dia, com foco na melhoria de atividades operacionais, que pode
ser utilizado em problemas relacionados à área de Meio Ambiente, não se limitando
apenas a problemas das áreas produtivas. Para isso foram necessárias algumas
adaptações, não sendo utilizadas todas as ferramentas do método.
Os objetivos do trabalho - diminuir a disposição de resíduos no aterro industrial,
diminuir o custo destes resíduos para a empresa e melhorar o indicador de
reaproveitamento de resíduos da empresa - foram atingidos, comprovando a eficiência
do MASP na resolução de problemas.
O Ganho Anual obtido pela empresa foi de R$ 68.109,44. Além disto, a vida útil do
aterro, de forma indireta, foi aumentada, uma vez que o resíduo não foi mais depositado
no aterro.
Este resíduo, que antes era enterrado, passo u a gerar receita para a Usina, através
de sua venda.
O indicador de reaproveitamento de resíduos da empresa aumentou, pois o Lodo
contribuiu em 3,14% no índice de reaproveitamento.
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