Fundição - Gestão de Resíduos Online

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Fundição - Gestão de Resíduos Online
O Projecto PreResi é uma iniciativa público-privada, pioneira
em Portugal, de carácter piloto, sectorialmente orientada,
tendo por objectivo geral lançar condições básicas que
fomentem uma actividade industrial que gere menos resíduos,
de menor perigosidade, e que desperdice menos recursos, tal
com previsto no Plano Nacional de Prevenção de Resíduos
Industriais.
Este projecto, financiado pelo Programa PRIME, resultou de
esforços conjuntos do INR e do INETI, em parceria com as
Associações Sectoriais e os Centros Tecnológicos.
Ficha Técnica
Edição
INETI – DMTP, Departamento de Materiais e Tecnologias de Produção
Estrada Paço do Lumiar 22, Edifício C, 1649-038 Lisboa
Tel: 21 092 46 58
Fax: 21 716 65 68
E-mail: [email protected]
Coordenação
José Miguel Figueiredo
Paulo Partidário
Com a colaboração de:
Manuel Caldeira Coelho
Carlos Sacramento
Margarida Onofre
Equipa técnica
INETI
Catarina Ribeiro
Fátima Pedrosa
Lucinda Gonçalves
CATIM
Sandra Cardoso
CVR
Luísa Trigo
Empresa alvo no estudo de caso
Hydro Alumínio Portalex, S.A.
Unidade de S. Marcos - Sede
S. Marcos, 2735-521 Cacém
Tel: 214 268 100
Fax: 214 268 128
www.hydro.com
Unidade de S. Carlos
S. Carlos, 2726-901 Mem Martins
Índice
Índice de Figuras 2
Índice de Tabelas 4
Preâmbulo 5
Introdução 7
1.1. A estratégia de “resíduo zero” 7
1.2. Objectivos 8
1.3. Metodologia: Identificar, compreender e actuar 8
2. Contextualização do estudo de caso 19
2.1 Breve caracterização da empresa 20
2.2 Planeamento e organização 26
2.3 Mapeamento do processo 28
3. Identificação de oportunidades de intervenção 39
3.1 Recursos por actividade 40
3.2 Custos por actividade 49
3.3 Custos das perdas e desperdícios 54
4. Compreensão do problema – alvo. Alternativas de resolução 59
4.1 Fixação de prioridades de intervenção 60
4.2 Origem dos problemas prioritários. Análise causal 63
4.3 Exploração de alternativas de resolução. Geração de opções 67
5. Selecção e implementação das melhores soluções 73
5.1 Desenvolver, avaliar e hierarquizar alternativas 74
5.2 Decisão, implementação e monitorização 75
5.3 Melhoria contínua e comunicação 76
Anexos 78
Consumo de energia eléctrica 78
Consumo de gás natural 80
Produção de água desmineralizada 82
ETAR 84
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica
1
Índice de Figuras
Figura 1 – A metodologia PRERESI............................................................................................................................... 9
Figura 2 – Fases de desenvolvimento da contabilidade ambiental....................................................................... 12
Figura 3 – Tratamento de dados: Folha resumo da ferramenta informática .................................................... 13
Figura 4 – Exemplo de matriz para avaliação e apoio à decisão .......................................................................... 16
Figura 5 – Presença europeia do Sector de Extrusão da Hydro Aluminium ....................................................... 20
Figura 6 – Instalações da Unidade de S. Marcos...................................................................................................... 20
Figura 7 – Instalações da Unidade de S. Carlos ....................................................................................................... 21
Figura 8 – Organograma da Hydro Alumínio Portalex .......................................................................................... 21
Figura 9 – Exemplos de perfis de alumínio com secções diversificadas............................................................. 23
Figura 10 – Exemplos de aplicação de perfis de alumínio em construção civil e arquitectura (fachadas,
janelas e portadas).................................................................................................................................... 24
Figura 11 – Exemplos de aplicação de perfis de alumínio para diversos sectores da indústria (transportes,
escadas, aros de bicicleta, mobiliário, electrodomésticos) ................................................................................... 25
Figura 12 – Diagrama geral do processo................................................................................................................... 26
Figura 13 – Etapas do processo de Refusão ............................................................................................................. 28
Figura 14 – Diagrama de processo da secção de Refusão .................................................................................... 30
Figura 15 – Etapas do processo de Anodização ..................................................................................................... 31
Figura 16 – Diagrama de processo da secção de Anodização.............................................................................. 33
Figura 17 – Etapas do processo de Lacagem horizontal....................................................................................... 34
Figura 18 – Diagrama de processo do Pré-tratamento ......................................................................................... 37
Figura 19 – Diagrama de processo da Pintura ......................................................................................................... 38
Figura 20 – Identificação das entradas e saídas contabilizadas para cada operação........................................ 40
Figura 21 – Quantidade de efluentes líquidos gerados por operação na secção de Anodização (ano 2005).. 45
Figura 22 – Quantidade de resíduos gerados por operação na secção de Anodização (ano 2005).......... 46
Figura 23 – Quantidade de efluentes líquidos gerados por operação na secção de Lacagem horizontal
(ano 2005) .................................................................................................................................................. 47
Figura 24 – Quantidade de resíduos gerados por operação na secção de Lacagem horizontal (ano 2005).....48
Figura 25 – Custos dos recursos de produção associados à secção de Anodização................................... 50
Figura 26 – Custos dos recursos de produção por operação da secção de Lacagem horizontal (ano 2005) ... 52
Figura 27 - Custo do tratamento de efluentes por operação da linha de Anodização (ano 2005)............. 55
Figura 28 - Custo da gestão de resíduos por operação na linha de Anodização ........................................... 56
Figura 29 – Custo do tratamento de efluentes gerados por operação na linha de Lacagem horizontal
(ano 2005) .................................................................................................................................................. 57
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica
2
Figura 30 – Custo de gestão dos resíduos gerados por operação na linha de Lacagem horizontal (ano
2005)............................................................................................................................................................ 58
Figura 31 – Hierarquização por tipo dos resíduos gerados na linha de Anodização (ano 2005) ................ 60
Figura 32 – Hierarquização por tipo dos resíduos gerados na linha de Lacagem horizontal (ano 2005).. 60
Figura 33 – Hierarquização dos custos associados aos desperdícios gerados em todas as operações das
secções de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal.................................................................. 61
Figura 34 – Hierarquização dos custos associados aos desperdícios gerados em todas as operações das
secções de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal.................................................................. 62
Figura 35 – Diagrama causa-efeito para os efluentes provenientes das diversas operações de Lavagem
das linhas de Anodização e Lacagem horizontal ............................................................................... 64
Figura 36 – Diagrama causa-efeito para os resíduos da Acetinagem alcalina, provenientes da secção de
Anodização e Lacagem horizontal ........................................................................................................ 64
Figura 37 – Diagrama causa-efeito para a água residual da Lavagem após Cromatação com Cr(VI),
provenientes da secção de Lacagem horizontal................................................................................ 65
Figura 38 – Diagrama causa-efeito para os resíduos de produto não conforme provenientes da secção de
Refusão........................................................................................................................................................ 66
Figura 39 – Sistema de regeneração de banhos de Acetinagem alcalina............................................................ 69
Figura 40 – Cristalizador para regeneração de banhos de Acetinagem alcalina .............................................. 70
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3
Índice de Tabelas
Tabela 1 – Quota de mercado..................................................................................................................................... 25
Tabela 2 – Distribuição dos trabalhadores por actividade.................................................................................... 25
Tabela 3 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à Refusão (ano
2005) ............................................................................................................................................................. 43
Tabela 4 – Contabilização das entradas e saídas na Refusão, por tonelada de produto produzido ........... 44
Tabela 5 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à Anodização
(ano 2005).................................................................................................................................................... 44
Tabela 6 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à sub-secção de
Pré-tratamento da Lacagem horizontal (ano 2005)........................................................................... 46
Tabela 7 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à sub-secção de
Pintura da Lacagem horizontal (ano 2005) .......................................................................................... 47
Tabela 8 – Custos dos recursos por operação do processo de Refusão (ano 2005).................................... 49
Tabela 9 – Custos dos recursos por operação do processo de Anodização (ano 2005) ............................. 50
Tabela 10 – Custos dos recursos por operação do Pré-tratamento do processo de Lacagem horizontal
(ano 2005) ................................................................................................................................................. 51
Tabela 11 – Custos dos recursos por operação da Pintura do processo de Lacagem horizontal (ano 2005) .. 52
Tabela 12 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação do processo de Refusão (ano 2005)... 54
Tabela 13 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação do processo de Anodização (ano 2005)... 55
Tabela 14 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação do Pré-tratamento do processo de
Lacagem (ano 2005) ................................................................................................................................ 56
Tabela 15 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação da Pintura do processo de Lacagem
(ano 2005) ................................................................................................................................................. 57
Tabela 16 – Comparação de custos entre Cromatações com Cr(VI) e Cr(III).............................................. 72
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Preâmbulo
A crescente geração de resíduos nos sectores de actividade industrial representa um desafio ambiental,
social e económico para as empresas. Em alguns países europeus inclusivamente, a gestão e reciclagem
de resíduos já é uma oportunidade económica, gerando negócios e emprego a uma elevada taxa de
crescimento. Por outro lado, os produtores de resíduos são confrontados com custos de gestão cada
vez mais elevados, pelo que muitos já se interrogam se de facto todos esses resíduos são de facto
‘fatais’, ou se pelo contrário através da melhoria da eficiência dos processos, alguns deles são evitáveis.
Tendo como enquadramento estruturante a Estratégia Temática para a Prevenção e Reciclagem de
Resíduos (CE com/ 2005/ 666, 21 Dez), ao privilegiar-se a prevenção de resíduos e a eco-eficiência,
relativamente ao tratamento e deposição final, devem concentrar-se os esforços sobre a origem/ causa
de um dado resíduo do processo produtivo e, subsequentemente, identificar as oportunidades que
teremos ao nosso alcance para o evitar ou reduzir na fonte respectiva.
No longo prazo, as estratégias de prevenção são económica e ambientalmente mais efectivas do que as
abordagens convencionais de controlo de poluição, contribuindo directa e indirectamente para reduzir a
dispersão de poluentes tóxicos e a formação de gases com efeitos de estufa. Enquanto o controlo de
poluição constitui sempre um custo, as estratégias de prevenção são oportunidades de inovação que, se
bem aproveitadas, são oportunidades de investimento que resultam na melhoria da produtividade e
competitividade das empresas.
As estratégias de prevenção de resíduos aplicam-se a qualquer processo produtivo, variando entre
práticas, ou procedimentos de rotina, e alterações operacionais com implementação quase imediata até
alterações em maior escala como a substituição de matérias primas/auxiliares, ajuste ou substituição de
equipamentos, ou mesmo o recurso ao estado da arte da tecnologia.
É neste contexto geral que surge o projecto “PreResi - Prevenção dos Resíduos Industriais”, que pelas
suas características foi integrado em 2006 no conjunto de acções do Plano Tecnológico. Recorrendo à
estratégia de ‘desperdício-zero’, o projecto PreResi foi desenvolvido no âmbito do Programa PRIME/
Parcerias Público-Privadas e resulta de uma iniciativa conjunta do INR e do INETI, ao qual se associou
um conjunto muito significativo de Associações Empresariais e Infra-estruturas Tecnológicas como
entidades participantes.
Este projecto desenvolveu 12 estudos de caso, distribuídos por sete sectores industriais. Concretiza no
terreno algumas medidas previstas no PNAPRI – Plano Nacional de Prevenção de Resíduos Industriais,
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tem por objectivo global contribuir, a nível sectorial, para o lançamento das condições que permitam
a redução da quantidade e da perigosidade dos resíduos gerados pela actividade industrial.
Procura-se disponibilizar informação e ferramentas que ajudem os industriais a actuar, visando a
implementação de iniciativas de prevenção, as quais acabam, em última análise, por substituir, no
funcionamento da empresa, custos variáveis por investimento, com benefícios para as empresas.
Pelo potencial de prevenção, pelo volume de resíduos industriais que geram e facilidade transmissão das
ideias enformadoras das acções previstas, nomeadamente as de demonstração, foram seleccionados para
o PreResi os seguintes sectores: Curtumes; Indústrias Gráficas e Transformadoras de Papel; Madeira e
Mobiliário; Material Eléctrico e Electrónico; Metalurgia e Metalomecânica; Têxtil e Vestuário; e Tintas e
Vernizes.
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Introdução
1.1. A estratégia de “resíduo zero”
A fixação do objectivo “zero” de resíduos nas actividades e operações industriais tem enquadramento
no modelo de gestão pela qualidade total (TQM - Total Quality Management). Trata-se de um modelo de
gestão que se revelou eficaz na redução de defeitos no produto, paragens, acidentes, etc.. Neste
modelo, os trabalhadores contribuem directamente para a resolução dos problemas da Empresa
nomeadamente desperdícios, reduzindo-os ou eliminado-os, num processo de melhoria contínua, em
equipa com a ajuda de um agente “facilitador”.
Esta metodologia de desenvolvimento de acções prevenção, partilha muitos dos temas comuns à TQM
tais como:
− liderança de gestão
− integração de esforços
− focagem proactiva na prevenção do problema, e não na reacção ao mesmo
− visibilidade dos problemas
− melhoria contínua
− participação dos trabalhadores
Em contraste, uma abordagem mais tradicional da prevenção de resíduos assentam normalmente, em
aspectos como:
− focagem nos “resíduos” individualmente;
− procurar de “ganhos rápidos”
− reacção ao problema
− planeamento de curto prazo
− esforços individuais (peritos)
A operacionalização da prevenção de resíduos, tendo objectivos “zero”, é na realidade a solução a longo
prazo para a sustentabilidade. Apesar da 2ª lei da termodinâmica não permitir que o objectivo “zero” de
resíduos seja atingível, enquanto zero absoluto, o conceito “zero” de resíduos significa na realidade, que
se possam alcançar quantidades comparativamente mais pequenas de resíduos. Por exemplo, o conceito
de resíduo “zero” é visto na Dupont como a quantidade de resíduos gerada pelas tecnologias mais
avançadas que reduz ao mínimo os custos de gestão desses resíduos.
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A inserção da prevenção da poluição em sistemas de gestão da qualidade total, na óptica do “zero” de
resíduos implica o emprego sequencial de um conjunto de ferramentas já comuns para a melhoria dos
sistemas de qualidade, que permitem integrar a prevenção da poluição na estratégia empresarial.
1.2. Objectivos
O objectivo global do projecto PreResi é contribuir para o lançamento das condições básicas que
permitam reduzir a quantidade e perigosidade dos resíduos produzidos pela actividade industrial.
São objectivos específicos:
− Fomentar nas empresas uma cultura de produção na óptica do ‘resíduo-zero’;
− Apoiar tecnicamente a introdução de soluções ecoeficientes que resultem na melhoria da
competitividade das empresas, e em condições de transição para padrões de produção mais
sustentável;
− Promover ligações entre Industria (Empresas, Associações), Centros de I&DD (LdE,
Universidade), Infra-estruturas Tecnológicas, e Administração Pública (Central, Local);
− Dar formação técnica específica adequada à Industria;
− Promover a endogeneização de tecnologias de prevenção de resíduos com maior capacidade de
difusão intersectorial (de carácter mais transversal) através de acções de demonstração;
− Descentralizar o apoio técnico às empresas, fomentando a criação de núcleos de apoio localizado
constituídos por peritos formados preferencialmente em regiões de grande concentração de
actividade industrial;
− Recolher, sistematizar informação técnica, económica e ambiental, e promover a sua difusão
através de uma rede de cooperação com capacidade para gerar inovação a nível empresarial,
conduzindo ao desenvolvimento de novos processos e novos produtos de impacte ambiental mais
reduzido;
− Promover a cooperação entre empresas em áreas horizontais.
1.3. Metodologia: Identificar, compreender e actuar
Inspirada na gestão pela qualidade total, a estratégia de “desperdício-zero” permite a integração da
prevenção da poluição, e a optimização de recursos, na estratégia empresarial.
Para alcançar este objectivo, em ciclos de melhoria continua, é importante a adopção de um conjunto de
ferramentas de apoio à tomada de decisão, utilizadas de forma interactiva e iterativa na metodologia
PreResi (Figura 1). Descrevem-se no ponto seguinte as oito etapas principais do método PreResi, as
quais foram testadas em grau diferenciado nos 12 estudos de caso nos sete sectores industriais-alvo.
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Figura 1 – A metodologia PRERESI
Descrição das fases do método
Fase 1 – Planear e Organizar
Ao iniciar um novo ciclo de melhoria para a resolução de problemas concretos, é necessário definir
objectivos e estratégias com enquadramento na estratégia geral da Empresa. Em concreto, na
introdução da estratégia de “desperdício-zero” aplicada à gestão dos resíduos é importante começar
por sensibilizar e interiorizar na organização a prevenção e minimização de resíduos, como um aspecto
fundamental e prioritário para o negócio da empresa.
Na identificação desses objectivos e estratégias é importante o aumento da eficiência de cada processo,
no qual o ‘zero’ de desperdício será um grande objectivo, e concentrando e organizando esforços
actividade a actividade, de modo a identificar oportunidades práticas de melhoria em que os benefícios
superem os custos de implementação.
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Fase 2 – Equipa e Objectivos
Na organização desse esforço constitui-se um grupo de trabalho por processo de produção, com
objectivos e tarefas bem definidos, a realizar num calendário pre-acordado. Cada grupo de trabalho é
constituído tanto por técnicos da Empresa, como por especialistas externos, nomeadamente das infraestruturas tecnológicas, gerando o hábito de consulta de modo a oferecer perspectivas alternativas às
rotinas existentes.
Fase 3 – Mapear o Processo
Para se integrar a prevenção de desperdícios na actividade industrial, comercial ou outra, é necessário
compreender-se completamente onde é que estão a ser realizados os mesmos.
O mapeamento do processo é uma fase fundamental da sua caracterização, servindo o fluxograma de
operações e actividades resultante como uma formatação para a recolha de informação, não apenas na
contabilização de recursos mas também dos custos (fase seguinte) que estão em causa face aos
objectivos da produção (Figura 2).
O mapeamento descreve as etapas a que os materiais são submetidos à medida que vão sendo
transformados desde a matéria prima inicial até ao produto final, identificando-se todas as entradas e
saídas de um dado processo, tornando mais evidentes as perdas e os resíduos [7]. Na sua execução não
se deve esquecer nomeadamente:
− Modo de alimentação (contínuo, descontínuo, automático);
− Dimensão de “stocks” de matérias primas versus minimização de perdas durante o
manuseamento;
− Distâncias entre locais: armazenamento e utilização;
− Armazenamento de materiais diferentes: mesmo tanque, períodos diferentes;
− Outros (relativos a situações de potenciais perdas, de controlo e manutenção).
Todos os recursos utilizados num dado processo ou linha de produto devem ser contabilizados:
− Materiais,
− Energia,
− Água,
− Actividades (recursos humanos).
Normalmente, as acções para reduzir consumos de energia, água e para a prevenção de resíduos são
conduzidas independentemente umas das outras. Com os mesmos mapas é possível seguir todos estes
recursos simultaneamente e atribui-los a etapas específicas do processo. Deste modo, consegue-se
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identificar quais as operações do processo que são mais intensivas em recursos. Em alguns casos, é útil
avaliar como é que o pessoal interage com as várias etapas do processo. Alguma desta informação
poderá ser útil no cálculo dos custos.
No fecho de balanços há que atender que os materiais podem ser perdidos por uma variedade de
meios:
a) ar (emissões controladas ou não)
b) água (em águas residuais)
− Caracterização das águas residuais;
− Relação entre substâncias (poluentes) contidas e as operações que as geram;
− Relação entre as lamas geradas (em ETARI, se for o caso) e as operações.
c) resíduos sólidos,
− Identificados os resíduos gerados e sua classificação (LER);
− Composição qualitativa e quantitativa dos resíduos;
− Relação entre resíduos gerados e as operações que os geram;
− Hierarquização dos resíduos pela relevância (quantidade, perigosidade, inexistência de soluções de
valorização).
d) fugas e derrames (importante identificar para seguir os pontos onde acontecem)
e) acidentes (e.g. derrames, que podem ser fontes importantes de perdas de materiais; deve ser
analisado o potencial de ocorrência de acidentes em cada uma das operações que possam dar
origem a perdas de materiais no local, ou para o meio ambiente).
Na contabilização energética das instalações, a recolha de dados é realizada a partir do fluxograma de
operações já construído, de modo a:
− construir fluxogramas de energia (por operação; secção de fabrico);
− identificar as características técnicas dos equipamentos (principais; auxiliares e.g. postos de
transformação, sistema de ar comprimido, produção de frio);
− identificar consumos de energia eléctrica através de facturas;
− medir consumos de energia eléctrica, por equipamento grande consumidor de energia e por
secção;
− realizar balanços de energia térmica e eléctrica, por equipamento e por secção;
− calcular a estrutura de perdas de energia e do consumo específico de energia, por equipamento e
por secção (função da produção respectiva);
− analisar consumos a partir das facturas, com elaboração de diagramas de consumo, e analisar os
contratos de fornecimento de energia
− avaliar a introdução de fontes de energia renováveis.
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Fase 4 – Contabilizar Problemas
Conhecidas em detalhe as entradas e saídas por actividade, a determinação do custo por actividade é
efectuada pelo método de contabilização analítica de custos que permite associar o custo das perdas às
actividades que estão na sua origem, isto é, por centros de responsabilidade. Esta etapa, bem como a
anterior de mapeamento do processo, permitem então despistar oportunidades de melhoria.
Uma vez determinadas as perdas do processo, pode começar-se a descobrir quanto é que estas custam
à empresa. Quanto custa por exemplo desperdiçar 10% das matérias primas ou 2% do produto final
com defeito? Quais são as actividades que mais contribuem para a redução dos lucros da empresa? Os
custos envolvidos são, nomeadamente:
− matérias primas desperdiçadas,
− mão de obra,
− utilidades, áreas ocupadas,
− encargos com o transporte, tratamento ou deposição de resíduos.
É preciso ter em atenção que a maior parte dos custos (talvez tanto como 80%) podem estar associadas
a um número reduzido de actividades (operações) (talvez tão pouco como 20%). Este princípio deve
estar sempre presente, como forma de minimizar todo o esforço que é necessário despender para a
obtenção dos dados para o custeio das actividades.
Figura 2 – Fases de desenvolvimento da contabilidade ambiental
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Os dados recolhidos até esta fase são analisados e tratados com uma ferramenta informática
desenvolvida para o efeito, desenvolvendo-se na prática em 3 fases (Figura 2) e tendo um interface com
o utilizador que oferece nomeadamente uma folha resumo conforme observado na Figura 3.
Figura 3 – Tratamento de dados: Folha resumo da ferramenta informática
Fase 5 – Fixar Prioridades
O objectivo desta etapa consiste em nos concentrarmos nas oportunidades de maior significado. A
fixação dessas oportunidades consiste num processo de hierarquização e selecção. Para uma
determinação eficaz da importância relativa das diferentes oportunidades recorre-se prioritariamente à
aplicação do princípio de Pareto (base monetária), uma vez que a quantificação monetária das
oportunidades é uma forma de eleição para facilitar processos decisórios e avaliar o impacte na
empresa. Contudo, é normalmente útil usar de alguma flexibilidade neste processo de selecção. Assim, é
ainda possível que a identificação de situações prioritárias se baseie em outros critérios predefinidos
(e.g. metas ambientais ou outros critérios de targeting, e análise de risco), a incluir em programas de
prevenção de resíduos).
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Fase 6 – Análise Causal & Identificação de Soluções
O objectivo desta etapa consiste em identificar a causa primária para cada problema-alvo que foi
seleccionado como prioritário. Uma vez que um problema esteja identificado, há a tendência para que se
arranje rapidamente a solução. É no entanto muito importante determinar primeiro a causa primária do
problema antes de tentar qualquer solução mais óbvia. É esta a essência da análise causa-efeito.
A visão na análise destes problemas deve estar sempre centrada no conceito de zero (zero de emissões,
zero de perda de energia, zero de resíduos, zero de descargas). Devem-se levantar questões como:
− Porque é que o recurso é necessário?
− Qual foi a causa de desperdício?
− Porque não eliminar uma matéria-prima sujeita a regulamentação, em vez de a tentar gerir o
melhor possível?
− O que é que acontece mesmo antes do desperdício ocorrer?
− Que alterações no fabrico poderão conduzir à redução da factura energética?
Há que procurar sempre a raiz do desperdício, pois, muitas vezes, é mais simples modificá-la do que
tentar minimizar o próprio desperdício. No entanto, nem sempre um desperdício tem uma causa bem
definida, o que não impede que tal seja tentado.
Há uma grande variedade de ferramentas para determinar causas primárias. Neste caso aborda-se
apenas o diagrama da causa-efeito (diagrama de espinha de peixe), pelo efeito visual que oferece
permitindo identificar as causas por categorias (pessoas, métodos, máquinas, materiais, medição,
envolvente) perante a utilização e perda do recurso. Refira-se em particular na análise da categoria
“Pessoas” ser indispensável que os trabalhadores em causa não pensem estar a ser avaliados, caso
contrário a sua colaborarão na análise poderá ser afectada.
Realizada a análise causal, isto é tendo sido identificadas as áreas do processo onde se deve concentrar
especial atenção, é necessário identificar todas as medidas e tecnologias aplicáveis (materiais, água,
energia). Para tanto torna-se necessário fixar correcta e objectivamente os dados do problema e
explorar diferentes soluções. Para o efeito recorre-se a ferramentas de criatividade em grupo
(brainstorming; brainwriting).
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Na identificação de soluções (tecnologia, medidas e boas práticas) para prevenção de desperdícios
devem considerar-se os seguintes aspectos:
− Identificação dos resíduos / águas residuais com potencial de prevenção;
− Definição do estado de avanço e aplicação das tecnologias, e risco associado: em fase de
investigação ou desenvolvimento; em fase de protótipo ou teste piloto; já aplicada
industrialmente; aplicada com sucesso e difundida;
− Classificação das tecnologias: que implementação exigem?
− Classificação das medidas: Perdas / derrames, stocks, Fluxos, Gestão...;
− Quantificação preliminar dos benefícios ambientais e económicos expectáveis.
Na identificação de soluções para a conservação de energia devem considerar-se:
− A indicação das medidas de conservação de energia e de procedimentos a implementar com
indicação da poupança obtida, investimento e seu custo e retorno simples do investimento;
− A utilização na produção de fontes de energia renovável e outras alternativas (e.g. resíduos) ou
medidas adicionais e.g. a transferência de actividades muito consumidoras de energia para horas
de vazio.
Fase 7 – Desenvolver e Avaliar Soluções
Esta etapa permite hierarquizar alternativas e analisar a oportunidade e viabilidade de cada opção
(tecnologia, medida) de acordo com os seus efeitos e potencialidades de aplicação.
Após a etapa de geração de ideias (brainstorming, brainwriting) para resolver um problema predefinido,
resultará uma lista de soluções opcionais com potencial de aplicação diferente. Sendo gerada sem
restrições de qualquer espécie (incluindo custos), esta lista consistirá numa gama de alternativas, das
mais simples às complexas, variando desde a necessidade de formação e boas práticas até às alterações
de processo e equipamento. Como se seleccionará então uma solução que seja a melhor alternativa, de
entre uma lista de opções?
Na avaliação e pré-selecção das soluções identificadas, podem utilizar-se diferentes métodos e critérios
de análise de viabilidade técnica, ambiental, económica e financeira. De modo a sistematizar este passo,
podem utilizar-se vias expeditas ou convencionais. Optar por uma das alternativas depende
principalmente da massa crítica, e do tempo disponível, para a sua execução.
A opção pelas matrizes de decisão permite analisar de forma rápida a viabilidade técnica, ambiental,
económica e financeira das opções identificadas na etapa anterior. Requer, por outro lado, maior
envolvimento do pessoal da Empresa abrangendo as áreas em análise.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 15
Concretamente, na fase da análise da viabilidade técnica da tecnologia proposta, e das alterações
processuais necessárias, devem atender-se a aspectos como os seguintes:
− Implicações no balanço do processo ou das operações;
− Implicações na qualidade dos produtos;
− Fácil aplicação, dadas as características do processo;
− Facilidade operacional, não exigindo acções de formação muito prolongadas.
Figura 4 – Exemplo de matriz para avaliação e apoio à decisão
(Fonte: Adaptado de US.DOE., www.management.energy.gov/)
Na fase da análise de viabilidade económica, quando existem condições para desenvolver cálculo
convencional, procede-se às diferentes formas de análise descritas no anexo.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 16
Regra geral, na análise de benefícios energéticos e ambientais, caso haja identificação de oportunidades
de prevenção assume-se que conduz a benefícios. Assim acontece nomeadamente nos seguintes casos:
− Maior impacte na minimização dos resíduos;
− Correspondência com a estratégia da empresa ao nível da declaração ambiental, ou rótulo
ecológico, dos seus produtos.
Sendo essa regra válida na generalidade dos casos, tem contudo excepções e.g. a redução de um resíduo
pode dar origem a desequilíbrios no pH, ou pode dar origem a outro resíduo que seja mais difícil de
tratar. Nesta avaliação de benefícios são questões a ter em conta, e.g.:
− efeito de cada opção no volume e nível de contaminação dos resíduos do processo;
− se uma opção de redução tem efeitos cruzados (ex. a redução da contaminação gasosa pode
conduzir à geração de efluentes líquidos);
− se a opção modifica a toxicidade, degradabilidade e tratamento do resíduo;
− efeito da opção na utilização de recursos não renováveis;
− se a opção conduz a menores consumos de energia.
Com base nas avaliações são identificadas as prioridades de intervenção e é feita a selecção da acção ou
acções a implementar. Esta etapa é fundamental para a tomada de decisão sobre opções prioritárias e
subsequentes planos de acção e implementação.
Fase 8 – Decidir, Implementar e Monitorar
O objectivo desta etapa concentra-se sobre a definição de objectivos e de metas, bem como sobre o
planeamento, implementação e monitorização do plano de acção com o apoio de indicadores de
desempenho.
Ao atingir esta fase do processo será apreciável a informação reunida. Para a preparação de um plano de
acção, baseado numa estratégia de implementação flexível, há que extrair a informação mais relevante
obtida sobre cada opção seleccionada comparativamente às não seleccionadas, e dar relevo a aspectos
como os seguintes:
− Quais os objectivos da implementação;
− Importância para a Empresa e para os seus clientes;
− Existência de riscos na sua implementação (análise de contingências), e na sua ausência;
− Mudanças requeridas na Empresa para implementar essa opção (quem afecta; quem é afectado);
− Definição sobre quem deve ter a responsabilidade de cada acção, quando se realiza (calendário e
metas intercalares), e com que recursos;
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 17
− Definição da necessária formação e sensibilização dos trabalhadores para os benefícios da
prevenção, realçando aspectos cruciais, como a redução dos custos e também, quando aplicável, a
melhoria de aspectos relacionados com a saúde no local de trabalho e com a segurança;
− Orçamento e o planeamento considerados adequados;
− Plano específico de monitorização e auditoria às acções a implementar segundo a direcção
assumida e até à conclusão respectiva, para medir as melhorias verificadas na eficiência do
processo produtivo, bem como a adequação (correcta/incorrecta) e eficácia (comprimento de
objectivos) dos procedimentos, reportando os resultados ao pessoal envolvido;
− Definição de indicadores de monitorização para detecção de não-conformidades (e.g. falhas na
identificação de oportunidades; escolha inadequada da alternativa; escolha inadequada de
equipamento(s) e tecnologia(s); falhas na implementação da alternativa; falta de sensibilização,
formação e/ou treino do(s) funcionário(s); falha de coordenação);
− Identificação das causas de não-conformidade, definição e implementação de acções correctivas;
− Continuidade do ciclo de melhoria, e.g. comunicando resultados aos trabalhadores, realçando os
benefícios obtidos, e continuando a procurar o objectivo de desperdício “zero” propondo e
implementando novas acções de prevenção.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 18
2. CONTEXTUALIZAÇÃO DO ESTUDO DE CASO
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 19
2.1 Breve caracterização da empresa
A Hydro Alumínio Portalex, S.A. é uma grande empresa sediada em Portugal, cujo capital pertence
maioritariamente à empresa norueguesa Norsk Hydro através da holding Naco Portugal S.G.P.S., Lda.
(Lisboa). Insere-se na Divisão Extrusion South do Sector de Extrusão da Hydro Aluminium, com sede em
Lausanne, na Suíça. A Hydro Aluminium Extrusion é composta por empresas distribuídas pelos 5
continentes, sendo a Europa o continente onde se localiza a sua maior concentração.
Figura 5 – Presença europeia do Sector de Extrusão da Hydro Aluminium
A empresa está dividida em duas Unidades Produtivas localizadas em S. Marcos, 2735-521 Cacém e em
S. Carlos – 2726-901 Mem Martins. As Principais actividades que desenvolve são a Fundição,
Metalomecânica e Tratamentos de Superfície, enquadrando-se nos CAE: 27520 (principal) / 28510
(secundário).
Na Unidade de S. Marcos encontram-se em funcionamento 2 prensas de extrusão; 1 linha de refusão de
alumínio de casting horizontal; 1 linha de lacagem vertical; e, 1 linha para a união e cravação de perfis de
rotura térmica.
Figura 6 – Instalações da Unidade de S. Marcos
Na Unidade de S. Carlos encontram-se em funcionamento: 1 linha de lacagem horizontal; 1 linha de
anodização; e, diversos equipamentos para mecanização de peças (corte, fresagem, furação, etc.).
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 20
Figura 7 – Instalações da Unidade de S. Carlos
Organograma da empresa
O organograma geral da empresa está representado na Figura 8.
Figura 8 – Organograma da Hydro Alumínio Portalex
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 21
Lógica evolutiva da empresa
1971
1979
1981
1982
1984
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Pillar Portuguesa (Alumínio) Portalex, Lda.
Início de actividade, com uma prensa de extrusão de 1600 ton (Fielding & Platt), sendo o seu capital
maioritariamente detido pelo grupo britânico Rio Tinto Zinc Corporation (RTZ).
Instalação de uma unidade para a reconversão da sucata de alumínio gerada durante o processo de
extrusão.
Instalação da segunda prensa de extrusão de 2200 ton (Clecim)
Fundação da empresa Tecnilaca – Lacagem de Metais, Lda
Início de produção com uma linha de lacagem de alumínio
Instalação da terceira prensa de extrusão de 2500 ton (Clecim)
Venda do capital ao grupo britânico Rio Tinto Zinc Corporation (RTZ)
Instalação de uma segunda linha de lacagem. Primeira empresa em Portugal a quem é atribuída a Marca de
Qualidade Qualicoat para revestimento por termolacagem do alumínio destinado à arquitectura
Instalação de uma linha de anodização
Venda do capital da empresa ao grupo Venda do capital da empresa ao grupo britânico MB
britânico MB Caradon.
Caradon. Instalação de uma terceira linha de lacagem
Atribuição da Marca de Qualidade Qualanod para Anodização de Alumínio para fins arquitecturais
Assinado acordo de venda com a empresa Assinado acordo de venda com a empresa Hydro Aluminium
Hydro Aluminium Extrusion Group Extrusion Group (denominação da época)
(denominação da época)
Alteração da designação social para Hydro Alumínio Portalex, S.A.
Desactivação da prensa de extrusão de 1600 ton.
Início do programa de modernização da empresa com diversos investimentos em equipamento
Instalação de uma quarta linha de lacagem
Instalação de uma unidade “state of art” para a reciclagem da sucata de alumínio, em substituição da
unidade inicial.
Conclusão do processo de Certificação da empresa de acordo com a norma NP EN ISO 9002:1995
Introdução de uma nova tecnologia de coloração anódica, implantada pela primeira vez em Portugal.
Alargamento da actividade à fabricação de peças em alumínio. Instalação de uma linha de rotura térmica.
Início de funcionamento de uma avançada linha de lacagem vertical (VPL), localizada nas instalações da
Hydro Alumínio Portalex
Atribuição da segunda licença para utilização da Marca de Qualidade Qualicoat para revestimento por
termolacagem do alumínio destinado à arquitectura
Por decisão estratégica do Grupo Norsk Hydro em que ambas se inserem, dá-se em Outubro a fusão legal
das duas empresas, por incorporação da Tecnilaca na H.A. Portalex, com efeitos a Janeiro 2003. As licenças
Qualicoat e Qualanod passam a ser detidas pela H.A. Portalex. A designação Tecnilaca continua a existir
como marca associada às actividades de valor acrescentado
Conclusão do processo de transição do Sistema de Gestão da Qualidade para o novo referencial NP EN
ISO 9001:2000 com a sua extensão às actividades de valor acrescentado. Certificação da empresa sob o
âmbito Extrusão de perfis de alumínio, fabricação e tratamentos de superfície. Lançado o novo logótipo do
grupo Norsk Hydro. Início de funcionamento de uma nova linha de lacagem horizontal (HPL), localizada nas
instalações de Mem Martins. Início do projecto de implementação do Sistema de Gestão Integrado –
Segurança, Qualidade e Ambiente, de acordo com as normas OHSAS 18001: 1999 / NP 4397 : 2001, NP
EN ISO 9001:2000, NP EN ISO 14001:2004, respectivamente.
Conclusão do processo de implementação do Sistema de Gestão Integrado – Segurança, Qualidade e
Ambiente, de acordo com as normas OHSAS 18001: 1999 / NP 4397 : 2001, NP EN ISO 9001:2000, NP
EN ISO 14001:2004, respectivamente. Certificação do Sistema de Gestão Integrado na empresa sob o
âmbito Extrusão de Perfis de Alumínio, Refusão, Fabricação e Tratamentos de superfície, segundo as referências
OHSAS 18001: 1999 / NP 4397 : 2001, NP EN ISO 9001:2000, NP EN ISO 14001:2004.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 22
Mercados
Principais fornecedores
Os principais fornecedores da Hydro Alumínio Portalex dizem respeito a matéria-prima,
designadamente liga de alumínio, alumínio puro, ligas/metais de adição, sucata de alumínio, poliester,
produtos químicos e matrizes.
Áreas de negócio
A Hydro Alumio Portalex dedica-se à extrusão de perfis de alumínio de secções bastante diversificadas,
consoante as diversas aplicações a que se destinam. As diferentes composições das ligas de alumínio,
assim como os diferentes ciclos de tratamento térmico conferem aos perfis propriedades mecânicas
diversificadas de acordo com as necessidades dos clientes.
Figura 9 – Exemplos de perfis de alumínio com secções diversificadas
Na sua cadeia de valor a Hydro Alumínio Portalex inclui também diversos processos complementares
de forma a fornecer ao mercado soluções integradas, nomeadamente: tratamentos de superfície
(anodização e lacagem), perfis melhorados termicamente (rotura térmica) e fabricação de componentes
(recorrendo a operações de corte, maquinação, montagem, entre outras).
A Hydro Alumínio Portalex é detentora das Marcas de Qualidade EURAS / EWAA - Qualicoat e
Qualanod:
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 23
A QUALICOAT – Association for Quality Control in the Lacquering painting and coating industry, é
uma organização que confere uma licença de utilização da marca de Qualidade do revestimento por
lacagem ou pintura com tinta líquida das superfícies de alumínio e das suas ligas destinadas à
arquitectura.
A QUALANOD – Quality Label for anodic coatings on rought aluminium for arquitectural purposes, é
uma organização que confere uma licença de utilização da marca de Qualidade para garantir a alta
Qualidade do alumínio anodizado para edifícios.
A atribuição e manutenção das licenças para utilização destas marcas a nível nacional é da
responsabilidade da APAL (Associação Portuguesa de Alumínio), contando com o apoio do LNEC
(Laboratório Nacional de Engenharia Civil) para realização das auditorias e inspecções regulares (sem
aviso prévio) a que empresas detentoras destas marcas estão sujeitas.
Produtos
Os produtos fornecidos destinam-se a uma larga gama de aplicações que vão desde a construção civil a
diversos sectores da indústria.
Construção civil e arquitectura – sistemas de caixilharia, acessórios para caixilharia, tectos falsos e
divisórias, estores, coberturas de piscinas,...
Transportes – carroçarias, material ferroviário, componentes de automóvel, bicicletas,...
Elevação – escadas e escadotes, andaimes, elevadores,....
Decoração – mobiliário, molduras, iluminação, resguardos e utensílios WC,...
Publicidade – sinalização, publicidade exterior, vitrines e expositores, stands de exposição,…
Indústria Geral – frio, ar condicionado e ventilação, telecomunicações, indústria eléctrica e electrónica,
electrodomésticos,…
Figura 10 – Exemplos de aplicação de perfis de alumínio em construção civil e arquitectura (fachadas,
janelas e portadas)
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 24
Figura 11 – Exemplos de aplicação de perfis de alumínio para diversos sectores da indústria (transportes,
escadas, aros de bicicleta, mobiliário, electrodomésticos)
Quota de mercado
A quota de mercado distribui-se do seguinte modo:
Tabela 1 – Quota de mercado
Mercado
Mercado interno
Área
Percentagem de mercado
Indústria
32 %
Building (caixilharia)
48 %
Mercado externo
20 %
Recursos Humanos
Os recursos humanos da Hydro Alumínio Portalex compreendem 265 colaboradores, em que 20%
correspondem a trabalhadores temporários. A distribuição de trabalhadores por actividade é a
representada na tabela seguinte.
Tabela 2 – Distribuição dos trabalhadores por actividade
Actividade
Nº Trabalhadores
Extrusão
143
Refusão
14
Tratamentos de superfície
Fabricação
108
Corte térmico
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 25
2.2 Planeamento e organização
2.2.1 Contexto de análise
Como foi referido anteriormente, a actividade da empresa pode ser dividida por três áreas:
− Extrusão
− Refusão
− Tratamentos de superfície (anodização, lacagem horizontal, lacagem vertical), fabricação e corte
térmico
De acordo com o tempo disponível para a realização do estudo de caso não seria possível fazê-lo incidir
sobre todas estas áreas. Assim, de acordo com a empresa foi decidido que este estudo iria abranger as
secções de Refusão, de Anodização e de Lacagem horizontal, tendo como base temporal o ano de 2005.
Na Figura 12 pode observar-se o diagrama geral de processo e respectivos fluxos.
Refusão
Fabricação
Extrusão
Anodização
Lacagem
Corte
Térmico
- Fluxo de materiais
- Secções analisadas
Figura 12 – Diagrama geral do processo
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 26
2.2.2 Planeamento
O estudo de caso teve início com uma reunião de planeamento na empresa, com a participação de todas
as entidade intervenientes. Nessa reunião foi analisado o cronograma previsto para a execução do
estudo, tendo sido acordado que a empresa disponibilizaria os dados relativos a todos os recursos de
produção e resíduos gerados nas secções em análise referentes ao ano de 2005.
Dado que este estudo se insere num projecto de prevenção de resíduos industriais, em termos de
recursos desperdiçados, a contabilização incidiu apenas nos desperdícios de matéria prima, e não na
análise de outras categorias de desperdícios, nomeadamente, de energia e de mão de obra. No entanto,
todos os recursos utilizados na produção foram analisados e contabilizados.
2.2.3 Organização da equipa
A equipa formada para efectuar este estudo inclui os seguintes técnicos e entidades:
INETI
Catarina Ribeiro
Fátima Pedrosa
Lucinda Gonçalves
CATIM
Sandra Cardoso
CVR
Luísa Trigo
Por parte da empresa, os técnicos envolvidos na equipa foram:
Margarida Cardoso
Isabel Marques
Luís Domingues
Dada a extensão do trabalho e a limitação do tempo disponível para a sua execução, foi decidido dividir
a actividade relacionada com a análise das secções da seguinte forma:
Refusão – CVR e Hydro Alumínio Portalex
Anodização – CATIM e Hydro Alumínio Portalex
Lacagem horizontal – INETI e Hydro Alumínio Portalex
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 27
2.3 Mapeamento do processo
Faz-se em seguida o mapeamento e a descrição de cada uma das três secções em estudo: Refusão,
Anodização e Lacagem horizontal.
Secção de Refusão
A Refusão é um processo de fusão de produtos/componentes em fim de vida, constituindo uma via para
a sua reciclagem. As etapas que integram este processo encontram-se representadas na Figura 13.
Preparação da
sucata
Carregamento do
forno de fusão
Fusão
Afinação de liga
Filtragem e
desgaseificação
Controlo do produto:
composição química
teste de desgaseificação
Casting
Corte
Controlo do produto:
Dimensional e superficial
Homogeneização
Cintagem
Figura 13 – Etapas do processo de Refusão
Preparação de sucata
Esta etapa tem como objectivos identificar, classificar e seleccionar a sucata na fase de recepção. A
sucata é dividida em dois grupos: (i) sucata contaminada: sucata anodizada com óxidos mas sem
contaminantes orgânicos e lacada com matéria orgânica (do tipo T1 e T2, respectivamente); e, (ii) sucata
limpa (do tipo T0).
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 28
Carregamento do forno de fusão
A carga do forno, constituída por sucata previamente seleccionada, ligas de alumínio, alumínio puro e
ligas/metais de adição, é colocada em contentor, através de pás carregadoras, e identificada segundo o
seu tipo. A movimentação da máquina de carga pode ou não operar em modo automático. O forno de
fusão, que opera a gás natural e possui uma capacidade de 17 ton de metal, permite ao banho atingir a
temperatura de 720ºC. No decorrer da fusão forma-se escória à superfície do alumínio fundido, que é
removida pela máquina de remoção de escórias em modo manual, pelo menos uma vez por turno.
Afinação de liga
Esta etapa tem como objectivo diminuir e uniformizar o tamanho de grão. Para tal, procede-se à adição,
de forma contínua, de uma liga TiBAl ao banho líquido, imediatamente antes da unidade de filtragem. A
introdução da liga é efectuada automaticamente, sendo a velocidade de adição ajustada em função da
velocidade de casting.
Filtragem e desgaseificação
Operações que têm como função purificar e desgaseificar o banho de alumínio líquido, antes de se
efectuar o vazamento, permitindo a obtenção de um produto final de elevada qualidade. A limpeza da
unidade de filtragem realiza-se pelo menos duas vezes por turno. O controlo desta etapa é realizado por
verificação da composição química da liga e por realização de teste de desgaseificação, de acordo com
métodos técnicos internos, “Controlo da Composição Química” e “Teste de desgaseificação”,
respectivamente. A periodicidade deste controlo é efectuada em cada hora de laboração. Em caso de
não conformidade, o log é rejeitado, não completando o ciclo de produção (etapa de homogeneização),
retirado da linha e devidamente identificado para posteriormente reentrar no forno de fusão.
Casting (vazamento)
O vazamento do alumínio líquido é efectuado de forma contínua para a obtenção de logs (toros
cilíndricos de liga de alumínio, com comprimento superior a 5m).
Corte
A operação de Corte realiza-se em sincronia com a etapa de Casting, assim que o log atinja o tamanho
de 7m. De seguida, é feita a marcação do log com o número de casting, a designação da liga produzida e
a origem. O número de casting é constituído por uma sequência que permite a identificação da equipa,
da semana, do dia e da hora o mais aproximada da realização da análise.
Controlo dimensional e superficial:
O controlo dimensional e superficial é realizado pelo operador no final da operação de corte. Este
controlo consiste na medição diária (no turno de dia) de pelo menos 2 logs. O controlo superficial
assenta na visualização com a rotação do log, para detecção de eventuais fissuras (na superfície ou no
topo) ou empenos. As tolerâncias a aplicar encontram-se descritas no procedimento interno – “Controlo
dimensional e superficial – Refusão”. Em caso de não conformidade dimensional por empeno, o log é
rejeitado, não completando o ciclo de produção (não é homogeneizado) e é retirado da linha. Os logs
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 29
rejeitados são colocados em local identificado “Logs Rejeitados”, sendo posteriormente cortados para
reentrar no processo (forno de fusão). Em caso de não conformidade dimensional por comprimento, é
solicitada a aceitação, com registo de não conformidade. Caso este pedido seja aceite, os logs em
questão permanecem em local de segregação até ao momento de entrada na linha de produção da
extrusão; caso a decisão seja negativa, os logs rejeitados são posteriormente cortados para reentrar no
processo (forno de fusão).
Homogeneização
A operação consiste no tratamento térmico dos logs e realiza-se no forno de homogeneização. A carga
do forno é gerida por autómato. Na zona de aquecimento o log tem que atingir a temperatura de
homogeneização (585ºC-590ºC), após o que passa para a zona de estabilização, onde permanece à
mesma temperatura durante 2 a 3 horas. O arrefecimento é feito por ventiladores colocados à saída do
forno de homogeneização.
Cintagem
Nesta operação os logs são agrupados, pesados e cintados pelo operador.
Na Figura 14 é apresentado o mapeamento do processo de Refusão, com identificação das etapas
envolvidas e dos principais recursos utilizados e desperdícios gerados.
Energia
Energia
Sucata
Preparação
da sucata
Carregamento do
forno de fusão
Resíduo
Matérias auxiliares
Fusão
Resíduo
Afinação de liga
Efluente
gasoso
Energia
Energia
Matérias auxiliares
Filtragem e
desgaseificação
Efluente
gasoso
Matérias
auxiliares
Matérias Energia
Água Ind. auxiliares
Casting
Efluente
líquido
Efluente
gasoso
Corte
Energia
Homogeneização
Matérias
auxiliares
Cintagem
Resíduo
Figura 14 – Diagrama de processo da secção de Refusão
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 30
Secção de Anodização
O processo de Anodização tem como principal objectivo conferir à peça de alumínio uma camada
espessa, dura e homogénea de óxido de alumínio (alumina), proporcionando desta forma uma protecção
adequada contra a corrosão atmosférica, intempéries e abrasão. As etapas sequenciais do processo de
Anodização encontram-se representadas na Figura 15.
Desengorduramento
Lavagem
Acetinagem
Lavagem morta
Lavagem - 2 etapas
Neutralização
Lavagem
Anodização
Lavagem – 3 etapas
Coloração
Lavagem – 2 etapas
Lavagem água
desmineralizada
Colmatagem
Figura 15 – Etapas do processo de Anodização
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 31
Desengorduramento
Esta operação tem como finalidade eliminar todos os vestígios de gorduras das superfícies a tratar,
como óleos de protecção e gorduras resultantes da laboração. O banho tem um volume de 40 m3, com
agitação, sendo constituído por um reagente alcalino e água industrial e opera a uma temperatura de
60ºC, mantida por circulação de um termofluído aquecido por gás natural. A renovação deste banho é
efectuada de 3 em 3 anos.
Acetinagem
Esta operação tem como finalidade retirar o filme de óxido natural de alumínio e regularizar
uniformemente a superfície, deixando-a com um aspecto mate. A Acetinagem do alumínio, geralmente
é efectuada por imersão em solução de soda cáustica e aditivos a quente. O banho, com um volume de
40 m3 está a uma temperatura de 60ºC, mantida por circulação de um termofluído aquecido a gás
natural. Neste caso, o banho nunca é descarregado, apenas sendo sujeito a manutenções/reposições
devido às perdas por evaporação e arrastos.
Neutralização
Esta operação consiste em remover todos os filmes óxidos formados na etapa anterior, eliminar
qualquer vestígio de soda cáustica e deixar o alumínio em perfeitas condições para a operação seguinte.
O processo é feito por imersão numa solução ácida. Trata-se de um banho concentrado com 27 m3,
com agitação e que opera a uma temperatura de 27 ºC. A renovação deste banho é efectuada de 6 em 6
meses.
Anodização
O princípio da Anodização é o da electrólise da água. Devido a razões de ordem económica, aspecto
final e processual, o electrólito utilizado é o ácido sulfúrico. A superfície do ânodo, em alumínio,
recobre-se de uma película de alumina formada pelo oxigénio proveniente da dissociação da água na
electrólise, e à superfície do cátodo libertam-se bolhas de hidrogénio. O banho tem um volume de
90 m3, com agitação, e opera a uma temperatura de 20ºC. Semanalmente são descarregados 15% do
volume do banho que serão aproveitados para a preparação do banho de Neutralização.
Coloração Electrolítica
Após a Anodização, a camada anódica pode ser colorida com finalidade decorativa. Este processo
consiste na deposição electrolítica de sais metálicos de estanho nos poros da camada dando assim um
aspecto decorativo e conferindo uma elevada resistência è exposição solar. O banho tem um volume de
22 m3, com agitação, e opera a uma temperatura de 20ºC. O banho nunca é descarregado, apenas é
sujeito a manutenção e a uma reposição de 0,2 m3 por semana, devido às perdas por evaporação e
arrastos.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 32
Lavagens com água industrial
Esta etapa é realizada com água industrial (furo) à temperatura ambiente por imersão em tanques com
27 e 30 m3 de capacidade, sem agitação. A operação de lavagem tem como finalidade a remoção de
resíduos do banho anterior evitando assim a contaminação do banho seguinte. A renovação deste banho
de lavagem é efectuada de 10 em 10 dias.
Lavagens com água desmineralizada
Esta operação destina-se a remover da superfície do alumínio todos os vestígios de sais e efectua-se em
dois tanques consecutivos com um volume de água desmineralizada de 22 m3 cada. A água circula em
circuito fechado passando por resinas de permuta iónica, sendo renovada três vez por ano. As resinas
são regeneradas com HCl, NaOH a 30% e água da rede, 2 vezes por semana.
Colmatagem
A Colmatagem, também designada por Selagem, apesar de simples é de tal maneira importante que
condiciona a resistência da película à corrosão. Esta operação consiste no fecho dos poros da camada.
O banho tem um volume de 45 m3, com agitação, sendo constituído por um reagente alcalino e água
industrial, e opera a uma temperatura de 98ºC, mantida por circulação de um termofluído aquecido por
gás natural. A renovação deste banho é efectuada 3 vezes por ano.
Na Figura 16 é apresentado o mapeamento do processo de Anodização, com identificação das etapas
envolvidas e dos principais recursos utilizados e desperdícios gerados.
Energia
Água ind.
Reagentes
Peças
Reagentes Água ind.
Água ind.
Desengorduramento
alcalino
Energia
Energia
Energia
Lavagem
Acetinagem
(L.I. 3 etapas)
(AC)
Água residual
Lamas
Lavagem
morta
Água residual
Energia
Reagentes Água ind.
Reagentes
Energia
Água ind. Reagentes Água ind.
Energia
Energia
Água ind.
Água ind.
Lavagem
Neutralização
Lavagem
(L.I. 2 etapas)
(NT)
(L.I.)
Água
Lamas
Banho esgotado
residual
esgotado
Energia
Água ind.
(L.M.)
(D.A.)
Banho
Energia
Energia
Água ind.
Energia
Água desmineralizada
Água residual
Energia
Água ind.
Anodização
Lavagem
Coloração
Lavagem
(AN)
(L.I. 3 etapas)
(CL)
(L.I. 2 etapas)
Lavagem
desmineralizada
Colmatagem Peças
(L.D.)
(CT)
anodizadas
Água residual
Água residual
Água residual
Resinas
Energia
permuta
Figura 16 – Diagrama de processo da secção de Anodização
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 33
Secção de Lacagem horizontal
A Lacagem é um processo de natureza electrostática que tem como finalidade o revestimento das peças
a tratar com uma película de polímero termo-endurecível (pós de poliester). É um processo que
compreende duas fases, o Pré-tratamento e a Lacagem ou Pintura. O Pré-tratamento é constituído por
uma série de operações realizadas por imersão e tem o objectivo de proteger as peças contra a
corrosão e optimizar a adesão do poliester. As etapas sequenciais do processo de Lacagem horizontal
encontram-se representadas na Figura 17 :
Preparação e Montagem
Desengorduramento
Lavagem
Acetinagem alcalina
Neutralização
Lavagem
Acetinagem ácida
Lavagem
Cromatação
Lavagem
Secagem
Montagem
Pintura
Gelificação
Polimerização
Desmontagem
Figura 17 – Etapas do processo de Lacagem horizontal
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 34
Preparação e montagem
O material é desembalado e furado (quando aplicável) e posicionado nos bastidores.
Pré-tratamento
A área de Pré-tratamento é constituída por várias operações que vão conferir às peças as propriedades
necessárias preparando-as para a etapa de Pintura.
Desengorduramento
A finalidade deste tratamento é eliminar da superfície do alumínio todos os vestígios de substâncias
orgânicas, produtos gordos e poeiras e de criar o efeito de molhabilidade, permitindo a homogeneidade
dos tratamentos posteriores. O banho, operado a uma temperatura de 60ºC, tem um volume de 14 m3,
com agitação, sendo constituído por um reagente alcalino e água industrial. A temperatura é mantida
por circulação de um termofluído aquecido por gás natural. A renovação deste banho é efectuada de 2
em 2 anos.
Lavagem
A Lavagem é feita com água industrial (furo), à temperatura ambiente, por imersão num tanque com
14 m3 de capacidade, sem agitação. A operação de Lavagem tem como finalidade a remoção de resíduos
do banho anterior, evitando assim a contaminação do banho seguinte. A renovação deste banho de
Lavagem é efectuada 1 vez por mês.
Acetinagem (oxidação alcalina)
Esta operação tem como objectivo a eliminação de todos os vestígios de óxidos e de grafite, de forma a
obter uma superfície homogénea. O banho de 14 m3 é de longa duração, sendo constituído por
reagentes alcalinos e água industrial (furo), com agitação. A temperatura do banho é de 60ºC, mantida
por circulação de um termofluído aquecido a gás natural.
Lavagem
Etapa realizada com água industrial (furo) à temperatura ambiente por imersão num tanque com 14 m3
de capacidade, sem agitação. A operação de Lavagem tem como finalidade a remoção de resíduos do
banho anterior, evitando assim a contaminação do banho seguinte. A renovação deste banho de
Lavagem é efectuada 1 vez por mês.
Neutralização (branqueamento)
Este estágio serve para neutralizar a superfície do alumínio e libertá-la dos sais insolúveis dos elementos
de liga e também para preparar o material para a Acetinagem ácida. Presentemente, esta operação
consiste numa Lavagem com 14m3 de água industrial (furo), a operar à temperatura ambiente sem
agitação. A renovação deste banho é efectuada 1 vez por mês.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 35
Acetinagem ácida (desoxidação ácida)
Tem como função eliminar todos os vestígios de óxidos que se formam naturalmente, de grafite e de
impurezas, com a finalidade de obter, antes da Cromatação, uma superfície limpa e homogénea. O
banho tem um volume de 14m3, sendo constituído por reagentes ácidos e água industrial (furo), à
temperatura ambiente, com agitação. A renovação deste banho é efectuada de 2 em 2 anos.
Lavagem
Etapa realizada com água industrial (furo) à temperatura ambiente por imersão num tanque com 14 m3
de capacidade, sem agitação. A operação de Lavagem tem como finalidade a remoção de resíduos do
banho anterior evitando assim a contaminação do banho seguinte. A renovação deste banho de lavagem
é efectuada 1 vez por mês.
Lavagem
Tal como a anterior, esta etapa é realizada com água industrial (furo) à temperatura ambiente por
imersão num tanque com 14 m3 de capacidade, sem agitação. Esta operação de Lavagem tem como
finalidade complementar a lavagem anterior garantindo que não há qualquer contaminação do banho
seguinte. A renovação deste banho de lavagem é efectuada 1 vez por mês.
Cromatação
Consiste na deposição de uma camada de cromatos sobre o alumínio, que serve para protegê-lo da
corrosão e permitir uma boa aderência à pintura. O banho de 14m3 é constituído, entre outros
reagentes, por ácido crómico e água industrial (furo), com agitação. Trabalha à temperatura ambiente e
a limpeza do tanque é efectuada de 2 em 2 anos.
Lavagem
Etapa realizada com água industrial (furo) à temperatura ambiente por imersão num tanque com 14 m3
de capacidade, sem agitação. Esta operação tem como finalidade a remoção de resíduos do banho
anterior, evitando assim a contaminação do banho seguinte. A renovação deste banho de lavagem é
efectuada quinzenalmente.
Lavagem com água desmineralizada
Esta operação destina-se a remover da superfície do alumínio todos os vestígios de sais e efectua-se em
dois tanques consecutivos com um volume de água desmineralizada de 14 m3 cada. A água circula em
circuito fechado passando por resinas de permuta iónica, sendo renovada uma vez por ano. As resinas
são regeneradas com HCl, NaOH a 30% e água da rede, 4 vezes por ano.
Secagem
Destina-se a eliminar a humidade dos perfis de alumínio.
Pintura
A área de pintura é constituída pela operação de Pintura propriamente dita e por operações de Cura:
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Pintura
Consiste na projecção de partículas de poliester carregadas electricamente, revestindo a superfície a
tratar.
Infra – vermelho (gelificação)
O objectivo desta etapa é a de gelificação do poliester, de modo a evitar contaminações com outros
perfis de cores diferentes.
Polimerização
Consiste na cura do pó num forno aquecido a gás natural, correspondendo este consumo a 11% do
total de gás natural consumido na fábrica.
Desmontagem
O material depois de lacado é desmontado do bastidor e acondicionado de forma adequada.
Nas Figuras 18 e 19 são apresentados os mapeamentos dos processos de Pré-tratamento e de Pintura,
com identificação das etapas envolvidas e dos principais recursos utilizados e desperdícios gerados.
Energia
Energia
Reagentes Água ind.
Energia
Energia
Energia
Tina 2
Acetinagem
Arames
Peças
Reagentes
Água ind.
Água ind.
Preparação
Tina 1
Tina 3
e Montagem
Desengorduramento
Lavagem
Água ind.
Tina 3
Água ind. Reagentes
alcalina
Lamas
Banho
Energia
Energia
Lavagem
Tina 4
Tina 5
Lavagem
Acetinagem
Água residual
esgotado
alcalino
Resíduos
Ácida
Água residual
Água residual
Banho
Purga
Água ind.
Banho esgotado
esgotado
Energia
Energia
Água ind.
Água ind.
Energia
Reagentes
Água ind.
Energia
Energia
Energia
Água desmineralizada
Água ind.
Tina 6
Tina 7
Tina 8
Tina 9
Tina 10
Tina 11
Lavagem
Lavagem
Cromatação
Lavagem
Lavagem
Lavagem
(1)
(1)
Água residual
Água residual
(2)
Banho esgotado
Água residual
Secagem
Peças
pré-tratadas
Água residual
Resinas
permuta
Energia
Emissões
gasosas
Figura 18 – Diagrama de processo do Pré-tratamento
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Energia
Energia
Energia
Energia
Polimerização
Desmontagem
Tinta
Peças
pré-tratadas
Pintura
Resíduos de Emissões
tinta
gasosas
IV
(gelificação)
Peças
pintadas
Emissões
Emissões
gasosas
gasosas
Arames
Figura 19 – Diagrama de processo da Pintura
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3. IDENTIFICAÇÃO DE OPORTUNIDADES DE INTERVENÇÃO
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3.1 Recursos por actividade
A análise dos processos de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal foi realizada por operação,
tendo-se efectuado a contabilização do consumo de recursos (matérias-primas, materiais auxiliares,
água, energia e mão-de-obra) e da geração de efluentes e resíduos, para cada etapa das três linhas, de
acordo com o esquema da Figura 20.
Matérias primas
Água
Materiais auxiliares
Energia
Mão de obra
OPERAÇÃO
Resíduos
pastosos/sólidos
Efluentes líquidos
Efluentes gasosos
Figura 20 – Identificação das entradas e saídas contabilizadas para cada operação
Metodologia de cálculo e pressupostos
É apresentada em seguida uma breve explicação dos pressupostos assumidos e dos cálculos efectuados
para a contabilização de todos os recursos e efluentes/resíduos associados a cada operação dos
processos de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal.
Durante o tempo em que decorreu o estudo não foi possível efectuar a contabilização de alguns fluxos
de entrada e de saída de certas operações, quer em termos de quantidade quer em termos de custo.
Nesse caso, aparece na tabela correspondente a sigla n.d. (não disponível).
Foi assumido como matéria prima tudo o que é introduzido no processo e fica incorporado no produto
e como material auxiliar tudo o que é adicionado ao processo mas não é incorporado no produto.
Energia
No que concerne à linha de Refusão. a empresa tem uma contabilização global para a energia eléctrica.
O consumo associado à Fusão e às etapas adstritas a esta operação (Carregamento do forno, Casting e
Corte) é de 60% do valor total do processo de Refusão. À operação de Filtragem e desgaseificação
corresponde um consumo de 1% do valor total e à Homogeneização 39% (ver Anexo). O gás natural é
utilizado apenas em duas etapas da Refusão: Fusão e Homogeneização. O seu consumo anual é de
1 084 809 m3, sendo gasto 80,5% na Fusão e o restante na Homogeneização (ver Anexo).
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 40
Relativamente à linha de Anodização, apenas foi possível determinar o consumo exacto associado ao
desmineralizador, os restantes consumos designadamente, consumo dos rectificadores da Anodização,
das luminárias, bombas, ponte rolante e compressores foram obtidos a partir da atribuição de uma
percentagem do consumo anual da linha de Anodização, sendo que 80% do valor global corresponde ao
consumo dos rectificadores da Anodização e os restantes 20% correspondem ao consumo das
luminárias, bombas, ponte rolante e compressores, distribuído igualmente por todas as etapas da linha.
De referir que o valor global da linha consiste no consumo mensal multiplicado por 11 meses. No que
respeita ao consumo de gás natural, foi igualmente atribuída uma percentagem a cada etapa, sendo que
90% do valor global corresponde ao consumo de gás na etapa de Colmatagem e os restantes 10%
distribuídos pela etapa de Desengorduramento e Acetinagem (Anexo).
No que diz respeito à linha de Lacagem horizontal, a empresa tem uma contabilização geral para a
energia eléctrica, sendo possível calcular especificamente apenas o consumo associado ao
desmineralizador. Ao valor resultante da diferença entre estes consumos, foram associadas
percentagens para cálculo dos consumos referentes à iluminação e ao transportador (35% do valor
global), à cabine de Pintura (20% do valor global), à Secagem (5% do valor global) e à Gelificação (40%
do valor global), sendo que o valor global consiste no consumo médio mensal, relativo à linha de
Lacagem horizontal, multiplicado por 11 meses. O consumo referente à iluminação e transportador foi
dividido igualmente pelas operações desde a Montagem até à Desmontagem, e o consumo do
desmineralizador foi dividido entre as duas Lavagens com água desmineralizada que se efectuam após a
Cromatação. Relativamente ao gás natural, ele é utilizado no aquecimento do ar na Polimerização
(existindo uma contabilização específica deste consumo) e no aquecimento do termofluído que aquece
dois banhos e a estufa (não existindo uma contabilização específica para cada um destes consumos mas
apenas um valor global). Assim sendo, e uma vez que não foi possível associar o consumo de gás natural
a cada banho aquecido (Desengorduramento e Acetinagem alcalina) bem como à estufa, nas tabelas
seguintes encontram-se os consumos por operação de energia eléctrica e o consumo de gás natural
apenas para a Polimerização (ver Anexo).
Produção de água industrial
A água industrial utilizada nas instalações é captada do furo e submetida a um tratamento com
hipoclorito de sódio. Uma vez que a empresa não possui dados sobre este consumo, foi assumido um
custo de produção de água industrial igual ao valor obtido numa outra empresa que faz o mesmo tipo
de tratamento à água captada no furo, ou seja 0,07€/m3.
O consumo de água de furo associado à Refusão é o correspondente à quantidade utilizada no Casting
(água para arrefecimento), ou seja 9 301 m3 associados a um custo de 651,1 €.
O consumo de água do furo na linha de Anodização corresponde à totalidade de reposições que
foram realizadas durante o ano de 2005, nomeadamente, preparação de banhos concentrados, águas de
lavagem e manutenções, pelo que foram consumidos 7 340 m3 correspondendo a um custo de
514 €.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 41
Foi assumido que o consumo de água de furo associado à linha de Lacagem horizontal é o
correspondente à quantidade utilizada nos banhos e nas lavagens, ou seja 1 011 m3 associados a um
custo de 70,6 €.
Produção de água desmineralizada
O consumo de água da rede na linha de Anodização em 2005 foi de 1 346 m3 com um custo de
2,1 €/m3, o que corresponde a 2 830 €. A água da rede é utilizada para produção de água
desmineralizada que será posteriormente utilizada na Colmatagem e na lavagem que antecede a mesma.
A produção de água desmineralizada, utilizada na linha de Anodização, é realizada através da passagem
de água da rede pelo desmineralizador, em circuito fechado, sendo renovada três vezes por ano no caso
da Lavagem e Colmatagem. O cálculo do custo associado à produção de água desmineralizada teve em
conta os custos relacionados com o consumo de reagentes, água de rede, energia, mão de obra e
tratamento de efluentes, tendo em conta que a regeneração das resinas é efectuada 2 vezes por semana,
o desmineralizador funciona 5 504 h por ano, com uma potência de 3 kW, e o operador afecto à
desmineralização é o operador da linha de Anodização. Assim, o custo associado à desmineralização foi
de 8 646 €, no ano de 2005 (Anexo).
O consumo de água de rede em 2005 na linha de Lacagem horizontal, calculado com base no
consumo de água de rede para produção de água desmineralizada, corresponde a 38 m3 (28 m3 de
renovação anual das lavagens mais 10 m3 para regeneração das resinas), o que se traduz num valor de
79,8 €. A produção de água desmineralizada, utilizada na linha de Lacagem horizontal, é feita através da
passagem de água da rede pelo desmineralizador, circulando então continuamente em circuito fechado,
sendo renovada uma vez por ano. O cálculo do custo associado à produção de água desmineralizada
teve em conta os custos relacionados com o consumo de reagentes, água de rede, energia, mão de obra
e tratamento de efluentes, tendo em conta que a regeneração das resinas é efectuada 4 vezes por ano, o
desmineralizador funciona 24 h por dia, 335 dias por ano, com uma potência de 3 kW, e o operador
afecto à desmineralização é o operador da linha de Lacagem horizontal. Assim, o custo associado à
desmineralização de água na linha de Lacagem horizontal foi de 3442,13 €, no ano de 2005 (Anexo).
Mão de Obra
Para o cálculo da mão de obra foram contabilizados os encargos da empresa com os diferentes
colaboradores de cada linha produtiva. Estes encargos foram alocados a cada operação em função do
número de funcionários e da sua afectação a cada operação.
Relativamente à Anodização os cinco operadores foram distribuídos igualmente pelas vinte etapas da
linha e o desmineralizador. O custo anual para a linha de Anodização foi de 82 250 €.
Relativamente à linha de Lacagem horizontal, consideraram-se dois operadores afectos à Montagem,
dois operadores distribuídos igualmente por todos os Banhos, Lavagens, Secagem e Desmineralizador,
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 42
dois operadores na Desmontagem e um na ETAR. Admitiu-se, de acordo com a empresa, que as
operações de Pintura, Gelificação e Polimerização não têm nenhum funcionário afecto.
Custos de tratamento dos efluentes na ETAR de gestão dos resíduos
Dado que a empresa não possui dados sobre o custo por m3 de efluente tratado na ETAR, foi calculada
uma estimativa em função dos custos associados à ETAR (consumo de reagentes e mão de obra) e que
se encontra descrita em Anexo. Assim, o valor calculado foi de 1,84 €/m3 de efluente tratado, ao qual
acresce o custo da descarga deste efluente no colector municipal, que corresponde a 0,25 €/m3
descarregado.
Nas tabelas seguintes é apresentada a contabilização de todos os recursos, efluentes e resíduos, em
quantidade, para cada operação dos processos de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal, no ano de
2005.
Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos da Refusão
Tabela 3 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à Refusão
(ano 2005)
Quantidade
Recursos
Preparação
Carrega-
de sucata
mento do
Fusão
Afinação
Filtragem
de liga
e desgasei-
forno
Matéria prima
(ton)
Casting
Corte
Homoge-
Cinta-
neização
gem
ficação
12 474*
-
-
11,6
-
-
-
-
-
-
-
-
45,8
0,812
0,13
-
Água (m3)
-
-
-
-
-
9 301
-
-
Energia eléctrica
(kWh)
-
94 997
271 420
-
22 618
664 979
325 704
882 115
-
Gás natural (m3)
-
-
872834,8
-
-
-
-
211 974,2
-
30
-
600
-
-
243,6
-
-
-
-
-
-
2 552
-
-
-
5 974
-
-
-
Material auxiliar
(ton)
Resíduos
(ton)
0,6
18411
(barrotes
madeira)
sólidos
Efluentes líquidos
(m3)
Efluentes gasosos
(m3)
19000**
*Corresponde a sucata interna, sucata externa e lingote e master-alloys.
**(m3/h)
-
25 752
O produto não conforme e as aparas depois de prensadas são reintroduzidos no processo na etapa de
Preparação de sucata, constituindo sucata interna.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 43
O balanço global das entradas e saídas associadas às várias etapas que constituem o processo de
Refusão, por tonelada de produto final (log), é apresentado na Tabela 4.
Tabela 4 – Contabilização das entradas e saídas na Refusão, por tonelada de produto produzido
Entradas
Consumo
Electricidade
0,06 tep
Gás natural
0,07tep
Sucata
1ton
Lingote+Master alloys
0,05 ton
Materiais auxiliares
0,005 ton
Água
0,8 ton
Saídas
Sucata não conforme
0,003 ton
Escória
0,05 ton
Produto não conforme
0,02 ton
Efluentes líquidos
0,22 m3
Efluentes gasosos
5410 m3
Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos da Anodização
Tabela 5 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à Anodização
(ano 2005)
Quantidade
Recursos
Desengordu-
Acetinagem
Anodização(1)
Coloração
Colmatagem(2)
lização
ramento
Matéria prima
(ton)
Neutra-
Lavagens
A.I.
Lavagem
(3)
A.D.
-
-
-
-
-
-
Material auxiliar
(ton)
1,55
225,7
1,125
128
1,65
13,64
-
-
Água (m3)
253
253
48,60
648
9,6
1020
6128
66
13255
13255
13255
1100124
13255
26509
132550
13255
11805
11805
-
-
-
212494
-
-
12,45
45,12
45,39
-
-
126,09
666
6,85
13,33
-
48,6
-
-
135
6128
66
Energia eléctrica
(kWh)
Gás natural
(m3)
Resíduos
pastosos (ton)
Efluentes
líquidos (m3)
-
-
(1)- 3 tinas de tratamento
(2) - 2 tinas de tratamento
(3) - 10 etapas de lavagem
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Como se pode verificar na Figura 21, as etapas que geram a maior quantidade de efluente são as
Lavagens com água industrial, seguindo-se a Colmatagem. Os banhos geram uma quantidade de efluente
muito inferior à das lavagens porque têm um tempo de vida útil mais longo.
Estes efluentes uma vez tratados na ETARI dão origem a lamas, tendo sido feita uma estimativa da
quantidade de lama proveniente de cada operação. Essa estimativa foi efectuada tendo em conta que um
Quantidade de efluentes líquidos (m3)
banho dá origem a uma quantidade de lama 90% superior à quantidade de lama gerada por uma água de
lavagem, já que os banhos são efluentes concentrados.
1 000
750
500
250
0
D.A.
L. I.
AC
L. M.
L. I.
L. I.
Banhos
NT
L. I.
AN
L. I.
L. I.
L. I.
CL
L. I.
L. I.
L.D.
CT
Águas de lavagem
Figura 21 – Quantidade de efluentes líquidos gerados por operação na secção de Anodização (ano 2005)
Por outro lado, os principais resíduos gerados na linha de Anodização são as lamas resultantes do
tratamento dos efluentes líquidos na ETARI e as lamas e precipitados que são gerados nas próprias tinas
de tratamento (Figura 22).
Existem apenas duas etapas que geram em simultâneo estes dois resíduos, são as lavagens subsequentes
à etapa de Acetinagem. A Acetinagem apenas gera lamas e precipitados que se vão acumulando na base
da tina, sendo removidos anualmente. Verifica-se ainda, que a Coloração não gera qualquer tipo de
resíduo, isto porque se trata de um banho de longa duração que nunca é descarregado. No caso do
banho de Anodização, 15 % do banho é descarregado semanalmente, sendo reaproveitado para a
preparação do banho de Neutralização, pelo que à semelhança do banho de Coloração também não
gera qualquer tipo de resíduo.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 45
Quantidade de resíduos (ton)
160
120
80
40
0
D.A.
L. I.
AC
L. M.
L. I.
L. I.
NT
L. I.
AN
L. I.
Lamas e precipitados
L. I.
L. I.
CL
L. I.
L. I.
L.D.
CT
Lamas ETARI
Figura 22 – Quantidade de resíduos gerados por operação na secção de Anodização (ano 2005)
Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos da Lacagem horizontal (Pré-tratamento
e Pintura)
Tabela 6 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à sub-secção de
Pré-tratamento da Lacagem horizontal (ano 2005)
Quantidade
Montagem
Desengorduramento
Acetinagem
alcalina
Acetinagem
ácida
Matéria prima
(ton)
-
-
-
-
Material auxiliar
(ton)
1
0,247
4,4
Água
(m3)
-
17
4 717,2
-
Recursos
Energia eléctrica
(kWh)
Gás natural
(m3)
Lavagens
A. I.*
Lavagens
A.D.**
0,496
-
-
-
2,412
-
-
-
-
5
12
2
968
28
-
4 717,2
4 717,2
4 717,2
4 717,2
4 717,2*6
4 717,2*2
16 173,3
n.d.
n.d.
-
-
-
-
n.d.
-
-
-
-
-
-
0,5
-
-
-
-
-
-
7
2
919
28
-
Resíduos sólidos
(ton)
2,175
Resíduos pastosos
(ton)
5
Efluentes líquidos
(m3)
12,25
* Engloba 6 operações de lavagem (6 tinas)
Cromatação
Secagem
** Engloba 2 operações de lavagem (2 tinas)
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Tabela 7 – Contabilização dos recursos, efluentes e resíduos, em quantidade, associados à sub-secção de
Pintura da Lacagem horizontal (ano 2005)
Quantidade
Recursos
Pintura
Matéria prima (ton)
Material auxiliar (ton)
Água (m3)
Energia eléctrica (kWh)
Gás natural (m3)
Resíduos sólidos (ton)
Gelificação
Polimerização
Desmontagem
10,418
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
50 541,6
96 366
4 717,2
4 717,2
-
-
3 788,8
-
1,12
-
-
1
Resíduos pastosos (ton)
-
-
-
-
Efluentes líquidos (m3)
-
-
-
-
400
300
200
100
M
es
on
en
ta
go
ge
La
rd
m
va
u
ra
ge
m
m
en
ap
to
ós
Ac
D
et
e
ina
se
ng
ge
.
m
Al
ca
lin
a
1ª
La
A
ce
La
va
ge
tin
va
ge
m
ag
m
em
2ª
ap
La
Á
ós
cid
va
Ac
ge
a
et
m
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ós
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1
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ós
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1ª
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2ª
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DI
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Pin
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i
za
D
çã
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o
m
on
ta
ge
m
0
D
Quantidade de efluentes líquidos (m3)
Em seguida representam-se graficamente os resultados obtidos da contabilização dos diferentes tipos de
efluentes e de resíduos gerados em todas as operações da secção de Lacagem horizontal, no ano 2005.
Banhos
Águas de lavagem
Figura 23 – Quantidade de efluentes líquidos gerados por operação na secção de Lacagem horizontal
(ano 2005)
Como se pode verificar na Figura 23, a operação que gera a maior quantidade de efluente é a Lavagem
após Cromatação, uma vez que tem a maior periodicidade de descarga (quinzenal). Tal como na
Anodização, também na Lacagem os banhos representam uma quantidade insignificante quando
comparados com as lavagens porque têm tempos de vida superiores. As duas lavagens com água
desmineralizada funcionam em circuito fechado, sendo descarregadas apenas uma vez por ano.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 47
Foi efectuada a estimativa da quantidade de lama que seria proveniente de cada operação da Lacagem
horizontal. Na Figura 24 são apresentadas as quantidades de todos os resíduos gerados nesta linha.
Quantidade de resíduos (ton)
8
6
4
2
ca
Po
çã
li m
o
er
iza
D
çã
es
o
m
on
ta
ge
m
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M
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La
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ap
to
ós
Ac
D
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ag
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g.
A
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1ª
L
A
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2ª
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pó
La
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ci
da
1
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cid
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1ª
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m
2ª
D
La
I
va
ge
m
D
I
Se
ca
ge
m
0
Papel,cartão,plástico
Lamas de limpeza
Resíduos de tinta
Arames
Lamas de ETAR
Figura 24 – Quantidade de resíduos gerados por operação na secção de Lacagem horizontal (ano 2005)
Da contabilização efectuada verificou-se que os resíduos gerados em maior quantidade são as lamas de
ETARI, destacando-se a operação de Lavagem após a Cromatação. É de salientar que os banhos
concentrados, apesar de contribuírem com um maior peso para a formação de lamas do que as lavagens,
não geram em valor absoluto uma quantidade de lamas superior porque a quantidade descarregada é
ínfima quando comparada com a gerada por estas operações.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 48
3.2 Custos por actividade
Os custos dos recursos de produção associados a cada operação da secção de Refusão encontram-se na
tabela seguinte.
Contabilização dos custos dos recursos utilizados no processo de Refusão
Tabela 8 – Custos dos recursos por operação do processo de Refusão (ano 2005)
Custo (€)
Recursos
Preparação de
sucata
Afinação
de liga
Filtragagem
e desgaseificação
Casting
Corte
Homogeneização
Matéria prima
22853000*
-
-
29 000
-
-
-
-
-
Material auxiliar
-
-
-
-
85 000
15 000
1 100
-
750
Água
-
-
-
-
-
650
-
-
-
Energia eléctrica
-
7 100
20 000
-
1700
49 900
24 400
66 000
-
Gás natural
-
-
284 000
-
-
-
-
72 000
-
14 000
14 000
7 300
7 300
7 300
7 300
7 300
7 300
7 300
Mão-de-obra
Carregamento do
forno
Fusão
Cintagem
*Corresponde a sucata interna, sucata externa e lingote e master-alloys. Estimou-se que o valor da sucata reciclada internamente era igual ao
da sucata não conforme e de 1500 €/ton.
A distribuição percentual dos custos globais associados às etapas que integram o processo de Refusão,
indica que, para a primeira etapa, o recurso com maior contribuição em termos de custo, 99,9%,
corresponde à aquisição de matéria-prima, constituída por sucata interna, externa, lingote e MasterAlloys.
O recurso “mão-de-obra” apresenta-se de forma mais expressiva para as operações de Carregamento
do forno e de Cintagem, com valores de 66,4% e 90,7%, respectivamente. Para a etapa de Fusão, a
componente energia é a mais representativa, nomeadamente o gás natural com um peso de 91,2% do
valor total dos custos. No que concerne às operações de Afinação de liga e de Filtragem e
desgaseificação, os materiais auxiliares são o principal factor de custo, com valores de 79,9% e 90,4%,
respectivamente. Os custos associados à etapa de Casting (vazamento) são repartidos por diversos
recursos, correspondendo à energia eléctrica o factor com maior peso, 68,5% do valor total. Nesta
etapa, os materiais auxiliares (óleo) e mão-de-obra apresentam valores de 20,6% e 10,0%,
respectivamente. Nas operações de Corte e de tratamento de Homogeneização dos logs, a energia
contribui com custos elevados. No tratamento de homogeneização este custo atinge o valor de 95%
(45,4% energia eléctrica e 49,6% gás natural), enquanto a mão-de-obra apenas representa 5% dos custos.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 49
Contabilização dos custos dos recursos utilizados no processo de Anodização
O custo dos recursos de produção associados a cada operação da secção de Anodização encontram-se
na resumidos na Tabela 9.
Tabela 9 – Custos dos recursos por operação do processo de Anodização (ano 2005)
Custos (€)
Recursos
Desengor-
Acetina-
Neutrali-
Anodi-
Colora-
Colma-
Lavagem
Lavagem
duramento
gem
zação
zação(1)
ção
tagem(2)
A.I.(3)
A.D.
Matéria prima
-
-
-
-
-
-
-
-
Material auxiliar
1 736
7 992
2 565
21 374
4 280
14 612
-
-
Água
17,73
17,71
3,40
45,36
0,67
9 943
429
2 089
994
994
994
8 259
994
1 988
9 940
994
Gás natural
4 015
4 015
-
-
-
72 261
-
-
Mão-de-obra
3 916
3 916
3 916
11 750
3 916
7 833
39 160
3 916
Energia eléctrica
(1)- 3 tinas de tratamento.
(2) - 2 tinas de tratamento.
(3) - 10 etapas de lavagem.
200 000.00
Custo (€)
160 000.00
120 000.00
80 000.00
40 000.00
0.00
Mão de obra
Reagentes
Energia
Água
Figura 25 – Custos dos recursos de produção associados à secção de Anodização
Em relação ao consumo de matérias auxiliares as etapas que apresentam maior consumo são os banhos
concentrados, destacando-se os banhos de Acetinagem, Anodização e Colmatagem que correspondem a
consumo de 98% do valor total. Relativamente ao custo, destaca-se o banho de Anodização com um
custo anual de 21 374€. No que se refere ao consumo de água, todas as etapas consomem água
industrial excepto as últimas duas (Lavagem e Colmatagem) que consomem água desmineralizada. As
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 50
operações que se destacam em termos de consumo de água industrial são as etapas de Lavagem com
um consumo anual de 6 128 m3, o que corresponde a um custo de 429 €. Em termos de banhos
concentrados o consumo de água está relacionado com a preparação dos mesmos e com as reposições
que são efectuadas ao longo do ano, devido às perdas por evaporação e arrastes. A etapa que assume
maior relevância, em termos de água desmineralizada, é a Colmatagem com um consumo anual de
1 020 m3 de água desmineralizada, com um custo de 9 943€. Em termos de consumo energético global
(electricidade e gás natural), a Anodização apresenta o maior consumo, seguida da Colmatagem,
Desengorduramento e Acetinagem, as restantes etapas apresentam consumos iguais, referentes apenas a
consumos de energia eléctrica. Relativamente ao consumo de gás natural foi assumido que 90% do valor
global é consumido na Colmatagem e os restantes 10% distribuídos igualmente pela etapa de
Desengorduramento e Acetinagem. No que respeita ao consumo de energia eléctrica assumiu-se que
80% do consumo global está associado ao consumo dos rectificadores da Anodização, os restantes 20%
correspondem ao consumo das luminárias, bombas, ponte rolante e compressores, distribuído
igualmente por todas as etapas da linha.
Contabilização dos custos dos recursos utilizados no processo de Lacagem horizontal
O custo dos recursos de produção associados a cada operação da secção de Lacagem horizontal
encontram-se nas tabelas seguintes.
Tabela 10 – Custos dos recursos por operação do Pré-tratamento do processo de Lacagem horizontal
(ano 2005)
Custos (€)
Recursos
Montagem
Desngor-
Acetinagem
Acetinagem
Cromata-
Lavagem
Lavagem
duramento
alcalina
ácida
ção
A.I.
A.D.
Secagem
Matéria
prima
-
-
-
-
492
-
-
-
2593
434,72
560
2824,56
-
-
-
-
-
1,19
0,35
0,84
0,14
67,76
3442.13
-
353,8
353,8
353,8
353,8
353,8
353,8*6
353,8*2
353,8
-
n. d.
n. d.
-
-
-
-
n . d.
19491
1592,58
1592,58
1592,58
1592,58
1592,58*6
1592,58*2
1592,58
Material
auxiliar
Água
Energia
eléctrica
Gás natural
Mão-de-obra
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 51
Tabela 11 – Custos dos recursos por operação da Pintura do processo de Lacagem horizontal
(ano 2005)
Custos (€)
Recursos
Pintura
Matéria prima
Gelificação
Polimerização
Desmontagem
46 881
-
-
-
Material auxiliar
-
-
-
-
Água
-
-
-
-
3790,6
7227,5
353,8
353,8
Gás natural
-
-
1756,3
-
Mão de obra
-
-
-
16 632
Energia eléctrica
8000
19490
46 881
16 632
Custo (€)
6000
4000
2000
D
es
en
M
on
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La
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ta
ge
m
0
Matérias primas
Materiais auxiliares
Água
Energia eléctrica
Mão de obra
Figura 26 – Custos dos recursos de produção por operação da secção de Lacagem horizontal
(ano 2005)
A tinta em pó, utilizada como matéria prima na operação de pintura, corresponde ao recurso com
maior custo associado, de toda a linha de Lacagem. Nas operações de Montagem e Desmontagem
destaca-se a mão de obra. Os materiais auxiliares tem uma contribuição importante na Montagem,
correspondendo aos arames utilizados para prender as peças aos bastidores, e na Acetinagem alcalina,
correspondendo aos reagentes utilizados na manutenção do banho. A Gelificação e a Pintura são as
operações em que a contribuição da energia tem maior relevância.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 52
Relativamente ao Pré-tratamento, e em termos percentuais, é possível concluir que em todas as
operações de lavagem, o factor com maior peso nos custos é a mão-de-obra, variando entre os 41,5% e
os 78,7%, seguido da energia que varia entre 16,9% e os 32,8%. No caso dos banhos concentrados, a
mão de obra continua a ter o maior peso, variando entre 61,9% e 66,7%, seguido das matérias
primas/auxiliares, excepto na Acetinagem ácida em que as matérias auxiliares são o principal factor,
contribuindo com 59,2% dos custos. O custo associado à água só toma relevância nas Lavagens com
água desmineralizada, com 25,5%.
Em relação à Montagem e Desmontagem, a mão de obra tem também a maior contribuição em termos
de custos, cerca de 87% e 98% respectivamente, sendo esta diferença atribuível à contribuição do custo
dos arames na Montagem. É de realçar que na operação de Pintura, as matérias primas contribuem com
um custo superior a 92%, seguidas da electricidade com 7,5%. No caso da Polimerização, o consumo de
gás natural contribui com 83,2% enquanto a energia eléctrica só representa 16,8%.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 53
3.3 Custos das perdas e desperdícios
Apresentam-se nas Tabelas 12 a 15 os custos associados ao tratamento dos efluentes e à gestão dos
resíduos gerados em cada etapa dos processos de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal.
Tabela 12 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação do processo de Refusão (ano 2005)
Custos (€)
Saídas
Resíduos
sólidos
Prepara
Carrega-
Fusão
-ção de
mento do
sucata
forno
Afinação
Filtragem e
de liga
desgaseifi-
Casting
Corte
Homoge-
Cinta-
neização
gem
cação
0*
-
342 866**
-
-
-
0***
-
-
-
-
-
-
-
3 000
-
-
-
gasosos
-
-
0
-
0
0
-
-
-
Total
0
0
342 866
0
0
3 000
0
0
0
Efluentes
líquidos
Efluentes
* Sucata não conforme (estimou-se que o valor da sucata reciclada internamente é igual ao da sucata não conforme). O cartão e as cintas não
foram contabilizados.
** Escórias: considerou-se um valor para as escórias de 700 €/ton
*** Aparas e produto não conforme (o produto não conforme e as aparas , depois de prensadas, são reintroduzidos no processo na etapa de
Preparação de sucata, constituindo sucata interna)
Na operação Preparação de sucata efectua-se uma selecção de onde resulta sucata não conforme. Uma
vez que esta sucata apresenta um valor comercial de 1500 €/ton, próximo do valor de aquisição da
mesma, consideram-se nulos os custos de gestão deste resíduo. O mesmo se assume para o produto
não conforme e as aparas, resíduos sólidos gerados, na operação de Corte, dado que estes resíduos
depois de prensados, são reintroduzidos no processo na etapa de Carregamento do forno, constituindo
parte da sucata interna. Da operação de Fusão resulta um outro resíduo sólido, a escória, que é enviada
para tratamento, fora do nosso País. Considerou-se que a composição típica da escória é 35% de
alumínio e 65% de óxido de alumínio, o que corresponde a um teor global em alumínio de 69,4 %.
Apesar do encaminhamento deste resíduo trazer um benefício (420 000 €), ele não é suficiente para
compensar a perda de matéria-prima que ele representa (762 866 €), acarretando para a empresa um
custo global de 342 866 €.
Efluentes líquidos são apenas gerados na etapa de Casting. A necessidade da sua descarga no colector
traduz-se num encargo para a empresa. Nas etapas de Fusão, de Filtragem e desgaseificação e de Casting
são produzidos efluentes gasosos, com valores dentro dos limites de concentração e caudais mássicos
exigidos pela legislação em vigor, não representando qualquer custo para o processo de Refusão.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 54
Tabela 13 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação do processo de Anodização
(ano 2005)
Custos (€)
Saídas
Desengorduramento
Acetinagem
-
-
-
-
-
-
-
-
809
5.865
2.950
-
-
8.196
45.248
445
24,75
-
90,23
-
-
250
12.344
136
Resíduos
sólidos
Neutralização
Anodização
Coloração
Colmatagem
(1)
Lavagens
A.I.(3)
(2)
Lavagem
A.D.
Resíduos
pastosos
Efluentes líquidos
Total
Custo do tratamento de efluentes (€)
(1)- 3 tinas de tratamento.
(2) - 2 tinas de tratamento.
(3) - 10 etapas de lavagem.
2 000.00 €
1 750.00 €
1 500.00 €
1 250.00 €
1 000.00 €
750.00 €
500.00 €
250.00 €
0.00 €
D.A. L. I.
AC L. M. L. I.
L. I.
Banhos
NT
L. I.
AN
L. I.
L. I.
L. I.
CL
L. I.
L. I.
L.D.
CT
Águas de lavagem
Figura 27 - Custo do tratamento de efluentes por operação da linha de Anodização (ano 2005)
O maior custo, em termos de tratamento de efluentes, resulta das etapas de Lavagem com água
industrial, devido à sua descarga mais frequente, a que se segue o banho de Colmatagem.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 55
Custo de gestão de resíduos (€)
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
D.A.
L. I.
AC
L. M.
L. I.
L. I.
NT
L. I.
AN
L. I.
L. I.
L. I.
CL
L. I.
L. I.
L.D.
CT
Figura 28 - Custo da gestão de resíduos por operação na linha de Anodização
De uma forma global, são as lavagens com água industrial que geram mais resíduos, 6 128 ton, e maior
custo no seu encaminhamento, 45 248 € por ano. Em termos individuais, destaca-se o banho de
Colmatagem com uma produção anual de 126 ton de resíduos pastosos e um custo de 8 196 € por ano.
Tabela 14 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação do Pré-tratamento do processo de
Lacagem (ano 2005)
Custos (€)
Recursos
Montagem
Desngorduramento
Acetinagem
alcalina
Acetinagem
ácida
Cromatação
Lavagem
Industrial
Lavagem
DI
Secagem
sólidos
0
-
-
-
-
-
-
-
Resíduos pastosos
-
2,15
65
-
-
-
-
-
Efluentes líquidos
-
24,48
-
13,99
4
1 878,7
57,24
-
Total
0
26,63
65
13,99
4
1 878,7
57,24
0
Resíduos
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 56
Tabela 15 – Custos associados aos efluentes/resíduos por operação da Pintura do processo de Lacagem
(ano 2005)
Custos (€)
Recursos
Pintura
Resíduos sólidos
Gelificação
Polimerização
Desmontagem
72,8
-
-
0
Resíduos pastosos
-
-
-
-
Efluentes líquidos
-
-
-
-
72,8
0
0
0
Total
700
600
500
400
300
200
100
fic
aç
Po
ão
lim
er
i
z
D
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2ª
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1
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1ª
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La
o
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m
2ª
DI
La
va
ge
m
DI
Se
ca
ge
m
0
D
Custo do tratamento dos efluentes (€)
Nas Figuras 29 e 30 apresentam-se os custos de tratamento dos efluentes e de gestão dos resíduos
gerados em todas as operações da linha de Lacagem horizontal.
Banhos
Águas de lavagem
Figura 29 – Custo do tratamento de efluentes gerados por operação na linha de Lacagem horizontal
(ano 2005)
A operação que apresenta um maior custo de tratamento de efluentes é a Lavagem após a Cromatação,
devido à sua descarga mais frequente (quinzenal), gerando obviamente uma maior quantidade de
efluente. Seguem-se as restantes quatro lavagens com água industrial.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 57
Custo de gestão dos resíduos (€)
500
400
300
200
100
D
M
es
on
en
ta
go
ge
La
rd
m
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1ª
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ge
m
0
Papel,cartão,plástico
Lamas de limpeza
Resíduos de tinta
Arames
Lamas de ETAR
Figura 30 – Custo de gestão dos resíduos gerados por operação na linha de Lacagem horizontal
(ano 2005)
Observa-se na Figura 30 que os resíduos que mais se salientam em termos de custo são as lamas de
ETAR, a que se segue os resíduos de tinta em pó. Os resíduos de papel, cartão e plástico resultantes das
embalagens, bem como os arames resultantes da Desmontagem são encaminhados a custo zero.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 58
4. COMPREENSÃO DO PROBLEMA – ALVO. ALTERNATIVAS DE RESOLUÇÃO
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 59
4.1 Fixação de prioridades de intervenção
Nas Figuras 31 e 32 apresenta-se a hierarquização por tipo dos resíduos gerados nas linhas de
Anodização e Lacagem horizontal, respectivamente.
60 000.00
800
50 000.00
700
600
40 000.00
500
Custo (€)
Quantidade de resíduos (ton)
900
30 000.00
400
300
20 000.00
200
10 000.00
100
0
0.00
Lamas ETAR
Lamas e precipitados
Quantidade
Custo
Figura 31 – Hierarquização por tipo dos resíduos gerados na linha de Anodização (ano 2005)
2000
25
1600
20
1200
15
800
10
400
5
0
Custo dos resíduos (€)
Quantidade de resíduos (ton)
30
0
Lamas de ETAR
Papel, cartão,
Tinta em pó
Arames
plástico
Quantidade de resíduos
Lamas de limpeza
da tina
Custo dos resíduos
Figura 32 – Hierarquização por tipo dos resíduos gerados na linha de Lacagem horizontal (ano 2005)
Analisando as figuras anteriores verifica-se que as lamas de ETARI são os resíduos que mais representam
em termos de quantidade e custo, nas linhas de Anodização e Lacagem horizontal.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 60
100
350000
90
80
300000
Refusão
Anodização
Lacagem horizontal
250000
200000
70
60
50
40
150000
30
100000
20
50000
10
0
0
Percentagem cumulativa (%)
400000
2ª
La
va
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Anont ação
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Custo dos desperdícios (€)
Na Figura 33 são apresentados, de forma hierarquizada, os custos associados aos desperdícios (resíduos
e efluentes) gerados por operação, nos processos de Refusão, Anodização e Lacagem.
Custo dos desperdícios
Percentagem cumulativa
Figura 33 – Hierarquização dos custos associados aos desperdícios gerados em todas as operações das
secções de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal
Como se observa na Figura 33, a operação de Fusão contribui com 76 % para os custos globais de
desperdícios da empresa, devido à escória produzida. No entanto, pode considerar-se que a
percentagem de escória relativa à matéria prima (4,81%) é um valor próximo de estar optimizado, uma
vez que os valores usuais noutras empresas do sector se situam entre os 5 e os 10 % (50 a 100kg de
escória por 1000 kg de matéria prima). Este valor baixo obtido na Portalex deve-se à tecnologia do
forno de 3 câmaras e ao bom controlo do processo de fusão, pelo que podemos considerar que a
operação de Fusão está optimizada. Assim, e devido à inevitabilidade da geração deste resíduo, vai-se
elaborar uma nova hierarquização de custos associados aos desperdícios sem a inclusão desta operação
(Figura 34).
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 61
100
9000
90
8000
80
7000
70
6000
60
5000
50
4000
40
3000
30
2000
20
1000
10
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2ª
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ão
0
Percentagem cumulativa (%)
Custo dos desperdícios (€)
10000
Custo dos desperdícios
Percentagem cumulativa
Figura 34 – Hierarquização dos custos associados aos desperdícios gerados em todas as operações das
secções de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal
Verifica-se que a 2ª Lavagem após a Acetinagem bem como a Colmatagem da linha de Anodização são as
operações que se destacam como apresentando os custos de desperdícios mais elevados para a
empresa, superior a 17 000 € no seu conjunto para o período em análise. Globalmente, 80% dos custos
com os desperdícios resultam de 10 operações, todas elas da linha de Anodização: 2 banhos
(Colmatagem e Acetinagem) e 8 lavagens. Assim, a exploração de soluções de melhoria deverá ser
centrada prioritariamente nestas operações.
Apesar das operações das secções de Refusão (excluindo a Fusão) e de Lacagem horizontal ficarem fora
dos 80% já referidos, em termos de hierarquização dos custos associados aos desperdícios, existem
outros critérios que tornam relevante o estudo destas secções em termos de oportunidades de
prevenção.
Foram analisadas, na procura de soluções de prevenção, as operações que geram efluentes com
substâncias perigosas, nomeadamente a Cromatação (linha de Lacagem horizontal), e as operações para
as quais se detectou que haveria possibilidades de melhoria, através de soluções alternativas que
permitem reduzir o resíduo gerado e a recuperação de reagentes, como no caso das Acetinagens e
lavagens subsequentes (linhas de Anodização e de Lacagem horizontal) e a redução da quantidade de
não conformes (linha de Refusão).
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 62
4.2 Origem dos problemas prioritários. Análise causal
Para identificar as raízes dos problemas e como as mesmas afectam o processo em questão recorreu-se
a uma ferramenta de análise causa-efeito, também chamada de diagrama de “espinha de peixe” ou
diagrama de Ishikawa, tendo-se assumido as seguintes categorias de causas:
Pessoas – considera todos os trabalhadores, coordenadores e gestores, bem como factores associados
ao seu conhecimento, competências, treino, capacidades e atitudes.
Métodos – considera em assuntos como o diagrama do processo, definição operacional, práticas de
trabalho, planeamento, procedimentos standard das operações e procedimentos extra rotina.
Máquinas – inclui toda a maquinaria, equipamento e instrumentação de controlo, bem como factores
associados a ajustamentos, manutenção e capacidades das ferramentas.
Materiais – inclui todas as entradas no processo e as respectivas características (ex. fornecedores,
alterações e variabilidade).
Medição – considera todas as variáveis que podem ser medidas, bem como de factores de definição
operacional, disponibilidade, dimensão da amostra, repetibilidade e desvios.
Envolvente – considera aspectos como iluminação, temperatura ambiente, boas práticas internas,
número de ciclos, programação de testes, códigos de conduta e disponibilidade de informação ou
ferramentas.
De seguida apresentam-se os diagramas causa-efeito para alguns dos problemas detectados nas secções
de Refusão, Anodização e Lacagem horizontal, nas operações já referidas anteriormente como
prioridades de intervenção, e nos quais se identificam as eventuais causas para esses problemas.
Apesar das operações que geram maior volume de efluentes, e consequentemente com maior custo
associado ao seu tratamento, serem as operações de Lavagem da linha de Anodização, as causas
identificadas no diagrama causa-efeito da Figura 35 também se aplicam às Lavagens da linha de Lacagem
horizontal.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 63
Medição
Má
Materiais
Máquinas
Dimensionamento
da tina
Tempo de escorrimento
insuficiente sobre os
banhos concentrados
Concentração/
viscosidade não
optimizada
Velocidade elevada de
remoção das peças dos
banhos concentrados
Ponte rolante com
controlo manual
Desenho do
suporte
Caudal de arraste
Arraste de constituintes
dos banhos concentrados
Efluentes
Águas de lavagem
Inexistência de barras
de escorrimento entre
as tinas
Tipo de lavagem:
nºetapas
Eficiência da qualidade
Periodicidade de
de lavagem
descarga não
optimizada
Tipo de lavagem:
estática/contínuo
Inexistência de
condutivímetro
na lavagem
Controlo não
optimizado dos
tempos/velocidades
do transportador
Temperatura
Falta de
Falta de
experiência formação
Pessoas
Métodos
Mé todos
Humidade
Falta de
atenção
Envolvente
Figura 35 – Diagrama causa-efeito para os efluentes provenientes das diversas operações de Lavagem
das linhas de Anodização e Lacagem horizontal
As lamas que se geram nas tinas ao longo do processo de Acetinagem alcalina bem como a soda perdida
nas lavagens subsequentes levaram à procura de um conjunto de causas (Figura 36) que são comuns às
operações de Acetinagem alcalina que se realizam na linha de Anodização e na linha de Lacagem
horizontal.
Máquinas
Materiais
Complexantes
inadequados
Tempo de escorrimento
excessivo sobre o banho
Controlo manual
do transportador
Concentração
baixa de
complexantes
Viscosidade
insuficiente do banho
Resíduos da
Acetinagem
alcalina
Agitação
insuficiente
Arraste de
impurezas
Pré-lavagem
deficiente
Temperatura
inadequada
Falta de
formação
Regeneração do banho
inexistente
Falta de
atenção
Perda de eficácia
do banho
Falta de
experiência
Precipitação de
alumina
Métodos
Pessoas
Figura 36 – Diagrama causa-efeito para os resíduos da Acetinagem alcalina, provenientes da secção de
Anodização e Lacagem horizontal
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 64
O facto da existência de um banho constituído por crómio hexavalente na linha de Lacagem horizontal,
conduz à descarga periódica para a ETAR de um efluente com substâncias perigosas, o qual exige um
tratamento segregado. Assim, tornou-se relevante a análise das causas deste problema, que se
encontram descritas no diagrama da Figura 37 .
Materiais
Máquinas
Tempo de escorrimento
insuficiente sobre o banho
de cromatação
Concentração
inadequada de
reagentes
Velocidade elevada de
remoção das peças do
banho de cromatação
Controlo manual
do transportador
Viscosidade excessiva do
banho de cromtação
Água residual da
Lavagem após
Cromatação com
Cr(VI)
Inexistência de barras
de escorrimento entre
as tinas
Utilização a montante de
um banho constituído por
substâncias perigosas
Controlo não optimizado
dos tempos do
transportador
Periodicidade de
descarga não
optimizada
Falta de
experiência
Inexistência de
condutívimetro
na lavagem
Métodos
Falta de
formação
Falta de
atenção
Pessoas
Figura 37 – Diagrama causa-efeito para a água residual da Lavagem após Cromatação com Cr(VI),
provenientes da secção de Lacagem horizontal
A análise dos resultados revelou que apesar da operação de Fusão, onde se gera escória, contribuir com
o maior custo de desperdício, é uma operação que já se encontra optimizada. As restantes etapas que
constituem o processo de Refusão contribuem de forma reduzida em termos destes custos. Assim, a
prioridade de prevenção foi centrada na análise de possíveis soluções alternativas para a diminuição das
rejeições internas da Refusão (produto não conforme), que atinge as 232 ton /ano, uma vez que este
produto é eliminado do ciclo produtivo numa etapa tardia do mesmo, etapa de Corte, com imputação
dos custos resultantes das etapas anteriores (mão de obra, energia, materiais auxiliares, etc).
As diferentes causas que estão na origem do produto não conformes no processo de Refusão
encontram-se na Figura 38.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 65
Pessoas
Materiais
Falta de formação
Relação sucata limpa / sucata contaminada
Falta de atenção
Materiais auxiliares utilizados
Falta de experiência / treino
Produto
não
conforme
Teste de desgaseificação
Controlo da composição química
Filtragem
Métodos
Figura 38 – Diagrama causa-efeito para os resíduos de produto não conforme provenientes da secção de
Refusão
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 66
4.3 Exploração de alternativas de resolução. Geração de opções
Com base na análise, tanto da globalidade do processo, como dos diagramas causa-efeito, foram
exploradas alternativas de resolução para os problemas atrás referidos e considerados prioritários.
Dado que as operações efectuadas na linha de Anodização e no Pré-tratamento da linha de Lacagem
horizontal são de base aquosa, o consumo e a gestão da água são fulcrais, visto afectarem igualmente a
utilização de matérias-primas e o seu desperdício para o ambiente. Tanto as técnicas integradas no
processo como as técnicas de fim-de-linha afectam a quantidade e a qualidade das águas residuais, bem
como o tipo e a quantidade dos resíduos líquidos e sólidos gerados.
As Lavagens com água industrial, seguindo-se a Colmatagem e por fim a Acetinagem, da linha de
Anodização, são as principais operações que estão na origem de desperdícios mais significativos. As
águas de lavagem, dada a sua elevada periodicidade de descarga (24 vezes por ano), contribuem em 95%
para a produção de efluentes líquidos e em 91% para a produção de resíduos pastosos. Por forma a
reduzir o desperdício geraram-se as seguintes opções para a linha de Anodização, que, no entanto,
também se aplicam à Lacagem horizontal:
− Optimização das técnicas de lavagem:
Ajustar a lavagem à qualidade mínima necessária;
Seleccionar a técnica de lavagem mais adequada;
− Instalar controladores de condutividade;
Instalar medidores de caudal na alimentação à linha.
− Minimização das perdas por arraste:
Seleccionar suportes e tambores adequados;
Aumentar o tempo de escorrimento entre banhos;
Diminuir a velocidade de remoção das peças do banho;
Instalar barras de escorrimento;
Instalar uma placa de drenagem inclinada entre o banho e a lavagem seguinte.
− Implementação de tecnologias de recuperação – Permuta Iónica.
Todas estas medidas irão contribuir para a redução do desperdício e consequentemente reduzir os
consumos de água, o consumo de reagentes na ETARI e a geração de efluentes líquidos e resíduos
pastosos, tornando desta forma o processo mais eficiente e com menos perdas.
Outro aspecto importante está relacionado com o funcionamento das linhas de tratamento. Trata-se de
linhas que não estão automatizadas, sendo comandadas pelos operadores.
Obviamente que esta
situação é susceptível de contribuir para aumentar o desperdício, visto que a condução do processo é
feita com base no conhecimento empírico e na experiência do operador. Parâmetros, como o tempo de
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 67
escorrimento entre banhos e a velocidade de remoção das peças, entre outros, não se encontram
devidamente definidos e optimizados, pelo que deverão ser alvo de estudo por parte da empresa.
A manutenção dos banhos concentrados é um factor de extrema relevância. Estes banhos, para além de
apresentarem uma carga poluente bastante elevada, que dará origem a efluentes líquidos e lamas,
representam um custo elevado, no que respeita ao consumo de reagentes. Torna-se necessário
prolongar ao máximo o tempo de vida útil destes banhos, pelo que se aconselha a monitorização e a
manutenção dos parâmetros dos banhos dentro de intervalos pré-estabelecidos.
− Regeneração de banhos de Acetinagem alcalina
Uma vez que os banhos de Acetinagem alcalina são de longa duração é de extrema importância a
escolha adequada do tipo de complexantes, que impedem a precipitação do alumínio. O controlo
rigoroso da concentração destes reagentes permite controlar a viscosidade do banho, conduzindo à
optimização dos arrastes do banho de Acetinagem para a lavagem seguinte de modo a manter o nível de
Al no banho. A optimização da eficiência do banho de Acetinagem depende também do controlo
rigoroso da temperatura, tempo de imersão e agitação do banho a fim de evitar a precipitação de
alumina.
Apesar do pré-tratamento do alumínio, realizado antes da Anodização e da Lacagem, ser efectuado com
produtos químicos de base aquosa, que podem ser tratados em fim de uso de uma forma razoavelmente
simples, é importante que se tenha em atenção a existência de processos de regeneração que permitem
prolongar o tempo de vida dos reagentes e reduzir os custos de tratamento. Este facto é tanto mais
importante quanto mais elevado é volume de resíduos gerados, nomeadamente pela Acetinagem. Por
outro lado, estes processos permitem igualmente que a operação de pré-tratamento se realize com um
banho de maior pureza, conduzindo à melhoria dos resultados, a par com a poupança de reagentes.
Existem patenteadas e comercializadas técnicas para recuperação e reciclagem de soda cáustica a partir
de soluções resultantes de operações de dissolução de alumínio, em particular de decapagem alcalina.
Com efeito, o processo de dissolução do alumínio ocorre devido a uma reacção entre este e a soda
cáustica, dando a origem ao aluminato de sódio e hidrogénio, de acordo com a reacção:
2Al + 2NaOH
⇒ 2NaAlO2 + 3H2
Para evitar que o alumínio precipite no tanque são adicionados agentes complexantes, que conferem
viscosidade à solução. O líquido arrastado pelas peças permite manter o nível do alumínio no banho que
é de longa duração.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 68
Dependendo das condições existentes de temperatura, concentração e tempo, a concentração de
aluminato aumenta e hidroliza de acordo com a seguinte reacção de equilíbrio:
2NaAlO2 + 4H2O
2NaOH + Al2O3.3H2O
Esta reacção é conhecida como o processo Bayer, sendo utilizada na indústria primária de alumínio para
produzir alumina.
Teoricamente, são necessárias adições de NaOH ao banho apenas para reposição das perdas por dragout, no entanto, se a alumina precipitar no tanque, a solução perde eficácia, necessitando de ser
descarregada e substituída.
Existem vários métodos de regeneração deste tipo de banhos, um deles utiliza uma membrana de diálise
para inicialmente remover o hidróxido de sódio da solução residual e devolvê-lo ao banho
suficientemente concentrado para prosseguir a operação de decapagem, permitindo ainda a recuperação
de hidróxido de alumínio vendável (alumina). Esta técnica, em vez de adicionar água à solução para
precipitação do hidróxido de alumínio, remove inicialmente o hidróxido de sódio da solução residual e
recicla-o directamente para o tanque de decapagem. A restante solução contendo o alumínio, é tratada
num cristalizador onde é recuperado o hidróxido de alumínio sólido. O equipamento de diálise de
difusão inclui membranas de permuta iónica que são substancialmente permeáveis ao hidróxido de sódio
e substancialmente menos permeáveis aos sais de alumínio. A solução de decapagem é alimentada de um
lado da membrana e simultaneamente adiciona-se água do lado oposto da membrana em
contracorrente. A soda difunde-se através da membrana até à corrente de água e é devolvida ao tanque
de decapagem. A restante solução contendo o alumínio, depois de arrefecida entra no cristalizador para
remoção do hidróxido de alumínio precipitado. Uma vez que a restante solução diluída presente no
cristalizador contém ainda constituintes do banho, como soda e aditivos, pode ser utilizada para make-up
do banho ou descarregada. Este processo apresenta-se esquematicamente na Figura 39.
Al(OH)3
Cristalização
H 2O
Diálise de
difusão
Arrefecimento
Solução residual
diluída
Al (OH)3
Al
Banho
satinagem
Figura 39 – Sistema de regeneração de banhos de Acetinagem alcalina
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 69
Outro método consiste na adição de cristais de alumina à solução de decapagem num tanque
cristalizador. Neste caso, a solução circula continuamente entre o tanque de decapagem e o
cristalizador, formando-se cristais de alumina hidratada numa das secções do cristalizador que se
depositam na secção de clarificação, donde são retirados periodicamente do fundo e desidratados num
filtro de prensa. A solução regenerada, com um teor aumentado em soda e reduzido em Al, retorna
directamente do topo de cristalizador ao banho. Este tipo de regeneração pode reduzir os resíduos
sólidos da empresa, em mais de 80%, e reduzir os custos com os reagentes alcalinos, em mais de 70%.
Os cristais removidos têm a possibilidade de serem utilizados como substituto da alumina comercial. O
facto do teor de Al no banho ser reduzido leva a que o acabamento seja menos mate do que aquele
conseguido com um banho de longa duração sem regeneração, mas satisfatório para a maioria das
aplicações.
Figura 40 – Cristalizador para regeneração de banhos de Acetinagem alcalina
− Substituição da Cromatação com Cr(VI)
A análise dos resíduos gerados por operação demonstrou que, na linha de Lacagem horizontal, a 1ª
Lavagem após a Cromatação é a operação que mais contribui em termos de quantidade bem como de
custo, uma vez que corresponde a volume de lavagem de 14 m3 com uma periodicidade de descarga
quinzenal. É ainda de salientar que por se tratar de água residual com crómio hexavalente resultante do
drag-out do banho de Cromatação implica um tratamento separado na ETAR para redução do Crómio
(VI) a Crómio (III). Todos estes factores levam a considerar como relevante a análise de possíveis
soluções alternativas para a origem deste problema que é a operação de Cromatação com crómio
hexavalente.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 70
Todas as acções que conduzam à redução dos arrastes do banho de Cromatação para a Lavagem
seguinte são importantes na medida em que reduzem a periodicidade de descarga desta lavagem e por
conseguinte a quantidade de efluente que chega à ETARI. Temos como exemplo:
− Controlo rigoroso da concentração dos reagentes do banho de Cromatação e consequentemente
da sua viscosidade
− Substituição do controlo manual do transportador por um controlo automático
− Optimização da velocidade de remoção das peças e do tempo de escorrimento sobre o banho de
Cromatação
− Colocação de barras de escorrimento entre as duas tinas
Substituição da Cromatação com Cr(VI) por uma Cromatação com Cr(III)
Identificou-se disponível no mercado um produto constituído por sais de crómio trivalente (livre de
crómio hexavalente), que permite a passivação de alumínio com excelente protecção à corrosão,
comparável às passivações hexavalentes. Adequa-se ao pré-tratamento por imersão antes da Lacagem,
produzindo uma camada visível, iridescente, numa tonalidade ténue do azul ao bronze. É um produto
que cumpre os pressupostos das normas MIL-DTL-81706 e MIL 5541 para a corrosão. Em termos de
aplicação, é um produto líquido que se dilui com água desmineralizada, para uma concentração de 200
ml/L (100-500 ml/L), com uma temperatura de funcionamento entre a ambiente e 30ºC e um pH de 3,9
(3,80-3,95), ajustável com uma solução de ácido sulfúrico 5% ou de hidróxido de sódio 1%, que não
necessita de agitação. O tempo de vida do banho é estimado em 6 meses, e para um banho com um
volume de 14 m3, é aconselhado um tempo de imersão entre 1 a 5 min, com um make-up entre 5 a 8%.
A manutenção consiste na análise regular e ajuste do pH, bem como da concentração, sendo que o
consumo depende fortemente do drag-out, podendo admitir-se um valor típico de 10-50 ml de
produto/ L.
Previamente à passivação com este produto, a superfície do alumínio tem que estar completamente
limpa e desoxidada, sendo possível manter a sequência de operações de pré-tratamento que a empresa
utiliza actualmente, desde que se garanta a qualidade da lavagem anterior ao banho de passivação. As
superfícies tratadas podem ser revestidas imediatamente após secagem ou armazenadas desde que
estejam protegidas contra contaminações e temperaturas extremas. É indispensável a realização prévia
de testes para ajuste e optimização dos parâmetros de funcionamento.
Na Tabela 16 apresentam-se os custos associados às duas alternativas de Cromatação: com Cr (VI) e
com Cr (III). Os dados são baseados no caso de uma empresa alemã com uma produção de 500 000 m2
por ano.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 71
Tabela 16 – Comparação de custos entre Cromatações com Cr(VI) e Cr(III)
Cr(VI)
Cr(III)
Redução
€
€
%
Consumo de água fresca
3500
2500
29
Redução de Crómio (VI)
2500
0
100
Gestão das lamas
8700
2000
77
Consumo de cal
4200
2000
52
Custos/ano
Substituição da Cromatação com Cr(VI) por uma Conversão sem Cr
Existem no mercado processos de conversão de alumínio livres de crómio, não tóxicos, nomeadamente
à base de permanganato de potássio, seguido de um tratamento com um selante orgânico. O banho tem
um teor em sólidos muito baixo e o arraste geralmente excede o nível de utilização. O revestimento é
completamente inorgânico e consiste numa mistura de óxido de alumínio e óxidos de manganês. Com
este processo conseguem-se performances muito próximas das obtidas com conversões com crómio.
− Redução da quantidade de produtos não conformes
Na linha de Refusão, a prioridade de prevenção foi centrada na análise de possíveis soluções alternativas
para a diminuição das rejeições internas (produto não conforme), nomeadamente:
− Desenvolver acções de formação por forma a aumentar o interesse, a habilidade e
experiência/treino das pessoas envolvidas no processo;
− Fazer um Controlo da composição química, Filtragem e desgaseificação mais expedito;
− Fazer alterações na relação sucata limpa/sucata contaminada;
− Seleccionar novos materiais auxiliares.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 72
5. SELECÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DAS MELHORES SOLUÇÕES
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 73
5.1 Desenvolver, avaliar e hierarquizar alternativas
A empresa avaliará as soluções propostas de forma a hierarquizá-las tendo em conta a possibilidade de
implementação a curto, médio e longo prazo.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 74
5.2 Decisão, implementação e monitorização
A decisão, implementação e monitorização é uma etapa a realizar pela empresa numa fase posterior.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 75
5.3 Melhoria contínua e comunicação
O projecto PreResi, através da abordagem sistémica introduzida em cada estudo de caso, permitiu
demonstrar que:
− a prevenção de resíduos deve ser planeada e entendida como uma componente importante da
gestão na Empresa;
− a prevenção ou minimização de resíduos, através da estratégia de ‘desperdício-zero’, e a
maximização da eficiência nos processos e operações, são importantes para a sustentabilidade da
actividade empresarial nas suas diferentes vertentes económica, ambiental e social.
Inspirando-se na Gestão pela Qualidade Total, a estratégia de ‘desperdício-zero’ permite implementar
ciclos de melhoria de modo sistemático, na procura de níveis crescentes de eficiência e eficácia na
actuação da Empresa.
Um plano de melhoria contínua é um conjunto de actividades estruturado para, num processo, se
realizarem melhorias graduais com carácter cíclico, e evoluir para o objectivo predefinido. Para o seu
sucesso requer, entre outros factores, a definição de objectivos ambiciosos e exequíveis na aproximação
ao objectivo de “resíduo zero”, e uma avaliação da concretização ao longo do ciclo das metas
predefinidas. O resultado consiste num desempenho cada vez mais afinado e um acrescido nível de
excelência.
A prevenção dos resíduos, ao ser realizada em ciclos de melhoria contínua, recorre à lógica do ciclo de
Deming, ou ‘P-D-C-A’ (“Plan”, “Do”, “Check”, “Act”), que permite à Empresa reflectir não só sobre o
seu posicionamento face ao mercado e às práticas da concorrência, ao quadro legislativo aplicável, e às
melhores técnicas disponíveis, bem como planear e executar as acções que conduzirão ao objectivo de
melhoria assumido.
Para a concretização do(s) objectivo(s) pré-estabelecido(s) ser bem sucedida, todos os colaboradores
devem estar sintonizados, motivados e informados sobre a direcção a seguir, sobre o planeamento e o
que é esperado da sua actuação. Para o efeito, torna-se por isso fundamental recorrer à comunicação
interna na Empresa. Por outro lado, dependendo da fase do ciclo, e do que se queira transmitir, deve
explorar-se a comunicação com os stakeholders, de modo a dar visibilidade ao esforço feito, ou a
realizar, pela Empresa.
Assim a comunicação na Empresa emerge como oportunidade, quer a nível estratégico quer
operacional. Permite intervir no início de ciclos de melhoria contínua (ponto de partida e definição da
estratégia da Empresa) ou no fim (balanço e conclusão sobre o resultado da estratégia predefinida).
Realizada de modo adequado é, pois, um meio eficaz para atingir diferentes objectivos.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 76
A nível interno permite:
− Promover a identificação, motivação em equipa e partilha com os colaboradores de estratégias e
objectivos;
− Divulgar procedimentos, processos e respectivas actualizações;
− Motivar os seus colaboradores, e garantir uma sintonia entre as diferentes áreas.
A prevenção de resíduos, concretamente, envolve pressupostos na sua larga maioria relacionados com a
componente humana, sendo por isso fulcral a participação activa dos colaboradores da Empresa em
todo o processo. A Empresa deverá equacionar as melhores opções técnicas, tecnológicas e
organizacionais, definir a forma e prazos de implementação, e sensibilizar os seus colaboradores,
formando-os nas áreas directamente relacionadas com a prevenção de resíduos e informando-os
regularmente dos avanços conseguidos. O ciclo de Deming é um processo iterativo, que pelos seus
desafios (e.g. nem sempre os resultados esperados se concretizam com o planeamento original)
pressupõe o envolvimento directo de todos na organização, dos colaboradores à gestão de topo. A
Empresa deverá, percorrendo toda a cadeia hierárquica, fomentar a difusão dos seus objectivos, da sua
posição inicial e da posição que pretende atingir. Esta abordagem permitirá não só uma actuação
concreta mas também a garantia do avanço no sentido da prevenção dos resíduos, com vantagens certas
no que respeita à produtividade e competitividade da Empresa.
A nível externo, a comunicação que a Empresa realiza para o exterior tem em consideração as suas
motivações, bem como os benefícios e impactes desejados.
A comunicação com os stakeholders é frequentemente uma motivação privilegiada, uma vez que pode
reforçar a imagem da Empresa, e as suas áreas de negócio. Assumindo a Empresa um compromisso
público com o desenvolvimento sustentável, o seu relacionamento com as partes interessadas e a
resposta às suas solicitações faz parte integrante do processo de melhoria contínua, que se traduz nos
relatórios de desempenho não apenas económico e financeiro mas também social e ambiental. Por essa
razão os relatórios de sustentabilidade vêm emergindo como uma ferramenta de gestão, uma vez que
possibilitam a sistematização da informação anteriormente dispersa, permitindo fazer uma avaliação dos
compromissos assumidos, e estruturar a mensagem em função dos diferentes grupos de stakeholders. A
sistematização desta informação possibilita ainda uma melhor análise do desempenho da Empresa, bem
como o desenvolvimento de acções mais dirigidas.
Depois de concluído este investimento no domínio da prevenção de resíduos, representado pelo
presente Manual de Estudo de Caso, dar continuidade a este ciclo é um dos nossos desafios.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 77
Anexos
Consumo de energia eléctrica
Processo de Refusão
O consumo global de electricidade na Refusão foi calculado a partir dos consumos reais fornecidos pela
empresa (2 261 833 kWh). Na tabela seguinte podemos observar os consumos de electricidade
associados a cada operação, sendo que, os consumos adstritos à fusão (Carregamento do forno de
fusão, Fusão, Casting e Corte) constituem 60% do consumo total; os consumos referentes à
Homogeneização representam 39% do consumo total e os referentes à Filtragem e desgaseificação 1%.
Consumo e custo de electricidade afecto à Refusão (ano 2005)
Consumos electricidade
kWh
Tep
Custo (€)
Carregamento do forno de fusão
94 997
27
7 125
Fusão
271 420
78
20 356
Filtragem e desgaseificação
22 618
7
1 696
Casting
664 979
192
49 873
Corte
325 704
94
24 428
Homogeneização
882 115
255
66159
2 261 833
654
169 637
Global da refusão
O custo do kWh é de 0,075 €/kWh
Processo de Anodização
O consumo global de electricidade da linha de Anodização foi calculado multiplicando o valor médio
mensal (120 496 kWh) por 11 meses, o que dá 1 325 451 kWh.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 78
Consumo e custo de electricidade afecto à Anodização (ano 2005)
Consumos electricidade
kWh
Custo (€)
16 512
1 238
265 090
19 882
Rectificadores do banho de anodização
1 060 360
79 527
Global da linha de anodização
1 325 451
99 409
Desmineralizador
Ponte rolante +
Bombas+Iluminação+Compressores
O custo do kWh é de 0,075 €/ kWh
Processo de Lacagem horizontal
O consumo global de electricidade da linha de Lacagem foi calculado multiplicando o valor médio mensal
(23 022 kWh) por 11 meses, o que dá 253 242 kWh.
Consumo e custo de electricidade afecto à Lacagem horizontal (ano 2005)
Consumos electricidade
kWh
Custo (€)
24 120
1 809
Ponte rolante + Iluminação
80 192,7
6 014,5
Cabine de pintura
45 824,4
3 436,8
Secagem
11 456,1
859,2
Gelificação
91 648,8
6 873,7
Global da linha de lacagem
253 242
18 993,2
Desmineralizador
O custo do kWh é de 0,075 €/kWh
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 79
Consumo de gás natural
Processo de Refusão
O consumo global de gás natural na Refusão foi calculado a partir dos consumos reais fornecidos pela
empresa. Este é utilizado apenas em duas etapas da Refusão: Fusão e Homogeneização. O seu consumo
anual é de 1 084 809 m3, sendo gastos 80,5% na Fusão e os restantes 19,5% na Homogeneização.
Consumo e custo de gás natural afecto à Refusão (ano 2005)
m3
Tep
Custo (€)
Fusão
872 834,8
660
282 634,9
Homogeneização
211 974,2
160
70 498,7
Global da refusão
1 084 809
820
353 133,6
Consumos de gás natural
O custo do gás natural é de 0,321€/m3 + 700€/mês
Processo de Anodização
O consumo global de gás natural na linha de Anodização foi calculado multiplicando o valor médio
mensal (21 464 m3) por 11 meses, o que dá 236 104 m3. Deste valor 90% é utilizado na Colmatagem e
os restantes 10% são distribuídos pelo Desengorduramento e Acetinagem.
Consumo e custo de gás natural afecto à Anodização (ano 2005)
Consumos de gás natural
m3
Custo
(€)
Colmatagem
212 494
72 261
Desengorduramento
11 805
4 015
Acetinagem
11 805
4 015
236 104
80 291
Global da linha de Anodização
Custo do gás natural = 0,321€/m3 + 409,16€/mês
Processo de Lacagem Horizontal
O consumo global de gás natural na linha de Lacagem foi calculado multiplicando o valor médio mensal
(3 131 m3) por 11 meses, o que dá 34 443,8 m3. Deste valor 11% é utilizado na Polimerização e o
restante no aquecimento do termofluído que aquece dois banhos e a estufa (não existindo uma
contabilização específica para cada um destes consumos). Assim sendo, e uma vez que não foi possível
associar o consumo de gás natural a cada banho aquecido (Desengorduramento e Acetinagem alcalina)
bem como à estufa, apresenta-se apenas o valor global.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 80
Consumo e custo de gás natural afecto à Lacagem horizontal (ano 2005)
Consumos de gás natural
m3
Custo (€)
Polimerização
3 788,8
1 756,3
Aquecimento de banhos e
estufa
30 654,9
14 210,1
Global da linha de lacagem
34 443,8
15 966,4
Custo do gás natural = 0,321€/m3 + 409,16€/mês
90 000.00
80 000.00
70 000.00
60 000.00
50 000.00
40 000.00
30 000.00
20 000.00
10 000.00
0.00
Custo (€)
350
300
250
200
150
100
50
0
D
.A
.
L.
I.
AC
L.
M
.
L.
I.
L.
I.
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T
L.
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L.
I.
L.
I.
L.
I.
C
L
L.
I.
L.
I.
L.
D
.
C
T
Consumo (tep)
ENERGIA
Consumo
Custo
Gráfico A1– Consumos energéticos relativos à linha de Anodização (ano 2005)
Energia
Consumo (Tep)
25
8000
Gás natural
Electricidade
Custo
20
7000
6000
5000
15
4000
3000
10
Custo (€)
30
2000
5
1000
0
D
es
M
e
La ngo on
va
t
r
ge du age
ra m
m
m
Ac apó en
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et
in
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m
0
Gráfico A2– Consumos energéticos parciais relativos à linha de Lacagem horizontal (ano 2005)
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 81
Produção de água desmineralizada
Processo de Anodização
Consumos e custos associados à produção de água desmineralizada na Anodização (ano 2005)
Descrição
Resinas
Consumo
Custo (€)
n.d.
n.d.
Ácido clorídrico (regeneração
Materiais/reagentes
resinas)
n.d.
Soda cáustica a 30%
n.d.
1 013
1 086 m3
2 280,6
das resinas
260 m3
546
1 operador
-
3 917
n.d.
n.d.
16512 Kwh
1 239
260 m3
528
21,59 ton
1 403
(regeneração resinas)
Água da rede a desmineralizar
Água
Água da rede para regeneração
Mão de obra
Electricidade (bombas)
Energia
Electricidade
(desmineralizador)
Efluente
Regeneração das resinas
Resíduos pastosos
Lamas
Total
10 926,6
A produção de água desmineralizada afecta à linha de Anodização, é feita através da passagem de água da
rede pelo desmineralizador, circulando então continuamente em circuito fechado. A regeneração das
resinas é efectuada 2 vezes por semana. O desmineralizador funciona 5 504 h por ano, com uma
potência de 3 kW, o que resulta num consumo energético de 16 512 kWh. Dado que a empresa não
possui dados sobre o custo por m3 de tratamento de efluente na ETAR, foi feita uma estimativa em
função dos custos associados à ETAR no ano de 2005.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 82
Processo de Lacagem horizontal
Consumos e custos associados à produção de água desmineralizada na Lacagem horizontal (ano 2005)
Descrição
Resinas
Consumo
Custo (€)
n.d.
n.d.
0,36 ton
19,44
0,64 ton
35,2
28 m3
58,8
10 m3
21
Ácido clorídrico
Materiais/reagentes
(regeneração resinas)
Soda cáustica a 30%
(regeneração resinas)
Água da rede a desmineralizar
Água
Água da rede para regeneração
das resinas
Mão de obra
Energia
1 552,76
Electricidade (bombas)
Electricidade (desmineralizador)
Efluente
Regeneração das resinas
Resíduos
Lamas de ETAR
Total
n.d.
n.d.
24 120 Kwh
1 809
11 m3
22,93
0,25
16,31
3 535,4 €
A produção de água desmineralizada afecta à linha de Lacagem horizontal é feita através da passagem de
água da rede pelo desmineralizador, circulando então continuamente em circuito fechado, sendo
renovada uma vez por ano. A regeneração das resinas é efectuada 4 vezes por ano. O desmineralizador
funciona 24 h por dia, 335 dias por ano, com uma potência de 3 kW, o que resulta num consumo
energético de 24 120 kWh. Dado que a empresa não possui dados sobre o custo por m3 de tratamento
de efluente na ETAR, foi feita uma estimativa em função dos custos associados à ETAR no ano de 2005.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 83
ETAR
Uma vez que a empresa não possuía um custo por m3 associado ao tratamento de efluentes realizado na
ETAR foi efectuada uma estimativa tendo em conta o consumo de reagentes e os encargos com a mão
de obra (1operador afecto). Dado que a empresa não tem a contabilização da energia eléctrica
consumida especificamente na ETAR, não foi possível entrar com este valor para os cálculos.
Consumos e custos associados ao funcionamento da ETAR (ano 2005)
Descrição
Consumo
Energia eléctrica
Custo (€)
n.d.
n.d.
0,525 ton
222,08
Floculante
0,1
515
Ácido súlfurico*
n.d.
0
Metabissulfito
Mão de obra
13 300
Total
14 037
Efluente a tratar proveniente da Anodização
Efluente a tratar proveniente da Lacagem
Total
6 650,9 m3
981,3 m3
7 632,2 m3
*O ácido sulfúrico consumido na ETAR não é um reagente comercial, provém das
descargas do banho de anodização
De acordo com estes dados obtém-se um custo de tratamento de efluentes de 1,84 €/ m3. Há ainda que
ter em consideração um acréscimo de 0,25€/m3 de efluente tratado descarregado para o colector. As
lamas de ETAR são encaminhadas por uma empresa licenciada a um custo de 65 €/ton.
Manual de Prevenção na Óptica de ‘Resíduo Zero’ - Sector da Metalurgia e Metalomecânica 84

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