Os Impactos Ambientais e a Reutilização de Borrachas no Processo da Mineração

Os Impactos Ambientais e a Reutilização de Borrachas no Processo da Mineração¹ Eduardo C. Venâncio de Souza ² Vito Assis Alencar dos Santos ³ RESUMO A preocupação ambiental vem tomando cada vez mais lugar nos projetos e na rotina das indústrias em todos os seguimentos. Não só devido ao aumento da fiscalização por órgãos governamentais, mas pela responsabilidade socioeconômica e políticas sustentáveis. Hoje em dia, fazer um projeto sem se preocupar com a sustentabilidade e o meio ambiente é inviável, pois, para se iniciar um projeto, há a necessidade de liberação pelos órgãos ambientais. O atraso na liberação de uma licença ambiental já compromete todo o cronograma e o prazo para a conclusão do projeto, acarretando em aumento dos custos alem de outros inconvenientes. Na rotina das indústrias a reutilização de materiais, redução de sobras e desperdícios, segregação e coleta seletiva dos resíduos, venda de materiais inservíveis para outras empresas, dentre outras formas, já são atividades comuns nos processos produtivos. Sem tais rotinas, muitas empresas podem vir a fechar seus negócios. Enfim, pensar na redução, reutilização e reciclagem de resíduos é de suma importância para os processos produtivos das indústrias e para o desenvolvimento sustentável de todo o planeta. Palavras-chave: Resíduos, sustentabilidade, reutilização, reciclagem. 1. INTRODUÇÃO Nos processos produtivos atuais, a busca por novas tecnologias para redução de custos com a minimização de desperdícios, reuso de materiais, reciclagem e utilização das sobras vem subindo proporcionalmente com as tecnologias para o aumento da produção. São várias as formas para se contribuir para esse objetivo. Neste caso estudaremos o processo produtivo da mineração, mas especificamente na área de movimentação de minério no terminal marítimo da Ponta da Madeira em São Luis no Estado do Maranhão, processo esse que tem forte impacto ambiental como o consumo de água e energia elétrica e geração de resíduos como borrachas, madeira, papelão, sucatas metálicas entre outros. ¹Paper Apresentado ao Coordenador dos Cursos de Engenharia - UNDB ²Aluno do Curso de Engª de Produção 9º Período ³Professor Mestre Orientador Por se tratarem de diversos tipos, vamos nos ater a geração de sucatas de borracha, mais especificamente no formato de lençol de borracha, utilizada nos transportadores de correia. Esses lençóis de borrachas são utilizados para o transporte do minério que está armazenado no pátio de estocagem indo ate aos porões dos navios que se encontram atracados nos píeres. Veremos o fluxo deste material no processo desde sua aquisição, transporte, armazenagem, manuseio, aplicação e como resíduo propriamente dito. Analisaremos os impactos ambientais deste material e suas possíveis opções de reciclagem e reuso, a fim de minimizar seus impactos e interação com o meio ambiente. Por fim, o estudo visa melhor entendimento deste material utilizado e as melhores opções para mitigar seus impactos proporcionando para a indústria soluções para esses quesitos. 2. A EMPRESA A Vale é uma empresa nacional, com vários segmentos e atuação em diversos países. Conforme o site da empresa citada, “A Vale é uma empresa que explora diversos recursos naturais dentro os quais o principal é o minério de ferro. Hoje, é a segunda maior mineradora do planeta e também com negócios no setor de logística e projetos de geração de energia. A Vale atua nos cinco continentes, de forma responsável e comprometida com o desenvolvimento sustentável. Com sede no Brasil e presente em mais de 35 países, a Vale emprega atualmente mais de 100 mil pessoas, entre profissionais próprios e terceirizados. A Vale é líder mundial na produção de minério de ferro e pelotas, e segunda maior produtora de níquel. Atuando por meio de escritórios, operações, explorações e joint ventures, é a segunda maior mineradora diversificada do mundo e a maior das Américas em valor de mercado. Com sede no Brasil, está presente no Chile, Argentina, Peru, Paraguai, Canadá, Estados Unidos, Barbados, França, Noruega, Suíça, Reino Unido, Angola, Zâmbia, Moçambique, Guiné, África do Sul, República Democrática do Congo, Gabão, Índia, China, Mongólia, Omã, Cazaquistão, Japão, Coreia do Sul, Taiwan, Filipinas, Tailândia, Cingapura, Indonésia, Malásia, Austrália e Nova Caledônia”. 2.1 Missão da Vale Transformar recursos naturais em prosperidade e desenvolvimento sustentável 2.2 Visão da Vale Ser a empresa de recursos naturais global número 1 em criação de valor de longo prazo, com excelência e paixão pelas pessoas e pelo planeta. 2.3 Valores da Vale  A vida em primeiro lugar  Valorizar quem faz a nossa empresa  Cuidar do nosso planeta  Agir de forma correta  Crescer e evoluir juntos  Fazer acontecer Pelos valores da empresa, vemos que a preocupação com meio ambiente está refletida no valor em “cuidar do nosso planeta”. 3. O PROCESSO PRODUTIVO Na movimentação do minério de ferro nos terminais da Vale, os lençóis de borracha são aplicados nos transportadores de correia. Esses lençóis de borrachas são utilizados para o transporte do minério que está armazenado no pátio de estocagem indo ate aos porões dos navios que se encontram atracados nos píeres. Neste processo produtivo, os transportadores de correia são vitais. Sem esses lençóis, todo o processo logístico do minério de ferro é interrompido. 3.1 Aplicação do lençol de borracha Os transportadores são compostos por vários subconjuntos como tambores, motores, redutores de velocidade, acoplamentos, roletes e, o item do nosso estudo, o lençol de borracha. Sob uma estrutura metálica, corre o lençol de borracha que é movimentada por motores elétricos. A borracha fica acamada sobre roletes fixados em cavaletes com ângulos laterais de 45°, conforme registro fotográfico abaixo, com o intuito de evitar queda do material transportado. Foto 1- Transportador de correia com minério. Fonte: www.trade-ok.com 3.2 O lençol de borracha O lençol de borracha tem duas principais formas de apresentação: com inserção de lonas entre suas camadas ou inserção de cabos de aço. Sua composição básica é composta de butadieno-estireno, SBR, que é um componente derivado do petróleo. Neste tipo de material, devido às quantidades utilizadas, não é usual em sua composição a borracha natural (látex). A borracha Sintética pode ser feita da polimerização de uma variedade dos monômeros, incluindo o isopreno (2-metil-1,3-butadieno), o 1,3-butadieno, o cloropreno (2-cloro-1,3-butadieno), e o isobutileno (metilpropeno) com uma porcentagem pequena do isopreno para o incluindo o isopreno cross-linking. As borrachas sintéticas, assim como as borrachas naturais, são compostas por pigmento negro, carbono e outros aditivos, tais como agentes corantes, plasticizadores, amaciantes e agentes vulcanizadores, para alterar ou melhorar as suas qualidades. Nessa composição podemos destacar como agente agressivo enxofre. O lençol de borracha é fabricado com a inserção de cabos de e outros matérias conforme ilustração abaixo: Figura 01- Esquemático do lençol de borracha. Fonte: site www.phoenix-conveyorbelts.com No Brasil, varias empresas produzem os lençóis de borracha, onde vamos citar as principais que são a Goodyear e a Mercúrio, que produzem os lençóis a partir de borracha sintética através de fontes de petróleo. As bobinas são produzidas e enroladas em carretéis para facilitar o manuseio e o transporte, conforme registro fotográfico abaixo. Foto 02- Bobina de lençol de correia. Fonte: site www.grupobt.com.br 3.3 Impactos ambientais da borracha Tratando-se de borracha, o grande impacto na natureza é a sua deposição diretamente no solo, sua queima e o longo tempo de decomposição pela natureza que é indeterminado, mas estima-se em, no mínimo, 600 anos. Segundo Carlos Alberto F. Lagarinhos, do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, “os dois subprodutos que constituem o maior risco de contaminação ao meio ambiente são: o óleo pirolítico e as cinzas. Devido às condições de diminuição da quantidade de oxigênio no ar e o calor intenso que se gera durante uma queima incontrolada de pneus, ocorrem reações de pirólise, produzindo como conseqüência um alcatrão oleoso. Esse produto do óleo pirolítico consiste em uma mistura de nafta, benzeno, tiazóis, aminas, etilbenzeno, tolueno e outros hidrocarbonetos. Existem igualmente metais como o cádmio, o cromo, o níquel e o zinco.A produção de óleo pirolítico ocorre a uma temperatura de 200 ºC. A água utilizada para combater os incêndios em grandes pilhas de pneus aumenta a produção de óleo pirolítico e proporciona um meio eficaz para o seu transporte e contaminação dos solos e das águas superficiais e subterrâneas.Análises das cinzas, produzidas de um subproduto da combustão ao ar livre de pneus, revelam a presença comum de metais pesados, que podem existir em altas concentrações, como no caso do chumbo, do cádmio e do zinco. As cinzas volantes apresentam elevado teor em zinco. Foram feitas análises laboratoriais de amostras de solos retiradas do local onde ocorreu uma grande queima de pneus na cidade de Bakersfield nos Estados Unidos, revelando que a massa total de zinco presente excedia o limite de concentração de metais no solo permitido nos EUA 5000 mg/kg, sendo que os valores medidos no local estavam entre 7800 e 15800 mg/kg. Na cidade de Panoche EUA, os valores medidos estavam entre 32800 a 156000 mg/kg, no entanto, os valores existentes no solo abaixo das cinzas encontravam-se dentro dos limites previstos. Em Rhinehart, verificaram-se igualmente valores elevados de zinco em águas superficiais existentes perto do local da queima e no solo do local. A comparação entre a concentração de zinco que existia antes da queima que era 93 ppm, e após a queima dos pneus 2880 ppm, mostram um aumento significativo. Todos estes impactos ambientais negativos gerados pela queima dos pneus ao ar livre, torna necessária à tomada de uma série de medidas relativas ao armazenamento de pneus em aterros, em unidades de pré-tratamento, co-processamento, bem como o acondicionamento de pneus após a sua fabricação”. Como vemos, a queima da borracha representa grande impacto ao meio ambiente devido as substâncias toxicas que compõe a borracha. 3.4 Histórico da reciclagem de borracha O processo de reciclagem da borracha não é novidade. Segundo Carlos Alberto F. Lagarinhos, “o processo de reciclagem de borracha é tão antigo quanto o próprio uso da borracha na indústria. Já em 1909, em Heipizig na Alemanha, havia a trituração e a separação da borracha de vários artefatos. A razão para o crescimento da indústria da reciclagem em 1909 foi a falta de abastecimento da borracha e o alto custo de aquisição da borracha natural. Em 1960 a borracha reciclada era fornecida para as indústrias de artefatos de borracha”. Devido aos óleos importados mais baratos, difusão da tecnologia do uso da borracha sintética e o desenvolvimento de pneus radiais que possuem trama de aço misturado à borracha, o que reduz o consumo de borracha e dificulta o processo de trituração, diminuíram o interesse em se triturar os pneus inservíveis. A tecnologia desta época não era ideal para triturar os pneus radiais devido a dificuldades encontradas pelas empresas que trituram os pneus durante o corte da malha de aço de pneus radiais. A partir dai, surgem novas tecnologias e equipamentos para a reciclagem de borracha. 4. IMPACTOS AMBIENTAIS DA BORRACHA NO PROCESSO DE MINERAÇÃO No processo de mineração, os lençóis de borracha são fornecidos em bobinas com até 400 metros de comprimento. Durante seu transporte, o risco de contaminação é mínimo. Por ser transportado em carretas, o único risco é a queda sob o solo e o não recolhimento deste material. O mesmo acontece no seu armazenamento. O maior risco é a contato direto com o solo, deteriorando o ambiente devido as suas substancias altamente toxicas. No terminal marítimo de Ponta da Madeira, estão aplicados aproximadamente 70 km de correias. Levando em consideração o peso de 70 Kg/m, há um total de 4.900 toneladas de borracha aplicadas no terminal. Em entrevista a repórter Denise Zandonadi do jornal Rede Gazeta, o supervisor de destinação sustentável Bruno Resende, afirma que são destinados cerca de 12 mil toneladas por ano de lençóis usados para a reciclagem. Como a quantidade de lençol de borracha está aplicada e em circulação no terminal, o tratamento dos resíduos gerados torna-se o ponto chave para a questão ambiental da empresa e para viabilizar o devido tratamento. 4.1 Reutilização da borracha no processo de mineração O processo de substituição das correias, que ocorre por manutenção programada (preventiva) ou rasgo acidental (corretiva), se inicia com a requisição da quantidade a ser trocada, sendo transportada para o local da manutenção. No processo de substituição das correias, o risco de ambiental se dá pelo não recolhimento das sobras durante a manutenção, como visto nos registros fotográficos abaixo, que retratam falta de preocupação com o meio ambiente. Fotos 03 e 04- lençóis de correia acondicionados inadequadamente. Fonte:site www.sp.qbarato.com.br As correias substituídas são enroladas e transportadas para a central de materiais descartáveis (CMD). Nele, as correias são separadas, empilhadas e enviadas à empresa ARTEFATOS DE BORRACHA DO LESTE LTDA, situada em Governador Valadares, MG. As correias podem ser reutilizadas e recicladas. No processo de reutilização, ou seja, sem a utilização de processos de reciclagem, apenas de recorte da borracha, os lençóis são utilizados na mesma forma em que foram retirados de uso, sendo utilizados, dentre outras formas, como forração para as carrocerias de caminhões e caminhonetes. Os cabos de aço são retirados e reaproveitados como cerca para curral entre outras aplicações. Já no processo de reciclagem, existem diversas finalidades da borracha, porem há a necessidade do processamento da borracha antes de sua reutilização. 4.2 Tecnologias para reciclagem, reutilização e valorização de energética. As borrachas podem ser reutilizadas por diversas formas, sendo tratadas ou reutilizadas na mesma forma em que foi disposta. As tecnologias mais utilizadas para processamento e reciclagem da borracha são: -Trituração: Forma mais usual e bem difundida para a reciclagem, principalmente de pneus inservíveis, as borrachas passam por um triturador e por um granulador. Este processo pode operar a temperatura máxima de 120 ºC, reduzindo as borrachas a partículas de tamanhos finais de até 0,2 mm. Este processo tem alto custo de manutenção e alto consumo de eletricidade. Nesse processo as borrachas passam pelo triturador e pelo granulador. No triturador ocorre uma redução das borrachas inteiras em pedaços de 50,8 a 203,2 mm. Após a etapa de trituração os pedaços de borracha são alimentados através de um sistema transportador de correias no granulador, para a redução de pedaços de 10 mm, dependendo do tipo de rosca montada no granulador. O aço é removido em um separador magnético de correias cruzadas e as frações de nylon, rayon e poliéster, são removidas pelos coletores de pó. O pó-de-borracha é separado através de um sistema de roscas e peneiras vibratórias em várias granulometrias, muitas aplicações são solicitadas para materiais finos, na faixa de 0,6 a 0,2 mm. A partir daí esse material é repassado como matéria prima para empresas que produzem artefatos de borracha. -Desvulcanização: Este processo envolve duas etapas distintas, a redução de tamanho e a quebra de ligações químicas que pode ser feita através de quatro processos com custos e tecnologias bem diferenciados. Existem aproximadamente 25 tecnologias de desvulcanização que estão desenvolvidas ou em fase de desenvolvimento no mundo. Entretanto, um pequeno número de tecnologias de desvulcanização está em operação no momento. O processo de desvulcanização mais utilizado no comercio é o de desvulcanização química ou processo de regeneração da borracha. A regeneração é um processo de desvulcanização onde as borrachas depois de trituradas, são submetidas à temperatura, pressão, recebem oxigênio e vapor de produtos químicos, como álcalis e óleos minerais, dentro de uma autoclave rotativa. As borrachas são cortadas em lascas ou raspas que passam por um processo de moagem mecânica, onde são transformadas em pó-de-borracha e tratadas por um sistema de separação com peneiras e cilindros magnéticos. Em seguida, em autoclaves rotativas, que utiliza o vapor saturado, o material recebe oxigênio e é submetido a uma temperatura de 180 °C e a uma pressão de 15 bar, provocando o rompimento das pontes químicas de [enxofre-enxofre] e [carbono-enxofre] entre as cadeias poliméricas. Assim, a borracha é transformada em material passível de novas formulações. A massa de borracha resultante deste processo sofre uma trituração mecânica, aumentando com isso a viscosidade, para depois ser prensada. No final do processo, o material ganha a forma de fardos de borracha. Esta borracha pode ser utilizada na formulação de novos artefatos de borracha com demanda e aplicações limitadas, pois possuem propriedades mecânicas inferiores quando comparadas com a borracha original. Assim, da mesma forma que o processo de trituração, a massa de borracha é repassada para empresas de artefatos de borracha. -Uso de borracha como combustível: A utilização de borrachas (e pneus em maior escala) como combustível para fornos de cimenteiras, caldeiras e termoelétricas, tem aumentado em grande escala no Brasil. 4.3 Produtos fabricados de borracha reciclada A partir do processo de reciclagem da borracha, pode-se obter diversos produtos com as mais variadas aplicações. Dentre esses produtos vamos citar:  Telhas ecológicas  Pneus reciclados  Composição para asfalto  Cocho para animais  Tapetes  Pisos  Bolsas  Chinelos  Brinquedos 5. CONCLUSÃO As borrachas representam grande risco ao meio ambiente por se tratar de material com longo período de decomposição pela natureza e por possuir em sua composição substancias altamente toxicas, como o enxofre, e consequente degradação da qualidade do solo, ar e água, sendo necessária atenção especial para os resíduos gerados. Vários métodos para a reciclagem são utilizados para o reaproveitamento da borracha, reduzindo os resíduos que podem ser lançados diretamente na natureza. Como a taxa de reciclagem da borracha pode chegar a 100%, o investimento em fabricas de reciclagem e tecnologia vem crescendo em vários países. A borracha reciclada pode ser aproveitada para a produção de diversos tipos de produtos, o que não só minimiza os impactos ambientais, como aumenta a lucratividade das empresas e abre espaço para novos empreendimentos gerando novos postos de trabalho. Contudo, o mais importante é a conscientização dos empresários e dos órgãos do governo em agir com a real preocupação e respeito com a natureza e meio ambiente, pois, nos tempos atuais, o desenvolvimento anda em conjunto com a sustentabilidade. . . REFERENCIAS BRANCO, Renata. Reciclagem de borracha protege o meio ambiente. Disponível em http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/4332-reciclagem-da-borracha-preserva-o-meio-ambiente/. Acesso em 23/03/13. LAGARINHOS, Carlos Alberto F. Site www.scielo.br/scielo.php. Artigo Tecnologias utilizadas para a reutilização, reciclagem e valorização energética de pneus no Brasil. São Paulo, 2008. Acesso em 12/03/2013. MANO, Eloisa Biasotto.. Os componentes do lixo urbano. In: Meio ambiente, poluição e reciclagem. 2ª edição. Rio de Janeiro. Blucher. 2010. Capitulo 10, paginas 106 a 108. NETO, José R. A. www.jorplast.com.br/jpjun05/pag11.html. Núcleo Interdisciplinar de Estudos Ambientais e Desenvolvimento (NIEAD) do CCMN da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) (www.niead.ufrj.br) ZANDONADI, Denise. www.saladeimprensa.vale.com/_newsimagens/news_22290_1.jpg Tecnologia ajuda a Vale a reciclar correias transportadoras de minério. São Paulo. 2013. Disponível em www.icz.org.br. Acesso em 25/03/13. Fonte: IBRAM Sobre a Vale. Disponível on line em www.vale.com. Acessado em 22/03/2013.