15º Encontro e Exposição Brasileira de Tratamentos de Superfície
4º INTERFINISH Latino Americano
COMO SALVAR RECURSOS NATURAIS NA GALVANOPLASTIA E AGIR
PARA A SUSTENTABILIDADE DO PLANETA
Pedro de Araújo
(Efil Divisão Galvano – Brasil)*
Resumo
Este trabalho apresenta o panorama da atual situação e possibilidades existentes que
quando aplicadas permitem as empresas potencialmente poluidoras dos ramos de
galvanoplastia, circuito impresso e outras correlatas, salvarem recursos naturais e assim
agir para a sustentabilidade do planeta, ação não mais possível de ser adiada diante do
atual cenário mundial de insustentabilidade estabelecida por excessiva ação antrópica
negativa.
Lavadores cascatas contra o fluxo do processo, segregação de efluentes e seus
respectivos tratamentos com o intuito de salvar metais e água, uso das tecnologias:
resinas de trocas iônicas, osmose reversa, eletrodiálise, eletrocoagulação flotação,
destilação a vácuo, ozônio, radiação ultra violeta, processos oxidativos avançados, serão
discutidos ao longo deste trabalho.
Eu desejo que desperte no leitor seu espírito empreendedor e sua consciência
ambientalmente correta que o permita agir com suas ações antrópicas sustentáveis para o
planeta.
Palavras chave: recursos naturais, sustentabilidade, água, galvanoplastia, aç ão antrópica.
HOW TO SAVE NATURAL RESOURCES IN ELECTROPLATING AND ACT FOR THE
SUSTAINABILITY OF PLANET
Abstract
This paper presents an overview of the current situation and possibilities when applied
allow the potentially polluting companies in the fields of electroplating, PCB and other
related, save natural resources and thus act to the sustainability of the planet, no more
action can be delayed given the current scenario world of unsustainability established by
excessive negative human action.
Counter flow cascade rinses process, segregation of waste and their treatment in order to
save metal and water, use of technology: ion exchange resins, reverse osmosis,
electrodialysis, electrocoagulation flotation, vacuum distillation, ozone, ultra violet radiation,
advanced oxidation processes will be discussed throughout this paper.
I wish to arouse in the reader his entrepreneurial spirit in an environmentally friendly
consciousness that allows acting in their sustainable human actions for the planet.
Key words: natural resources, sustainable, water, electroplating, negative human action.
15º Encontro e Exposição Brasileira de Tratamentos de Superfície
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* Rua Dr. Alcides de Campos, 225 – Americanópolis – Cep 04336-160 – São
Paulo-SP-Brasil – [email protected].
1- Introdução
No universo conhecido estima-se
a existência de até 200 bilhões de galáxias segundo
afirmações de Mario Livio[1], astrofísico do Space Telescope Science Institute, em
Baltimore, EUA. Na galáxia chamada Via Láctea (ou estrada[2] de Santiago) estima-se a
existência de 100 bilhões de planetas, afirma John Johnson , professor de astronomia
planetária no Caltech - California Institute of Technology, Pasadena, EUA.
Na Via Láctea há um sistema solar com seu astro principal uma estrela de grande
magnitude, 8 planetas, 6 planetas anões, 173 luas, 671.376 asteróides e 3.321 cometas
conforme divulga a NASA - National Aeronautics and Space Administration[3]. Nesse locus
universal há um planeta chamado “Terra” com vida em abundância, mais de 500 milhões
de espécies, entre animais e vegetais, diferentes vivem nele. A Terra é o terceiro planeta
do sistema solar referenciado a partir do Sol entre os planetas Vênus e Marte.
O planeta Terra reúne as condições necessárias para a existência de vida. Em especial
uma das formas de vida que evoluiu a partir de uma espécie de humanídeos há cerca de
4 milhões de anos até chegar na espécie Homo sapiens conhecida também por homem
há cerca de 200 mil anos e por ser inteligente (isto fez a diferença), observando
fenômenos naturais especialmente o fogo que dominou há cerca de 50 mil anos, desde
então sua evolução se processou como espécie dominante que desenvolve atividades
antrópicas negativas para satisfação de seu ego.
Um fato que difere plenamente a espécie Homo sapiens de todas as outras é sua
capacidade predatória e destrutiva de sua própria casa, única espécie que retira recursos
naturais do planeta além de suas necessidades de cadeia alimentar em quantidades
maiores do que necessita para sua existência, motivada pelo egoísmo, que não se
manifesta em qualquer outra espécie mais evoluída existente neste planeta. O planeta
Terra é a casa de todos os seres que vivem nele.
As condições favoráveis do planeta Terra, água, luz solar, atmosfera dentre outras,
permitiram aos humanos chegar a uma população [4] de 7,289 bilhões em 21/01/2015,
seres diferentes que convivem entre si instante a instante administrando as suas
diferenças através de regras que eles próprios criaram e são freios para manter de
alguma forma a “harmonia no planeta” de humanos, manter sob controle o ego coletivo.
A Terra é um Ser vivo parte do Universo, tem idade estimada em mais de 4,56 bilhões de
anos. Como a conhecemos, a “casa” está pronta para servir seus moradores há mais de 1
bilhão de anos[5], reúne todos os recursos naturais que proporcionam condições
essenciais para a vida desses seres inteligentes.
Muitos representantes da espécie acreditam que este planeta é o único habitado em todo
o universo e que são especiais e podem agir e fazer o que determinarem, seja algo bom
ou ruim. Devido a excessiva e descontrolada ação antrópica o planeta chegou ao caos
nos dias atuais e esses seres predadores não se deram conta de que isso está
ocorrendo. Outros estão “conscientizados do fato” e já estão à procura de uma nova casa
para morar. Alguns em menor representatividade estão trabalhando duro para evitar o fim.
Quando se derem conta de que o ar que respiram, a água que bebem, a comida que
comem enfim a vida que existe é parte do planeta, que são parte do próprio planeta,
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poderá ser tarde. É possível que ainda haja tempo de salvação da humanidade.
2- ÁGUA, recurso natural renovável finito essencial a existência da vida no planeta.
Sua composição química é feita pela união de dois átomos de hidrogênio com um átomo
de oxigênio formando a molécula conhecida pela fórmula química H2O. É a substância
química mais abundante no planeta, possui estados físicos bem definidos: líquido, sólido e
gasoso. Sua principal propriedade é a de um solvente universal para formar soluções
contendo outras substâncias químicas e principalmente nos seres vivos, agir como
solvente de eletrólitos. Costuma-se dizer que a água é a fonte da vida, e É! Para prover as
condições ideais para a existência e sustentação da vida além de água o planeta
necessita de um conjunto de fatores como luz solar, ar, temperatura e outros. O Planeta
Terra também é chamado “Planeta ÁGUA” por ter mais de 70% de sua superfície coberta
com a referida substância química. Estima-se que apenas 0,65% dessa água está
disponível para captação nos mananciais de água doce e posterior consumo humano. A
distribuição de água no planeta é desigual, ocorre segundo o gráfico 1 abaixo:
Gráfico 1- distribuição percentual de água doce nos continentes do planeta
Terra
No planeta terra hoje estamos nós, humanos, exercendo atividades antrópicas em sua
maioria negativas ao planeta. Curiosamente a constituição humana tem semelhança com
a constituição do planeta. O ser humano pode ser comparado a um robô eletroquímico, a
água que dizemos ser a fonte da vida está presente em seu corpo formando todos os
eletrólitos necessários ao seu funcionamento físico, mental e espiritual. O percentual de
água presente em um corpo humano varia de 80% para crianças na primeira idade e fica
reduzido em até 40% a partir dos 60 anos do indivíduo sendo que considera-se que em
média um humano adulto tem cerca de 70% e que sua perda diária de água é de 2,5
litros. Outras espécies vivas no planeta, contém grande quantidade de água em sua
composição e muitas fazem parte da cadeia alimentar do homem. A “pegada hídrica”,
média para população do planeta[6] é 10.095.170 Km3 ano e um cálculo rápido para uma
população atual constante que desconsidera a renovação do recurso natural água indica
que temos apenas 89 anos para exaurir a fonte da vida atualmente disponível para uso
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humano. Logo percebe-se que é urgente a necessidade de captação de água de fontes
marítimas com posterior dessalinização para suprir a demanda, e desde já preservar o
que existe hoje como recurso para o futuro.
O ideal antropocêntrico compartilhado por representantes de todas as nações do planeta
Terra e representados por Gro Harlem Brundtland[7] foi embrionário a partir de 1972 na
Primeira Conferência Mundial sobre o Homem e o Meio Ambiente em Estocolmo, Suécia,
evento que se tornou marco do direito ambiental internacional, precursor da
conscientização ambiental e da utopia de que a população humana do planeta Terra pode
existir segundo princípios de Desenvolvimento Sustentável. Esses “princípios legais para
a proteção ambiental e desenvolvimento sustentável” foram elaborados após a ONU criar
em 1983 a Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento - WCED, e depois
de quatro anos de trabalho independente, em 1987 apresentados ao mundo em um
extenso documento com mais de 370 páginas para tratar do tema “Nosso Futuro Comum”
(na Terra), conhecido como “Relatório Brundtland”[8].
Segundo o Relatório Brundtland, Desenvolvimento Sustentável é “o desenvolvimento que
satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras
de suprir suas próprias necessidades.” O relatório reúne amplo estudo e reflexão acerca
da condição humana no planeta e sua ação antrópica fornecendo subsídios para a
existência da humanidade segundo princípios de sustentabilidade, propósito que
infelizmente está fadado a não se concretizar, entretanto mesmo diante das atuais
constatações científicas sobre o atual estado de degradação do planeta provocado pelas
ações antrópicas negativas, alterações climáticas, falta do principal recurso natural
renovável e finito água, é preciso fazer a nossa parte. Não dá mais para postergar a ação.
Estamos consumindo um planeta e meio a cada ano e chegamos à condição de
insustentabilidade da vida no planeta. Paul Gilding[9] em sua palestra de 2012, intitulada:
“A Terra Está Cheia” realizada no TED Event em Long Beach, Califórnia, EUA, cita que
atualmente precisamos de um planeta e meio para sustentar nossa economia, diz Gilding:
„‟ Quando digo cheia, digo literalmente cheia, bem além de qualquer margem de erro,
além de qualquer discussão sobre a metodologia. O que significa que nossa economia é
insustentável.” “O que estou dizendo é que nossa abordagem é simplesmente
insustentável. Em outras palavras, graças a estas leis chatas da física, quando coisas não
se sustentam, elas param. Mas isso não é possível, você pode pensar. Não podemos
parar o crescimento econômico. Por que isso é que irá parar: o crescimento econômico.
Irá parar por conta do fim dos recursos naturais. Ira parar por conta da nossa crescente
demanda de todos os recursos, de toda capacidade, de todos os sistemas da Terra, que
agora tem um dano econômico
3- Precisamos de um “novo olhar” para usos antrópicos da água antes de seu
esgotamento
De acordo com a tabela I abaixo, podemos visualizar o uso antrópico da água doce no
planeta na atualidade.
A
B
Tabela I- uso antrópico da água doce no planeta
Disponibilidade
de
água
potável para consumo no planeta,
calculado[10],[11]
9,035 x 105 km3
Necessidade de uso de
água para a vida humana, calculado,
para atual população[12] –
133.079 Km3 ano
(1,32% de E)
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C Uso mundial de água na indústria – 20%
D
E
F
G
Uso mundial de água na agricultura – 70%
Uso mundial de água doméstico – 7%
Perda de água, mundial – 3%
População no planeta que sofre
escassez de água em pelo
menos um mês a cada ano[13]
2.019.034 km3 ano
7.066.619 km3
ano
706.661,90 km3 ano
302.855,1 km3
ano
2,7 bilhões de pessoas
A figura 1 abaixo ilustra a escassez de água, média no planeta, de acordo com Hoekstra
et al. [14]
Figura 1 - Escassez de água no planeta – período 1996 a 2005
Estimar o consumo de água na indústria é uma tarefa um tanto difícil devido a diversidade
de processos e tecnologias de fabricação empregadas. A priori, as tecnologias de
fabricação atuais consomem menor quantidade de água em comparação as mais antigas.
Um indicador bastante usado é a pegada da água por unidade de valor adicionado,
m3/1000 US$, de acordo com o relatório de MEKONNEN & HOEKSTRA, (2011) editado
pela (UNESCO-IHE) Institute for Water Education[14]. Veja a tabela II abaixo.
Tabela II - Pegada
da água industrial do país por unidade de valor adicionado,
m3/1000 US$ e principais indicadores econômicos de alguns países em
desenvolvimento, BRICS
Pegada da água
do país
industrial[15]
por
unidade
de valor adicionado,
m3/1000 US $
Indicadores
econômicos
[1
6] princip
ais
Azul
Cinza
Total
PIB
tabela
10 –
Bilhão
US $ 2012
Brasil
3,24
45,5
48,8
2840,9
0,744
54,70
China
9,82
126
136
14548,6 0,719
42,10
Índia
13,3
253
266
6245,4
0,586
33,90
Federação Russa
15,2
289
304
3327,7
0,778
40,10
País
IDH2013 –
tabela
3
*Índice Gini
Coeficiente para
igualdade de
riqueza – 2013
–
tabela
3
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África do Sul
0,85
6,92
7,77
Média Global de 166
países
4,03
38,9
43,0
626,7
0,658
63,10
92889,4 0,702 Não Referenciado
O índice GINI expressa a relação de desigualdade de riqueza e está diretamente
relacionado ao desenvolvimento econômico, quanto menor, melhor o desenvolvimento
econômico do país.
De acordo com recente relatório da CNI – Confederação Nacional da Indústria[17], a tabela
III abaixo mostra o consumo de água em alguns processos industriais de interesse para
este trabalho.
Tabela III – Uso de água e geração de efluentes em alguns processos industriais
potencialmente poluidores
Retirada
de
Efluente
água
em gerado3 em
3
Atividade Econômica (ton)
m
m
Extração de minério de ferro
1,05
0,87
Extração de alumínio
3,42
0,51
Extração de estanho
6,25
5,0
0,14 –
Extração de metais preciosos
0,14 – 1,78
0,37
Extração de minerais metálicos não ferrosos
1,86
0,28
Fabricação de produtos químicos inorgânicos
3,0 – 6,0 2,0 – 12,0
Fabricação de produtos químicos orgânicos
2,0 – 70,0 1,0 – 30,0
Fabricação de produtos químicos diversos
0,5 – 60,0 0,5 – 50,0
Siderurgia do aço bruto
33,6
24,9
Metalurgia dos metais não ferrosos
1,24 – 3,5 0,99 – 2,8
Fundição
5,0
4,0
Fabricação de produtos de metal, exceto máquinas e
equipamentos
2,65
1,41
Fabricação de produtos de informática, eletrônicos e ópticos (por
unidade produzida)
0,0985
0,0788
Fabricação de máquinas e equipamentos (unidade produzida)
2,2 – 9,7 1,8 – 1,78
0,008 –
Galvanoplastia (estimativa do autor - todos os processos)
0,01 – 3,0
2,8
Fabricação de placas
de circuito impresso (estimativa do autor 2
por unidade – m )
0,1 – 0,5 0,08 – 0,4
Fabricação de bijuterias (estimativa do autor - kg de peças)
0,1 – 0,2 0,08 - 0,16
Conforme se observa na tabela 3 acima, alguns processos industriais consomem grandes
quantidades de água e na cadeia produtiva, a somatória resulta na pegada de água do
produto. Para exemplificar a produção de um computador requer em média 30m 3 de água
e de uma folha de papel sulfite 75g/m 2 formato A4 consome 10 litros de água. Os
processos industriais acima são alguns exemplos classificados pela legislação ambiental
como potencialmente poluidores por produzirem resíduos líquidos contendo grandes
quantidades de metais pesados tóxicos, além de compostos orgânicos e alguns dos
elementos químicos presentes nos efluentes tem alta complexidade e custo para
mitigação, como é o caso principalmente do sódio e potássio, sulfato, nitrato, nitrito,
cianeto, amônia, fluoreto, disruptores endócrinos, agentes quelantes e orgânicos
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permanentes (POP). As fontes de águas doces disponíveis no planeta para consumo
humano estão em sua quase totalidade poluídas, principalmente por fósforo, nitrogênio
orgânico e inorgânico segundo estudo de Hoekstra et al. [18]
Os principais responsáveis pela poluição hídrica são considerados setores chave da
economia mundial, relacionados aos processos produtivos da agricultura, pecuária,
vestuário, produção de bens de consumo duráveis, energia elétrica, tecnologia da
informação, mineração, petróleo e gás, saúde, educação, habitação e transportes,
associados ao modo de vida nas cidades e ao descarte dos resíduos humanos. Cerca de
40% da população atual no planeta vive sem condições ideais de saneamento básico, ou
seja, sem qualidade de vida à mercê de sua própria sorte e cerca de 12% não tem acesso
a água potável segura. Recente artigo publicado no portal G1 [19] cita estudo publicado na
revista Nature, mostra que cerca de 80% da população mundial vive “... em áreas com
altíssimos níveis de ameaça à segurança hídrica, causada principalmente pela má gestão
dos rios e pela poluição.”
Portanto, é passada a hora de agir com responsabilidade sobre a vida individual e a vida
dos grupos nas questões relacionadas ao uso e preservação do precioso recurso natural
renovável mas finito: Água. Mas é preciso agir sem postergar a ação, custe o que custar.
4- Processos industriais potencialmente poluidores
Os processos industriais potencialmente poluidores: extrativistas de mineração de carvão
e metais; atividades industriais de siderurgia, fundição e metalurgia dos metais, de
tratamento e revestimento superficial e de fabricação de peças através da corrosão, bem
como os processos e fabricação de insumos químicos e geração de energia para eles, se
constituem nos grandes geradores de resíduos líquidos contaminados, que costumamos
chamar de efluentes industriais, onde podemos encontrar basicamente a tabela periódica
inteira e que infelizmente se constitui na maior carga degradadora do recurso natural
água.
A legislação brasileira atual prevê que o uso do recurso hídrico necessita de outorga e
qualquer resíduo líquido antes de seu lançamento em um corpo hídrico receptor necessita
mitigação, sendo que o referido lançamento
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somente poderá ocorrer desde que o efluente tratado atenda aos parâmetros legais de
lançamento conforme as normas legais vigentes, passível de incorrer em crime ambiental
os responsáveis diretos e indiretos por um lançamento que esteja fora dos padrões
exigidos na norma legal. A base legal está prevista em ampla documentação através da
edição de leis, decretos, normas regulamentadores, resoluções, etc. que não citarei neste
trabalho devido a sua extensa lista e bibliografia.
Abaixo a lista dos principais recursos naturais de interesse para salvar nos processos
industriais:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Água
Metais pesados
Energia elétrica (de matrizes hidráulica, termelétricas)
Redução de Gases de Efeito Estufa (GEE)
Redução de desmatamento
Redução de degradação de terrenos por extrativismo mineral
Redução do uso de derivados de petróleo
Recurso humano, valorização e melhoria das condições de saúde no trabalho
5- Como salvar recursos naturais nesses processos industriais e agir para a
sustentabilidade do planeta
A princípio, a atividade de qualquer ser vivo no planeta é geradora de resíduos, iniciandose aqui pelo processo de vida. É incontestável a necessidade e obrigação de
operacionalizar qualquer atividade antrópica de maneira que se utilize a menor quantidade
do recurso natural, e o que for resíduo resultante para devolução ao meio ambiente esteja
totalmente limpo de acordo com os parâmetros atuais de lançamento vigentes no planeta.
Isso é o mínimo que o ser humano precisa fazer para iniciar-se no caminho da vida
sustentável. Mas há muito mais a fazer no campo do direito à igualdade do ser humano e
da integração com o universo.
Para facilitar a interpretação de parte da ideia vou elencar um segmento específico cujo
processo industrial é totalmente dependente de água e gerador de grande variedade de
correntes de efluentes contaminados por soluções químicas contendo massas variáveis
de metais pesados complexados ou não, óleos e graxas, tenso ativos, inclusive
disruptores endócrinos. Vamos tratar aqui do processo industrial conhecido como
galvanoplastia e segue minha definição de galvanoplastia: denominação genérica para
designar a atividade industrial que produz o tratamento de superfícies de substratos
metálicos ou não, quando se utilizam processos químicos e eletroquímicos e os processos
produtivos ocorrem em equipamentos individuais dispostos em linha ou células, cuja
operacionalização pode ser automática ou manual.
O processo galvânico consiste de um agrupamento de operações unitárias que
normalmente se iniciam com a montagem de peças em gancheiras ou sua colocação em
bateladas dentro de tambores rotativos apropriados para receberem a sequência
operacional química e eletroquímica que permitirá ao final, obtenção do revestimento
metálico ou não, sobre as peças, com diversa finalidade que poderá ser técnica ou
decorativa. Para revestir um objeto qualquer, seja ele de qualquer substrato, por exemplo:
revestimento com um único metal, estanho sobre uma peça de substrato bronze fundido,
são necessárias etapas diversas no processo químico e eletroquímico e entre as etapas
onde há reações do meio com a peça, sempre há necessidade das etapas de lavagens
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intermediárias com elevado consumo de água.
Há em paralelo na indústria galvânica os processos que são operacionalizados para
proteção e preservação ambiental realizados internamente nos Sistemas de Tratamento
de Águas Residuárias - STAR ou em empresas especializadas que prestam esse tipo de
serviço em instalações externas autorizadas pelo órgão estadual de meio ambiente. Esses
processos de mitigação dos contaminantes dos resíduos industriais gerados nos
processos são diversificados e para cada situação exigem a combinação de várias
operações unitárias para obtenção dos resultados que atendem aos limites legais
permitidos a “devolução do resíduo para o planeta” de forma que o processo industrial
seja limpo para o planeta.
Nas galvanoplastias, é preciso tratar resíduos líquidos formados por efluentes e soluções
concentradas dos processos destinando corretamente os resíduos sólidos gerados,
resultantes, eliminar e tratar os poluentes atmosféricos decorrentes dos lançamentos
causados por eletrólise, temperatura, reações químicas que liberam gases, processos
mecânicos que resultam pós e particulados também precisam de remoção de partículas e
destinação legal dos resíduos, além de que ruídos devem atender aos parâmetros
permitidos, bem como pisos em todos os locais onde há atividade de processo químico
devem ser impermeabilizados e possuir sistemas de contenções de derramamentos e
plano de emergência para acidentes químicos.
O funcionamento das empresas de galvanoplastia é regulado por normas técnicas e
legais, fiscalizado e autorizado por órgão estadual de meio ambiente, conselho regional de
química, ministério do trabalho, dentre outros, bem como a aquisição de muitas matérias
primas, produtos químicos, é objeto de controle de polícias federal, exército e civil.
Percebe-se que a operacionalização de uma planta galvânica produz uma quantidade de
resíduos que se constituem num grande passivo ambiental que deve ser corretamente
mitigado e destinado. Logo, a análise de um processo galvânico com foco na implantação
de um sistema de produção mais limpa, resultará sem dúvida no salvamento de recursos
naturais, e a seguir indico algumas possibilidades que resultam após a implantação do
conjunto na oportunidade do empreendimento galvanotécnico ser “operacionalizado com
sustentabilidade”. Não
é fácil fazer a contabilidade ambiental mas é essencial que ela seja parte da contabilidade
da empresa e que objetive salvar recursos naturais além dos recursos financeiros.
Para exemplificar um processo galvânico, no fluxograma 1 abaixo fornecemos uma
sequência de processo, resíduos e disposição final considerando também a geração de
resíduos e sua destinação legal.
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Fluxograma 1- Processo galvânico para produção de peça estanhada, resíduos e
destinação legal
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6- Salvando o recurso natural Água
O uso de sistemas lavadores cascatas em contra fluxo em regime de circuito fechado [20]
aos processos permite a redução significativa do uso de água da rede pública para
lavagem de peças nos estágios intermediários dos processos. Divulgo essa técnica ao
mercado de tratamento de superfície desde 2006. Posso afirmar com segurança que a
economia de água ultrapassa 98% com a instalação do sistema e atinge níveis máximos
quando o sistema está acoplado no último estágio de lavagem a um trocador de íons
seletivo que permite através de uma resina catiônica a remoção dos traços de metal
contaminante principal do processo e quando se procede a regeneração da resina, obtémse a recuperação do metal na forma de uma matéria prima que retorna ao processo. A
figura 2 ilustra o sistema que salva no mínimo 98% da água de processo.
Figura 2 – Ilustração de um sistema lavador cascata em contra fluxo ao processo
acoplado com trocador de íons e operando em regime de circuito fechado.
Com a proposição acima, necessito citar que o maior problema enfrentado quando avalio
instalações galvânicas com a intenção de propor um sistema de produção mais limpa
reside no fato de que não possuem espaço físico para ampliar suas linhas e implantar
essa técnica citada acima.
Desenvolvi uma tecnologia de produção de peças em bateladas num novo sistema de
tambor rotativo que resulta no mesmo rendimento da produção em gancheiras, e não gera
efluentes diluídos a tratar. Infelizmente ainda não encontrei espaço físico em alguma
galvanoplastia para adaptar a proposta, por requerer maior espaço físico para o layout de
produção mais limpa. O sistema se aplica a maior parte dos eletrólitos em uso.
7-Salvando os outros recursos naturais citados no item 4
A adoção e inclusão ao sistema acima proposto de camadas de cobertura formadas por
esferas de polietileno sobre a superfície do tanque de processo eletrolítico ou químico
permite a redução do uso de energia elétrica, menor consumo de matéria prima e água
pela perda por evaporação no sistema de mitigação de gases e melhoria das condições
da saúde do trabalhador.
Se no mesmo conjunto introduzirmos ao processo a tecnologia de anodos
dimensionalmente estáveis – DSA, ampliaremos o salvamento de recursos para todos 8
itens citados neste estudo para salvamento de recursos.
Ampliando ainda mais a melhoria do conjunto, o uso da tecnologia de geração de corrente
contínua pulsante de onda quadrada permitirá também salvar recursos naturais dos 8
itens acima.
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Finalmente, a implantação de um layout adequado, o estudo do rendimento de cada
processo e o melhor desenho de gancheiras e tambores rotativos conjugados à busca de
processos mais econômicos que resultem menores quantidades de resíduos em sua
operacionalização, permitem atingir na linha galvânica uma produção mais limpa.
Ocorre que a implantação de um sistema de produção mais limpa não se limita a linha
galvânica. É inerente a todo o processo produtivo, tratamento de resíduos e sua
disposição legal, bem como deve ser extensível a cadeia de consumo do produto
permitindo a avaliação de seu ciclo de vida.
8- Salvando recursos naturais no STAR da galvanoplastia
Geralmente a seleção da tecnologia para o tratamento do resíduo líquido é direcionada
aos níveis de tratamento secundário, e terciário (grande maioria dos processos).
Usualmente a seleção é de processos físico-químicos: equalização de pH, coagulação,
flotação, oxidação, redução, precipitação e filtração, com inclusão de filtro-prensa e
raramente a inclusão de secador de lodos. Os processos físico químicos usados atendem
as necessidades da legislação com rendimento superior a 95% na média.
Essa seleção ocorre quase que com unanimidade nos segmentos geradores de resíduos
líquidos contendo metais pesados, principalmente pelo menor investimento necessário
para atender a legislação e permitir a operacionalização das plantas industriais.
Dessa maneira, tenho visto nos últimos 33 anos que atuo no setor galvanotécnico
empresas que tratam seus efluentes galvânicos com custos baixos e pouca eficiência,
empresas que tratam seus efluentes com custos médios e média eficiência e empresas
que tratam seus efluentes com custos altos e eficiência alta. Em algumas situações a
empresa precisa dispor de mais recursos para descartar a água filtrada produzida no seu
STAR, pois enfrenta proibição de lançamento do filtrado em rede coletora pública em sua
região de instalação. A empresa precisa dispor de mais custo de processo para destinar
seus outros resíduos legalmente. Os resíduos sólidos resultantes quando desidratados em
filtros-prensa possuem em média 55% de água incorporada e quando filtrados por
sistemas de gravidade até 95% de água, resultando no maior custo de água residuária.
Essas operações com águas residuárias podem resultar em custos globais de tratamento
e disposição final de até R$ 850,00 por metro cúbico de água tratada num STAR de
galvanoplastia. A massa de contaminantes de um efluente galvânico e sua composição é
única e inconstante, relativa aquele instante que foi gerada e armazenada para posterior
tratamento.
Para reflexão, em média o planeta recebe diariamente uma carga superior a 26.500
toneladas
de
resíduos
tóxicos
lançados
no
meio
ambiente
conforme
www.worldometers.com. Cada um que é responsável pela produção de resíduos precisa
fazer sua parte para reduzir e eliminar esses lançamentos tóxicos no planeta.
Outra situação é que efluentes diferentes que se juntam num único reservatório a fim de
constituírem uma verdadeira “feijoada de íons” demandam mais custos globais para sua
mitigação.
A segregação das correntes de efluentes por tipo de metal e a busca de seletividade por
metais é ideal para salvar recursos naturais no STAR. Zinco, Cobre, Níquel, Cromo,
Estanho, Prata, Ouro e outros quando tratados seletivamente resultam substâncias
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químicas conhecidas que podem virar novas matérias primas por reciclagem e
reprocessamento. E com isso salvar todos os itens de recursos naturais que foram citados
anteriormente.
O uso de outras tecnologias terciárias para tratamento dos efluentes permite melhorar os
resultados quando comparados apenas aos processos físico-químicos tradicionais.
Resinas de trocas iônicas seletivas com a finalidade de capturar metais como cobre,
níquel, cobalto, ouro, etc. quando regeneradas resultam em matéria prima que pode ser
reutilizada nos processos diretamente. O rendimento dessa tecnologia em média é de
95%. A água presente nas soluções pode ser reutilizada também.
Similar as resinas de trocas iônicas o uso das tecnologias de membranas como osmose
reversa, ultrafiltração e nanofiltração também permitirá resultados interessantes no
salvamento de recursos naturais. O rendimento médio desses processos é de até 90%
para nanofiltração de até 60% para osmose reversa. Esses processos permitem
recuperação de parcelas de água em até 50%.
O uso de sistemas de destilação a vácuo, permitirá salvar recursos naturais da mesma
forma, com rendimentos de até 92%.
Sistemas eletrolíticos como eletrodiálise permitem remoção de frações de metais em
níveis de ppb dos efluentes, resultam em grande rendimento, superior a 95% e são
seletivos.
Sistemas eletrolíticos conhecidos como electrowinning são bastante utilizados
especialmente no setor de mineração, resultam em rendimento variável de acordo com o
tipo de eletrólito que é processado, uma faixa de 50 a 98%.
A eletrocoagulação flotação é ideal para tratar efluentes onde não há metais de interesse
para recuperação, como aqueles derivados do pré tratamento e efluentes contendo altas
cargas de óleos, anilinas, tintas, fosfatos, manganês, etc.
A oxidação de metais por sistemas de ozonização tem conquistado adeptos no setor
galvanotécnico e é uma das possibilidades de tratamento, especialmente para a
destruição de cianetos[21], embora os investimentos para esse fim ainda sejam proibitivos.
Uso de luz ultravioleta em tratamento de efluentes está destinado a desinfecção de
microrganismos patogênicos, em algumas situações é necessário a adoção desse sistema
em linha, com foco no reuso de água em circuito fechado.
Os processos oxidativos avançados usando reagente de Fenton tem crescente aplicação
no tratamento de efluentes galvânicos especialmente em efluentes contendo maior
quantidade de complexos cianídricos, compostos orgânicos, nitrogênio amoniacal e
nitrogênio total. Esses processos são geralmente combinados com outras técnicas e
muitas vezes o melhor rendimento é observado em etapas finais de tratamento. O
rendimento para esses processos pode chegar a 90%.
9- Durante uma das maiores crises hídricas do estado de São Paulo, no município
de Itu que se tornou cidade-símbolo da mídia nessa crise, pequenas
galvanoplastias não sofreram pela falta de água.
Duas empresas ituanas de galvanoplastia de pequeno porte, a Termogal Tratamento de
Superfícies e a JM Galvanoplastia, que instalaram sistemas de produção mais limpa em
seus processos, não deixaram de produzir por falta de água durante o período de janeiro
a dezembro de 2014.
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Na Termogal, os processos de produção mais limpa implantados desde 2004 levaram a
empresa a receber vários prêmios estaduais e nacionais pelos resultados obtidos, como já
foi divulgado amplamente em trabalhos apresentados por este autor anteriormente nas
edições do EBRATS de 2006 [22], 2009 [23] e 2012 [24]. A recuperação, reuso de água e
matéria prima em regime de circuito fechado, e a gestão ambiental garantem a
sustentabilidade da empresa que hoje tem para seu processo uma pegada de água
industrial de 0,14m3/1000 R$ (uso direto de água - média 2006-2014).
Na JM Galvanoplastia, desde 2007 foram implantados sistemas lavadores cascata em
contra fluxo ao processo na linha de cobre-níquel-cromo e atualmente estamos finalizando
as instalações de sistemas de trocas iônicas segregados. Apenas o sistema lavador
cascata em contra fluxo já permitiu redução de 95% no consumo de água nas referidas
linhas. Hoje, a empresa reusa toda a água filtrada proveniente do STAR, o que lhe
garantiu passar pelos meses da crise hídrica ituana com suas operações normais. Sua
pegada de água industrial está em 0,57m3/1000 R$ (média 2007-2014) e deverá ser
reduzida após término da implantação do projeto de produção mais limpa.
Para efeito de comparação com ambas empresas, a pegada de água industrial de uma
galvanoplastia de porte médio sem implantar sistemas de P+L foi 1,65 m3/1000 R$ (média
2007-2008), até 11 vezes maior. As duas empresas citadas tiveram a mudança de
paradigma a partir de seus proprietários, e comprovam que não importa o seu porte, mas
que é fundamental agir no sentido de proteger o planeta, dar o seu quinhão, não só tirar
dele.
10- Conclusões
Neste trabalho procurei delinear através do pensamento técnico-científico-filosófico o
sentido e o valor da vida neste planeta, procurei demonstrar ao leitor a situação que
chegamos no planeta, que estamos vivendo dias de insustentabilidade da vida, que
nossas atividades antrópicas estão comprometendo a possibilidade de continuidade da
vida nesta casa, provocamos alterações climáticas, destruímos florestas, transformamos a
superfície terrestre e a intra terrena do planeta num “enorme buraco” pelo extrativismo
desordenado de recursos naturais líquidos, gasosos, sólidos. Com as muitas atividades
antrópicas desenvolvidas nos últimos dois séculos poluímos praticamente toda a água
doce e também boa parte da água salgada existente no planeta. Nossa atmosfera já
sofreu alteração em sua composição química na maioria dos grandes centros habitados
pelo excessivo lançamento de gases de efeito estufa que produzimos.
Assim exposto, conclui-se que os recursos naturais sempre foram motivo de conflitos
entre povos e países, a ONU produz relatórios a respeito, faz menção e reforça aquilo que
é possível observar quando se tem nas mãos dados de todos os países do mundo,
entretanto, não será a ONU que irá acabar com uma prática que faz parte do conteúdo
ideológico do homo sapiens atual, pois esse poder pertence a cada ser humano desde
que inicie já uma mudança total em seu paradigma de vida no planeta.
Procurei demonstrar que o atual paradigma de produção principalmente no setor
galvanotécnico precisa ser revisto imediatamente, precisamos salvar recursos naturais
imediatamente sem postergar a ação, necessitamos fazer a contabilidade ambiental e não
deixar mais a natureza no vermelho. Possibilidades existem muitas.
É preciso deixar o homem de agir como ser dotado de “inteligência superior” que não
respeita sua “casa” e que está prestes a destruir sua própria espécie, movido por
sentimentos egoístas, vaidade, ganancia, desejo sem controle pelo poder e dominação de
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semelhantes, causando assim com seus atos e suas atividades extrativistas uma grande
destruição a sua casa e ao todo.
Há ainda esperança de salvação para a humanidade, esta depende de uma mudança de
paradigma de vida humana na face do planeta. É preciso que o homem mude sua conduta
de ter, para Ser, assim promoverá mudanças dentro de si e depois como consequência
cada um mudando-se poderá existir um novo mundo, melhor, integrado, sustentado. É a
única esperança, mudar o homem para mudar o meio, não o contrário, pois todas as
tentativas feitas até hoje de mudar o meio resultaram em mais conflitos, este nunca foi o
caminho, ao contrário resultou sempre em mais desigualdades e destruição. Meu
profundo desejo é que minhas palavras aqui gravadas despertem seu espírito
empreendedor de consciência ambientalmente correta que o permita agir com suas ações
antrópicas sustentáveis para o planeta.
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