ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE PRODUO MAIS LIMPA PL

ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE PRODUÇÃO MAIS LIMPA P+L

ECOEFICIENCIA “ Ecoeficiência se define pelo trabalho direcionado a minimizar impactos ambientais devido ao uso minimizado de matérias-primas: produzir mais com menos. ”

A WBCSD identifica sete idéias centrais: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Reduzir a quantidade de matéria em bens e serviços Reduzir a quantidade de energia em bens e serviços Reduzir a dispersão de material tóxico Aumentar a reciclagem de material Maximizar o uso de fontes renováveis Aumentar a durabilidade dos produtos Aumentar a quantidade de bens e serviços

PRODUÇÃO MAIS LIMPA – P+L “ Produção Mais Limpa é a aplicação contínua de uma estratégia integrada de prevenção ambiental a processos, produtos e serviços, para aumentar a eficiência de produção e reduzir os riscos para o ser humano e o ambiente”

PROJETO EM P+L 1. Coleta de dados 2. Reflexão 3. Opções 4. Viabilidade 5. Implantação 6. Controle

1. Coleta de dados Fluxo de massa Fluxo de energia Custos 1. Etapa mais importante 2. A mais básica 3. Consome mais tempo

Com a coleta de dados se faz uma descrição detalhada do real estado da empresa Quanto melhores os procedimentos de coleta, mais confiáveis os dados, mais fácil será a escolha da melhor opção de Produção mais Limpa a ser aplicada.

2. Reflexão Onde e porque a empresa gera resíduos?

3. Opções para solução do problema Após reflexão, várias opções de P + L podem surgir visando a redução na geração de resíduos Opções para reduzir resíduo: 1. Na fonte 2. Mudanças na organização de produção 3. Reciclagem interna ou externa

4. Viabilidade Selecionou a P + L deve-se fazer um estudo de: 1. Viabilidade econômica 2. Viabilidade técnica 3. Viabilidade ecológica

5. Aplicação P + L é aplicada

6. Controle Etapa mais desafiadora, pois a melhoria deve ser contínua , baseada: 1. No controle 2. No ajuste da aplicação 3. Estabelecimento de novas metas

Coleta de dados Responder as seguintes perguntas: 1. Quais os dados necessários? 2. Onde estão os dados necessários? 3. Quais são as fontes de informações sobre o sistema?

Deve-se determinar quais são as áreas do sistema em que os dados devem/podem ser coletados, assim pode -se definir quais são os dados necessários. Entrada Materiais Saída Emissão Produto Energia Perdas de

Ideal é considerar a empresa como um todo. Pode ser útil as vezes, apenas determinadas áreas Pode se considerar o processo A e B dentro de uma empresa e não considerar a administração e manutenção

Administração Processo A Processo B Processo C Manutenção

Determinou a área inicia a coleta. . Fluxo de massa. Fluxo de energia. Custos Dentro de um processo de produção industrial, todos os materiais e a energia podem ser monitorados em três pontos: No ponto de entrada do sistema – momento da compra 2. No ponto de saída – resíduos e emissões 3. No ponto de uso – o produto é fabricado 1.

Depois de coletar os dados, deve-se responder as seguintes questões: 1. 2. 3. 4. 5. Qual a quantidade de matéria prima, materiais e energia usada neste determinado processo? Qual a quantia de resíduo e emissão? De qual parte do processo vêm os resíduos e emissões? Quais os resíduos são tóxicos e devem ser controlados? Porque devem ser controlados? Qual a parte da matéria prima que se torna resíduo?

6. Qual a parte da matéria prima ou dos materiais utilizados se perde na forma de emissões voláteis? 7. Quais são os custos para descartar os resíduos e a perda de matéria prima?

Balanço de Massa e Energia 1. Auxilia o engenheiro a conhecer um processo 2. Identifica os fluxos de materiais e energia que atravessam o processo 3. Estabelece os principais locais de geração de resíduo ou desperdício de energia

Princípio da conservação da massa e da energia “ Se não houver um acúmulo/armazenamento, o que entra em um processo deve sair” Balanço de energia e de massa são muito importantes para uma indústria.

Controle de Transformação Fase de um novo processo Melhoria de uma unidade piloto Controle de produção contínua

EMPRESA- PROCESSO – OPERAÇÃO UNITÁRIA Materiais Armazenados Matéria Primas Total de produtos + Energia Total de resíduos Energia Armazenada Total de energia incorporada nos produtos Total de energia que sai com os resíduos Total de energia perdida para as vizinhanças

MATÉRIA PRIMA – (massa) ∑M MP = ∑ Mmp 1 + ∑Mmp 2 + ∑Mmp 3 ENERGIA ∑E MP = ∑ Emp 1 + ∑MEp 2 + ∑Emp 3

MATERIAIS ARMAZENADOS ∑M ar = ∑ M ar 1 + ∑M ar 2 + ∑M ar 3 ENERGIA ARMAZENADA ∑E ar = ∑ E ar 1 + ∑E ar 2 + ∑E ar 3

TOTAL DE PRODUTOS ∑M P = ∑ M P 1 + ∑M P 2 + ∑M P 3 TOTAL DE RESÍDUOS ∑M r = ∑ M r 1 + ∑M r 2 + ∑M r 3 TOTAL DE ENERGIA INCORPORADA NO PRODUTO ∑E P = ∑EP 1 + ∑E P 2 + ∑E P 3 TOTAL DE ENERGIA QUE SAI COM OS RESÍDUOS ∑Er = ∑ E r 1 + ∑E r 2 + ∑E r 3 TOTAL DE ENERGIA PERDIDA PARA AS VIZINHANÇAS ∑E L = ∑ E L 1 + ∑E L 2 + ∑E L 3

MASSA DE SAÍDA MASSA DE ENTRADA MASSA ARMAZENA DA

PRODUTO RESÍDUO MATERIAIS ARMAZENADOS MATÉRIAS PRIMAS

Pode ocorrer: A quantidade de matéria prima que entra na planta (industria ou processo) não for igual a que sai na forma de produtos ou resíduos- algo está errado. A diferença pode ser devida alguma perda não observada no processo de produção Então o balanço de massa deve ser reescrito:

Matéria primas = produtos + resíduos+ materiais armazenados + perdas

ENERGIA SAÍDA ENERGIA ARMAZENADA PERDAS ENERGIA DE ENTRADA

Observação Balanços de energia são mais complicados que balanço de massa: ü A energia se transforma ao longo dos processos de produção. Ex: Energia elétrica se converte em energia mecânica, que se transforma em calor. O balanço de todas elas deve fechar.

Importância de um balanço de massa Fornecer visão geral dos materiais utilizados na empresa Identificar os pontos de origem, quantidades e causas dos resíduos Criar uma base para avaliar e propor melhorias futuras Definir estratégias para ações futuras

Efetuando uma análise de fluxo de materiais Definir objetivos e variáveis Limitação do espaço de análise Limitação do tempo de análise Representação gráfica do fluxo qualitativa Representação gráfica do fluxo quantitativa Interpretação e conclusão

Processo de pintura de uma bicicleta

1º Passo Verificar as variáveis a considerar: PINTURA - TINTA - OS SOLVENTES - VÁRIOS MATERIAIS AUXILIARES

2º Passo Limite do espaço - Câmara de pintura e secagem 3º Passo Limite de tempo - Um ano por exemplo

4º Passo Representação gráfica dos fluxos ETAPAS 1. PRÉ-TRATAMENTO 2. APLICAÇÃO DO PRIMER 3. PINTURA 4. SECAGEM

Equipamentos necessários para esta operação de pintura EQUIPAMENTOS 1. GERADOR DE VAPOR 2. FILTRO DE EXAUSTÃO 3. REVOLVER PARA PINTURA 4. EQUIPAMENTOS PARA LIMPEZA

Após a identificação dos componentes do processo, pode-se representar : - Cada etapa da operação com retângulos - Fluxos de materiais através de setas. Atenção: O princípio da conservação de massa deve ser observado em cada etapa.

Filtro, ar, tinta, thinner, fita crepe FILTRO Ar, thinner Ar, tinta, thinner PRÉTRATAMENTO VAPOR Água e desengraxante PRIMER PINTURA SECAGEM LIMPEZA Thinner usado Thinner

Conheço o caminho da massa (matéria) através de um processo, posso atribuir valores numéricos a cada fluxo. Como? 1. Obtidos em notas de compra 2. Obtidos em controles de estoque

E 2 E 3 E 4 PRÉE TRATAMENTO E 6 E 5 FILTRO PRIMER PINTURA 1 E 7 E 8 S 2 S 3 S 4 VAPOR SECAGEM LIMPEZA S 5 S 6 E 9

DESCRIÇÃO UN QUANT E 1 Peça sem pintura kg 20. 400 S 1 Peça Pintada Kg 20. 800 E 2, E 3 Tinta + Solvente Kg 4. 000 S 2, S 3 Ar + tinta+ thinner m 3 101. 000. 00 0 E 4 Fita Crepe rolos 1. 200 S 4 Filtro usado Kg 270 E 5 Ar m 3 101. 000 S 5 Desengraxan- Kg te usado 50. 400 E 6 Filtro de ar Kg 100 S 6 Solvente usado 1. 400 E 7 Água m 3 49. 500 E 8 Detergente L 60 E 9 Thinner Kg 2000 m 3

5º Passo Interpretação dos resultados. Identificação dos pontos de geração de resíduos e emissões 2. Estabelecer relações entre a quantidade de resíduo gerado e de produto 3. Calcular a eficiência do processo 1.

Cálculo da eficiência do processo. Exemplo: Cálculo da pintura η = massa seca aplicada / massa de tinta na entrada η = (20. 800 – 20. 400) / 4. 000 η = 0, 10 ou 10%

Conclusão: 1. 2. 3. 4. 5. 6. A eficiência está dentro do fabricante de tinta ( 10 a 20%) Há possibilidade de aumentar a eficiência O desengraxe das peças é um ponto fraco do processo Treinamento aos funcionários que fazem o desengraxe Diminui-se o gasto de tinta; evita que peças com defeito na pintura vá para a limpeza Sem não vai para limpeza, reduz o consumo de thinner

7. Com melhoria no processo de desengraxe aumentou a eficiência para 14% Interpretar um balanço de massa significa retraçar os caminhos dos materiais na empresa estabelecendo: - Eficiência (produto/matéria prima/resíduo) - Desempenho (η obtido/η fabricante)

Posso melhorar a pintura da bicicleta também de outras maneiras: 1. Boas práticas de produção. Treinamento de pessoal. Respeitar as fórmulas das matérias primas. Usar todo conteúdo da embalagem. Cuidados com vazamento 2. Substituir matéria prima. Uso de tinta a base de água

3. Modificação no processo. Automação em algumas etapas 4. Reciclagem interna. O reuso da água utilizada no desengraxe