Análise do potencial impacte de efluentes de indústrias de cerâmica e vidro na saúde humana

O objectivo deste estudo consistiu na investigação da existência de um potencial risco para a saúde humana, associado ao impacte ambiental dos efluentes líquidos de indústrias cerâmicas e de vidro, nas águas superficais e subterrâneas, respectivamente. Este trabalho foi desenvolvido sobre um caso de estudo: na localidade de Casal da Areia, localizada no concelho de Alcobaça, onde existia um conhecimento prévio da ocorrência de descargas e consequente degradação da qualidade da água. O estudo foi realizado em duas zonas da localidade. A primeira situada próxima da fábrica de vidro e a segunda zona próxima da zona industrial, onde se localizam as indústrias de cerâmica. Nestas duas áreas de estudo foram inventariados um total de três pontos de água com vista a analisar as alterações químicas em relação a concentrações de referência. Os dados foram recolhidos numa campanha de monitorização com 2 fases: a 1ª no mês de Abril e a 2ª no mês de Junho de 2007. Os parâmetros analisados foram o pH, sólidos suspensos totais, oxigénio dissolvido, carência bioquímica de oxigénio, oxidabilidade, fósforo total, ortofosfatos, metais (Al, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Si, Ti, V e Zn) e aniões (F-, Cl-, Br-, NO3 -, PO4 2- e SO4 2-). Constatou-se a existência de degradação química da água subterrânea, possivelmente relacionada com descargas provenientes da fábrica de vidro e cristal. Os dados relativos à água superficial não permitiram relacionar a degradação química verificada com a presença de efluentes da indústria cerâmica, dadas as características heterogéneas apresentadas por este efluente. As águas analisadas apresentaram, contudo, valores elevados de alguns parâmetros teoricamente presentes em efluentes cerâmicos. Na água subterrânea foram identificados alguns elementos que podem constituir potencial risco para a saúde humana e ecossistemas, como o potássio, alumínio, manganês, níquel, chumbo e zinco, fluoretos e sulfatos. No caso da água superficial, esta não terá constituido um perigo para a saúde já que não era utilizada para consumo humano e apenas os parâmetros cloretos e alumínio excediam o V.M.R. imposto para águas de rega.

Caracterização de impactos ambientais de indústrias de cerâmica vermelha do estado do Rio Grande do Sul

Os impactos ambientais ligados à construção civil têm despertado interesse de vários pesquisadores. Entre estes impactos estão os diretamente relacionados à produção de materiais de construção. No Brasil, existem poucos estudos que avaliam estes impactos. Esses estudos são fundamentais para a definição de requisitos que permitam aos principais atores do setor optarem por materiais baseados tanto no desempenho técnico, como também no desempenho ambiental. O objetivo desta pesquisa é caracterizar os principais impactos envolvidos na produção de tijolos, blocos e telhas cerâmicas no estado do Rio Grande do Sul, visando apontar iniciativas ambientais adotadas e melhorias a serem incorporadas. Para se atingir o objetivo, um grupo de 8 indústrias de pequeno, médio e grande porte foram selecionadas para comporem o múltiplo estudo de caso. Os dados foram obtidos através de aplicação de entrevistas realizadas junto às indústrias. Os principais impactos analisados dizem respeito à: matéria-prima, fontes energéticas, geração de resíduos, emissões de CO2, ambiente de trabalho e produto acabado. Através da pesquisa verificou-se que as indústrias possuem iniciativas de baixo impacto ambiental, como o uso de fontes renováveis de energia e resíduos de outras indústrias incorporados a sua matéria-prima. Observa-se a necessidade de diminuir perdas no processo de produção, que são elevadas, bem como melhorar as condições de trabalho e organização do processo.

Estudo do potencial de utilização do resíduo da extração de esmeraldas na fabricação de cerâmica de revestimento

Companies involved in emerald mining and treatment represent an important area of industrial development in Brazil, with significative contribution to the worldwide production of such mineral. As a result, large volumes of emerald waste are constantly generated and abandoned in the environment, negatively contributing to its preservation. By the other side the interest of the use of mining waste as additive in ceramic products has been growing from researchers in recent years. The ceramic industry is constantly seeking to the marked amplification for the sector and perfecting the quality of the products and to increase the variety of applications. The technology of obtaining of ceramic tiles that uses mining residues assists market niches little explored. In this scenario, the objective of the present study was to characterize the residue generated from emerald mining as well as to assess its potential use as raw material for the production of ceramic tiles. Ceramic mixtures were prepared from raw materials characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, particle size analysis and thermal analysis. Five compositions were prepared using emerald residue contents of 0%, 10%, 20%, 30% and 40%. Samples were uniaxially pressed, fired at 1000, 1100 and 1200ºC and characterized aiming at establishing their mineralogical composition, water absorption, apparent porosity, specific mass, linear retraction and modulus of rupture. The results shows that the emerald residue, basically consisted of 73% of (SiO2 + Al2O3) and 17,77% of (MgO + Na2O+ K2O) (that facilitates sintering), can be added to the ceramic tile materials with no detrimental effect on the properties of the sintered products

Incorporação de lodo de esgoto na massa cerâmica para fabricação de tijolos maciços: uma alternativa para a disposição final de resíduo

The disposal of sewage sludge is a growing problem face up to management of sanitary sevices. Otherwise, because its making process characteristic, the Ceramic Industry can tolerate the presence of this wastes as raw material. This study has as object to confirm the use of the sewage sluge in the Ceramic Industry like a sustentable alternative for its disposal. Futhermore, this study quests to evaluate the maximum proportion for incorporation of sludge wich result in technically and enviromentally suitable bricks. For found this proportion, the research consisted of (1) making of bricks in full scale, adde up 0%, 5%,10%, 15%, 20%, 25%,30%, 35% e 40% sludge, with size 220x105x45 mm, hand-molded by rammer and baked by industrial kiln; and (2) tecnical and enviromental evaluation of this bricks, according to Brazilian norms. The raw material uses were two distinct clays come from Goianinha/RN and sewage comes from a septic system tank and pumped into tank vehicle, of Natal/RN. The technical evaluation allowed to conclude the addiotion of the sludge brings about signifcant lost of mass and the water absorption grew up according to increase of sludge: every sludge-amended clay bricks absorved more water than control group. Thus, the compressive strength was signicantly decreased because the increase of sludge: bricks with 5% sludge added lost 45% of strength achieved at control group; the bricks made with 10 and 20% lost almost 70% of bigger strength. With up to 25% sludge added to the bricks, the streght decreased over 90%. Concerning heavy metal leaching, the two maximum proportion wich have tecnical approval, it means bricks sludge added with 15 and 20%, can say there is no risk of enviromental contamination using those bricks. This way, in this work context, it can to conclude the maximum proportion atends the technical and enviromental criterion is 20%

Análise da adição de resíduo oriundo do tratamento de esgotos em massa cerâmica utilizada para fabricação de telhas

Sludge of Wastewater Treatment Plants (WTPs) disposal is a problem for any municipality, for this reason the amount of sludge production is now a key issue in selecting treatment methods. It is necessary to investigate new applications for this waste type, due to the restrictions imposed by the environmental organs. The raw materials used in the Red Ceramic, are generally very heterogeneous, for this reason, such materials can tolerate the presence of different types of wastes. In Rio Grande do Norte, the roof tiles production corresponds to 60,61% from the total of ceramic units produced. Due to the importance of the ceramic industry of roof tiles for the state, allied to the environmental problem of the sludge disposal, this work had for objective to verify the possibility of the incorporation of sewage sludge in ceramic body used for production of roof tiles. In the research, sludge originating from drying beds of WTP of the Central Campus from UFRN and clays originating from a ceramic industry from Goianinha/RN were used. The raw materials were characterized by techniques of: analysis of particles distribution by diffraction to laser; real density; consistence limits; chemical analysis by X-ray fluorescence; mineralogical analysis by X-ray diffraction; organic matter; and solids content. Five batches of roof tiles were manufactured in the approximate dosages of 2%, 4%, 6%, 8% and 10%. To evaluate the properties of each final product, tests of water absorption, impermeability, bending strength, leachability and solubility were accomplished. The roof tiles manufactured with sludge presented characteristics similar to the roof tiles without sludge in relation to the environmental risk. The results showed that it is possible to use approximately up to 4% of sludge in ceramic bodies for production of roof tiles. However, it is observed that the high amount of organic matter (71%) present in the sludge is shown as factor that limits the sludge incorporation in ceramic bodies, worsening the quality of the roof tiles. It is necessary the use of mixtures of different raw materials under point of view of the granulometry and of the other chemical and mineralogical properties for the obtaining of a satisfactory mass to the production of ceramic roof tiles

Estudo da incorporação de cinza e chamote gerado pela cerâmica vermelha ao próprio processo industrial

The ceramics industry generates waste at various stages of that process, defective products, waste from burning solid fuels, among others. This waste is dumped in landfills, garbage dumps or directly on roads, which has a negative environmental impact. This paper presents a study to incorporate the waste of algaroba wood and chamote (scrap pieces of ceramic already sintered), in to the ceramic material for making sealing blocks. The methodological procedures consist in the characterization of chemical and mineralogical residues, raw materials, and physical-mechanical of the formulations of mixes with clay, silt and waste. By pressing test pieces were produced using a pressure of 200 kgf/cm², varying compositions in the range of 0%, 5%, 10% and 15% by weight of residue. The sintering was performed in a muffle furnace, with the temperature levels of 850 ° C, 900 ° C, 950 ° C, 1000 ° C and 1050 ° C. The evaluated physical and mechanical properties were: Water Absorption, Linear Shrinkage Burning, Apparent Porosity, Apparent Density and Mechanical Resistance to Flexion. Analysis was carried out by Scanning Electron Microscopy on fracture surfaces of the specimens. Evaluation of linear shrinkage property drying and firing , water absorption and mechanical resistance to compression of the sealing blocks 5% wood ash residue, sintered at 900 °C hold temperature in the laboratory the products manufactured on an industrial scale. The main results, it was found on the viability of using the residues of algaroba wood and to confer refractory properties of the ceramic product. The main results, it was concluded feasibility of using the ash residues algaroba wood to impart refractory properties to the ceramic product and the residue of chamote, being derived from the own ceramic product not interfere with the properties, when used in a percentage of up to 5%.Since the residue of chamote being derived from the ceramic product itself had no effect on the properties. Studies in the laboratory have shown that the incorporation of up to 5% of these residues may be adopted as an alternative technology to reduce the environmental impact caused by the industrial sector, without compromising the final properties of the material, since the results on an industrial scale showed absorption values 11.66 and 11.74 of water and waste products respectively, within the parameters of NBR - 15,270, since the mechanical strength was 1.25 MPa and 0.94 MPa respectively for products with and without residue, lower than the minimum required by the technical standard that is 1.5 MPa.

Estudo da incorporação de cinza e chamote gerado pela cerâmica vermelha ao próprio processo industrial

The ceramics industry generates waste at various stages of that process, defective products, waste from burning solid fuels, among others. This waste is dumped in landfills, garbage dumps or directly on roads, which has a negative environmental impact. This paper presents a study to incorporate the waste of algaroba wood and chamote (scrap pieces of ceramic already sintered), in to the ceramic material for making sealing blocks. The methodological procedures consist in the characterization of chemical and mineralogical residues, raw materials, and physical-mechanical of the formulations of mixes with clay, silt and waste. By pressing test pieces were produced using a pressure of 200 kgf/cm², varying compositions in the range of 0%, 5%, 10% and 15% by weight of residue. The sintering was performed in a muffle furnace, with the temperature levels of 850 ° C, 900 ° C, 950 ° C, 1000 ° C and 1050 ° C. The evaluated physical and mechanical properties were: Water Absorption, Linear Shrinkage Burning, Apparent Porosity, Apparent Density and Mechanical Resistance to Flexion. Analysis was carried out by Scanning Electron Microscopy on fracture surfaces of the specimens. Evaluation of linear shrinkage property drying and firing , water absorption and mechanical resistance to compression of the sealing blocks 5% wood ash residue, sintered at 900 °C hold temperature in the laboratory the products manufactured on an industrial scale. The main results, it was found on the viability of using the residues of algaroba wood and to confer refractory properties of the ceramic product. The main results, it was concluded feasibility of using the ash residues algaroba wood to impart refractory properties to the ceramic product and the residue of chamote, being derived from the own ceramic product not interfere with the properties, when used in a percentage of up to 5%.Since the residue of chamote being derived from the ceramic product itself had no effect on the properties. Studies in the laboratory have shown that the incorporation of up to 5% of these residues may be adopted as an alternative technology to reduce the environmental impact caused by the industrial sector, without compromising the final properties of the material, since the results on an industrial scale showed absorption values 11.66 and 11.74 of water and waste products respectively, within the parameters of NBR - 15,270, since the mechanical strength was 1.25 MPa and 0.94 MPa respectively for products with and without residue, lower than the minimum required by the technical standard that is 1.5 MPa.

Contributo para a avaliação do desempenho ambiental de telha cerâmica através da aplicação da pegada ambiental do produto

O presente projeto tem como objetivo principal a aplicação da metodologia da pegada ambiental do produto (PAP) no sector da indústria cerâmica, nomeadamente, para o caso de estudo da telha, permitindo a aferição e comunicação do desempenho ambiental ao longo do ciclo de vida da telha Advance Lusa na tonalidade vermelho natural. Com este intuito procedeu-se à avaliação do ciclo de vida (ACV) dos impactos ambientais gerados pela sua produção, desde a extração de matérias-primas até à fase de distribuição, ou seja, com base numa análise ‘cradle-to-gate’. A implementação da metodologia requer o cálculo dos potenciais impactos ambientais tendo em conta as etapas relevantes no contexto dos limites definidos para o sistema em estudo. O método de avaliação de impactos utilizado é o método ILCD Midpoint + através da utilização do software SimaPro e com recurso às respetivas bibliotecas de bases de dados. A avaliação do perfil de utilização dos recursos e emissões possibilita assim aferir o desempenho ambiental da telha em estudo através da identificação de pontos críticos do sistema considerado. Os resultados indicam que os impactos ambientais se devem, principalmente, à utilização de gás natural na etapa de cozedura e, que a fase de produção e/ou fabrico de telha é a que salienta maiores preocupações do ponto vista ambiental, pelo que deverão ser definidas estratégias com o propósito de verificar a aplicabilidade das melhores técnicas disponíveis (MTDs) e de técnicas emergentes, contribuindo assim, para a procura da sustentabilidade dos processos integrantes do presente estudo.

Análise crítica do consumo de energia na indústria de faiança

Com este trabalho pretende-se analisar o consumo de energia na indústria de faiança e identificar medidas de poupança energética. Em 2014, o consumo específico foi de 191 kgep/t e a intensidade carbónica 2,15 tCO2e/t, tendo havido uma redução de, respectivamente, 50,2% e 1,3%, comparativamente a 2010. O consumo total correspondeu a 1108 tep, sendo 66% relativo ao consumo de gás natural. Foi utilizado um analisador de energia eléctrica nos principais equipamentos consumidores, e na desagregação de consumos térmicos, efectuaram-se leituras no contador geral de gás natural e foram utilizados dados das auditorias ambiental e energética. O processo de cozedura é responsável por 58% do consumo térmico da instalação, seguido da pintura com 24%. A conformação é o sector com maior consumo de energia eléctrica, correspondendo a 23% do consumo total. As perdas térmicas pelos gases de exaustão dos equipamentos de combustão e pela envolvente do forno, considerando os mecanismos de convecção natural e radiação, correspondem a cerca de 6% do consumo térmico total, sendo necessário tomar medidas a nível do isolamento térmico e da redução do excesso de ar. A instalação de variadores de velocidade nos ventiladores do ar de combustão do forno poderia resultar em poupanças significativas, em particular, no consumo de gás natural – redução de 4 tep/ano e cerca de 2500€/ano– tendo um tempo de retorno do investimento inferior a 1 ano. Deverá ser, no entanto, garantida a alimentação de ar combustão a todos os queimadores, bem como, a combustão completa do gás natural. O funcionamento contínuo do forno poderia resultar no aumento da sua eficiência energética, com redução de custos de operação e manutenção, sendo necessário avaliar os custos adicionais de stock e de mão de obra. Verificou-se que as medidas relacionadas com a monitorização de consumos, eliminação de fugas de ar comprimido e a instalação de variadores de velocidade nos ventiladores do ar de combustão do forno poderiam resultar em reduções de consumo de 26 tep e de emissões de 66tCO2e, num total de quase 14 000€.

Optimização energética da olaria de uma cerâmica

Na indústria cerâmica o consumo de energia é elevado, fazendo com que este custo represente uma parte significativa dos custos totais de produção das peças. De forma a diminuir esta dependência, a energia deve ser gerida de forma contínua e eficazmente. O presente trabalho consistiu na análise da situação energética e na elaboração de propostas de optimização da etapa de conformação que ocorre na Olaria número quatro da Fábrica Cerâmica de Valadares, S.A. Determinou-se o rendimento efectivo da Olaria, tendo-se obtido um valor de 24,7%. As perdas térmicas ocorrem na Olaria, a nível da envolvente, da ventilação, da exaustão de gases e da inércia térmica, representando, respectivamente, 18122 MJ, 50222 MJ, 39228 MJ e 4338 MJ por semana de trabalho. Numa última fase sugeriram-se algumas medidas de optimização energética. A primeira medida visa uma melhoria na manutenção dos geradores, um aumento na gama de temperaturas de funcionamento dos geradores e uma minimização dos tempos de abertura dos portões. Na segunda medida propõe-se a diminuição da percentagem de excesso de ar para 10%, equivalendo a uma poupança de 8839 €/ano. Na terceira medida avaliou-se a possibilidade da aplicação de um permutador de calor de modo a aproveitar os gases de combustão. Esta permitiria uma poupança de 119 €/ano, no entanto, devido ao elevado tempo de retorno do investimento (12,6 anos) considerou-se que esta medida não era viável. A quarta proposta relaciona-se com a optimização da ventilação da Olaria por aumento do ciclo de renovação de ar para 5 h, promovendo uma poupança de 8583 € anuais. Como última sugestão de optimização, aconselhou-se a diminuição do volume da olaria em 6935 m3. Com esta proposta é possível obter uma poupança de 4993 €/ano. Esta medida envolve um investimento de 12000 €, sendo o tempo de retorno do investimento de 2,4 anos. Das cinco propostas estudadas concluiu-se que quatro são viáveis permitindo uma melhoria do funcionamento da Olaria e uma poupança significativa na factura energética.

Argamassas de cal aérea com resíduos de cerâmica. Influência da granulometria dos resíduos

PATORREB 2012 – 4º Encontro sobre Patologia e Reabilitação de Edifícios, Santiago de Compostela,12-14 Abril 2012

Argamassas de cal aérea com resíduos de cerâmica

4º Congresso de Argamassas de Construção da APFAC. Coimbra, U.Coimbra, APFAC/ITeCons, 29-30 Março 2012

Incorporação de resíduos de cerâmica em argamassas de cal para reabilitação - resultados preliminares de projeto

Argamassas 2014 - I Simpósio de Argamassas e Soluções Térmicas de Revestimento, 5-6 Junho, ITeCons, Universidade de Coimbra

Incorporação de resíduos de cerâmica em argamassas de cal aérea

Sabe-se que aproximadamente 30% do material produzido pela indústria cerâmica é considerado desperdício e, frequentemente, depositado em aterro, com o impacto ambiental negativo que acarreta. Esta tem sido uma das grandes motivações para a crescente investigação que tem sido levada a cabo a fim de obter soluções viáveis para a sua reintrodução no processo produtivo. A viabilidade do uso de resíduos de material cerâmico tem vindo a ser avaliada, principalmente, na incorporação em betões ou em argamassas com base em cimento. Na antiguidade e na ausência de pozolanas naturais, eram frequentemente utilizados resíduos cerâmicos moídos, atuando como pozolanas artificiais e conferindo algumas características hidráulicas e de durabilidade às argamassas de cal aérea. Temse efetivamente constatado que alguns pós resultantes de desperdícios de cerâmica de barro vermelho, nomeadamente os que foram sujeitos a tratamento térmico a temperaturas inferiores a 900°C e moídos em granulometria fina, podem funcionar como pozolanas artificiais em argamassas. A introdução de resíduos de cerâmica em granulometria mais grossa nas argamassas, como agregado, pode também revelarse vantajoso, na medida em que permite substituir parcialmente a areia normalmente utilizada. Assim sendo, o recurso aos resíduos de cerâmica pode ser muito vantajoso em três vertentes principais: a redução de resíduos a depositar em aterro, a redução da extração de rochas para serem utilizadas na produção de ligantes e de areias e a produção de argamassas com comportamentos melhorados. Com o objetivo de analisar a viabilidade da introdução de resíduos de cerâmica em argamassas, que se pretendem sejam, essencialmente, adequadas como argamassas de substituição, tem vindo a ser desenvolvida investigação na Universidade de Coimbra em colaboração com a Universidade Nova de Lisboa. O trabalho que se apresenta neste artigo é uma pequena parte dessa investigação. Toda esta investigação tem tido o apoio de um projeto de investigação financiado pela FCT.

ESTUDO DO PERFIL TÉRMICO DE FORNOS DO TIPO "CAIPIRA" UTILIZADOS PELO SETOR DE CERÂMICA VERMELHA EM PARELHAS NA REGIÃO DO SERIDÓ, RN1

RESUMO Este trabalho teve como objetivo caracterizar o perfil térmico de fornos tipo "caipira" utilizados pelo setor de cerâmica vermelha em Parelhas, na região do Seridó, RN, visando propor intervenções estruturais que possam colaborar para aumentar a produtividade e qualidade dos produtos, otimizar o consumo de madeira e mitigar as perdas durante o processo de queima. O trabalho foi desenvolvido na Cerâmica Esperança, na cidade de Parelhas, RN. Foram realizados quatro tratamentos com três repetições, sendo a argila o parâmetro utilizado como referência para distinguir os tratamentos. Foram monitorados a quantidade da lenha, a qualidade da telha e o tempo de cada queima. Foram aferidas temperaturas em 15 pontos marcados na superfície da carga enfornada, em intervalos de 30 min a partir do pré-aquecimento até o final da queima, utilizando um pirômetro de mira a laser. Os resultados indicaram que a madeira utilizada como lenha apresentou densidade sem diferença significativa entre os tratamentos, umidade dentro dos padrões permitidos e consumo heterogêneo, enquanto a argila teve pouca retração linear quando submetida ao fogo e o forno, perfil térmico heterogêneo. O parâmetro do fio, que é utilizado como referência para o controle da queima, foi significativo, embora com oscilações diferenciadas, razão por que não deve ser o único critério para finalização do processo de queimas. A parte central do forno foi a área que atingiu maiores temperaturas de maneira homogênea, com maior concentração de produtos de primeira qualidade; a curva de temperatura ideal foi do tratamento 1, com uma média de 18,66% de produto de primeira qualidade, com temperatura de 100 °C a 400 °C.