Baixe Relatório sobre o Processo de Produção de Vidro: Etapas, Materiais e Água e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Materiais, somente na Docsity!
PHA - Engenharia e Meio Ambiente - Relatório 01 - 25/04/
Grupo 07
Bruno de Barros Feitosa 9833301 Daniel Kenji Saito 9833405 João Pedro de Souza Cortez 9833447 Victor Figueiredo Soares 9833322
Relatório 01 - Água na Indústria (Vidro)
Produção do Vidro
- A moldagem aborda os processos citados no texto. Figura 1.: Fluxograma representando a atividade da indústria do vidro.
Há milhares de anos o homem vem se especializando no aprimoramento de materiais e aperfeiçoando suas técnicas de produção. Contudo, o processo produtivo dos vidros pode ser simplificado em três etapas simples que podem ser observadas na figura 1: Fusão, moldagem e resfriamento (ou têmpera). A primeira fase do processo é simplesmente o aquecimento das matérias primas à uma temperatura aproximada de 1600°C para mistura-los e possibilitar a moldagem. Esta, por sua vez, consiste na manipulação do material para dar a forma do produto final. O resfriamento da peça é
um processo meticuloso que dá a ela suas propriedades mecânicas, de resistência a impactos e formação e propagação de trincas de acordo com a velocidade e a temperatura dessa etapa. A escolha da matéria prima, isto é, aquilo que será adicionado além daquelas que constituem a “base” de um vidro, varia de acordo com o produto final desejado. Desse modo, pode-se adicionar outros elementos à composição original com o objetivo de se alterar propriedades do vidro, como por exemplo propriedades óticas, mecânicas, etc. A matéria prima é então misturada em um misturador e levada aos fornos. A fusão do vidro ocorre em uma faixa entre 1600°C a 1800°C. Dependendo do processo de fabricação, o material pode ser retirado do forno antes de fundir (tornar-se fluido). A moldagem define o formato final do produto, sendo essa etapa a que definirá as demais durante a produção. Os processos de moldagem podem ser o sopro, o recozimento (que aborda diferentes métodos) e também processos artesanais:
- Sopro: consiste na injeção de ar dentro de uma “gota” de vidro fundido, forçando-o contra um molde. Pode ser feito em escala industrial (por meio de maquinário - exemplo: produção de garrafas, como ilustrado pela figura 2) ou artesanal;
- Recozimento: pode dar origem à chapas planas que podem ser laminadas (receber outras camadas de vidro e polímeros) ou temperadas (recebem um tratamento térmico);
- Artesanais: consiste na moldagem do vidro de maneira manual, resultando em formas complexas e difíceis de serem produzidas por moldes;
Figura 2.: Garrafas produzidas por sopro. Retirada de Indústria Hoje (http://www.industriahoje.com.br/como-e-fabricado-o-vidro)
Água na Indústria do Vidro
Assim como em diversos ramos da indústria, a água é um recurso importante
para a produção de vidro, sendo utilizada nas etapas de lapidação, perfuração, lavagem e resfriamento dos vidros, além do uso doméstico. Esta água é, tradicionalmente, proveniente da companhia local de tratamento de água, como a SABESP. A vasta quantidade de água necessária para realizar todas as operações de uma fábrica de vidros, no entanto, torna o suprimento de água fornecido pelas companhias de tratamento por muitas vezes insuficiente, obrigando a indústria do vidro a buscar fontes alternativas. Conformação de chapas de vidro: Após o vidro fundido sair do forno, ele passa pelo processo de conformação. O vidro escoa entre dois cilindros laminadores e depois passa por uma série de roletes. Tanto os roletes quanto os cilindros laminadores são resfriados com água durante o processo para evitar o aquecimento excessivo. Lapidação e polimento: Durante o processo de lapidação são utilizados rebolos diamantados para desgastar o vidro, dando o formato desejado à peça. No polimento, um material abrasivo também é utilizado para desgastar a peça. A água é utilizada nesses processos para resfriar o material abrasivo e diminuir o atrito com a peça. Após esse processo essa água ficará com resíduos de pó de vidro, deixando-a esbranquiçada. Essa água é reutilizada diversas vezes até atingir o seu limite de saturação. Quando isso ocorre, muitas vezes é dada uma destinação inadequada à esta água, que é jogada diretamente na rede coletora ou no solo sem nenhum tipo de tratamento. Porém essa água pode passar pelo processo de decantação. Esse processo não garante a remoção total de resíduos, porém a água pode ser reutilizada pela empresa na lapidação ou no polimento, economizando água e dinheiro, já que a longo prazo a economia de água cobre o custo do seu tratamento, como no exemplo da companhia Pilkington Brasil Ltda., citado a seguir. Devido às altas temperaturas, parte da água utilizada é perdida por evaporação durante os processos de resfriamento. O restante da água, contaminada por partículas de vidro, lubrificantes e óleos utilizados no processo é descartado podendo então ser ser submetida a um processo de purificação, para possivelmente ser reusada, ou despejada diretamente na rede de esgoto, trazendo riscos ambientais. Para tornar a reduzir a disposição de resíduos e aumentar a economia de água, as empresas podem optar por investir no desenvolvimento de tecnologia, como a instalação de sistemas para coleta de água da chuva. A construção de uma ERA (Estação de Reúso de Água) é outra alternativa, permitindo o tratamento e reutilização da água em mais de um ponto da cadeia produtiva. O tratamento da água, no entanto, deve ser feito com qualidade, pois o uso de água com resíduos (químicos ou físicos)
pode manchar e arranhar os produtos. A instalação de medidores e uma fiscalização rigorosa da quantidade de água utilizada pelos equipamentos da fábrica é uma forma de reduzir desperdícios e detectar rapidamente possíveis vazamentos. Como dito anteriormente, um exemplo de bom aproveitamento de recursos hídricos na indústria do vidro é o caso da companhia Pilkington Brasil Ltda.. Segundo relatórios da CETESB, o suprimento de água fornecido pela SABESP era insuficiente para atender as necessidades da empresa, que chegava a 350m³/dia, levando-a a ter que contratar o serviço de caminhões pipa. Para contornar os custos elevados de tal operação a Pilkington decidiu investir na construção de um sistema para utilização de água da chuva e de uma ERA. Este investimento não apenas proporcionou uma economia de 95% na água gasta pela empresa e uma melhora na qualidade do efluente industrial, mas também trouxe grandes benefícios econômicos, cobrindo o próprio custo em 10 meses. Na época, a empresa reduziu seus gastos em 13.000 m³/mês de água, reduzindo seus gastos em R$ 35.000,00/mês.
Conclusão
Com base no que foi dito anteriormente, é possível concluir que a melhor forma
para tentar aumentar a eficiência do uso da água na indústria do vidro é tentar reutilizá-la ao máximo na mesma ou em outra etapa do processo. Muitas vezes a água residual das etapas de fabricação contém impurezas, como pó de vidro, ou está a uma temperatura muito elevada, o que impossibilita o descarte direto na rede de esgoto. As empresas podem utilizar métodos de tratamento de água como a decantação se houver impurezas como, por exemplo, o pó de vidro, ou deixar a água resfriando em um tanque caso a temperatura esteja elevada. Após essas etapas a empresa decide em qual processo pode reaproveitar a água. Muitas vezes a água é utilizada no mesmo processo da qual saiu. Apesar da falsa concepção de que investir em uma cadeia produtiva mais ecológica prejudica financeiramente as empresas, vemos que a preservação ambiental pode sim trazer benefícios econômicos. Investir em tecnologia para a reutilização de água é uma forma de poupar recursos e, consequentemente, dinheiro, o que ilustra com precisão a capacidade da engenharia de construir soluções para a crise ambiental sem prejudicar a qualidade de vida, um dos conceitos principais apresentados em nosso curso.
