Vol 5, No 1, 2012

REVISTA AIDISde Ingeniera y Ciencias Ambientales:Investigacin, desarrollo y prctica.

http://www.journals.unam.mx/index.php/aidis/index

Vol. 5, No. 130 de abril de 2012

ISSN 0718-378XCon el patrocinio de:

Foto: Juan Manuel Morgan SagastumeReactor anaerobio tipo EGSB

Vol. 5, No. 1.30 de abril de 2012

Tabla de ContenidoVol. 5, No 1.

1.- ANLISE QUALITATIVA DA QUESTO DA DISPOSIO DE PILHAS E BATERIAS EXAURIDASQUALITATIVE ANALYSIS OF THE ISSUE OF DISPOSAL OF BATTERIES AND BATTERY DEPLETEDFrancisco Suetnio Batos Mota, Ronaldo Ferreira do Nascimento, Maria Clebiana da Silva Peixoto*

1 - 10

2.- ESTUDO DA DISPOSIO FINAL DE RESDUOS SLIDOS URBANOS NOS MUNICPIOS DABACIA HIDROGRFICA DO RIO DO NDIO-ESTADO DO PARAN, BRASILSTUDY OF FINAL DISPOSAL OF URBAN SOLID WASTE IN THE MUNICIPALITIES OF RIVER BASIN OFINDIAN PARANA STATE, BRAZILRicardo Massulo Albertin*, Eliene Moraes, Bruno Luiz Domingo De Angelis, Generoso De Angelis Neto,Federico Fonseca da Silva

11 - 23

3.- PROPUESTA DE UN SISTEMA DE RECUPERACIN DE CASCO INHOUSE EN UNA EMPRESA DELSECTOR VIDRIOPROPOSAL FOR A RECOVERY SYSTEM IN A COMPANY TOWN IN HOUSE GLASS SECTORViky C Mujica F*, Vanessa Plankman, Juan Pablo Rodrguez.

24 - 32

4.- REMOCIN DE LAS FORMAS REDUCIDAS DE AZUFRE, HIERRO Y MANGANESO DE AGUAPOTABLE POR PROCESOS DE SEPARACIN EN MEMBRANA DE NANOFILTRACINREMOVAL OF REDUCED FORMS OF SULFUR, IRON AND MANGANESE FROM WATER BYNANOFILTRATION MEMBRANE SEPARATIONDayana Milena Agudelo-Castaeda, Kamila Passos, Antnio Domingues Benetti*

33 - 43

5.- ESTUDIO COMPARATIVO DE LA ACCIN COAGULANTE-FLOCULANTE DEL MUCILAGODE Opuntia ficus indica POR LOS MTODOS: COAGULACIN Y ELECTROCOAGULACIN ENLOS LIXIVIADOS DEL RELLENO SANITARIO PIRGUA DE TUNJACOMPARATIVE STUDY OF THE FLOCCULANT ACTION OF Opuntia ficus indicaMUCILAGE BY TWOMETHODS: COAGULATION AND ELECTROCOAGULATION IN THE LEACHATES OF PIRGUA LANDFILLIN TUNJAMara Cristina Castellanos Corredor*, Nathalie del Pilar Becerra Mora, Lizeth Carreo Nury, Leidy PaolaPez Cepeda

44 - 55

6.- APLICABILIDAD DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS EN EL TRATAMIENTO DE EFLUENTESDE UNA INDUSTRIA PROCESADORA DE CAMARONAPPLICABILITY OF ACTIVATED SLUDGE PROCESS IN THE TREATMENT OF EFFLUENTS FROM SHRIMPPROCESSING INDUSTRYLenin Herrera, Suher Carolina Yabroudi*, Vernica del Mundo, Ronald Ortega, Carmen Crdenas

56 - 66

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7.- INVESTIGACIN DEL SITIO DE DISPOSCIN FINAL DE RESIDUOS SLIDOS DE LA CIUDAD DESAN CRISTBAL DE LAS CASAS, CHIAPASRESEARCH OF THE SITE FOR THE FINAL DISPOSAL OF SOLID RESIDUES IN THE CITY OF SANCRISTOBAL DE LAS CASAS, CHIAPASHugo Alejandro Njera Aguilar, Pedro Vera Toledo, Ma. Neftal Rojas-Valencia*

67 - 78

8.- UN PROYECTO PILOTO PARA VIVIR SIN RELLENO MUNICIPALA PILOT PROJECT FOR LIVING WITHOUT A MUNICIPAL LANDFILLManfred Fehr*, Paula Cristina Diniz de Queiroz

79 - 88

9.- ESTUDO DAS EMISSES GERADAS NO PROCESSO DE EVAPORAO DE LIXIVIADOS DEATERROS SANITRIOSSTUDY OF THE EMISSIONS GENERATED BY THE PROCESS OF EVAPORATION OF LANDFILL LEACHATEPiter Martini Pereira, Bianca Damo Ranzi, Dbora Machado de Oliveira, Armando Borges de Castilhos Jr*

89 - 96

10.- TRATAMENTO DE LIXIVIADOS PRODUZIDOS EM ATERROS SANITRIOS UTILIZANDOEVAPORADOR UNITRIOTREATMENT OF LEACHED PRODUCED IN SANITARY LANDFILLS USING UNITARY EVAPORATORHarley Alves da Mata Bacelar*, lvaro Luiz Gonalvez Cantanhede, Iene Christie Figueiredo, Lana CastroGopfert , Lcio Viana Alves

97 - 106

11.- AVALIAO DA EMISSO DE METANO EM ATERRO EXPERIMENTAL DE RESDUOS SLIDOSNA MURIBECA/PE BRASILEVALUATION OF METHANE EMISSIONS FROM AN EXPERIMENTAL LANDFILL OF SOLID WASTE INMURIBECA /PE-BRAZILRgia Lcia Lopes*, Felipe Juc Maciel, Jos Fernando Thom Juc

107 - 116

12.- IMPACTO EN LA SALUD DEL ALMACENAMIENTO TEMPORAL Y DE LA RECOLECCIN DERESIDUOS SLIDOS DOMICILIARIOS EN SALVADOR, BAHA, BRASILHEALTH IMPACT OF HOUSEHOLD SOLID WASTES CONDITIONING AND COLLECTION IN SALVADOR,BAHIA, BRAZILLuiz Roberto Santos Moraes*

117 - 125

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REVISTA AIDIS de Ingeniera y Ciencias Ambientales:

Investigacin, desarrollo y prctica.

ANLISE QUALITATIVA DA QUESTO DA DISPOSIO DE PILHAS E BATERIAS EXAURIDAS

Francisco Suetnio Batos Mota 1

Ronaldo Ferreira do Nascimento 2

*Maria Clebiana da Silva Peixoto 3

QUALITATIVE ANALYSIS OF THE ISSUE OF DISPOSAL OF BATTERIES AND BATTERY DEPLETED Recibido el 16 de agosto de 2011; Aceptado el 4 de octubre de 2011

Abstract Batteries because they contain heavy metals, pose a potential threat to the environment. Aiming to make an assessment of the problem of disposal of these devices was carried out desk research of the main types of batteries, and analyzed the Brazilian law which investigated the actions taken by dealers and manufacturers for disposal of such waste through a search field next to the dealers and multiple case study with the manufacturers. We conclude that for the materialization of this legislation is urgently needed effective monitoring, implementation of an efficient logistics of collection as well as a collective awareness campaign, because if there is no disclosure, no knowledge, and even in awareness. Although there is reverse logistics regarding cell phone batteries, there is not a faithful commitment of manufacturers and resellers or to clearly inform the consumer on this issue. Key Words: Field Research, Multiple Cases, Waste.

1 Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental. Universidade Federal do Cear 2 Departamento de Qumica Analtica e Fsico-Qumica. Universidade Federal do Cear 3 Departamento de Qumica e Meio Ambiente. Instituto Federal do Cear * Autor corresponsal: Rua Estrada do Aude do Cedro, Km 5. Cedro Novo, Quixada, Cear. Cep: 63900-000. Brasil. Email: [email protected]

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Resumo As baterias por conterem metais pesados, representam uma ameaa potencial ao meio ambiente. Com o objetivo de fazer uma avaliao da problemtica do descarte destes dispositivos, foi realizada uma investigao documental dos principais tipos de baterias, analisada a legislao brasileira e investigadas quais as providncias adotadas por revendedores e fabricantes quanto ao descarte desses resduos, atravs de uma pesquisa de campo junto aos revendedores e estudo de casos com os fabricantes. Conclui-se que para a materializao desta legislao torna-se urgente uma fiscalizao efetiva, a implantao de uma logstica de coleta eficiente assim como uma campanha de conscientizao coletiva. Embora haja logstica reversa no que tange as baterias de celulares, no h um comprometimento fiel nem de fabricantes e nem de revendedores em informar claramente ao consumidor sobre esta questo. Palavras chaves: Casos Mltiplos, Resduos, Pesquisa de Campo.

Introduo O avano alarmante da tecnologia tem aumentado de forma drstica a demanda por equipamentos portteis movidos a pilhas ou baterias, proporcionando conforto e bem-estar sociedade. Alm dos benefcios, o avano tecnolgico traz uma ameaa ambiental, as pilhas e baterias, apesar do aspecto inofensivo so, hoje, um grave problema ambiental. Na fabricao desses dispositivos so utilizados metais altamente txicos. A falta de informao a respeito da periculosidade de pilhas e baterias induz a populao, na maioria das vezes, guardar em dispensas junto com alimentos e remdios, lanar em rios, terrenos ou no lixo. Segundo o Instituto de Pesquisas Tecnolgicas (IPT), cerca de 1% do lixo urbano constitudo por resduos slidos urbanos contendo elementos txicos (IPT, 1995). Esses dispositivos ao terem uma disposio inadequada, podem provocar danos ao meio ambiente e representam riscos sade pblica, devido propriedade de bioacumulao dos metais pesados atravs da cadeia alimentar, conforme descrito na literatura (Baird, 1995; Duart, 1998; Mcmichael&Henderson, 1998; Martin, 2000). De acordo com Filho (2009) cerca de 54,8% dos resduos slidos urbanos coletados no Brasil destinado aos aterros sanitrios e quase metade do lixo coletado nas cidades brasileiras 45,2%, ainda no recebe uma destinao final adequada (20% encaminhado aos aterros controlados e 25,2% destinado aos lixes). No Brasil tem havido preocupao crescente com os riscos sanitrios e ambientais decorrentes do uso, cada vez mais intenso, de pilhas e baterias. Anualmente, no pas, so produzidos cerca de 800 milhes de pilhas, ou seja, cerca de 6 unidades por habitante e ainda, existem as pilhas e contrabandeadas, cuja participao no mercado impossvel de ser prevista (Sinibaldi 2000; Scharf, 2000; Sousa, 2008).

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Outro fator agravante desta situao est relacionado aos riscos do descarte indevido das baterias utilizadas em aparelhos de telefonia, classificados como lixo perigoso pela ABNT, que tem tido um aumento vertiginoso. Somente no primeiro trimestre de 2005 foram vendidos 180,6 milhes de aparelhos celulares em todo o mundo. quase a populao brasileira composta por mais de 183 milhes de pessoas. cone da modernidade, o telefone celular revolucionou a comunicao pessoal, mas criou um problema ecolgico (ANATEL, 2005). Referncia de produto tecnolgico, a pilha/bateria proporcionou conforto e bem-estar sociedade, por tornar possvel o uso de equipamentos portteis, porm esta nova tecnologia trouxe consigo novas questes ambientais e sanitrias a serem estudadas, o que fazer com ela a aps seu consumo. Desta forma, ignorando os riscos inerentes, por falta de uma conscientizao coletiva ambiental, estes dispositivos so descartados no meio ambiente como um lixo qualquer. Objetivo Dentro deste escopo, a motivao da presente pesquisa foi realizar um panorama da situao atual quanto disposio final desses residuos com nfase no municpio de Fortaleza, no tocante a identificao dos principais tipos de pilhas/baterias comercializadas no mercado, anlise da legislao brasileira sobre o assunto, bem como a investigao das providncias que vm sendo tomadas, por revendedores e fabricantes, no que tange a orientao dada aos clientes quanto ao ciclo de vida destes dispositivos. Metodologia Para a concretizao do objetivo proposto, optou-se nesta pesquisa pelo levantamento dos principais tipos de pilhas/baterias existentes no mercado nacional, identificando suas principais utilizaes e composio qumica, pela anlise da legislao brasileira especfica sobre o assunto no sentido de verificar sua adequao realidade do pas, buscando conhecer a opinio de especialistas atuantes no meio acadmico e ambiental, bem como as orientaes dadas aos clientes por revendedores e fabricantes a respeito do da logstica reversa destes dispositivos. Realizou-se, ento, a seleo de sete fabricantes (empresas do segmento de telefonia, situadas no Brasil). E ainda de trinta revendedores (lojas de assistncia tcnica e venda de equipamentos que fazem uso de pilhas/baterias, do municpio de Fortaleza Cear), sendo vinte de aparelhos de telefonia e dez de eletroeletrnicos. Procedeu-se a pesquisa de campo de carter descritivo junto aos comerciantes, por meio de questionamento direto aos atendentes das lojas de revenda ou assistncia tcnica sobre qual

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deveria ser o destino das baterias utilizadas em aparelhos de telefonia e eletroeletrnico ps - consumo. A investigao com relao aos fabricantes foi realizada por meio do estudo de casos, pois, de acordo com YIN (2005), o estudo de caso representa uma investigao emprica e compreende um mtodo abrangente, com a lgica do planejamento, da coleta e da anlise de dados. Pode incluir tanto estudos de caso nico quanto de mltiplos, assim como abordagens quantitativas e qualitativas de pesquisa. Por meio de visitas s home-pages das empresas fabricantes de celulares, (Gradiente, Sony-Ericsson, LG, Nokia, Sansung, Motorola e Siemens), investigou-se como os fabricantes de celulares tratam da questo ambiental na gesto de resduos slidos, no tocante a disponibilizao de uma logstica de coleta e reciclagem de pilhas/baterias. Os dados foram coletados com base no levantamento do parecer de diversos especialista, em registros de arquivos a respeito da legislao, dos diferentes tipos de pilhas comercializadas no mercado nacional, de pesquisa estruturada com auxlio de questionrios respondidos por revendedores e de acesso s informaes fornecidas por fabricantes em suas home-pages. Aps a coleta dos dados, estes foram analisados, com base no referencial terico e nos objetivos da presente pesquisa. Ressaltando que o tratamento utilizado para a anlise dos dados foi qualitativo descritivo, objetivando caracterizar o problema sem pretenso imediata de solucion-lo (Babbie, 2005). Resultados e Discusses Tipos de Pilhas A pilha uma mini-usina porttil que transforma energia qumica em eltrica, composta de eletrodos, eletrlitos e outros materiais que so adicionados para controlar ou conter as reaes qumicas dentro dela (Lyznicki, 1994; IPT, 1995 Russel, 1998). A distino tcnica entre pilhas e baterias reside no fato de a pilha representar a unidade mais simples, ou seja, unidade mnima. Vrias pilhas ligadas em srie ou em paralelo, ou seja, o conjunto de clulas forma uma bateria (Slabaugh & Parsons, 1998). Entretanto, no dia-a-dia, os termos pilha e bateria tm sido usados indistintamente para descrever sistemas eletroqumicos fechados que armazenam energia (Nerilso et al, 2006).

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As pilhas/baterias podem ser divididas em primrias (descartveis) e secundrias (recarregveis). Do ponto de vista de eficincia no desempenho, as baterias primrias oferecem menos problemas de manuteno e operao do que as secundrias. Do ponto de vista de consumo de material, a situao o inverso (Rosh, 2001). As pilhas e baterias mais consumidas no Brasil encontram-se listadas na Tabela 1, para as quais foram identificadas as suas principais utilizaes e composio qumica: Tabela 1. Tipos de pilhas e baterias mais consumidas no Brasil.

Fontes: CEMPRE (1998); CETEM (1999); CFETEQ/RJ (2000); BYD (2001).

As inovaes tecnolgicas embora tenham trazidos benefcios a sociedade, no contriburam decisivamente para a soluo de problemas scio-ambientais, pois embora tenham resultados em baterias com diferentes tipos de eletrodos e eletrlitos, capacidade de recargas e durabilidade, estas ainda contm metais que podem poluir o ambiente, ao final do ciclo de vida. Legislao Segundo a Resoluo do CONAMA 257/99 e 401/08 as pilhas e baterias devem ser recolhidas para correta disposio, contudo para que esta resoluo seja realmente aplicada, torna-se necessrio alavancar meios de conscientizar o consumidor final a no descartar no meio

PR

IM

RIA

S

Tipo Espcie Reduzida

Espcie Oxidada

Eletrlito Alguns Usos

Zinco-carbono MnO2 Zn NH4CI Brinquedos, controle remoto.

Zinco-cloreto MnO2 Zn ZnCI2 Brinquedos, rdios.

Zinco-ar O2 (do ar) Zn em p KOH Aparelhos auditivos, Bips.

Mangans (alcalino)

MnO2 Zn em p KOH Rdios, flash brinquedos.

xido de Mercrio

HgO Zn em p NaOH ou KOH

Equipamentos mdicos e militares.

xido de Prata

Ag2O Zn em p NaOH ou KOH

Relgios eletrnicos, calculadoras

Ltio MnO2 Li Alcalino ou solvente

Relgios, mquinas fotogrficas.

S

ECU

ND

R

IAS

Ltio-on LiCoO2 Carbono cristalizado

Solvente orgnico

Computadores, Celulares

Nquel-metal hidreto Ni (OH)2 H Soluo de KOH

Computadores, filmadoras.

Chumbo-cido PbO2 Pb H2SO4 Baterias Automotivas, Luzes, alarme.

Nquel-cdmio NiOOH Cd NaOH ou KOH

Celulares, ferramentas eletro portteis.

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ambiente esses produtos, como por exemplo, a concesso de desconto na compra de novas pilhas quando da devoluo das usadas. Uma campanha de conscientizao coletiva do problema seria de grande importncia, pois se no houver divulgao, no haver conhecimento e, tampouco, conscientizao. Alm da educao ambiental, h necessidade de uma fiscalizao efetiva, por parte dos rgos competentes, para que seja materializada a legislao. De forma a viabilizar uma logstica de coleta e reciclagem de pilhas e baterias, necessrio que sejam estabelecidas parcerias entre os diversos setores da sociedade, entidades pblicas e privadas (sem fins lucrativos), com os responsveis legais pela coleta, tratamento e/ou disposio final desse material e fornecido incentivos fiscais e econmicos. Com o extraordinrio avano tecnolgico, o despertar da conscientizao e da preservao do planeta em que vivemos devem ser tratados de forma mais respeitosa tanto por governantes quanto pela populao, pois, somos os responsveis perante a Constituio Federal, pela manuteno do meio ambiente equilibrado para as presentes e futuras geraes, conforme o Artigo 225. Revendedores Para atendimento da legislao vigente, os estabelecimentos comerciais devem receber as baterias usadas devolvidas pelos consumidores e repass-los aos fabricantes para que estes dem um tratamento adequado, foi realizada uma pesquisa juntos aos comerciantes do municpio de Fortaleza - Cear, visando identificar quais seriam as orientaes dadas aos clientes quanto ao descarte das baterias utilizadas em aparelhos de telefonia e eletroeletrnico, artigos indispensveis em nossa sociedade consumista. Nesta pesquisa foram envolvidas vinte revendedoras de aparelhos celulares e dez de aparelhos eletroeletrnicos. Visando investigar se h uma preocupao com a questo ambiental destes resduos, no que se refere ao fornecimento de orientaes ao consumidor sobre o que fazer com baterias usadas, foi perguntado aos atendentes das lojas de venda ou assistncia tcnica destes aparelhos sobre qual deveria ser o destino das baterias ps-consumo. No que se refere s lojas de aparelhos eletroeletrnicas foi constato que no h uma estrutura de coleta; o nvel de indiferena com relao ao assunto desta pesquisa elevado, em todas as lojas os atendentes desconhecem a lei; portanto, no orientam o consumidor como proceder em relao ao descarte destas baterias, fato preocupante, pois a grande maioria destes equipamentos faz uso de baterias de nquel cdmio, consideradas de grande impacto ambiental. Com relao aos atendentes das lojas de telefonia, ao serem questionados: quatro informaram que voc deve entregar as baterias velhas na loja prpria das referidas operadoras. Quatro

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outros deram a orientao que voc decide, guarda em casa ou traz para loja que a gente descartar. Outros seis disseram ah! No tem problema, pode jogar no lixo, l no lixo eles separam. Os seis outros atendentes orientaram que traz pra c que a gente recolhe depois, um carro da loja vem buscar. Para fugir da burocracia de tramitao do material a ser enviado aos fornecedores, algumas revendedoras orientam os usurios entregarem as baterias exauridas na operadora/fabricante. No h interesse em mostrar ao consumidor o destino final destes resduos. Embora a maioria das revendedoras possua urnas coletoras, ficam em locais de difcil visualizao. Fabricantes Por lei, as empresas fabricantes de telefones so responsveis pelo descarte das baterias de celular. Para que o descarte possa ser feito de maneira correta sem danos ao meio ambiente, os fabricantes precisam possuir um canal para fazer a logstica reversa da bateria ao final da vida til. Este canal reverso opera e controla o fluxo e as informaes logsticas do retorno dos bens de ps-consumo ao ciclo de negcios (Lacerda, 2002). Por meio do mtodo de estudo de casos com os fabricantes de celulares Gradiente, Sony-Ericsson, LG, Nokia, Samsung, Motorola e Siemens investigou-se se estes possuem mecanismos para a devoluo das baterias ao final de seu ciclo de vida, se disponibilizam programas de coleta e reciclagem destas baterias e como feita a divulgao destas informaes ao consumidor. A. Gradiente. O fabricante acredita que respeitar o meio ambiente zelar pelo futuro do planeta e das novas geraes. Sabe-se que isso possvel, utilizando-se a tecnologia em prol do meio ambiente. O sistema de gerenciamento ambiental, implantado pela empresa, um dos dez primeiros certificados com a ISO 14001 em Manaus, tem como fundamento o uso racional dos recursos naturais, a produo minimizada de resduos e da reciclagem. Alm disso, estimula a coleta seletiva dos resduos, contribuindo assim para a preservao do meio ambiente. A rede de assistncia tcnica e os pontos de vendas da Gradiente possuem coletores para o depsito de baterias usadas. O consumidor tambm pode enviar, sem custo, as baterias usadas em qualquer agncia dos correios para a Gradiente de Manaus, por meio de envelopes especiais com porte pago e proteo interna, postos a disposio em seus pontos de venda e assistncia tcnica. B. Sony Ericsson. A Sony Ericsson considera o desenvolvimento sustentvel um dos mais importantes desafios para o futuro. O trabalho ambiental da Sony Ericsson est baseado na abordagem de ciclo de vida do produto, que leva em conta o projeto, cadeia de suprimentos, fabricao, uso (funcionamento) e tratamento ps - consumo de todos os seus produtos.

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A Sony Ericsson recolhe telefones celulares em grandes lojas ou assistncias tcnicas autorizadas. Quando o volume de baterias em qualquer um dos centros de servios autorizados atinge 30 kg de baterias, este centro aciona a empresa GM&C para a coleta e o transporte das baterias. A GM&C agenda o envio do material a ser reprocessado a Suzaquim Indstria Qumica Ltda. C. LG Eletronics. O compromisso da LG Electronics visa preservao da energia, do meio ambiente, da segurana e da sade, conduzindo polticas que minimizem impactos adversos a essas reas, atendendo a legislao e as regulamentaes vigentes, prevenindo a poluio e visando a melhoria contnua do desempenho ambiental da fbrica, estabelecendo, revisando e acompanhando objetivos e metas, implementando sistemas de gesto e investindo na conscientizao e capacitao de funcionrios e colaboradores. Em 2004, a LG firmou convnio com o CNPq para o desenvolvimento de uma tecnologia para reciclagem de baterias de celular. Ao final da vida til da bateria o consumidor deve entreg-la em qualquer um dos Centros de Servios Autorizados da LG Eletronics em qualquer lugar do Brasil. A empresa Julix, sediada em So Jos dos Campos, efetua a coleta das baterias de uma forma segura e a envia para a Suzaquim, instalada em Suzano, na Grande So Paulo, a nica empresa brasileira a reciclar pilhas e baterias. D. Nokia. A Nokia acredita que a tecnologia mvel pode contribuir para a criao de um futuro ambientalmente mais sustentvel. Em articulao com um melhor design de produtos, um mais apertado controle sobre os processos de produo, um maior reaproveitamento e uma mais extensa reciclagem dos materiais, as comunicaes mveis podem ajudar a reduzir a utilizao de recursos naturais escassos, bem como a utilizao de energia. Os consumidores podem encaminhar as baterias velhas aos postos de servio autorizados em mais de 600 pontos do pas. A Nokia encaminha os produtos para uma empresa na Frana, a SNAM (Societ Nouvelle DAffinage Des Mtaux), que atua internacionalmente na rea de processamento de baterias. Substncias como cdmio, ao e nquel so reaproveitadas e o plstico e circuitos internos incinerados para a gerao de energia eltrica. E. Samsung. A Samsung anuncia estar ativamente envolvida no desenvolvimento de produtos e de tecnologias ambientalmente corretos atravs do apoio e desenvolvimento de programas de preservao ambiental. A coleta das suas baterias usadas feita nos seus postos de assistncia tcnica espalhados pelo Brasil, nos quais esto disponveis coletores, onde o usurio pode depositar sua bateria. A relao de assistncia tcnica encontrada no site do fabricante. F. Siemems. A Siemens uma empresa com preocupaes ambientais. Desta forma, as baterias que so utilizadas nos aparelhos celulares so confeccionadas em conformidade com a lei. O

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ponto de coleta de baterias e pilhas recarregveis utilizadas nos produtos Siemens compreende toda a rede de assistncias tcnicas de celulares e telefones fixos. As baterias dos aparelhos Siemens podem ser entregues em envelopes pago pela empresa ou qualquer assistncia tcnica, de onde sero encaminhadas para a Siemens para disposio final. A disposio final compreende o armazenamento temporrio e posterior entrega de lotes para o re-beneficiamento por uma empresa especializada. G. Motorola. Criado em 1999, o programa de reciclagem da Motorola faz parte de uma ao global de preservao do meio ambiente, implantada no Campus Industrial e Tecnolgico da empresa em Jaguarina, atendendo s recomendaes da ISO 14001. Os usurios podem encaminhar as baterias esgotadas aos postos de servio autorizado da empresa em todo o Brasil, onde existem urnas especiais para o depsito do material ou ser encaminhada diretamente Motorola atravs de Sedex, com taxa a cobrar da empresa. Depois de coletadas so enviadas para a empresa francesa SNAM, responsvel pela reciclagem. A empresa francesa SNAM j recebeu mais de 170 toneladas de baterias para serem submetidas ao processo de reaproveitamento, no qual a bateria destruda e apenas os metais e produtos componentes so recuperados. O cdmio recuperado com 99,99% de pureza, o ao e o nquel so enviados s siderrgicas para serem transformados em ao inoxidvel. Os plsticos e os circuitos impressos so incinerados para a gerao de energia eltrica. Concluso Apenas a existncia de leis, independente de seu contedo, no suficiente para que a mesma seja conhecida e, muito menos, resolver e/ou evitar problemas ambientais, devendo haver fiscalizao em tempo real. Constatou-se que a nica estrutura de coleta existente, neste caso, direcionada s baterias de telefones celulares, e no h uma preocupao por parte das lojas em divulgar aos usurios a respeito do ciclo de vida do produto que est adquirindo, ficando a cargo do consumidor o dever de conhecer a lei, descobrir como proceder a devoluo, quando isso possvel. Embora as empresas de telefonia no Brasil possuam canais de distribuio para o retorno das baterias, algumas no expem em suas home-pages seus programas de recolhimento ou/e informam o cosumidor como fazer a devoluo das baterias utilizadas. No que se refere s lojas de aparelhos eletroeletrnicas foi constato que no h uma estrutura de coleta; o nvel de indiferena com relao ao assunto desta pesquisa elevado, em todas as lojas os atendentes desconhecem a lei; portanto, no orientam o consumidor como proceder em relao ao descarte destas baterias.

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Agradecimento. Os autores agradecem CAPES pelo apoio financeiro, bem como a todos os participantes, que possibilitaram a realizao desta pesquisa. Referncias Bibliogrficas. ANATEL - Agencia Nacional de Telecomunicaes. Dados da telefonia mvel no Brasil. Disponvel em:

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ESTUDO DA DISPOSIO FINAL DE RESDUOS SLIDOS URBANOS NOS MUNICPIOS DA BACIA HIDROGRFICA DO RIO DO NDIO-ESTADO DO PARAN, BRASIL

*Ricardo Massulo Albertin1 Eliene Moraes

1

Bruno Luiz Domingo De Angelis1

Generoso De Angelis Neto1

Federico Fonseca da Silva1

STUDY OF FINAL DISPOSAL OF URBAN SOLID WASTE IN THE MUNICIPALITIES OF RIVER BASIN OF INDIAN PARANA STATE, BRAZIL Recibido el 9 de junio de 2011; Aceptado el 8 de noviembre de 2011

Abstract The urban sprawl without proper planning for urban systems brings environmental, health, social and economic. Among them, the final disposal of solid waste has become one of the biggest problems faced by the Brazilian government. In this context the present work aimed to study the units of final disposal of household waste and commercial districts of the basin of the Indian River, state of Parana, Brazil. It used as instruments to characterize the municipalities surveyed, questionnaires with managers, assessed by the Quality Index Landfill Waste (IQR) units of final disposal of waste as well as technical visits on the spot. The results showed that are generated 1.813 tons / month of household and commercial waste and 80% are allocated appropriately to landfills, and 20% is used inappropriately in controlled landfills and garbage dumps. The evaluation of the disposal units resulted in appropriate operations in the municipalities of Sao Tome and Cianorte, controlled the cities of Indianapolis and Tapejara, and inadequate in the municipalities of Tuneiras Japur and the West. Key words: disposio final de residuos slidos, planejamento urbano, bacia hidrogrfica. 1 Universidade Estadual de Maring

*Autor corresponsal: Rua Pioneiro Olinto Mariani, 940 Jardim Diamante Maring, Estado do Paran. CEP 87024-010. Brasil. Email: [email protected]

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Resumo O crescimento urbano desordenado sem o devido planejamento para os sistemas urbanos traz problemas ambientais, sanitrios, sociais e econmicos. Dentre eles, a disposio final dos resduos slidos urbanos tornaram-se um dos maiores problemas enfrentados pelas administraes pblicas brasileiras. Neste contexto o presente trabalho teve por objetivo estudar as unidades de disposio final de residuos domiciliares e comerciais dos municpios da bacia hidrogrfica do Rio do ndio, estado de Paran, Brasil. Usou-se como procedimentos metodolgicos a caracterizao dos municpios pesquisados, aplicao de questionrios com os gestores, avaliao por meio do ndice de Qualidade de Aterro de Resduos (IQR) das unidades de disposio final de resduos, assim como visitas tcnicas in loco. Os resultados obtidos demonstraram que so gerados 1.813 t/ms de residuos domiciliares e comerciais e 80% so destinados de forma adequada para aterros sanitrio, e 20% so destinados de forma inadequado em aterros controlados e lixes. A avaliao das unidades de disposio final resultou em operaes adequadas nos municpios de Cianorte e So Tom; controladas nos municpios de Tapejara e Indianpolis; e inadequadas nos municpios de Japur e Tuneiras do Oeste. Palabra chave: disposio final de residuos slidos, planejamento urbano, bacia hidrogrfica.

Introduo A problemtica dos resduos slidos urbanos est presente em muitas cidades do Brasil e do mundo, no pertence somente aos pases subdesenvolvidos ou em desenvolvimento, mas tambm ocorre nos pases mais desenvolvidos. Porm, h de se considerar que nas regies subdesenvolvidas ou em desenvolvimento que a questo dos resduos slidos tornou-se um dos maiores problemas que a sociedade enfrenta. Segundo a United Environment Programme (2010), estima-se que em 2006 foram gerados, no mundo, em torno de 2,02 bilhes de toneladas de resduos slidos urbanos, e que no perodo de 2007 a 2011 pode haver um aumento aproximado de 37,3%. No Brasil, em 2008, foram gerados 183.488 t/ dia de resduos domiciliares, comerciais e pblicos, dos quais 50,8% destes resduos foram dispostos em lixes, 22,5% em aterros controlados, e 27,7% nos aterros sanitrios (Ibge, 2010). A disposio final realizada em lixes resultado da ausncia de polticas pblicas nacionais praticadas ao longo da histria do Brasil. Contudo, a lei n. 12.305, de 2010, afirma que essa forma de disposio final considerada um crime ambiental e os municpios tm um prazo de quatro anos para recuperar as reas degradadas e extinguir essa forma de disposio final. Segundo a Eurostat (2010), na Europa 40% dos resduos slidos urbanos coletados so destinados em aterros sanitrios, 20% so incinerados, 23% so reciclados e 17% recebem tratamento por meio da compostagem. Nos Estados Unidos cerca de 54,2% dos resduos slidos urbanos so encaminhados a aterros sanitrios, 33,2% so reciclados e 12,6% so incinerados para reaproveitamento energticos (Unep, 2009).

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Cabe aqui explanar que no Brasil, enquanto 27,7% dos resduos gerados recebem disposio final adequada, na Europa e nos Estados Unidos esse percentual pode chegar a 100% (Ibge, 2010). Tanto na Europa quanto nos Estados Unidos, o tratamento de resduos slidos urbanos, diferentemente do praticado no Brasil, dar-se- por meio da incinerao, reciclagem e compostagem (Eurostat 2010). Para a realizao do presente estudo utilizou-se a bacia hidrogrfica como unidade de planejamento na qual podero ser designadas anlises de carter ambiental, sanitria e scio econmica, oferecendo condies geogrficas e sociais favorveis organizao e aplicao da gesto territorial (Sabanes, 2002). Levando-se em considerao o exposto acima, a presente pesquisa teve por objetivo estudar a forma de disposio final dos resduos domiciliares e comerciais dos municpios da bacia hidrogrfica do Rio do ndio, localizado na regio Noroeste do estado do Paran, Brasil. Procedimentos metodolgicos Estudo de caso

Figura 1. Municpios pertencentes a bacia hidrogrfica do rio do ndio/PR

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De acordo com a diviso poltico-administrativa do estado do Paran, os municpios que fazem parte da bacia do Rio do ndio (Figura 1) esto localizados na Mesorregio Noroeste Paranaense (Ipardes, 2007). So 06 municpios pesquisados, cuja populao de 111.45 hab., com densidade demogrfica mdia de 39,06 hab./km, e grau de urbanizao de 82,22%. Tais municpios podem ser considerados de baixa densidade demogrfica, uma vez que todos tm populao com menos de 100 mil habitantes. Entretanto, a distribuio espacial desta populao desigual, pois 63% residem em Cianorte. Coleta de dados Para coleta de dados junto aos municpios, foi desenvolvido e aplicado um questionrio estruturado com base no modelo formulado pela Abrelpe (2008), no documento intitulado Panorama dos Resduos Slidos no Brasil, 2008. Foram elaboradas 20 questes fechadas referentes gerao de resduos slidos e caractersticas das unidades de disposio final. Realizou-se tambm, entrevistas informais sem a utilizao de questionrio, que teve por objetivo complementar as informaes obtidas. Paralelamente s entrevistas formais e informais, foram realizadas visitas in loco as unidades de disposio final de cada municpio, com o intuito em visualizar como so executados os sistemas de manejo. Estudo das unidades de disposio final O estudo das unidades de disposio final abrangeu duas variveis: diagnstico e avaliao. No diagnstico foram levantadas as caractersticas da forma de disposio final incluindo: tipologia de disposio final, vida til do aterro sanitrio, operador das unidades de disposio final, recebe e/ou envia resduos slidos para outros municpios, incio da operao, tipo de licena ambiental, cerca, instalao administrativa, impermeabilizao da base, frequncia da cobertura dos resduos, drenagem dos gases, aproveitamento dos gases, drenagem das guas pluviais, recirculao de lixiviado, drenagem de lixiviado, tratamento interno de lixiviado, tratamento externo de lixiviado, vigilncia, monitoramento ambiental, queima a cu aberto, animais (exceto aves), moradias, catadores de materiais reciclveis. Para avaliar a forma de disposio final dos resduos slidos domiciliares e comerciais utlizou-se um questionrio padronizado e desenvolvido pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental de So Paulo (CETESB), intitulado ndice de Qualidade de Aterro de Resduos (IQR) e ndice de Qualidade de Aterro de Resduos em Valas (IQR-Valas). As informaes das formas de disposio final de cada municpio foram coletadas a partir da aplicao deste questionrio (CETESB, 2009).

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TABELA 1. Avaliao das condies da disposio final de residuos slidos (Fonte: CETESB, 2009)

ndice de Qualidade de Aterro de Resduos Avaliao

0,0 a 6,0 Condies Inadequadas (I) 6,1 a 8,0 Condies Controladas (C)

8,1 a 10,0 Condies Adequadas (A)

O IQR e o IQR-Valas constitudo por trs (03) itens: caracterizao do local; infraestrutura implantada; e, condies operacionais. Cada um desses itens contm subitens, que recebem uma avaliao com peso, obtendo-se para cada subitem, pontos. Ao final, a soma total de pontos dividida pela quantidade de subitens. Em funo desta pontuao as instalaes so enquadradas como inadeqadas, controladas e adequadas.

Resultados e discusses Diagnstico das unidades de disposio final A natureza jurdica do rgo municipal responsvel pela disposio final dos resduos slidos urbanos, so executados nos municpios de Indianpolis, Japur, Tapejara e Tuneiras do Oeste pela administrao pblica direta. Nos municpios de Cianorte e So Tom realizado de forma terceirizada, por meio de contrato de concesso a uma empresa de sociedade mista, a Companhia de Saneamento do Paran (SANEPAR). So gerados na Bacia Hidrogrfica do Rio do ndio/PR 1.813 toneladas/ms de resduos domiciliares e comerciais, dos quais 1.170 so gerados no municpio de Cianorte. 210 t/ms no municpio de Tapejara; 168 t/ms em Japur; 135 t/ms em Tuneiras do Oeste; 76 t/ms em So Tom; e, 60 t/ms em Indianpolis. A disposio final destes resduos apresentou os seguintes valores: 50% dos municpios destinam seus resduos para aterros sanitrios; 17% destinam seus resduos para aterro controlado; e, 33% destinam os resduos para lixes. Conforme expem a Figura 2. Em se tratando da quantidade destinada em peso, esta pesquisa demonstrou uma situao bastante favorvel de disposio final do lixo, pois 80% dos resduos gerados esto recebendo disposio final adequada em aterros sanitrios e, apenas 20% esto recebendo disposio final inadequada em lixes e/ou aterros controlados.

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Figura 2. Mapa da tipologa de disposio final nos municipios da bacia hidrogrfica do Rio do ndio/PR

Focando individualmente nas unidades de disposio final de cada municpio, os resultados demonstram que em Cianorte, at o ano de 1999, exista um lixo. Tentando encontrar uma soluo para sanar este problema a prefeitura municipal participou de um projeto desenvolvido pela Agncia de guas do Paran, que transformava o lixo em aterro controlado (Albertin et al. 2009). Porm, problemas de ordem financeira inviabilizaram a implantao do aterro. Foi ento que no ano de 2002 a prefeitura firmou um contrato de concesso, por um perodo de 20 anos, com a SANEPAR, empresa de economa de sociedade mista, que por sua vez ficou responsvel pelo gerenciamento dos resduos slidos urbanos do municpio, contemplando os servios de coleta, transporte, tratamento e disposio final adequada, assim como planejamento, elaborao e manuteno do programa de coleta seletiva. A regularizao regida pela Lei Municipal n. 001/2002. No ano de 2002 foi inaugurado o aterro sanitrio SANEPAR, localizado no mesmo lote do antigo lixo. Por sua vez, o antigo lixo de Cianorte funcionava em rea de 3,5090 hectares. No ano de 2005/2006 foram realizados estudos que culminou em um Plano de Recuperao de rea Degradada (PGAD), transformando esta rea em Reserva Florestal Legal, representando 20% da rea da propriedade rural conforme define a lei n 11054/1995 (PARAN, 1995). Neste aspecto, a recuperao do antigo lixo foi realizada com rvores nativas plantada em trs etapas: anos de 2006, 2007 e 2008, sendo que somente em 2006 foram plantadas cerca de 3 mil rvores. Em relao ao municpio de So Tom, a prefeitura municipal firmou um contrato com a SANEPAR, com o intuito de destinar seus resduos para o Aterro Sanitrio SANEPAR em

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Cianorte. A regulamentao regida pela Lei Municipal n. 3.268/2009 (Cianorte, 2009). Dessa forma, o municpio ficou responsvel pela coleta convencional e coleta seletiva, e a SANEPAR responsvel pelo tratamento e disposio final. Esse contrato foi sancionado pela Lei Municipal de So Tom n. 038/2009, que autoriza o poder executivo municipal de So Tom a estabelecer, com o governo do estado do Paran, a gesto associada para a prestao dos servios pblicos de recebimento, tratamento e disposio final dos resduos slidos urbanos no aterro sanitrio do municpio de Cianorte (So Tom, 2009) Convm aqui enfatizar que em So Tom, ainda existe o passivo ambiental na forma de lixo, e neste espao, o municpio realiza a disposio final de residuos da construo e demolio e resduos pblicos. Assim com Cianorte e So Tom, o municpio de Tapejara dispe seus resduos domsticos e comerciais de forma adequada, em um aterro sanitrio. O sistema de captao dos lquidos percolados realizado por meio de tubulao denominada de Kananet. O lquido captado conduzido por gravidade e bombeamento at um local prprio de armazenagem, onde estocado e, posteriormente, transportado por caminhes at as lagoas de tratamento de esgoto sanitrio municipal, onde recebe tratamento. Convm enfatizar que o aterro no apresenta sistema de drenagem de guas pluviais, nem sistema de drenagem para captao dos gases gerados. Em Japur, desde o ano de 1964, os resduos domiciliares e comerciais coletados so dispostos inadequadamente e sem licena ambiental em rea irregular, na forma de lixo. A rea de disposio final est localizada prxima estrada Sabi, a 6 km da cidade de Japur. O lixo abrange uma rea de 3.600 m, localizada a 800m do Crrego Marmelo, afluente primrio do Rio do ndio, causando sua degradao. Em Indianpolis, desde 1967, os resduos domiciliares e comerciais coletados so encaminhados para o Aterro Controlado, que antes era um lixo. A cada 30 dias ocorre escavao da vala que dever receber resduos. Uma vez por semana, s sextas-feiras, realizado o recobrimento dos resduos com material inerte (solo). A rea no cercada e no apresenta sistemas de drenagem, captao e tratamento do lixiviado, nem dos gases gerados. Este aterro no possui licena de operao. O poder pblico municipal de Japur e Indianpolis elaborou projeto executivo e adquiriu reas para a construo dos aterros sanitrios municipal. Atualmente, os processos esto em fase de tramitao junto ao Instituto Ambiental do Paran para obteno da Licena de Instalao (LI). Em Indianpolis, o aterro sanitrio vai estar localizado no lote 381 A, Estrada Vaqueira, Gleba dos ndios Km 7, prximo ao crrego Flamengo. A vida til estimada em 10 anos. Em Japur localiza-se na rea rural (lote 203-C), na Gleba Japur, com rea de 45.375 m.

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TABELA 2. Caractersticas da forma de disposio final de resduos domiciliares e comerciais nos municpios da bacia hidrogrfica do Rio do ndio

CARACTERSTICAS CIANORTE INDIAN

POLIS JAPUR SO TOM TAPEJARA

TUNEIRAS DO OESTE

Forma de disposio final Aterro sanitrio Aterro

controlado Lixo

Aterro sanitrio

Aterro sanitrio em

vala Lixo

Vida til 25 anos No se

enquadra No se

enquadra 25 anos 16 anos

No se enquadra

Operador Empresa

sociedade mista Poder pblico

municipal

Poder pblico

municipal

sociedade mista

Poder pblico municipal

Poder pblico municipal

Recebe e/ou envia para outros municpios

Sim (recebe) No No Sim (envia) No No

Incio da operao 2002 1967 1964 2002 2005 1961

Tipo de licena ambiental Operao Operao No tem licena

Operao Operao No tem licena

Cerca Sim Sim No Sim Sim Sim Instalao administrativa Sim No No Sim No No

Impermeabilizao da base

Sim No No Sim Sim No

Frequncia da cobertura dos resduos

Diria Semanal No existe Diria Diria No existe

Drenagem dos gases Sim No No Sim Sim No Aproveitamento dos

gases Sim No No Sim No No

Drenagem das guas pluviais

Sim No No Sim No No

Recirculao de lixiviado No No No No No No Drenagem de lixiviado Sim No No Sim Sim No Tratamento interno de

lixiviado Sim No No Sim No No

Tratamento externo de lixiviado

No No No No Sim No

Vigilncia Sim No No Sim Sim No Monitoramento

ambiental Sim No No Sim Sim No

Queima a cu aberto No No No No No No Animais, exceto aves No No Sim No No Sim

Moradias No No No No No No Catadores de reciclveis No No No No No Sim

O municpio de Tuneiras do Oeste no tem rea licenciada para disposio final dos resduos domsticos e comerciais. A licena ambiental do aterro controlado venceu no ano de 2008 e o Instituto Ambiental do Paran no renovou, alegando que o aterro encontra-se prximo cidade a (1 km) e tem presena de catadores, descumprindo a legislao vigente. A partir deste acontecimento, o antigo aterro controlado transformou-se em um lixo. Mesmo no estando apto a receber resduos, o municpio continua a depositar nesta rea e em outros pontos

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irregulares espalhados pela zona rural, o que rendeu ao poder pblico municipal e ao prefeito municipal multas por disposio irregular, de R$ 5.000,00 cada. A presena de catadores de materiais reciclveis na unidade de disposio final permanente, existe um barraco no qual realizada segregao, o acondicionamento e a prensa dos resduos. Os catadores trabalham de forma insalubre, executando manualmente a separao de materiais orgnicos e inorgnicos sem uso de Equipamentos de Proteo Individual. A seguir, a Tabela 2, destaca as principais caractersticas das unidades de disposio final. Avaliao das unidades de disposio final Para avaliar a disposio final das unidades de processamento praticadas nos municpios pesquisados aplicou-se a metodologia do denominada de ndice de Qualidade de Aterro de Resduos Slidos (IQR). Os resultados so apresentados na Tabela 3. TABELA 3: Avaliao das unidades de disposio de residuos slidos nos municipios da bacia hidrogrfica do Rio do ndio/PR

CIANORTE INDIANPOLIS JAPUR SO TOM TAPEJARA TUNEIRAS DO OESTE

Forma de disposio

final

Aterro sanitrio

Aterro controlado Lixo Aterro

sanitrio Aterro

sanitrio Lixo

Resultado IQR 9,5 6,3 2,4 9,5 7,5 2,5

Condies* (A) (C) (I) (A) (C) (I) *(I) Condies inadequadas / (C) Condies controladas / (A) Condies adequadas

A unidade de disposio final de Cianorte e So Tom receberam os maiores valores de avaliao, com IQR 9,5, ou seja, em condies Adequadas (A). Como j dito, ambos os municpios destinam seus resduos domiciliares e comerciais para o aterro sanitrio SANEPAR. As deficincias encontrada nesta unidade foram as seguintes:

As condies do sistema virio, trnsito e acesso ao aterro sanitrio so regulares, pois no contempla um trevo de acesso aos veculos coletores e demais usurios que se deslocam ao local;

Inexistncia de sistemas de drenagem das guas pluviais provisrias no entorno do aterro, causando problemas de acmulo de gua em perodos chuvosos;

Em perodos chuvosos os maquinrios, principalmente o trator de esteira, no realiza a compactao dos materiais, pois os resduos ficam encharcados de gua. Os maquinrios, devido baixa potncia do motor, no conseguem se deslocar at as clulas de lixo. Isso resulta em ausncia de cobertura dos resduos nestes perodos, causando acumulo de lixo expostos e, s vezes, proliferao de moscas e mosquitos.

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As unidades de disposio final de Indianpolis (aterro controlado) e Tapejara (aterro sanitrio) foram avaliadas em condies controladas (C), com IQR de 6,3 e 7,5, respectivamente.

Indianpolis:

As condies do sistema virio, trnsito e acesso so ruins, assim como no existem manuteno dos acessos internos. A via que d acesso principal uma estrada vicinal de terra e cascalho, dificultando assim o deslocamento de veculos coletores em perodos de precipitao pluviomtrica;

No existe cercamento da atual rea de disposio final de resduos, facilitando a entrada e sada de pessoas e animais;

As dimenses das valas so inadequadas, sem que haja uma padronizao, e o recobrimento realizado de forma inadequada, o que resulta na disseminao de resduos pelo vento;

A drenagem de guas pluviais definitiva e provisria so inexistentes;

O acesso frente de trabalho ruim, ocorrendo lixo descoberto;

As recomendaes especificadas no projeto foram atendidas de forma parcial.

Tapejara:

As condies do sistema virio so regulares, assim como a manuteno dos acessos internos.

No existe portaria ou guarita assim como no existe controle de recebimento de cargas e pesagem dos resduos;

A drenagem de guas pluviais definitiva e provisria so inexistentes, assim como o monitoramento de guas subterrneas;

Verificou-se a inexistncia de trator de esteira ou compatvel;

Inexistncia de sistema de drenagem de gases;

As recomendaes especificadas no projeto foram atendidas de forma parcial As unidades de disposio final de Japur e Tuneiras do Oeste foram avaliadas em condies inadequadas (I), apresentam IQR de 2,4 e 2,5, respectivamente.

Japur:

Capacidade de suporte do solo inadequada;

Proximidade de corpos de gua, cujo profundidade do lenol fretico situa-se 1 a 3 m;

A localizao do lixo est inserida dentro da rea de Preservao Permanente (APP);

No existe disponibilidade de material para recobrimento;

As condies do sistema virio so regulares assim como a manuteno dos acessos internos;

rea de disposio irregular de acordo com a legislaes ambientais vigentes;

No existe cercamento da rea;

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Dimenses das valas inadequadas;


Acesso frente de trabalho so ruins;

Aspecto geral ruim, com ocorrncia de lixo descoberto e formas de recobrimento inexistente, assim como presena de urubus e garas e moscas em grande quantidade e presena de catadores.

Tuneiras do oeste:

Capacidade de suporte do solo inadequada;

insuficiente a disponibilidade de material para recobrimento, com qualidade ruim;

As condies do sistema virio so ruins assim como a manuteno dos acessos internos;

Isolamento visual da vizinhana ruim, pois a unidade de disposio final localiza-se no permetro urbana, aproximadamente 1km do centro da cidade;

rea proibida segundo as legislaes ambientais vigentes;

Vida til das valas insuficiente, com dimenses inadequadas;


Acesso frente de trabalho ruim;

No atende s estipulaes do projeto;

Aspecto geral ruim, pois verificou-se a ocorrncia de lixo descoberto, recobrimento de lixo inexistente, com presena de urubus ou gaivotas, e moscas em grandes quantidade.

Descarga de resduos industriais Convm aqui explanar que todas as unidades de disposio final recebem pontuao mediana no que se refere ao solo local. Em todas as unidades verificou-se que o solo classificado como Latossolo de textura arenosa, sendo a permeabilidade do solo classificada como mdia. Concluso A disposio final dos resduos slidos domicialires e comerciais nos municpios da bacia hidrogrfica do Rio do ndio realizado 50% em aterros sanitrios, 17% em aterro controlado e 33% em lixo. Considerando a disposio final do lixo, em peso, concluiu-se que 80% dos resduos gerados esto recebendo disposio final adequado em aterros sanitrio e apenas 20% esto recebendo disposio final inadequada em lixes e/ou aterros controlados. A avaliao das reas de disposio final aplicando a metodologia do IQR, nos mostrou que as condies so adequadas no aterro sanitrio SANEPAR, onde os municpios de Cianorte e So Tom dispem seus resduos; controladas em Indianpolis e em Tapejara; e inadequadas nos municpios de Tuneiras do Oeste e Japur, onde existem lixes. necessrio ainda complementar que em Japur e Indianpolis existem projetos executivos para implantao do aterro sanitrio, com licena prvia obtida, aguardando apenas recursos da FUNASA, para execuo das obras.

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Quanto disposio final dos resduos slidos domicialires e comerciais convm enfatizar que o municpio de Tuneiras do Oeste, que tem passivo ambiental na forma de lixo, em rea proibida, deve buscar um novo local para a disposio final de resduos. A melhor soluo seria firmar um consrcio intermunicipal com o municpio Tapejara, ou ainda com Cianorte, porm, para este caso, deve ser realizado estudo de viabilidade econmica e ambiental. J o municpio de So Tom dever realizar recuperao da rea degradada do antigo lixo. Agradecimentos. Agradeo a Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES) pelos recursos financeiros obtidos para elaborao desta pesquisa. Referencias bibliogrficas Albertin, Ricardo Massulo; MORAES, E.; ANGELIS NETO, G; ANGELIS, B. Diagnstico do Aterro Sanitrio de

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Vol. 5, No 1, 24 - 32, 2012



PROPUESTA DE UN SISTEMA DE RECUPERACIN DE CASCO INHOUSE EN UNA EMPRESA DEL SECTOR VIDRIO

* Viky C, Mujica F 1 Vanessa Plankman

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Juan Pablo Rodrguez 2

PROPOSAL FOR A RECOVERY SYSTEM IN A COMPANY TOWN IN HOUSE GLASS SECTOR Recibido el 25 de agosto de 2011; Aceptado el 10 de noviembre de 2011

Abstract The company studied is a leading manufacturer of glass containers in Venezuela, led by its environmental policy, has invested for years in the glass recycling process, an activity that has aroused interest in many economic and operational benefits that are obtained, using glass as a raw material. However, the helmet used to meet quality standards, requiring systems that are capable recover the town-house to be used without affecting the quality of the final product. It evaluates the hull recovery system in house, keeping track of its travel in the process of glass containers. Were sampled to identify and quantify contaminants, their main characteristics and origin, in order to establish alternatives for improvement. From the results we find that the town-house has high levels of magnetic contamination from the same process. Areas with the highest impact in pollution are: general maintenance, slag, and miscellaneous cold zone with percentages of 25, 24, 23.61 and 20.06 respectively. Rejections are also generated by the presence of stones in the containers which represent 41% of rejections by the inspection systems. The most common stones are metal sulfides, pottery, oversized silica, silica refractory tabular alumina refractory Fireclay. It was also found that the metal removal system is in the silo of raw materials, installed at distances greater than the recommended (5 "-6") on the layer of the hull, this does not provide the necessary protection to the breaker located before removal system. To improve the current system is proposed and an electromagnet magnetic drum type Chute, both mechanisms are able to offer protection to the breaker. Key words: recovery, town-house, glass, oven, rotating magnetic drum, chute type electromagnet.

1 Departamento de Ingeniera Qumica, Facultad de Ingeniera. Universidad de Carabobo

* Autor corresponsal: Av. Universidad Facultad de Ingeniera. Escuela de Ingeniera Qumica. Municipio Naguanagua. Estado Carabobo. Venezuela. Cdigo Postal: 2001. Email: [email protected]; [email protected]

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Resumen La empresa en estudio es lder en la fabricacin de envases de vidrio en Venezuela, guiado por su poltica ambiental, ha invertido durante aos en el proceso de reciclaje de vidrio , actividad que ha despertado inters por los mltiples beneficios econmicos y operacionales que se obtienen, al utilizar el vidrio como materia prima. Sin embargo, el casco utilizado debe cubrir los estndares de calidad, requirindose sistemas que sean capaces de recuperar el casco inhouse para que ser utilizado sin afectar la calidad del producto final. Se evala el sistema de recuperacin de casco inhouse, realizando un seguimiento de su recorrido dentro del proceso de elaboracin de envases de vidrio. Se efectan muestreos a fin de identificar y cuantificar los contaminantes presentes, sus principales caractersticas y procedencia, a fin de establecer alternativas de mejoras. De los resultados obtenidos se tiene que el casco inhouse presenta altos niveles de contaminacin magntica provenientes del mismo proceso. Las zonas con mayor impacto dentro de la contaminacin son: mantenimiento general, escoria, zona fra y miscelneos con porcentajes de 25, 24; 23,61; 20.06 respectivamente. Tambin se generan rechazos por la presencia de piedras en los envases que representan el 41% del total de rechazos efectuados por los sistemas de inspeccin. Las piedras ms comunes son: sulfuros metlicos, pottery, slica oversized, slica refractaria, almina tabular refractaria y fireclay. Adicionalmente, se encontr que el sistema de remocin metlica que se encuentra en el silo de materias primas, est instalado a distancias superiores a las recomendada (5-6) sobre la capa del casco, este hecho no ofrece la proteccin necesaria al triturador ubicado antes del sistema de remocin. Para el mejoramiento del sistema actual se propone un tambor magntico y un electroimn tipo Chute, ambos mecanismos son capaces de ofrecer proteccin al triturador.

Palabras clave: recuperacin, casco inhouse, vidrio, horno, tambor magntico rotatorio, electroimn tipo chute.

Introduccin Durante la fabricacin de envases de vidrio se produce el casco inhouse, que consiste en un desecho cristalino que se descarta de la zona caliente y fra del proceso de manufactura. Este tipo de casco no es sometido a inspeccin o descontaminacin, antes de ser mezclado con el casco ecolgico proveniente de actividades de reciclaje, vertederos o casco procesado para la fabricacin de envases de vidrio. La mezcla representa el 35% del total de los componentes utilizados durante la manufactura de los envases. Del proceso se tiene una gran cantidad de envases rechazados, por presentar incrustaciones metlicas y burbujas atrapadas en el vidrio por la alta viscosidad y densidad del fluido; producto de la reaccin qumica entre el metal y el vidrio. Los envases rechazados son almacenados en el patio de casco ubicado en las instalaciones de la empresa, representado prdidas econmicas por no ser reutilizados como material reciclado en el proceso de fabricacin de envases; ya que, las piezas metlicas pueden depositarse en el fondo de los hornos de fundicin ocasionando daos irreversibles a sus paredes internas, afectando la temperatura interna de operacin. Este hecho trae desviaciones de inters en las caractersticas de calidad de los envases, aumentando el porcentaje de envases rechazado. La empresa bajo estudio no dispone de suficientes depsitos para la cantidad de desechos generados durante el proceso productivo.

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Metodologa Empleada La investigacin tiene como objetivo general evaluar el sistema de recuperacin de casco inhouse, a fin de ofrecer alternativas para disminuir la cantidad de envases rechazados por defectos de incrustaciones metlicas y burbujas. Inicialmente se determinan las principales causas de rechazo de envases en planta, para ello se recopilan los reportes emitidos por las mquinas de inspeccin automticas para cada una de las lneas de produccin durante un mes de produccin. Estas mquinas operan bajo un sistema ptico que detecta cuerpos negros, que impiden el paso de la luz a travs del vidrio y producen el rechazo. Luego se procede a evaluar las caractersticas de los envases defectuosos, considerando especficamente conteo de burbujas, conteo e identificacin de piedras por cada 100 libras de vidrio procesada. Tambin se identifican las zonas de procedencia de los contaminantes extrados en el sistema de remocin metlica, a fin de determinar la principal fuente de contaminacin del casco, identificando fallas para poder proceder al planteamiento de alternativas a la contaminacin encontrada. Estas propuestas se basan en la implementacin y adquisicin de nuevos equipos, a fin de remover la mayor cantidad de metales antes de que entren en contacto con los cangilones de disposicin final del casco que es utilizado para la elaboracin de envases de vidrio. Resultados Obtenidos La figura 1 muestra el proceso de tratamiento de casco inhouse antes de ser llevado a los hornos de fundicin. En ella se aprecia una tolva de alimentacin de all el casco a travs de bandas transportadoras van al molino triturador que se encarga de disminuir el tamao del casco. A la salida del molino se encuentra una banda transportadora provista de un imn de placa fijo y un removedor de placa auto-limpiante. Este removedor de metlico es un imn de placa con un rodillo imantado colocado perpendicularmente en la direccin de flujo, alrededor de los cuales gira una banda transportadora que genera el efecto de auto-limpieza. El material ferroso se adhiere a la parte imantada y cae en un depsito en el otro extremo donde se pierde el efecto magntico. De all el material contina hacia un elevador transportador de cangilones, que conduce el casco hacia el silo donde se almacenen por separado cada materia prima; para proceder luego a la preparacin de la mezcla para la elaboracin de envases de vidrio. Este sistema de remocin no logra extraer eficientemente las piezas metlicas, que van desde pequeos tornillos hasta piezas de moldes de las maquinas, que pasan a los hornos de fundicin atravesando la garganta de stos, formndose en los envases incrustaciones metlicas pueden depositarse en el fondo del horno ocasionando no slo daos a las paredes internas del horno, sino tambin burbujas que son el producto de la reaccin qumica que se produce entre el metal y el vidrio y quedan atrapadas de los envases por la alta viscosidad y densidad del fluido.

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Figura 1. Proceso de tratamiento de casco inhouse

A continuacin se presentan los resultados obtenidos luego del seguimiento efectuado al casco desde el momento que entra al proceso de produccin de envases de vidrio hasta su etapa final. Estos resultados vienen de los reportes emitidos por las mquinas de inspeccin automtica que se encuentran en todas las lneas de produccin, que muestra informacin sobre la cantidad de envases rechazados por diferentes defectos. Las mquinas de inspeccin son equipos especializados en el anlisis de acabado de los envases de vidrio analizando las diferentes partes de los mismos con el fin de detectar irregularidades, para luego emitir el rechazo del envase. Este sistema est constituido por tres zonas: anlisis del acabado superior (FTA), anlisis del acabado inferior (BHA) y anlisis ptico del espesor (OTG). El FTA emplea dos tipos de luces a fin de iluminar el acabado, la primera es infrarroja, dentro de sta se encuentra dos pares de luces, de las cuales dos pares se encargan de iluminar el acabado desde dos ngulos diferentes, uno directamente sobre el envase y el otro a un ngulo de 10 en la superficie del mismo. Este ltimo provee la iluminacin para el rea de transicin del acabado. Estas luces sirven en la deteccin de rayas debajo de la lnea del acabado, burbujas, cuerpos oscuros o negros, mala distribucin del vidrio, brillantes. La segunda fuente de iluminacin es un lser que se proyecta a travs de la superficie del envase para detectar errores del prensado y acabado astillado. La inspeccin BHA consiste en someter el envase bajo una iluminacin orientada a detectar irregularidades en el fondo y parte del cuerpo de envase. Esto se logra colocando una fuente lumnica debajo del plato deslizante, una cmara tipo scanner se encuentra a un ngulo tal que permite la visualizacin del fondo del envase y del cuerpo. Esta informacin es transferida al cerebro del equipo de transmisin donde todas las imgenes se unen a fin de obtener una

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imagen completa. Cuando el acabado del envase es el adecuado se recibe toda la luz que es emitida por el sistema BHA, si el recorrido de la luz se ve interrumpida por alguna razn, la imagen captada presentar un rea negra, que bajo ciertos criterios de tamao y oscuridad genera la clasificacin del defecto provocndose as un rechazo del envase. Por ltimo se tiene el OTG, este sistema emplea la reflexin de la luz de un lser para detectar su espesor. La geometra bsica del OTG muestra un haz de luz proveniente del lser que impacta la superficie externa del envase; parte de este rayo de luz se refleja fuera del envase y otra porcin continua a travs del vidrio. La parte reflejada rebota en el lente receptor y sigue hacia el deflector, la parte del rayo que continua dentro del vidrio se encuentra con la superficie interna del envase, donde es parcialmente reflejada hacia la superficie externa donde rebota y se dirige hacia el lente receptor y de all al detector penetrando por otro lugar, la distancia que separa los puntos por los cuales los rayos reflejados chocaron contra el detector es proporcional al espesor del vidrio. En la tabla 1 se presentan las principales causas de rechazos de los envases de vidrio, se tienen que los defectos mayoritarios son debido a piedra cuerpo representados por incrustaciones metlicas, que vienen a representar el 30,32% de los rechazos. Tabla 1. Cantidad total de envases rechazados para un mes de produccin

Defecto Cantidad de envases Porcentaje,%

Piedra cuerpo 545.332,00 30,32

CID 286.798,00 15,95

Lnea bte acabado 282.128,00 15,69

Cuerpo y hombro 257.042,00 14,29

Ampolla s/acabado 226.516,00 12,59

Marca cuerpo 200.655,00 11,16

Total 1.798.471,00 100

Una vez conocidos la cantidad de envases que son rechazados por defectos, se procede a evaluar las caractersticas de los mismos, con la finalidad de determinar las fuentes de origen de esta contaminacin. Este anlisis se realiza mediante el muestreo de defectuosos realizando pruebas de: conteo de burbujas y piedras. En cuanto al conteo de burbujas por cada 100 libras de produccin para cada uno de los hornos evaluados: A, B; C; D, E y F, se encuentran tendencias bajo las especificaciones de calidad. Las burbujas son producto de las reacciones que se llevan a cabo dentro del horno, que producen la liberacin de gases, entre las cuales se tienen la reaccin entre metales ferrosos y no ferrosos con la mezclas de vidrio y materias primas. En el conteo de piedra por horno se tienen porcentajes de: 10%, 2,5%, 15%, 12%, 10% y 5% para los hornos A, B, C, D, E y F respectivamente; resultando el horno C el ms afectado por este tipo de contaminacin.

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De la caracterizacin de las piedras se tiene (ver tabla 2) que las que representan el mayor porcentaje son las de sulfuro metlico y slica oversized con un 32% y 27% respectivamente. Por otra parte, las piedras pottery, sulfuro metlico y fireclay son producto de la contaminacin del casco con trozos de porcelana, metales. La slica refractaria y la almina tabular refractaria se generan por el deterioro de las paredes internas de los hornos por las excesivas temperaturas de operacin. El casco puede estar contaminado con este tipo de piedras cuando ha estado en contacto con fragmentos de dichos materiales en periodos de remodelaciones o reconstrucciones de los hornos. Mientras que la slica oversized es una piedra originada por partculas de arena que no son fundidas en los hornos. En cuanto a las principales zonas de incidencia en el sistema de recuperacin metlica, se tiene de la figura 2 que las zonas de mayor impacto son: mantenimiento general, escoria, zona fra y miscelneos con porcentajes de: 25,24; 23,61; 20,06 y 19,25 respectivamente. La figura 3 muestra el tipo de material metlico encontrado en las diferentes zonas de incidencia, entre las cuales se tiene: tuercas, tornillos, arandelas, llaves, alicates, trozos de moldera, piezas de mquina, fragmentos de cadenas transportadores, restos de soldadura, electrodos, virutas, chapas de refresco y cervezas, ganchos de pelo, etc. Tabla 2. Caracterizacin de las piedras encontradas en los envases rechazados

Tipo de piedra Porcentaje, %

Sulfuro metlico 32 Slica oversized 27 Slica refractaria 21

Almina tabular refractaria 18 Fireclay 15 Pottery 15

Figura 2. Zonas de incidencia por contaminacin metlica

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Figura 3. Metales encontrados en el casco inhouse provenientes de las diferentes zonas de incidencia por contaminacin metlica El proceso de remocin metlica que se lleva a cabo en el silo se logra extrae una parte de los contaminantes presentes en el casco antes de que pasen a los hornos. Sin embargo, debido al tamao de las piezas extradas, el triturador instalado a la entrada del silo puede sufrir severos daos. En tal sentido, su vida til se ve disminuida y en algunos casos la alimentacin del casco inhouse paralizada. En funcin de los resultados obtenidos, se plantean dos alternativas de remocin metlica: un tambor magntico permanente y un electroimn tipo Chute. En el tambor (ver figura 4) el casco es alimentado a una tolva con vibrador; en la medida que le casco se aproxima al tambor el campo magntico atrae las partculas ferrosas al tambor. El material no ferroso cae libremente, mientras que el ferroso permanece adherido firmemente hasta que es llevado fuera del campo magntico donde cae sobre una bandeja de descarga que transporta todo el material hacia un depsito. El vidrio libre de piezas metlicas cae dentro de la tolva de alimentacin ya existente en el silo para alimentar al triturador. Se requiere la instalacin de un tambor magntico permanente ERIEZ modelo D-LIM y un alimentador electromecnico ERIEZ modelo UF ultra forc. La segunda alternativa consiste en un electroimn ERIEZ modelo SE-2400 tipo Chute, que consiste en una plancha ubicada en la entrada de la tolva de alimentacin al proceso, el casco se desliza sobre la superficie de esta plancha pasando por una especie de escaln que posee un campo magntico. La plancha debe tener un ngulo de inclinacin de 60 con respecto a la horizontal para garantizar la eficiencia del equipo (ver figura 5 y 6).

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Figura 4. Tambor magntico permanente

Figura 5. Electroimn tipo chute

Figura 6. Esquema de instalacin para el electroimn tipo chute

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Los costos asociados a compra, instalacin y puesta en marcha de alternativas I y II son de MUS$ 65,44 y MUS$ 51,42 respectivamente. Se selecciona la alternativa II logrndose reducir un 60% la cantidad de desechos (envases rechazados) del proceso de manufactura de envases de vidrio una vez instalado el sistema propuesto. Conclusiones y recomendaciones La principal causa de rechazo en los envases es por la presencia de piedra cuerpo. El mayor porcentaje de piedras corresponde a las de sulfuro metlico y slica oversized con 32% y 27% respectivamente. Se logra disminuir en un 60% la cantidad de desechos producto del proceso de manufactura de envases de vidrio al instalar el electroimn tipo chute. Se recomienda implementar contenedores de desechos en las reas de almacn, despacho, zona fra, formacin de envases. Referencias bibliogrficas Carabaos, E. (2001). Manual de procedimientos del laboratorio central, procedimientos, identificacin y conteo

de piedras. Carrillo, G. (2001). Evaluacin de sistemas de manejo de slidos en un proceso por carga de produccin de envases

de vidrio. Tooley, F. (1984). The Handbook of glass manufacture. 3era edicin. Eriez Magnetics. (2000). Manual electro-permanent magnetics vibratory equipment. Kolarik, W. (1995). Creating quality. Mc Graw Hill. Nuez, T. (2000). Determinacin de las propiedades fsicas del casco y el vidrio de los hornos C y D. Trabajo de

grado no publicado. Universidad Simn Bolvar. Owens Broakway Glass Containers. (S/F). In situ identification Stone manual. Owens Broakway Glass Containers. (S/F). Cullet seminar. Owens Broakway Glass Containers. (S/F). Image processing systems IPS manual.

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REMOCIN DE LAS FORMAS REDUCIDAS DE AZUFRE, HIERRO Y MANGANESO DE AGUA POTABLE POR PROCESOS DE SEPARACIN EN MEMBRANA DE NANOFILTRACIN

Dayana Milena Agudelo-Castaeda 1 Kamila Passos

1

* Antnio Domingues Benetti 1

REMOVAL OF REDUCED FORMS OF SULFUR, IRON AND MANGANESE FROM WATER BY NANOFILTRATION MEMBRANE SEPARATION Recibido el 28 de septiembre de 2010; Aceptado el 17 de noviembre de 2011

Abstract Many regions are affected by quality problems in their water sources supplies. Sometimes, the distributed drinking water may have problems associated with the presence of compounds that cause color, taste and odor leading to growing consumers complaints, mistrust, and increasing consumption of bottled water. It is well known that hydrogen sulfide (H2S), iron (Fe

+2) and manganese (Mn+2) cause taste, odor and color in drinking water. This research used a pilot plant nanomembrane filtration system to investigate the removal of those compounds from water. The pilot plant was supplied with raw water taken from a reservoir used as water source for a treatment plant of the city of Porto Alegre, Brazil. The measurements demonstrated that nanomembrane filtration was effective in the removal of iron, manganese and hydrogen sulfide from water, for the operational conditions tested in the investigation. Keywords: Drinking water quality, sulfur, iron, manganese, nanofiltration. 1 Instituto de Pesquisas Hidrulicas (IPH), UFRGS *Autor corresponsal: Instituto de Pesquisas Hidrulicas. Av. Bento Gonalves, 9500. Porto Alegre, Brasil. Email: [email protected]

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Resumen Diversas regiones presentan problemas de calidad de sus aguas para abastecimiento. En algunas ocasiones, el sistema de distribucin de agua ha sufrido de episodios de proliferacin de caractersticas indeseables de color, sabor y olor, adems del incremento de los reclamos por parte de los consumidores. Por tales razones ha aumentado la desconfianza del consumidor y el consumo de agua embotellada. Es bien sabido que entre los principales compuestos que causan sabor, olor y color en el agua se encuentran el hierro (Fe+2), el manganeso (Mn+2) y el sulfuro de hidrgeno (H2S). En esta investigacin fue usada una planta piloto de nanofiltracin abastecida con agua bruta proveniente de una represa que suministra agua para una Planta de Tratamiento de Agua Potable de la ciudad de Porto Alegre en Brasil. Este proceso mostr ser efectivo en la remocin de los compuestos de estudio utilizando las condiciones operacionales escogidas. Palabras claves: Calidad del agua potable, azufre, hierro, manganeso, nanofiltracin.

Introduccin Diversas regiones presentan problemas de calidad de sus aguas para abastecimiento. En algunas ocasiones, el sistema de distribucin de agua ha sufrido episodios en los cuales el agua present caractersticas indeseables de color, sabor y olor; resultando en reclamos por parte de los consumidores. Una consecuencia de la desconfianza del consumidor respecto a la calidad del agua potable es el aumento del consumo de agua embotellada. Es bien sabido que entre los principales compuestos que causan sabor, olor y color en el agua se encuentran las formas reducidas de hierro (Fe+2), manganeso (Mn+2) y azufre (S2-). En esta investigacin fueron realizados ensayos usando una planta piloto con sistema de membranas de nanofiltracin abastecida con agua bruta proveniente de una represa que suministra agua a una Planta de Tratamiento de Agua Potable de la ciudad de Porto Alegre en Brasil. Una membrana puede ser definida como una pelcula fina slida que separa dos soluciones y que acta como una barrera, aplicando un tipo de fuerza externa como presin, succin (presin negativa) o potencial elctrico, que impulsa la filtracin (Schneider y Tsutiya, 2001). Luego de ser filtrada, el agua tratada es llamada permeado y la parte retenida es el rechazo o concentrado. Los procesos con membranas existentes son microfiltracin, ultrafiltracin, nanofiltracin y smosis inversa (EPA, 2003). Entre las ventajas de este tipo de tecnologa estn la calidad superior del agua potable, el poco requerimiento de espacio, su desempeo constante y operacin automatizada (Bennett, 2006). Segn Degremont (1991) y Schneider y Tsutiya (2001) las membranas se pueden encontrar en forma de: placas, espiral, tubular y fibras huecas. El hierro y el manganeso ocasionan manchas en sanitarios, ropas y utensilios domsticos. Dependiendo de la concentracin, el manganeso produce un color semejante a las gaseosas de cola. El sulfuro de hidrgeno, a su vez, produce un sabor caracterstico de huevo podrido

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(Prianti et al., 2005; WHO, 2006). La Organizacin Mundial de la Salud establece valores mximos para mantener el agua aceptable para los consumidores de 0.3 mgL-1 y 0.1 mgL-1 para hierro y manganeso, respectivamente (WHO, 2006). El objetivo de esta investigacin fue analizar la eficiencia de remocin del hierro, manganeso y el sulfuro de hidrgeno de las aguas de abastecimiento usando un sistema de separacin en membrana de nanofiltracin. Metodologa La planta piloto fue abastecida con agua cruda de la represa Lomba do Sabo, que suministra agua a una de las Plantas de Tratamiento de Agua Potable (PTAP) de la ciudad de Porto Alegre en Brasil. El agua era bombeada hasta un tanque de 2500 L, pasando por un filtro de arena, con rea de filtracin de 0.19 m2 y un filtro tipo Y. El filtro tipo Y tiene orificios dentro de la tubera con el fin de retener las partculas y slidos, proveyendo una proteccin a bajo costo para medidores, vlvulas, etc. Para este estudio el dimetro del orificio era de 0.8 mm. Luego era bombeada hasta el sistema piloto de membrana de nanofiltracin. El prototipo del sistema de separacin por membranas estaba constituido por una bomba centrfuga marca Dancor, membrana de nanofiltracin, manmetros, medidor de caudal, panel elctrico, tuberas, vlvulas, conexiones y accesorios para su operacin (INVICT, 2007). La membrana de nanofiltracin era de tipo espiral, de poliamida marca Osmonics modelo DK4040F, con un rea neta de 8.36 m2 y presiones de operacin tpicas de 483 a 2758 kPa. El peso molecular de corte descrito en las especificaciones tcnicas de la membrana era 150-300 daltons, aunque la literatura explica que las membranas de nanofiltracin tienen un peso molecular de corte entre 250 y 1000 daltons (MWH, 2005). Los experimentos fueron divididos en dos etapas. En la primera fueron realizados 6 ensayos en junio del 2009 y colectadas muestras puntuales luego de 1 y 4 horas de operacin del sistema, trabajando con un caudal de 4 Lmin-1 que corresponde a una tasa de 28 Lh-1m-2. La segunda etapa consisti en 10 ensayos realizados en los meses de octubre y diciembre del 2009 usando caudales de 2 y 4 Lmin-1, correspondiente a una tasa de flujo de membrana de 14 y 28 Lh-1m-2, respectivamente. En los ensayos de esta etapa, al agua cruda, fueron adicionadas sales de sulfato de manganeso, sulfato de hierro y sulfuro de sodio con el fin de aumentar la concentracin inicial de los compuestos de estudio. En esta etapa fueron colectadas muestras compuestas durante 4 horas de operacin del sistema. La presin de alimentacin al sistema de filtracin fue de 517 kPa. Todas las muestras fueron colectadas en el tanque de 2500 L (influente) y en la salida del sistema (efluente). Fueron medidas las concentraciones inciales y finales de hierro (Fe+2), manganeso (Mn+2), sulfuro de hidrgeno (H2S), color verdadero y aparente, turbidez, pH, conductividad y temperatura. La figura 1 muestra el esquema de la planta piloto. En esta planta estn tambin instalados prototipos de aeracin, sin embargo estos no se utilizaron en este trabajo.

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Figura 1. Esquema de la planta piloto localizada en la PTAP Lomba do Sabo

Mediciones de pH, conductividad y temperatura fueron realizados in situ usando la sonda multiparmetro Hach modelo H40d18. Color y turbidez fueron medidos usando el colormetro Orbeco-Hellige Aqua Tester modelo 611-10 y turbidmetro Hach modelo 2100N. Hierro, manganeso y sulfuro de hidrgeno fueron medidos usando el mtodo de la fenantrolina (Mtodo 3500-Fe D), del persulfato (Mtodo 3500-Mn D) e iodomtrico (Mtodo 4500-S2- E), respectivamente (APHA et al., 2005). La figura 2 ilustra el sistema de membranas de nanofiltracin tipo espiral de la planta piloto utilizada.

Figura 2. Membrana de nanofiltracin tipo espiral utilizada

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En este trabajo no se hicieron mediciones del potencial xido-reduccin del influente, lo que pudo haber sido una limitacin del trabajo, por varias razones. El agua era captada en la zona anxica del embalse, a la misma profundidad del agua que es bombeada para el tratamiento de agua potable. En el recorrido a la planta piloto result posible que el agua sufriera alguna aireacin provocada por la turbulencia del bombeo y la llegada libre al tanque de suministro de agua a los prototipos. No obstante, el tiempo era lo suficientemente corto como para que no hubiera oxidacin del hierro y del manganeso antes de su paso a travs de la membrana. Igualmente, en los ensayos de la 2 etapa, Fe, Mn y S en sus formas reducidas (hierro ferroso, manganeso manganoso y sulfuro de hidrgeno), fueron introducidos artificialmente en el agua usando compuestos qumicos. Adems, los mtodos de anlisis eran especficos para medir las formas reducidas de Fe, Mn y S. Resultados Primera etapa La tabla 1 muestra las caractersticas del agua de estudio utilizada en los ensayos de la primera etapa y la tabla 2 presenta los parmetros pH, conductividad, turbidez, color verdadero y aparente del influente y efluente. Tabla 1. Caractersticas del agua de estudio de los ensayos de la primera etapa

Tabla 2. Resultados primera etapa pH, conductividad, color y turbidez

pH

Conductividad

(S/cm) Color Aparente

(uH) Color Verdadero

(uH) Turbidez (uT)

Infl Efl Infl Efl Infl Efl Infl Efl Infl Efl

Promedio 7.0 6.8 212 121 33 2 25 2 1.8 0.1 Desviacin estndar

0.1 0.1 5 7 9 2 6 2 0.7 0.1

Mximo 7.1 6.9 218 133 45 7 35 7 3.2 0.5

Mnimo 7.0 6.6 203 112 25 0 20 0 1.1 0.1 Nota. Infl: Influente; Efl: Efluente

Parmetro pH Conductividad

(S/cm) Temperatura

(C) Turbidez

(uT)

Color aparente

(uH)

Color verdadero

(uH)

S2- (mgL-1)

Fe+2 (mgL-1)

Mn+2 (mgL-1)

Promedio 7.0 212 16 1.8 33 25 0.01 0.80 0.10

Desviacin estndar

0.1 5 2 0.7 9 6 0.01 0.13 0.06

Mximo 7.1 218 18 3.2 45 35 0.03 1.00 0.20 Mnimo 7.0 203 12 1.1 25 20 0.00 0.60 0.00

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Puede observarse que la reduccin de conductividad del 43% demuestra la remocin de algunas sales por parte de la membrana (Taylor y Wiesner, 1999). Las reducciones de color aparente, verdadero y turbidez fueron de 96%, 94% y 94%, respectivamente. Nederlof et al. (2005) explica en su estudio que la nanofiltracin es una tcnica adecuada y econmica para la remocin de estos parmetros. La figura 3 presenta los porcentajes la eficiencia de remocin de los ensayos realizados en la primera etapa. El nmero 1 en la figura significa la colecta hecha despus de 1 hora de operacin y el nmero dos luego de 4 horas. El n

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