UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCOCENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIENCIAS CTGDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA

Ecologia e Controle da Poluio na Produo de Aos no Brasil

Alunos: Ana Cristina Ribeiro PiresReurison Silva RodriguesSamir Jos Nunes Gonalves

Recife, PE 26 de Janeiro de 2015

SumrioIntroduo3Fluxograma do Processo de Produo4Introduo5Matrias Primas6Aspecto Social12Aspecto Econmico15Aspecto Ambiental17Emisses Atmosfricas17Efluentes Lquidos17Rejeitos Slidos19Aumento de produo19Concluso21Referencias Bibliogrficas22

Introduo

Cada tonelada de ao produzida gera 594 quilos de resduos. O Instituto Ao Brasil calcula em 17,7 milhes de toneladas o total de resduos gerados na produo siderrgica apenas em 2013. Se todo esse material fosse destinado a aterros, estaramos diante de um problema ambiental de grandes propores. Mas no isso o que ocorre. Ao longo do tempo, a indstria siderrgica desenvolveu estratgias para transformar dejetos ambientais em uma fonte de receitas, reaproveitando os resduos. bom para a natureza e tambm para o caixa das companhias.Do total de 17,7 milhes de toneladas de resduos de 2013, trs milhes de toneladas so sucatas ferrosas com um grau de pureza adequada para que voltassem ao processo produtivo das prprias siderrgicas, alimentando as aciarias (empresa de transformao do ao) e reduzindo assim a demanda por minrio de ferro.Mas no processo produtivo do ao h vrios tipos de resduos, como a escria do alto forno e da aciaria, alm de p, materiais finos e lama. O destino desses materiais a transformao em coprodutos. Ou seja, so beneficiados com o objetivo de gerar novos produtos que sero utilizados como matria-prima de outras indstrias. Quase a totalidade da escria de alto forno, 99%, vendida para a indstria de cimento, reduzindo o consumo de recursos naturais provenientes da minerao de rochas e de areia na produo do cimento e do concreto.So vrios os destinos dos coprodutos siderrgicos. Eles so utilizados na produo de asfalto e na pavimentao de estradas, na recuperao paisagstica, so empregados como lastro ferrovirio, como fonte energtica e tambm so insumos da l mineral de corretivos de solo e fertilizantes.

Neste trabalho iremos analisar quais so os tipos de poluentes mais comuns emitidos, em cada etapa, do processo de fabricao de ao. Outro fator a destacar quais sero os usos desses dejetos, se sero descartados no meio ambiente ou retornaro para o processo como meio de economizar matria prima e energia.

Fluxograma do Processo de Produo

Matrias Primas

O consumo das principais matrias-primas e insumos utilizados na produo do ao esto indicados na tabela abaixo. O processo de fabricao do ao intensivo em relao ao consumo de algumas matrias-primas e insumos. A partir do sculo passado, foram obtidos significativos avanos no desenvolvimento de tecnologias que permitiram aumentar a eficincia energtica, a reduo do consumo especifico de matrias-primas, o reaproveitamento dos gases e resduos do processo e a maximizao da recirculao de gua.

No brasil cerca de 11% da produo brasileira de ao obtida a partir do uso do carvo vegetal como redutor em substituio ao coque. O carvo vegetal obtido a partir da madeira de florestas (biomassa), sendo, portanto, de origem renovvel. Alm disso, as emisses de CO2 geradas no processo industrial so compensadas pelo processo de fotossntese que ocorre nas florestas plantadas para a obteno do carvo vegetal.

Aspecto Social

A indstria do ao est associada histria de desenvolvimento do Brasil. Das usinas siderrgicas instaladas no Pas saiu o ao de nossas hidreltricas, torres de transmisso, edifcios, pontes e viadutos. O ao est nas mquinas e equipamentos que impulsionam o agrobusiness e todos os segmentos industriais. O ao o material usado em todos os meios de transporte e est presente em todos os momentos de nosso dia-a-dia.O parque produtor de ao do Brasil est instalando em 10 estados, conforme apresentado na figura abaixo, havendo maior concentrao na regio Sudeste. Esta regio responde por 94% da produo de ao do pas e nela esto localizadas todas as seis grandes usinas integradas de coque, alm de seis das sete que operam base de carvo vegetal.

O setor possui, atualmente, capacidade instalada para fabricar mais de 47 milhes de toneladas de ao por ano, e um parque produtor que conta com 29 usinas, sendo 14 integradas e 15 semi-integradas, todas de grande porte, controladas por onze diferentes grupos empresariais.As usinas integradas so aquelas que produzem ao a partir do minrio de ferro, usando o carvo (mineral ou vegetal) como agente redutor, nos altos fornos, para obteno do ferro metlico, cabendo ressaltar que o carvo vegetal somente usado em altos fornos de menor capacidade. As usinas semi-integradas no tm a etapa de reduo e usam a sucata de ao e ferro gusa para alimentar as aciarias eltricas.

Aspecto Econmico

A indstria brasileira do ao ocupa posio estratgica na estrutura produtiva do pas. De acordo com estudo desenvolvido pela Fundao Getlio Vargas (FGV) em 2011 sobre a importncia estratgica do ao na economia brasileira, o valor de produo do segmento corresponde a 4,8% do total da economia, gerando um impacto no PIB nacional de 4,0% (considerando efeitos diretos, indiretos e induzidos).Cabe ressaltar que, levando-se em considerao os impactos indiretos e induzidos adotados no estudo desenvolvido pela FGV, pode-se atribuir siderurgia cerca de 3 milhes de empregos distribudos dentre os diversos setores produtivos da economia.A indstria de ao nacional dispe de tecnologias avanadas de produo e beneficiamento, com potencial para produzir os mais diversos produtos siderrgicos e capacidade instalada bastante superior demanda do mercado interno. Atualmente, a capacidade instalada do setor corresponde ao dobro de suas vendas internas anualizadas.A produo de ao bruto do setor (Grfico 1) atingiu 35,2 milhes de toneladas em 2011, 7,0% superior a 2010. Esta produo situa o Brasil como 9 maior produtor mundial, com participao de 2,4% na produo global e de 51,3% na produo latino-americana do setor.

Figura 1- Produo Brasileira de Ao Bruto

Em 2011, as exportaes de ao representaram 3,3% do valor total exportado no Brasil, totalizando 8,4 bilhes de dlares e 10,8 milhes de toneladas, e correspondendo a um aumento de 45,0% em valor e 20,7% em volume quando comparado ao ano anterior.No que se refere s importaes, registrou-se em 2011 um total de 4,6 bilhes de dlares, representando 2,0% das importaes brasileiras, e 3,8 milhes de toneladas de produtos siderrgicos, uma quantidade 35,9% abaixo comparada ao mesmo perodo do ano anterior.

Aspecto Ambiental

Emisses atmosfricas

Desde muito tempo, as emisses de poluentes atmosfricos provenientes das operaes de fabricao de ferro e ao so uma fonte de preocupao para o ambiente. Numerando esses poluentes, ns podemos citar essas substncias gasosas como os xidos de enxofre, o dixido de nitrognio e o monxido de carbono. As matrias particulares como a fuligem e poeira suscetveis de conter xidos de ferro tem igualmente requerido ateno. As emisses de forno de coque et de usinas utilizando os subprodutos de fornos de coque tambm tem causado inquietude.

Os poluentes atmosfricos variam segundo o processo empregado, a tcnica e a configurao da usina, as matrias primas utilizadas, as fontes e as quantidades de energia utilizadas, a amplitude de reciclagem de dejetos e a eficcia das medidas de despoluio. A introduo da converso a oxignio, por exemplo, permitiu coletar e reciclar racionalmente os gases de combusto rejeitados e de reduzir assim as quantidades evacuadas, enquanto que a laminao contnua fez baixar o consumo de energia e logo das emisses. Resultando em ganhos de produo e uma melhora na qualidade.

Entre os poluentes encontrados na produo de ao e ferro podemos explicitar os seguintes:

- Dixido de Enxofre: A quantidade de dixido de enxofre, onde essencialmente formado na combusto, depende principalmente da quantidade de combustvel fssil utilizado. O coque e o gs de coque tambm so importantes fontes deste dixido. Na atmosfera, o dixido de enxofre pode reagir com os radicais oxignio e o vapor de gua para formar um aerossol de cido sulfrico que, se combinado a amnia, pode resultar no aerossol de sulfato de amnia.

-xidos de Nitrognio: Como os xidos de enxofre, os xidos de nitrognio, se formam essencialmente no processo de combusto. Sob o efeito dos raios ultravioletas, eles reagem com o oxignio e com os compostos orgnicos volteis para formar oznio. Eles se combinam a gua para formar cido ntrico que, por sua vez, entra em reao com a amnia para produzir nitrato de amnia. Eles so sucessveis de formar aerossis inalveis que podem ser eliminados da atmosfera por deposio hmida ou seca.

-As matrias particulares: As matrias particulares, forma a mais visvel das emisses, so uma mistura complexa e varivel de matrias orgnicas e inorgnicas. Eles provem de montes de minrio de ferro, do carbono, ou ainda a ocasio de operaes de carregamento ou de transporte. Os processos de aglomerao ou de fabricao do ferro fundido e do ao levam a movimentao de finas partculas quando o ferro em fuso entra em contato com o ar, este que provoca a formao de dixido de ferro. Os fornos a coque, de seu lado, produzem poeira e emisses de alcatro. Os efeitos potenciais sobre a sade dependem da concentrao, da composio qumica das partculas, assim como a durao e intensidade de exposio.

-Metais pesados: Os metais como cdmium, o chumbo, zinco, mercrio, mangans, nquel e o cromo podem ser emitidos pelos fornos sob forma de poeira, vapor, fumos.

-Emisses orgnicas: As emisses orgnicas provenientes da elaborao do ao bruto contm emisses de benzeno, tolueno, xileno, solventes, hidrocarbonetos aromticos policclicos, de dixidos e fenis. Segundo a sua provenincia e sua precedente utilizao (por exemplo, pintura ou outro processo de revestimento, lubrificantes), ferros velhos empregados como matria prima podem conter vrias dessas substncias. Certos poluentes orgnicos escapam dos sistemas convencionais de purificao de gs.

O coque usado como agente redutor do minrio de ferro para obteno do ferro metlico que dar origem ao ao, conforme a reao qumica a seguir:

Portanto, a emisso de CO2 na etapa de reduo (alto forno) inevitvel. A necessidade de uso do carvo mineral no processo restringe as possibilidades de diminuir o impacto nas empresas que utilizam esse meio tecnolgico. Nesses casos, o esforo para reduo das emisses de CO2 est focado na busca de maior eficincia energtica. O aproveitamento de gases do processo, a injeo de finos de carvo, a substituio de leo combustvel por gs natural so exemplos desse esforo.

No processo de produo de ferro e ao, os altos-fornos, conversores e os foges a coque produzem importantes quantidades de gs. Em termos de porcentagem a quantidade de monxido de carbono contida em cada um desses processos so: 22 a 30% para o gs do alto-forno, 5 a 10% para o gs do forno a coque e 68 a 70% para o gs do conversor.Importantes quantidades de poeira e fumaa so produzidas em numerosas etapas da elaborao do ferro e do ao. A emisses da produo ainda podem conter metais pesados (chumbo, cromo, zinco, nquel, mangans, etc.) na forma de fumaa.

O grfico a seguir demonstra as emisses especficas mdias de NOx e SOx e material particulado das plantas.

Efluentes lquidos

Na indstria a gua pode ser aplicada tanto como matria prima ou como meio de transporte, como agente de limpeza, em sistema de refrigerao, como fonte de vapor e como produo de energia, entre outras aplicaes.A indstria do ao que chegava a consumir 100 toneladas de gua para cada tonelada de ao, hoje consegue produzir uma tonelada de ao em 6 toneladas de gua. Uma reduo de 94%, devido s novas tecnologias e a reutilizao da gua na indstria. Com poucos investimentos as indstrias conseguem reaproveitar cerca de 60% da gua consumida.

O reuso para fins industriais propicia o controle de qualidade da gua, de acordo com sua finalidade e mantm o processo produtivo regularmente abastecido ao reaproveitar o efluente produzido pela prpria indstria. Essa prtica, alm de economicamente vantajosa, acompanha a tendncia mundial de preservao das reservas de gua bruta.Um dos exemplos que obtemos de indstrias que aplicam o procedimento de reuso da gua a Gerdau. Segundo informaes do site da empresa temos o seguinte: Os nveis de reaproveitamento de gua na Gerdau so referncia frente aos nmeros da siderurgia. Em 2010, o ndice de recirculao alcanou 97,6%. Portanto, somente 2,4% dos recursos hdricos so captados externamente, principalmente em razo das perdas por evaporao. O que um desempenho excelente frente realidade de muitas outras siderurgias que ainda no do a ateno devida ao desenvolvimento sustentvel e no visa que dessa forma at seus custos de produo seriam diminudos e uma melhor qualidade de trabalho existir. E no s isso, vemos que algumas indstrias esto percebendo o cuidado que preciso ter com questo ao reuso, como podemos ver: Em tempos de seca e risco de racionamento de gua e energia eltrica, cada gota economizada vale ouro. Nesse cenrio, os esforos das empresas para poupar o precioso lquido por meio do reaproveitamento no processo produtivo ganham relevncia, sobretudo quando se considera que 100 mil litros de gua movem as engrenagens da indstria brasileira, por segundo.

A maioria da gua utilizada nas usinas empregada em sistemas de resfriamento. Em algumas usinas, e dependendo da disponibilidade local, utiliza-se gua salobra ou salgada sem prejuzo qualidade do processo. Atualmente, a indstria brasileira do ao conta com ndices elevados de recirculao de gua doce, superior a 96%. Esse aumento de eficincia resultou em significativa reduo da captao nos corpos dgua e do lanamento de efluentes. As empresas dispem de estaes de tratamento da gua e dos efluentes que permitem o seu reaproveitamento na unidade de produo original ou sua alocao em outra unidade.Todo o efluente lanado pelas empresas passa por processo de tratamento a fim de garantir que a sua qualidade esteja dentro dos padres exigidos pela legislao e rgo ambientais.

As operaes das usinas produtoras de ao exigem uma grande quantidade de gua, que utilizada em diferentes etapas do processo industrial. Diferentes iniciativas vm sendo empregadas pelas empresas do setor visando a racionalizao do uso de recursos hdricos. A principal delas a recirculao de gua, que em 2013, apresentou ndice de 96% o que significa dizer que 4,7 bilhes de metros cbicos de gua circulam anualmente em circuito, garantindo que as empresas brasileiras estejam entre as melhores em nvel global. A imagem a seguir mostra o percentual de gua utilizado no processo de produo de ao como um todo. O dado da utilizao de gua para outros usos no pode ser estimado pela quantidade de ao produzido. No grfico a seguir podemos ver um esquemtico da circulao de gua sobre o processo de produo de ao. A quantidade de gua est relacionada a quantidade em toneladas de ao na sada do processo.

Na imagem seguinte possvel perceber as entradas e sadas do processo de fabricao de ao, no que diz respeito as matrias primas de entrada, a quantidade de gua utilizada, os subprodutos at o produto final.

A maior parte da gua utilizada nas unidades industriais de produo de ao empregada em processo de resfriamento. Em alguns processos, e dependendo da disponibilidade desses recursos na regio, h possibilidade de utilizao de gua do mar ou salobra sem prejuzo qualidade do processo e com impacto controlador sobre o meio ambiente.

Os dados abaixo apresentam o nvel de recirculao de gua no processo de fabricao do ao tanto para gua doce quanto para gua salgada. Os dados so relativos ao perodo compreendido entre 2009 e 2011.

A gua do mar ou salobra utilizada em sistemas de resfriamento, no havendo contato da gua utilizada com outros elementos do processo produtivo. Uma vez utilizada, a gua salobra tem apenas sua temperatura monitorada para ser devolvida ao corpo hdrico do qual foi captada. A utilizao desse recurso, quando disponvel na localidade, reduz a demanda de gua doce no processo produtivo, deixando-a disponvel para outras finalidades, como por exemplo, consumo humano e atividade sanitrias. Em 2011, o total de gua doce utilizada pelas empresas associadas chegou a 177,9 milhes de metros cbicos, o que representa uma utilizao especfica de 5,87 de metro cubico de gua por tonelada de ao bruto produzido. Parte das unidades industriais das empresas associadas j realiza o pagamento pelo uso da gua. Essa cobrana feita em algumas bacias hidrogrficas, por deciso dos respectivos comits de bacias. Em alguns casos, as unidades industriais no fazem a captao direta de gua e utilizam a rede de abastecimento local, realizando o pagamento diretamente a essas concessionrias.O valor pago pela gua utilizada depende, geralmente, de uma srie de fatores que vo alm do volume utilizado. O pagamento feito pelos usurios de gua em uma determinada bacia hidrogrfica calculado com base em parmetros que dependem da captao, do consumo e da qualidade dos efluentes devolvidos ao corpo hdrico. O valor mdio pago por metro cbico captado de gua em 2011 foi de R$ 0,72/m^3.

EFLUENTES

preocupao constante das usinas produtoras de ao o controle da qualidade de seus efluentes, sempre buscando a reduo de impactos na natureza. Segundo o instituto Ao Brasil todas as empresas a ele associadas possuem estaes de tratamento de efluentes, com monitoramento de sua qualidade inclusive maximizando a recirculao de seus efluentes alcanando a meta descarte zero, operando em sistemas totalmente fechados.Todos os efluentes das plantas industriais antes de serem lanados no meio-ambiente devem passar por alguns processos que visem seu tratamento, como por exemplo: separao do leo da gua, neutralizao e ajuste do pH, floculao e coagulao, resfriamento, tratamento biolgico, filtrao, sedimentao, entre outros. Os efluentes industriais e sanitrios tm seus parmetros medidos para que se mantenham em acordo com padres de qualidade legais antes do seu descarte. Em 2013, foram lanados 85,5 milhes de metros cbicos por ano. Superando o ano de 2011 que foi de 74,7 milhes de metros cbicos.

Os dados a seguir demonstram a quantidade de gua doce descartada no processo de fabricao de ao para o perodo compreendido entre 2011 e 2013.

Resduos e Coprodutos

A indstria siderrgica tanto econmica quanto energeticamente dispendiosa e seus volumes de produo so bastante elevados. Cadeias de processos dentro da indstria so longos. Muitas tecnologias diferentes so aplicadas e o processo tem um impacto significativo sobre o meio ambiente. Uma das principais preocupaes da indstria mundial de ao o depsito dos resduos gerados em vrios estgios de processamento. Por causa da preocupao em se tornar maximamente rentvel, h uma tendncia de crescimento da adoo de tais tecnologias de recuperao de resduos que convertem resduos em riqueza, tratando assim resduos como subprodutos. Isto leva a trabalhos que visam o desenvolvimento de tecnologias sem resduos. As tecnologias desenvolvidas para converter economicamente resduos de usinas siderrgicas em riqueza tambm proporcionam novas oportunidades de negcios para os futuros empresrios. Com investimentos em pesquisa, melhorias tecnolgicas e um bom planejamento, a indstria mundial do ao hoje usa apenas 1,15 tonelada de insumos para fazer uma tonelada de ao, o que significa uma reduo de 21%.

O ao uma liga de ferro e de carbono. Ela feita por aquecimento de coque, um combustvel slido de ferro, minrio de ferro e calcrio em um alto-forno. Ele pode ser produzido de duas maneiras: o processo bsico da fornalha de oxignio, que utiliza de 25 a 35 por cento de ao recuperado, e o processo de forno de arco eltrico, que utiliza cerca de 100 por cento de ao recuperado.

A indstria do ao em geral, produz grandes quantidades de resduos slidos durante o processamento de materiais atravs de seus vrios processos. Estes resduos slidos tm muitos produtos valiosos, que podem ser reutilizados e recuperados economicamente. A indstria do ao em todo o mundo j tomou uma srie de medidas inovadoras que caminha para a utilizao de 100% desses resduos, com o objetivo final de melhorar a eficincia operacional e econmica da indstria siderrgica. Estas medidas no s reduzir o custo de eliminao de resduos e poluio do meio ambiente, mas tambm fornecem uma quantidade substancial de minrio de ferro e materiais de fluxo, bem como benefcios de taxa de combustvel para o processo existente, que permite preservar os valores correspondentes de matrias-primas.

Existem divergncias nas interpretaes das palavras "resduos slidos" e "subprodutos". Na verdade, alguns resduos slidos na indstria de ao so essencialmente subprodutos gerados durante os vrios processamentos dos materiais na produo de ferro e ao. Por exemplo, at a ltima dcada, a escria, poeira e a lama gerados pela indstria siderrgica foram chamados resduos slidos, mas agora este termo foi substitudo por subproduto para esses resduos. Devido intensiva reutilizao de alguns dos resduos slidos, este so agora cada vez mais referenciados como "subprodutos".Subprodutos podem ser reciclados durante o processo de produo de ao ou vendidos para uso por outras indstrias. A utilizao de coprodutos apoia a sustentabilidade da indstria do ao. Ela previne aterros de resduos, reduz as emisses de CO2 e ajuda a preservar os recursos naturais. A venda de coprodutos tambm economicamente sustentvel, ela gera receitas para os produtores de ao. Alguns produtores no mundo chegam a relatar um aproveitamento de coprodutos e taxa de reciclagem de at 99%. Os principais coprodutos de ferro e produo de ao bruto so escrias, poeiras, sucata e lamas. A disposio dos resduos slidos gerados a partir dos processos da indstria siderrgica a maior preocupao. Portanto, a filosofia dos 3Rs: Reduzir, Reutilizar e Reciclar e a gesto de resduos eficiente crucial para a indstria siderrgica.

As empresas geram, anualmente, cerca de 20 milhes de toneladas de resduos e coprodutos, o que representa uma gerao especfica acima de 600kg desses materiais por tonelada de ao bruto produzido.

Atualmente, cerca de 80% do total desses materiais so reaproveitados no prprio processo ou por terceiros, e apenas 5% so destinados a aterros.

A seguir esto os principais resduos slidos / produtos / subprodutos em vrios processos de produo de fundio de ao. CoqueOs principais resduos slidos gerados na produo de coque metalrgico so p de carvo, p de coque, piche lodo e lama cida. P de carvo reciclado de volta atravs da mistura de carvo. P de carvo pode tambm ser reciclado em conjunto com o p de coque, adicionando-os mistura de carga de sinterizao. Existe ainda a Lama acida que deve ser neutralizada antes da sua eliminao.SinterOs resduos slidos gerados na producao do sinter so poeiras e lamas. As poeiras so geradas no cho das mquinas de sinterizao. A lama gerada no clarificador da estao de tratamento de gua. Estas poeiras e lamas so ricos em ferro (Fe) e contm uma boa quantidade de cal (CaO), xido de magnsio (MgO) e carbono (C). Estes so muito bons materiais para reciclagem sendo reinseridos na maquinas de sinterizao ou ainda so misturados com finos de minrio de ferro. PelotizaoOs principais resduos slidos gerados na usina de pelotizao so poeiras e pelotas verdes subdimensionadas. Ambos so reciclados de volta o material em pelotas.Alto-fornoOs resduos slidos gerados durante a etapa do alto-forno so as poeiras, a escria, poeiras de gases, lamas, resduos de metal quente.Poeiras so reciclados de volta na formao do snter. Resduos de metais so vendidos como sucata de ferro para re-fuso ou reciclados na aciaria. A maior parte da escria lquida fica granulada e vendido para fabricantes de cimento. Uma pequena quantidade de escria resfriado e despejado em aterros sanitrios ou usado na reparao de estradas dentro da prpria fbrica. Em qualquer dos casos, o ferro da escria separado e vendido para re-fuso.O p de aciaria e reciclados na produo de snter. A lama seco e misturada com os finos de minrio de ferro ou finos de coque ou reaproveitados na sinterizao.

Anlise do Processo por Etapas

Neste ponto iremos analisar o processo de produo de ao e mostrar quais so os coprodutos e resduos gerados em cada etapa do processo. Ns podemos encontrar mais de 1000 produtos qumicos na siderurgia, eles esto presentes sobre a forma de matria prima ou de poluentes no ferro velho e combustvel, aditivos de processo especiais, materiais refratrios, fludos hidrulicos ou solventes utilizados para limpeza. A coquefao gera sub produtos tais como: alcatro, benzeno e amonaco.A principal fonte de emisso de enxofre na siderurgia resulta do emprego de combustveis fosseis e escria do alto forno que contm alta quantidade de enxofre.

O ao, quer que seja sua qualidade, suas dimenses, seu uso e sua durao de servio, integralmente reciclvel sem degradao de suas caractersticas mecnicas, fsicas ou metalrgicas. A taxa de reciclagem estimada em 90%.Na tabela seguinte mostra-se a quantidade de dejetos gerados e reciclados na produo de ao do Japo no ano de 1992.Tabela Dejetos gerados e reciclados na produo de ao do JapoGerados (A)(1 000 ton.)Enviados ao lixo (B)(1 000 ton.)Reutilizao(A-B)/A (%)

ProdutosAltos-fornos Conversores a oxignioForno a arco Subtotal24 7179 2362 20336 1567121 6637533 12897,182,065,891,3

P4 76323895,0

Lama51920460,7

leos81

Total41 5193 57091,4

Fonte: International Iron and Steel Institute (IISI), 1992.

Agora um comparativo entre a produo mundial e a produo brasileira.

Na imagem abaixo temos uma anlise mais pormenorizada dos dejetos e resduos para cada etapa do processo de produo.

Composio da Lama: So resduos da indstria siderrgica geradas no sistema de despoeiramento dos conversores que apresentam considerveis teores de ferro, em torno de 60%. Empresas que no desenvolveram formas de reciclar estes resduos acabam destinando-os deposio, criando um srio problema ambiental, visto que sua gerao considervel, chegando a valores da ordem de 36kg/t de ao produzido. Um dos principais problemas para a recliclagem da lama de aciaria o seu elevado teor de umidade.

GUA

As operaes das usinas produtoras de ao exigem uma grande quantidade de gua, que utilizada em diferentes etapas do processo industrial. Diferentes iniciativas vm sendo empregadas pelas empresas do setor visando a racionalizao do uso de recursos hdricos. A principal delas a recirculao de gua, que em 2013, apresentou ndice de 96% o que significa dizer que 4,7 bilhes de metros cbicos de gua circulam anualmente em circuito, garantindo que as empresas brasileiras estejam entre as melhores em nvel global.

A maior parte da gua utilizada nas unidades industriais de produo de ao empregada em processo de resfriamento. Em alguns processos, e dependendo da disponibilidade desses recursos na regio, h possibilidade de utilizao de gua do mar ou salobra sem prejuzo qualidade do processo e com impacto controlador sobre o meio ambiente.

A gua do mar ou salobra utilizada em sistemas de resfriamento, no havendo contato da gua utilizada com outros elementos do processo produtivo. Uma vez utilizada, a gua salobra tem apenas sua temperatura monitorada para ser devolvida ao corpo hdrico do qual foi captada. A utilizao desse recurso, quando disponvel na localidade, reduz a demanda de gua doce no processo produtivo, deixando-a disponvel para outras finalidades, como por exemplo, consumo humano e atividade sanitrias. Em 2011, o total de gua doce utilizada pelas empresas associadas chegou a 177,9 milhes de metros cbicos, o que representa uma utilizao especfica de 5,87 de metro cubico de gua por tonelada de ao bruto produzido. Parte das unidades industriais das empresas associadas j realiza o pagamento pelo uso da gua. Essa cobrana feita em algumas bacias hidrogrficas, por deciso dos respectivos comits de bacias. Em alguns casos, as unidades industriais no fazem a captao direta de gua e utilizam a rede de abastecimento local, realizando o pagamento diretamente a essas concessionrias.O valor pago pela gua utilizada depende, geralmente, de uma srie de fatores que vo alm do volume utilizado. O pagamento feito pelos usurios de gua em uma determinada bacia hidrogrfica calculado com base em parmetros que dependem da captao, do consumo e da qualidade dos efluentes devolvidos ao corpo hdrico. O valor mdio pago por metro cbico captado de gua em 2011 foi de R$ 0,72/m^3.

EFLUENTES

preocupao constante das usinas produtoras de ao o controle da qualidade de seus efluentes, sempre buscando a reduo de impactos na natureza. Segundo o instituto Ao Brasil todas as empresas a ele associadas possuem estaes de tratamento de efluentes, com monitoramento de sua qualidade inclusive maximizando a recirculao de seus efluentes alcanando a meta descarte zero, operando em sistemas totalmente fechados.Todos os efluentes das plantas industriais antes de serem lanados no meio-ambiente devem passar por alguns processo que visem seu tratamento, como por exemplo: separao do leo da gua, neutralizao e ajuste do pH, floculao e coagulao, resfriamento , tratamento biolgico, filtrao, sedimentao, entre outros. Os efluentes industriais e sanitrios tm seus parmetros medidos para que se mantenham em acordo com padres de qualidade legais antes do seu descarte. Em 2013, foram lanados 85,5 milhes de metros cbicos por ano. Superando o ano de 2011 que foi de 74,7 milhes de metros cbicos.

Reutilizao

Anlise dos Coprodutos e resduos na produo de ao da GERDAU:-Agregado siderrgico de Aciaria: um coproduto gerado na produo de ao nas aciarias. Tem uma importante funo de controle de processo e qualidade do ao. composto essencialmente de xido de: clcio, ferro, silcio, magnsio, mangans, alumnio, fsforo e enxofre.Principais aplicaes:aps beneficiamento utilizado como agregado para pavimentao, drenagens, produo de artefatos de concreto e misturas asflticas e material de retorno na aciaria.-Agregado siderrgico de Alto Forno: um coproduto gerado na produo do ferro gusa nos altos fornos, formada a partir da ganga do minrio, cinzas do redutor e escorificantes. composto essencialmente de xido de: clcio, silcio, alumnio, magnsio.Principal aplicao:na produo de cimento.

-Carepa: Proveniente da oxidao da superfcie do ao quando em contato com o ar. gerada nos processos de lingotamento, forjamento, laminao a quente e a frio. constituda, predominantemente, por xidos de metais presentes na composio do ao, com predominncia absoluta do xido de ferro.Principais aplicaes:matria prima para a sinterizao, fabricao de cimento, produo de artefatos de concreto e ferro ligas. As fraes maiores so utilizadas como enriquecimento de carga metlica para fornos de gusa e ao.

-Finos de Carvo e Finos de coque: So materiais resultantes da movimentao e peneiramento dos carves e do coque. Apresentam-se na forma de pequenas partculas.

Principais aplicaes:como combustvel para reuso na siderurgia ou outras indstrias.

-Carboqumicos: A rea de Carboqumicos da Gerdau Aominas composta por sete unidades que fazem o tratamento do gs de coqueria e do licor amoniacal, alm da destilao do alcatro.Desse processo resultam produtos como amnia anidra, benzeno refinado, tolueno industrial, xileno industrial, piche, leo antracnico, naftaleno e outros. Devido s caractersticas da planta de carboqumicos, a segurana do trabalho o foco principal. Caminhos e acessos bem demarcados, sinalizao eficiente, materiais e equipamentos limpos, corretamente identificados e bem conservados fazem parte da rotina.-Amnia AnidraPrincipais aplicaes:fertilizantes, nitrato de amnio, uria, fosfato de amnio, cido ntrico, refrigerao etc.-BenzenoPrincipais aplicaes:anidrido malico (plsticos), estireno, ciclo hexano etc.

-Tolueno IndustrialPrincipais aplicaes:cido benzico, benzaldedo, solventes, tinta, toluidina, sntese de corantes e seus intermedirios etc.-Xileno IndustrialPrincipais aplicaes:sntese de pigmentos orgnicos, produtos aromticos, plasticizantes, fibra sinttica, solventes de tintas, etc.-Piche LquidoPrincipais aplicaes:produo de pasta andica e catdica para indstria de ferroligas e alumnio, sntese de pavimentao.-Naftaleno LquidoPrincipais aplicaes:resinas sintticas (alqudicas, polisteres), fibra sinttica, plasticizantes (fitalatos, DBP, DOP), corantes, isolantes, produtos farmacuticos, desodorantes, etc.-leo AntracnicoPrincipais aplicaes:negro de fumo, combustvel etc.-leo DesinfetantePrincipais aplicaes:matria-prima para desinfetantes, inseticidas, produtos farmacuticos, corantes, aditivos para alimentos e polimricos, etc.-leo CreosotoPrincipais aplicaes:absoro de leos carboqumicos, componentes de misturas selantes.-Alcatro para Pavimentao (RT's)Principais aplicaes:revestimento superficial leve, liga para base asfltica, impermeabilizante, enchimento de fendas.