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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE

EFLUENTES OLEOSOS: UM ESTUDO

DE CASO PARA MELHORIA DO

PROCESSO

LUCIANO JOSE VIEIRA FRANCO (UNIPAC )

[email protected]

Eliete Dias dos Santos Barbosa (UNIPAC )

[email protected]

Wagner Ricardo Ribeiro (UNIPAC )

[email protected]

Lidia de Paula Pessoa (UNIPAC )

[email protected]

Thiago Cristian Barbosa Nunes (UNIPAC )

[email protected]

Para aumentar a produção em alguns casos, basta o engenheiro ou

gestor de produção ter um olhar atento e minucioso para a

produtividade. Os desvios encontrados na produtividade podem em sua

maioria ser resolvidos com a participação das própprias pessoas que

compõe o processo. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo

analisar um processo de uma estação de tratamento de efluentes

oleosos de uma mineração com o objetivo de eliminar as paradas não

programadas dos processos. Esta pesquisa é um estudo de caso,

caracterizada como exploratória, descritiva e intervencionista,

realizado em uma empresa do setor de mineração localizada na região

de Mariana (MG). Os dados foram coletados por meio de observação

assistemática do local; informações obtidas por meio de um

questionário aplicado aos empregados; brainstorming (tempestade de

ideias) realizada com a equipe de manutenção; e documentos da

empresa. No desenvolvimento deste estudo, foi realizada a descrição

dos processos da estação de tratamento de efluentes oleosos. Em

sequência, os equipamentos foram identificados, entre eles o mais

crítico. Logo, melhorias foram apresentadas por meio de um

brainstorming realizado com os empregados. Entre as propostas

apresentadas, o gerente e o supervisor de manutenção optaram por

implementar a substituição do motor redutor por um sistema de

aspersão de ar. A melhoria propiciou ao processo a eliminação das

paradas na estação devido à manutenção no moto-redutor do tanque

de floculação.

Palavras-chave: Processo, produtividade, melhoria

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016.


João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

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1. Introdução

O processo produtivo é a razão da existência das empresas e corporações que sobrevivem da

fabricação de bens ou serviços. Em um mercado mais amplo e diversificado, tende a fazer

com que muitos gestores de produção estejam atentos e em busca da melhoria continua dos

processos. Afinal, não existe empresa que se julgue tão boa que não possa melhorar e não

existe processo produtivo que esteja tão bom que não necessite de ajuste.

Para aumentar a produção em alguns casos, basta o engenheiro ou gestor de produção ter um

olhar atento e minucioso para a produtividade. Os desvios encontrados na produtividade

podem em sua maioria ser resolvidos com a participação das próprias pessoas que compõe o

processo produtivo e que utilizam os insumos no processamento de produtos. A melhoria

continua nos processos de produção propícia a identificação das variáveis bem como a

variabilidade dessas

A água é um dos principais insumos utilizados em vários processos produtivos. Esse insumo,

por sua vez, exerce um papel importante na produção de alguns setores como a agropecuária,

agricultura, indústria de celulose, mineração, setor petroquímico, e outros.

Uma das maneiras e formas de cumprir a legislação quanto a utilização dos recursos hídricos

nos processos produtivo é a viabilização e operação da estação de tratamento de efluentes

oleosos. Essa estação tem a finalidade de tratar todo efluente gerado no processo produtivo de

uma empresa antes de descartá-los nos corpos adjacentes ou rios, bacias hidrográficas e

mananciais de águas.

O setor de mineração também utiliza a água como insumo no processo de produção. Em

algumas minerações, o processo de manutenção mecânica possui a estação de tratamento de

efluentes oleosos com a finalidade de tratar todo efluente gerado na oficina, devido à

utilização da água para abastecimento dos lavadores de equipamentos, lavagem do pátio de

manutenção, lavagem de peças ou componentes mecânicos e aspersão e umidificação das vias

de acesso a oficina de manutenção.

Neste contexto, pretende-se com este analisar um processo de uma estação de tratamento de

efluentes oleosos de uma mineração com o objetivo de eliminar as paradas não programadas

do processo.



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2. Processos produtivos e melhoramento da produção

O controle e gerenciamento da produção fica a cargo e sobre a responsabilidade da engenharia

de produção. Essa área visa resolver os problemas crônicos das operações de um processo

produtivo. A grande responsabilidade do engenheiro de produção é lidar com a

competitividade e atuar de forma a gerar resultados positivos e sustentáveis.

Segundo Campos e Silva (2012), o processo produtivo é a atividade de transformação

(processo) de matéria-prima em utilidades necessárias ao consumidor e, se resume no

somatório de ações que direcionam e orientam a sequência de operações para produção de

bens e ou serviços. Assim, ocorre à transformação do produto de entrada em produto acabado,

também denominado como produto final. A figura 1 ilustra esse processo.

Figura 1 – Processo Produtivo de Produtos e/ou Serviços

Fonte: Campos e Silva (2012)

Conforme apresentado na figura 1, as entradas do processo consistem nas necessidades

(insumos, ferramentas, etc.) e requisitos dos clientes; o processo de transformação é o sistema

onde necessita de pessoas, procedimentos e equipamentos para desenvolver o produto e/ou

serviço; a saída é considerada como o produto acabado e/ou serviço realizado.

De acordo com Slack, Chambers e Johston (2002), o processo produtivo é vital para as

corporações, uma vez que produzem bens e/ou serviços. A produção é o motivo da existência

de uma organização.

Ainda segundo esses últimos autores, “a função produção é responsável por satisfazer as

solicitações de consumidores por meio da produção e entrega de produtos e/ou serviços”.

Ainda que se tenha uma produção projetada e definida, onde suas atividades possam ser

planejadas e controladas o gerente de produção pode fazer com que esta produção possa ter



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um melhoramento. Assim, em anos recentes, o conceito de melhoramento vem se

intensificando mais e mais nas linhas de produção. (SLACK ET AL, 2009).

Sobre a questão de melhoramento, esses últimos autores abordam que o gerente de produção

deve conhecer o processo produtivo em um todo. Ele tem que ter ciência do desempenho e

identificar as operações, ao observar se estão boas ou ruins, a fim de definir a intervenção

para o melhoramento da produção.

Slack et al. (2009) afirmam que antes que os gestores de produção possam idealizar sua

abordagem para o melhoramento de suas operações, eles precisam conhecer o processo.

Assim, embasado nos dados do processo o gestor de produção definirá as ações para a

melhoria contínua com base no custo, qualidade, rapidez, confiabilidade, flexibilidade.

Vale ressaltar que o melhoramento no processo pode acontecer sem grandes investimentos e

com a participação do pessoal do chão de fábrica (SLACK et al, 2009). Esses autores

declaram que não importa se melhoramentos sucessivos são pequenos, o que de fato importa é

que cada mês, algum melhoramento tenha de fato acontecido.

Em conformidade com as ideias de Slack et al. (2009), Lustosa et al. (2011) enfatizam que a

melhoria contínua proporciona por meios dinâmicos de mudança o desenvolvimento

simultâneo e integrado de produtos e processos tendendo a redução de custos, melhoria da

qualidade e aumento da produtividade.

Semelhantemente, Tavares (2012) retrata que o melhoramento da produção quando

intercalado com foco na manutenção tende a obter resultados com sustentabilidade

contribuindo para a redução de custo e o aumento da qualidade dos produtos.

3. Metodologia da pesquisa

Este trabalho é um estudo de caso realizado no período de agosto a novembro de 2015, em um

processo produtivo de uma Estação de Tratamento de Efluentes Oleosos (ETEO) pertencente

a uma empresa do setor de mineração localizada na região de Mariana (MG).

O critério de seleção da empresa e do processo foi definido por acessibilidade que, segundo

Vergara (2000), diferencia de qualquer procedimento estatístico por obter dados com

facilidade de acesso. O acesso ocorreu devido um dos autores da pesquisa trabalhar na

empresa.



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Caracterizada como exploratória, descritiva e intervencionista esta pesquisa buscou eliminar

as paradas da ETEO. Como descritiva, nesta pesquisa foi realizada a descrição das etapas de

produção da ETEO. Intervencionista porque o autor desenvolve, participa e implementa

medida de melhoria para solucionar o problema de paradas não programada na estação.

A pesquisa de campo realizou-se por meio de quatro etapas. Isto é, observação assistemática

de um dos autores do local; informações obtidas de um questionário aplicado aos empregados

inseridos no processo de manutenção da ETEO; brainstorming (tempestade de ideias)

realizada com a equipe de manutenção; e documentos da empresa.

Por meio da observação do participante, instrumento de coleta de dados, o autor da pesquisa

pode identificar como ocorre o processo da ETEO e descrevê-lo. Assim, a observação

proporcionou ao pesquisador partilhar o cotidiano apresentado no âmbito de seu estudo.

Acrescenta-se ainda, que as etapas do processo foram registradas por meio de fotografias.

O processo de manutenção possui 08 empregados. Todos esses empregados participaram da

pesquisa. O que caracteriza uma amostra censitária.

Como dito, dois questionários foram utilizados nas coletas de dados. O primeiro buscou

identificar o equipamento mais crítico do processo produtivo. O segundo buscou identificar a

frequência de manutenção no equipamento mais crítico do processo produtivo.

Em sequência, foi desenvolvida a dinâmica brainstorming, que significa tempestade de ideias,

com a equipe de manutenção. Essa dinâmica buscou identificar melhorias no processo para

evitar as paradas não programadas.

Por fim, a quarta etapa apresenta os resultados advindos da implementação da melhoria

proposta pelos empregados de manutenção da ETEO.

Os dados possuem natureza qualitativa e quantitativa e foram tratados por meio de análise de

conteúdo. Além disso, os dados quantitativos foram apresentados em gráficos e tratados

também por meio de percentuais.

4. Processo produtivo e equipamentos mecânicos da estação de tratamento de efluente

oleosos

A legislação ambiental vigente determina que todo o efluente contaminado com óleo deve ser

tratado antes de ser descartado. Com o objetivo de cumprir na integra a norma, as empresas

implementam em seus processos produtivos a estação de tratamento de efluentes oleosos,

conhecida como ETEO.



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A ETEO tem a função de tratar a água contaminada por resíduos oleosos gerada no processo

de produção de uma indústria. O processo produtivo é sequencial, isto é, tem uma sequência

linear de produção onde todas as etapas do processamento são fixas. Assim, se ocorrer parada

de qualquer equipamento, há a paralisação da estação.

A produção da ETEO divide-se em cinco etapas: preliminar, coagulação, floculação, flotação

e filtragem. O fluxo apresentado na figura 1 ilustra as etapas do processo produtivo.

Figura 1 – Etapas do processo produtivo

Fonte: Dados da pesquisa (2015)

No processo preliminar, ocorre, à separação física do efluente contaminado, o fator densidade,

contribui para este processo, onde ocorre também a sedimentação, ou seja, a separação dos

sólidos com a granulométrica mais grosseira que ficam retidos na rampa de sedimentação dos

óleos e graxas por densidade diferente.

A remoção dos óleos e graxas são realizadas por meio de bombas pneumáticas e destinadas ás

empresas que os utilizam como produtos para coprocessamento em alto forno.

O processo de coagulação é realizado por meio da adição de produto químico, que fazem com

que as micro moléculas de sólidos se aglutine. O processo ocorre no tanque de coagulação, é

importante ressaltar que, ocorre também a clarificação da água.

A adição de produto químico também é realizada no processo de floculação. A finalidade é

fazer com que as moléculas de sólidos aglutinadas na etapa anterior, ou seja, na Coagulação,

venham flutuar devido à alteração da densidade da água. Assim, formam moléculas maiores

Preliminar

Coagulação

Floculação

Flotação

Filtragem



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para a etapa subsequente. No tanque de floculação ocorre a aglutinação do sólido para

remoção deste, no processo de Flotação.

A finalidade do processo de flotação é manter os sólidos aglutinados na etapa anterior, por um

maior tempo possível suspenso dentro do tanque. Isso é realizado para que sejam retirados os

sólidos pelo raspador de lodo, também denominado de raspador de sólidos. Tais sólidos são

direcionados para o pátio de sedimentação, para realizar a secagem. Após, são retirados e

destinados ao depósito de resíduos sólidos, em seguida, a água é direcionada ao processo de

filtragem.

O processo de filtragem tem a função de retirar da água as micro-impurezas. A filtragem da

água é realizada primeiramente em um tanque de areia, a seguir, a água é direcionada para um

tanque de carvão. Ao fim deste processo a agua é direcionada aos lavadores, aspersores de

vias e reservatório de água para utilização industrial, ficando esta água restringida para

consumo humano e, caso não ocorra a utilização da água no processo produtivo da empresa,

ela pode ser descartada nos mananciais.

4.1 Equipamento do Processo da ETEO

Uma Estação de Tratamento de Efluentes Oleosos possui equipamentos de produção de

acionamento mecânico, hidráulico, pneumático e elétrico. Esses, por sua vez, têm a finalidade

de contribuir para o processo produtivo de toda a ETEO.

Devido o processo da ETEO ter layout linear, quando ocorre pane em um dos equipamentos

da estação, ocorre também a parada de todo o processo produtivo. Isso é um fato grave, pois

além de parar a ETEO, pode parar também os processos produtivos que dependem da água.

Os principais equipamentos de produção do processo produtivo da ETEO são os motores

elétricos, motores redutores, bombas de transferências, dosadora de produtos, rodo raspador

de lodo, filtro prensa, painel pH e separador de água e óleo.

Os motores elétricos têm a função de acionar as bombas responsáveis por bombear todo o

líquido que se encontra na estação. Para esses motores, existe uma sistemática de manutenção,

isto é, a manutenção preventiva.

Os motores redutores têm a função de gerar energia mecânica rotacional para as hélices que

homogeniza o efluente quando o mesmo recebe a adição de produto químico para tratamento

sequencial. O custo como restrição para realização da manutenção preventiva é bastante



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significativo. Desta forma, é necessário ter um estoque mínimo de um moto-redutor a fim de

evitar parada da ETEO, caso ocorra algum defeito neste motor.

As bombas de transferência têm a função de manter os tanques de equalização em nível

estático de operação. Este nível de operação se faz necessário, uma vez que, o tratamento de

efluente por fluxo contínuo deve ser homogeneizado antes da adição de produto químico.

A bomba dosadora tem a função de efetuar a dosagem e fazer a adição de produto químico

nos tanques de tratamento, conforme cada etapa do processo. A característica peculiar desta

estação de tratamento de efluente e do tipo físico-químico. Isto é, físico porque processa a

separação dos contaminantes do efluente através da densidade; e químico porque utiliza de

produto químico para o tratamento do efluente.

A função rodo raspador é coletar em um movimento circular, todas as moléculas de sólidos

que ficam suspensas na etapa da flotação. Esta coleta tem uma semelhança muito grande com

a utilização do rodo tradicional utilizado para fins domésticos, por isto o nome rodo raspador.

O filtro prensa tem a função de prensar e compactar o sólido coletado pelo rodo raspador.

O painel PH é responsável por informar a variabilidade da adição de produto químico na

estação. Por meio do sistema de eletrodo, esse painel capta o pH do efluente e informa para as

bombas dosadoras a quantidade ideal e necessária de produto químico a ser utilizado em cada

etapa do processo.

O separador de água e óleo, como próprio nome diz, tem a função de separar o óleo da água.

O efluente tratado nesta estação é derivado da oficina central de manutenção mecânica de

equipamentos. Um dos maiores contaminantes deste efluente é a presença de óleo derivado

dos equipamentos automobilísticos que sofre as manutenções na oficina central. O óleo não

mistura com a água porque tem densidade, estrutura e polaridade distintas, assim, tende a

flutuar na água. Desta forma, é possível realizar a retirada do óleo da água utilizando a

gravidade para escoamento.

4.2. Identificação do equipamento crítico do processo da ETEO

Para identificar o equipamento crítico do processo da ETEO, foi desenvolvido um

questionário com duas perguntas para serem respondidos pelos empregados da equipe de

manutenção.



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A primeira pergunta buscou identificar se há ocorrência de paradas devido aos problemas

mecânicos de algum equipamento. Segundo informações apresentadas no questionário à

questão um, sete empregados da equipe de manutenção, ou seja, 87,5% informaram que sim;

enquanto um informou que não.

Na segunda questão, a pesquisa buscou identificar quais os equipamentos mais críticos do

processo produtivo. Nessa segunda pergunta, foram colocados os equipamentos utilizados e

foi solicitado que marquem os dois mais críticos do processo. As respostas dadas pela equipe

de manutenção a pergunta dois, pode ser verificada por meio da figura 2 que apresenta um

gráfico.

Figura 2 – Equipamento críticos


Conforme apresentado no gráfico da figura 2, o moto-redutor foi apontado por todos os

membros da equipe de manutenção, o motor elétrico e a bomba de transferência foram

apontados por dois; a dosadora de produto, o rodo raspador de lodo, o filtro de prensa e o

painel de pH obtiveram a pontuação de um; e o separador de óleo não foi apontado por

nenhum membro da equipe de manutenção.

4.3. Melhoria no processo - brainstorming



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Assim que foi identificado o equipamento mais crítico e a frequência das manutenções, foi

realizado um brainstorming, com os empregados da equipe de manutenção. O objetivo era

buscar melhoria no sistema do moto-redutor, a fim de evitar as paradas não programadas.

O brainstorming foi desenvolvido em uma reunião, realizada em setembro de 2015, onde os

oitos empregados da equipe de manutenção foram consultados e solicitados para apresentarem

sugestões de melhoria.

As sugestões dadas pelos empregados da equipe de manutenção foram:

- Substituir o moto-redutor por outro mais potente;

- Substituir o moto-redutor por sistema de aspersão de ar;

- Relocar o moto-redutor na parte inferior do tanque.

Assim, essas sugestões foram enviadas ao gerente e supervisor da manutenção, que optaram

por substituir o moto-redutor por sistema de aspersão de ar.

4.4. Implementação do sistema de aspersão de ar

Em seguida, foi implementado o sistema de aspersão de ar no tanque de floculação.

Lembrando, o sistema tem a função de manter os sólidos suspensos para clarificação da água.

A melhoria consiste na alteração do processo produtivo da ETEO, que antes da intervenção, a

operação do processo de floculação era realizada com o auxílio do moto-redutor que tinha

como objetivo final homogenizar ou emulsionar o efluente quando o mesmo recebia a adição

de produto químico.

Desta forma, a melhoria identificada na pesquisa junto à equipe de manutenção da estação se

baseia na substituição do moto-redutor do tanque de floculação por um sistema de aspersão de

ar que pudesse realizar o mesmo serviço.

Foram realizados vários testes para verificar a funcionalidade do sistema de aspersão de ar no

tanque de floculação. A partir dos resultados positivos, foi implementado um sistema

pneumático de aspersão, que é um sistema de aeração.

Esse sistema pode ser verificado por meio da foto apresentada na figura 3.

Figura 3 – Sistema de Aspersão de Ar no Tanque de Floculação



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Por meio da foto da figura 3, verifica-se que ar é injetado no tanque de floculação para

realizar a mistura dos produtos químicos com o efluente.

4.5. Resultados da produção da ETEO com a Melhoria implementada

Após a implementação do sistema de aspersão, foram levantados os dados de produção da

ETEO dos meses de setembro e outubro de 2015. Esses meses referem-se aos meses antes e

após a implementação do sistema de aspersão.

A figura 4 apresenta um gráfico que mostra o volume de produção da ETEO no mês de

setembro de 2015.

Figura 4 – Volume de Produção – Setembro de 2015 – Antes da Melhoria



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O gráfico da figura 4 apresenta a produção da estação em relação aos dias do mês de setembro

de 2015. A variabilidade vista no gráfico ocorre devido à característica de produção

ascendente e descendente devido às paralisações nos dias de feriado e domingo, identificado

como dia 6, 7, 13, 20, 27. Os demais dias que se encontram sem produção, é devido a parada

da estação para manutenção ou substituição do moto-redutor, dias 14, 14, 16 e 17.

O volume de produção da ETEO, após a implementação do sistema de aspersão, foi levantado

conforme pode ser observado na figura 5.



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Figura 5 – Volume de Produção – Outubro de 2015 – Após da Melhoria


O gráfico da figura 5 aponta um ganho de produção. As variáveis apresentadas no gráfico são

referentes a não operação nos dias de folga dos operadores, dias 4,11, 12, 18 e 25. Obteve-se

um ganho de produtividade, no fluxo de tratamento de efluente e processos tendendo a

redução de custos, melhoria da qualidade e aumento da produtividade.

Antes da intervenção, o fluxo de tratamento de efluente no processo com a operação dos

tanques, realizada pelo moto redutor, era uma média de 2,5 m³/h após a realização dos testes e

a implementação da melhoria a vazão passou a ser media de 3.5 m³/h um ganho 40% de

produção.

Além do aumento da produção da ETEO, a implantação do sistema de aspersão de ar trouxe

outros ganhos para a empresa, como:

- redução de custo de R$ 18.000.00 ano, verba anual que era destinada para a

aquisição do moto-redutor que apresentava falha constantes;

- redução do consumo de eletricidade;

- redução do risco de impacto ambiental, onde minimizou o risco de descarga de

efluente não tratado nos rios.

- redução de paradas não programadas, o que gerou diminuição dos serviços da

equipe de manutenção.

m³



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5. Conclusões

Eliminar as paradas não programadas da Estação de Tratamento de Efluentes Oleosos foi o

foco deste estudo de caso, sendo a Estação de Tratamento de Efluente vital para o processo

produtivo que necessita de água como insumo para produção.

A partir dos dados apresentado nesta pesquisa foi possível avaliar quais são os equipamentos

com maior criticidade que compõe uma Estação de Tratamento de Efluentes e identificar o

equipamento mais crítico definindo qual a melhor forma de eliminar ou minimizar este

problema.

A primeira abordagem foi acerca de como identificar a criticidade de um processo produtivo a

partir da plena participação dos profissionais que compõe este processo. Após esta

identificação o objetivo foi a eliminação do problema identificado.

O melhoramento da produção acontece de forma integrada ao processo produtivo, com foco

na eliminação ou minimização da variabilidade do processo. Com este estudo de caso, foi

possível identificar a variabilidade do processo e definir uma nova forma de operação no

tanque de floculação. Essa nova forma de operação contribuiu precisamente para o processo

produtivo na ótica do custo, qualidade, meio ambiente, atendimento e segurança.

O aumento de produção em sua maioria se dá por meio da reformulação da produtividade

atuando de forma a promover um ambiente de melhoria contínua no processo de produção.

Para aumentar a produção ou eliminar impactos nem sempre é preciso substituição de

máquinas, contratação de novos profissionais, ou mudança de espaço físico da instalação,

trabalhando e atentando a produtividade do processo tende-se a alcançar uma maior produção,

foi o que aconteceu no estudo de caso da Estação de Tratamento de Efluentes Oleosos.

REFERÊNCIAS

CAMPO, Alessandro; SILVA, Iris Bento da. Avaliação de um sistema de gestão da qualidade em um

escritório de projetos de arquitetura – Estudo de caso. Revista Espacios, Vol. 33 (12) 2012. Disponível em:

http://www.revistaespacios.com/a12v33n12/12331205.html. Acesso em: 10/10/2015.

LUSTOSA ET AL. Planejamento e Controle da Produção. Rio de Janeiro. Editora Elservier 2011.

SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. São Paulo. Editora

Atlas. 2002.

SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. São Paulo. Editora

Atlas. 2009.



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TAVARES, Lourival. Ebha. Manutenção. 2012 Disponíveis em:

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAMrQAD/manutencao. Acesso em 13/10/2015.

VERGARA, S. C. Projeto e Relatório de Pesquisa em Administração. 3ª. Edição, São Paulo: Atlas, 20

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