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Melhores técnicas disponíveis na indústria cerâmica, Notas de estudo de Engenharia de Materiais

diferentes técnicas de processo

Tipologia: Notas de estudo

2014

Compartilhado em 12/03/2014

leandro-bes-de-souza-10
leandro-bes-de-souza-10 🇧🇷

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COMISSÃO EUROPEIA
DIRECÇÃO-GERAL JRC CENTRO DE INVESTIGAÇÃO CONJUNTA
Instituto de Estudos de Tecnologia Prospectiva
Prevenção e controlo integrados da poluição
Documento de refencia
sobre as Melhores Técnicas
Dispoveis na Instria Cerâmica
Dezembro de 2006
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COMISSÃO EUROPEIA

DIRECÇÃO-GERAL JRC CENTRO DE INVESTIGAÇÃO CONJUNTA

Instituto de Estudos de Tecnologia Prospectiva

Prevenção e controlo integrados da poluição

Documento de referência

sobre as Melhores Técnicas

Disponíveis na Indústria Cerâmica

Dezembro de 2006

Integrados da PoluPrevenção e ControloIção sobre as Melhores Técnicas^ Documento de Referência Manufactureira Cerâmica^ Disponíveis na Indústria

Prevenção e controlo integrados da poluição

Documento de referência

sobre as Melhores Técnicas

Disponíveis na Indústria Cerâmica

Dezembro de 2006

Integrados da PoluPrevenção e ControloIção sobre as Melhores Técnicas^ Documento de Referência Manufactureira Cerâmica^ Disponíveis na Indústria 

 C DIRECÇÃO-GERAL oMIssão euroPeIa JRC CENTRO DE INVESTIGAÇÃO CONJUNTA Instituto de Tecnologia Prospectiva de Estudos

6 C DIRECÇÃO-GERAL oMIssão euroPeIa JRC CENTRO DE INVESTIGAÇÃO CONJUNTA Instituto de Tecnologia Prospectiva de Estudos

Integrados da PoluPrevenção e ControloIção sobre as Melhores Técnicas^ Documento de Referência Manufactureira Cerâmica^ Disponíveis na Indústria

PREFÁCIO

. Estatuto do presente documento

Excepto indicação em contrário, as referências a «a Direc- tiva» contidas neste documento referem-se à Directiva do Conselho 96/61/CE em matéria de prevenção e controlo integrados da poluição. Dado que a Directiva se aplica sem prejuízo das provisões comunitárias sobre saúde e segurança no local de trabalho, o mesmo sucede com este documento. O presente documento faz parte de uma série que apresen- ta os resultados de um intercâmbio de informações entre os Estados-membros e as indústrias da UE sobre as melhores técnicas disponíveis (MTD), a monitorização a elas associa- da e a sua evolução. *[É publicado pela Comissão Europeia, de acordo com o nº 2 do Artigo 16º da Directiva e, por conseguinte, tem de ser tido em conta, de acordo com o Anexo IV da Directiva, quando se determinam as «melhores técnicas disponíveis»].

  • Nota: os parênteses rectos serão removidos uma vez terminado o procedimento de publicação pela Comissão.

2. Obrigações legais relevantes da Directiva IPPC e

definição de MTD

Para auxiliar o leitor a compreender o contexto legal em que foi redigido este documento, descrevemos neste prefácio algumas das provisões mais relevantes da Directiva IPPC, incluindo a definição do termo «melhores técnicas dispo- níveis». Esta descrição será inevitavelmente incompleta e é apresentada apenas a título informativo, não possuindo valor legal e não alterando ou prejudicando, seja em que medida for, as actuais provisões da Directiva. O objectivo da Directiva é alcançar a prevenção e o controlo integrados da poluição criada pelas actividades enumera- das no seu Anexo I, de modo a alcançar um nível elevado de protecção do ambiente no seu todo. A base legal da Directiva relaciona-se com a protecção ambiental. A sua concretização deve ainda levar em consideração outros ob- jectivos Comunitários, como a competitividade da indústria da Comunidade, contribuindo assim para o seu desenvolvi- mento sustentado. Mais especificamente, coloca em prática um sistema de autorizações para certas categorias de instalações indus- triais, requerendo da parte tanto de operadores como de reguladores que considerem de um ponto de vista integrado e global o potencial poluidor e consumidor das instalações. O objectivo global de uma abordagem integrada desta natureza tem de ser o de melhorar a gestão e o controlo dos processos industriais para que garantam um nível elevado de protecção do ambiente no seu todo. Essencial para esta abordagem é o princípio geral enunciado no Artigo 3º, se- gundo o qual os operadores devem tomar todas as medidas preventivas adequadas contra a poluição, em particular pela aplicação das melhores técnicas disponíveis que lhes permitam aperfeiçoar o seu desempenho ambiental.

Oetermo «melhores técnicas disponíveis» é definido no

nº 11 do Artigo 2º da Directiva como «a fase de desen- volvimento mais eficaz e avançada das actividades e dos respectivos modos de exploração, que demonstre a aptidão prática de técnicas específicas para constituir, em princípio, a base dos valores-limite de emissão com vista a evitar e, quando tal não seja possível, a reduzir de em modo geral as emissões e o impacto no ambiente no seu todo». O nº 11 do Artigo 2º prossegue e esclarece esta definição do seguinte modo: entende-se por «técnicas» tanto as técnicas utilizadas como o modo como a instalação é projectada, construída, conser- vada, explorada e desactivada, entende-se por «disponíveis» as técnicas desenvolvidas a uma escala que possibilite a sua aplicação no contexto do sector industrial em causa, em condições económica e tecnicamente viáveis, tendo em conta os custos e os benefí- cios, quer essas técnicas sejam ou não utilizadas ou produzi- das no território do Estado-membro em questão, desde que sejam acessíveis ao operador em condições razoáveis, consideram-se «melhores» as técnicas mais eficazes para alcançar um nível geral elevado de protecção do ambiente no seu todo. Além disso o Anexo IV da Directiva contém uma lista de «Elementos a ter em conta em geral ou em casos específi- cos na determinação das melhores técnicas disponíveis... tendo em conta os custos e benefícios que podem resultar de uma acção e os princípios de precaução e de preven- ção». Estes elementos abrangem as informações publica- das pela Comissão por força do nº 2 do Artigo 16º. Cabe às autoridades competentes responsáveis pelo licen- ciamento atender aos princípios gerais definidos no Artigo 3º quando determinam as condições da licença. Estas condições têm de incluir os valores-limite de emissão, su- plementados ou substituídos, na medida do necessário, por parâmetros ou medidas técnicas equivalentes. De acordo com o nº 4 do Artigo 9º da Directiva, estes valores-limite de emissão, parâmetros ou medidas técnicas equivalentes devem, sem prejuízo do cumprimento dos padrões de qualidade ambiental, basear-se nas melhores técnicas disponíveis, sem impor a utilização de uma técnica ou de uma tecnologia específicas, e tomar em consideração as características técnicas da instalação em causa, a sua implantação geográfica e as condições locais do ambiente. Em qualquer dos casos, as condições de licenciamento devem prever disposições relativas à minimização da polui- ção a longa distância ou transfronteiras e garantir um nível elevado de protecção do ambiente no seu todo. De acordo com o Artigo 11º da Directiva, os Estados-mem- bros zelam por que a autoridade competente se mantenha ou seja informada da evolução das melhores técnicas disponíveis.

Integrados da PoluPrevenção e ControloIção sobre as Melhores Técnicas^ Documento de Referência Manufactureira Cerâmica^ Disponíveis na Indústria

ÍNDICE

RESUMO
PREFÁCIO
ÂMBITO

Informação Geral sobre o Fabrico de produtos Cerâmicos Origens históricas Características dos produtos cerâmicos Distribuição geográfica e considerações gerais de ordem económica Aspectos ambientais relevantes Subsectores da indústria cerâmica Tijolos e telhas Tubos de grés Produtos refractários Agregados de argila expandida Azulejos e ladrilhos Louça utilitária e decorativa Louça sanitária Cerâmicas técnicas Abrasivos com ligante inorgânico Processos e écnicas aplicados no fabrico de produtos cerâmicos Matérias-primas Descrição geral do processo de produção Armazenamento e transporte de matérias-primas Preparação das matérias-primas Pré-secagem Pré-mistura Desagregação/ maturação Moagem primária e secundária e peneiração Moagem por via seca ou húmida Peneiração a seco/ separação pneumática Secagem por atomização Calcinação Materiais de base sintéticos Fritas e vidrados, preparação do vidrado Mistura dos componentes Geral Misturadores contínuos Misturador de composição Conformação dos produtos Geral Prensagem Prensagem mecânica Prensagem hidráulica Prensagem por impacto Prensagem por fricção rensagem isostática Extrusão Moldagem Enchimento Conformação por fusão Secagem dos produtos cerâmicos Geral Secador de pavimento aquecido Secadores 2 de câmaras (intermitentes) Secadores de túnel (contínuos) Secadores de prateleiras verticais Secadores de rolos horizontais de vários andares Secadores desumidificadores Secadores a infravermelhos e microondas Tratamento da superfície e decoração dos produtos cerâmicos Texturização dos produtos cerâmicos Revestimentos aplicados Vidragem, engobagem e outras técnicas decorativas Cozedura Objectivos da cozedura Alterações físico-químicas durante a cozedura Fornos intermitentes (periódicos) Fornos contínuos Fornos de câmara (Hoffmann) Fornos de túnel Fornos de rolos Fornos de placas deslizantes Cozedura em pilha Fornos rotativos Leitos fluidificados Recuperação de calor durante o arrefecimento Tratamento subsequente (acabamento do produto) Rectificação (rectificação, perfuração, serragem) Rectificação a húmido Rectificação a seco Perfuração Serragem Polimento Enriquecimento com carbono (produtos refractários) Acabamento de tijolos face-à-vista Materiais auxiliares adicionais Materiais para juntas (tubos) Silicones/produtos hidrófugos Materiais de isolamento Revestimento (tijolos refractários) Adesivos Montagem final Escolha, embalagem e armazenamento Instalações de abastecimento e eliminação (tratamento dos efluentes gasosos e tratamento de águas residuais de processo) Reciclagem na indústria cerâmica Organigrama geral com as diferentes vias de transformação Descrição das técnicas de fabrico de produtos cerâmicos por subsector Tijolos e telhas Matérias-primas Preparação das matérias-primas Conformação Secagem, vidragem e engobagem

 0 C DIRECÇÃO-GERAL oMIssão euroPeIa JRC CENTRO DE INVESTIGAÇÃO CONJUNTA Instituto de Tecnologia Prospectiva de Estudos

Cozedura 2 Tratamento subsequente Fluxos de entrada e de saída no fabrico de tijolos e telhas Tubos de grés Matérias-primas Preparação das matérias-primas Conformação Secagem e vidragem Cozedura Tratamento subsequente Fluxos de entrada e de saída no fabrico de tubos de grés Produtos refractários Matérias-primas Preparação das matérias-primas Conformação Secagem Cozedura Tratamento subsequente Procedimentos especiais Fluxos de entrada e de saída no fabrico de produtos refractários Agregados de argila expandida Matérias-primas, aditivos e agentes auxiliares Sistema geral e tecnologia do processo Conformação Tecnologia do processo térmico Reacção química durante a dilatação Passagem pelo crivo e moagem subsequentes Fluxos de entrada e de saída no fabrico de agregados de argila expandida Azulejos e ladrilhos Matérias-primas Preparação das matérias-primas Conformação Secagem Cozedura e vidragem Tratamento subsequente Fluxos de entrada e de saída no fabrico de azulejos e ladrilhos Louça utilitária e decorativa Matérias-primas Preparação das matérias-primas Conformação Secagem Cozedura, vidragem e decoração Tratamento subsequente Fluxos de entrada e de saída no fabrico de cerâmica doméstica Louça sanitária Matérias-primas Preparação das matérias-primas Conformação Secagem e vidragem Cozedura Tratamento subsequente Fluxos de entrada e de saída no fabrico de louça sanitária Cerâmicas técnicas Matérias-primas Preparação das matérias-primas 2 Conformação Rectificação Vidragem, engobagem e metalização Secagem, eliminação por combustão e pré-cozedura Cozedura/sinterização Tratamento subsequente Fluxos de entrada e de saída no fabrico de cerâmica técnica 2 Abrasivos com ligante inorgânico Matérias-primas Preparação das matérias-primas Conformação Secagem Cozedura Tratamento subsequente Fluxos de entrada e de saída no fabrico de abrasivos com ligante inorgânico Níveis actuais de emissões e consumos Emissões – considerações gerais Emissões atmosféricas Poeiras (partículas) Emissões gasosas Dióxido de enxofre e outros compostos sulfurados Óxidos de azoto e outros compostos azotados Monóxido de carbono (e dióxido de carbono) Compostos orgânicos voláteis (COV) Metais e seus compostos Cloro e seus compostos Flúor e seus compostos Emissões para a água Perdas/resíduos de processo Emissão de ruído Possíveis fontes de emissões no processo Consumo – considerações gerais Consumo de energia Consumo de água Consumo de matérias-primas Apresentação de dados sobre emissões e consumos Tijolos e telhas Dados relativos às emissões Dados relativos ao consumo Tubos de grés Dados relativos a emissões Dados relativos a consumos Produtos refractários Dados relativos a emissões Dados relativos a consumo Agregados de argila expandida Dados relativos a emissões Dados relativos a consumo Azulejos e ladrilhos Dados relativos a emissões Dados relativos a consumo Louça utilitária e decorativa Dados relativos a emissões 2 Dados relativos a consumo Louça Sanitária Dados relativos a emissões Dados relativos a consumo Cerâmica técnica Dados relativos a emissões Dados relativos a consumo Ligantes abrasivos inorgânicos Dados relativos a emissões Dados relativos a consumo Técnicas a ter em consideração na determinação das mtd no fabrico de produtos cerâmicos Redução do consumo de energia (eficiência energética)

C DIRECÇÃO-GERAL oMIssão euroPeIa JRC CENTRO DE INVESTIGAÇÃO CONJUNTA Instituto de Tecnologia Prospectiva de Estudos

LISTA DE FIGURAS

Figura . : Figura 2. : Figura 2.2 : Figura 2. : Figura 2. : Figura 2. : Figura 2.6 : Figura 2. : Figura 2. : Figura 2. : Figura 2.0 : Figura 2. : Figura 2.2 : Figura 2. : Figura 2.: Figura 2. : Figura 2.6 : Figura 2. : Figura 2. : Figura 2. : Figura 2.20 : Figura 2.2 : Figura 2.22 : Figura 2.2 : Figura 2.2 : Figura 2.2 : Figura 2.26 : Figura 2.2 : Figura 2.2 : Figura 2.2 : Figura 2.0 : Figura . : Figura .2 : Figura . : Figura . : Figura . : Figura .6 : Figura . : Figura . : Figura . : Figura .2 : Figura . : Figura . : Figura . : Figura .6 : Figura . : Figura . : Figura .0 : Figura . : Figura .2 : Figura . : Figura . : Figura . : Figura .6 : Figura . : Etapas do fabrico de produtos cerâmicos? Gamas das temperaturas de maturação industrial em diferentes conjuntos de produtos Corte transversal de um forno intermitente Esquema de um forno de túnel Corte transversal de um forno de túnel com vagão Corte transversal de um forno de rolos Organigrama geral do processo, com as diferentes vias de transformação Esquema do fabrico de telhas prensadas Esquema da preparação de tijolos extrudidos durante o fabrico de tijolos de alvenaria Distribuição do teor em fluoreto de argila italiana Distribuição do teor em cloro de argila italiana Distribuição do teor em enxofre de argila italiana Teor em enxofre das matérias-primas Fluxo de entradas e saídas durante o processo de tijolos e telhas Esquema do fabrico das condutas de argila vitrificada Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico das condutas de argila vitrificada Esquema do fabrico de tijolos básicos com teor em ferro-crómio Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico de produtos refractários Esquema do fabrico dos granulados de argila expandida Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico de granulados de argila expandida Esquema do fabrico dos azulejos e ladrilhos Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico de azulejos e azulejos Esquema do fabrico de porcelana de mesa Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico das cerâmicas domésticas Esquema do fabrico de loiças sanitárias Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico de loiças sanitárias Esquema do processo de fabrico de isolantes eléctricos Esquema do processo de fabrico de catalisadores cerâmicos Usinage vert, blanc et dur no fabrico de cerâmicas técnicas Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico de cerâmicas técnicas Fluxo de entradas e saídas durante o fabrico de abrasivos com ligante inorgânico Distribuição do fluoreto libertado na indústria de tijolos e telhas italiana Distribuição do cloro libertado na indústria de tijolos e telhas italiana Emissões de SOx na Alemanha, no Reino Unido e na Bélgica Exemplo do fluxo de massa no fabrico de tijolos de alvenaria Exemplo do fluxo de massa no fabrico de condutas de argila vitrificada Exemplo do fluxo de massa no fabrico de tijolos em crómio-périclase Exemplo do fluxo de massa no fabrico de loiças domésticas Exemplo do fluxo de massa no fabrico de loiças sanitárias Esquema de um exemplo de sistema misto de recuperação de calor Esquema da produção de ar quente através de um motor a gás de co-produção Esquema de um filtro de mangas com regeneração por impulsão de pressão Exemplos de custo de investimento incluídos nos custos anuais das fábricas de filtros, excepto a instalação e os filtros de mangas Esquema de um filtro rígido de lâminas Gamas de temperatura de um exemplo de curva de temperatura na libertação de poluentes durante a cozedura de tijolos Esquema da combustão interna dos Efluentes gasosos Esquema do processo de um adosorvente de leito tipo cascata com tambor de lascamento Esquema de um sistema de adsorção modular alveolar Esquema da depuração a seco de Efluentes gasosos com um filtro de mangas Esquema da depuração a seco de Efluentes gasosos com um precipitador eletrostático Ilustração de uma unidade de depuração em fase húmida de Efluentes gasosos Esquema de um sistema de pós-combustão térmica no interior de um termoreactor (sistema com três câmaras) Percurso do gás de combustã num sistema de pós-combustão térmica externa Esquema de uma estação de tratamento das águas residuais de processo Esquema de uma instalação de reciclagem de lamas

Integrados da PoluPrevenção e ControloIção sobre as Melhores Técnicas^ Documento de Referência Manufactureira Cerâmica^ Disponíveis na Indústria

LISTA DE TABELAS

Valores de produção, vendas e mão de obra no sector da indústria cerâmica? Consumo específico de energia na indústria cerâmica europeia Quantidade de combustível utilzado na Alemanha em 1998 A indústria das condutas de argila vitrificada na Europa Fabrico de produtos refractários na UE-15 em 2001/ Classificação simplificada de tijolos de cerâmica Consumo de energia por Estado-membro (consumo específico de energia em TJ por 1000 toneladas produzidas) Volume da produção de loiças de mesa e loiças ornamenentais Gamas de composição química e mineralógica das matérias-primas argilosas utilizadas na indústria do tijolo e da telha em diferentes países europeus Parâmetros de funcionamento dos fornos de túnel Comparação entre os fornos de túnel clássicos e os métodos de cozedura rápida (telhas) Parâmetros de funcionamento de cozedura rápida Composição mineral da argila no fabrico de condutas de argila vitrificada Composição química da argila no fabrico de condutas de argila vitrificada Gama dos parâmetros de funcionamento dos fornos de túnel Óxidos mais utilizados nas operações de fusão/fundição Parâmetros do funcionamento periódico dos secadores (secadores de câmara) Parâmetros de funcionamento de dois secadores de túnel e um secador climatizado Parâmetros de funcionamento dos fornos de túnel utilizados na indústria refractária Parâmetros de funcionamento dos fornos intermitentes Exemplos de aditivos e agentes auxiliares que favorecem a dilatação Parâmetros de funcionamento dos fornos de túnel e dos fornos de rolos Gamas normais da composição química das matérias-primas utilizadas no fabrico de cerâmica doméstica Gamas normais da composição química das matérias-primas utilizadas no fabrico de cerâmica doméstica Parâmetros de funcionamento de um forno intermitente Parâmetros defuncionamento dos fornos de túnel Parâmetros de funcionamento de decoração sobre vidrado Parâmetros de funcionamento da decoração ao grande fogo e sob vidrado Parâmetros de funcionamento periódica dos secadores (secadores de câmara) Parâmetros de funcionamneto dos fornos de túnel Parâmetros de funcionamento dos fornos intermitentes Temperaturas de sinterização dos materiais utilizados em cerâmicas técnicas Síntese de possíveis fontes de emissão e percursos de emissão na indústria cerâmica Gamas de emissão de gás de combustão em estado bruto resultante do processo de cozedura de tijolos e telhas Parâmetros de funcionamento do gás bruto com váríos combustíveis Valores do gás bruto com vários agentes formadores de poros Concentrações médias de gás puro (blocos de argila porosos) e respectivos factores de emissão Concentrações de gás puro nas fábricas de tijolos de alvenaria Concentrações de gás puro nas fábricas de tijolos face-à-vista e nas fábricas de telha Valores das emissões de gás bruto e de gás depurador no fabrico de blocos de argila Valores das emissões de gás bruto e de gás depurado no fabrico de tijolos face-à-vista Parâmetros de energia consumida nas instalações de fabrico de tijolos e telhas por cada tonelada de produto Consumo específico de energia na indústria de tijolos e telhas Concentração máxima de gás depurado no fabrico de condutas de argila vitrificada Consumo específico de energia no fabrico de condutas em argila vitrificada Valores do gás bruto em diferentes produtos refractários Emissões provenientes dos fornos para produtos refractários não-básicos Valores de gás bruto utilizado em processos especiais Parâmetros de consumo de energia por kg de produto durante fabrico de tijolos refractários de magnésia Gamas dos valores de emissão de poeiras resultante da trituração primária a jusante de um filtro de tecido Gamas dos valores reais de emissão resultantes de moagem a jusante do respectivo sistema de filtragem Gamas dos valores de emissão resultantes da granulação a jusante de um filtro de tecido Gamas de valores de emissão resultante do processo de cozedura a jusante do respectivo sistema de filtragem. Valores de emissão de poeiras de unidades de peneiração Tabela . : Tabela .2 : Tabela . : Tabela . : Tabela . : Tabela .6 : Tabela . : Tabela . : Tabela 2. : Tabela 2.2 : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2.6 : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2.0 : Tabela 2. : Tabela 2.2 : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2.6 : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2. : Tabela 2.20 : Tabela 2.2 : Tabela 2.22 : Tabela 2.2 : Tabela 2.2 : Tabela . : Tabela .2 : Tabela . : Tabela . : Tabela . : Tabela .6 : Tabela . : Tabela . : Tabela . : Tabela .0 : Tabela . : Tabela .2 : Tabela . : Tabela . : Tabela . : Tabela .6 : Tabela . : Tabela . : Tabela . : Tabela .20 : Tabela .20 : Tabela .2 : Tabela .22 :

Integrados da PoluPrevenção e ControloIção sobre as Melhores Técnicas^ Documento de Referência Manufactureira Cerâmica^ Disponíveis na Indústria

ÂMBITO

O presente documento abrange as actividades industriais especificadas na secção 3.5 do anexo I da Directiva 96/61/CE: “3.5. Instalações de fabrico de produtos cerâmicos por cozedura, nomeadamente telhas, tijolos, refractários, ladrilhos, produtos de grés ou porcelanas, com uma capacidade de produção superior a 75 toneladas por dia, e/ou uma capacidade de forno superior a 4 m³ e uma densidade de carga enforna por forno superior a 300 kg/m³”. Para efeitos do presente documento, as actividades industriais abrangidas por esta descrição serão referidas como «a indústria cerâmica». Os vários sub-sectores da indústria cerâmica integram um amplo leque de matérias-primas e de técnicas de fabrico, mas todos envolvem a selecção de argilas e de outros materiais, sobretudo inorgânicos, que são sujeitos a transformação, secagem e coze- dura. Os principais sub-sectores baseados nos produtos de cerâmica fabricados (produtos cerâmicos) são: — azulejos e ladrilhos — tijolos e telhas — louça utilitária e decorativa (cerâmica doméstica e ornamental) — produtos refractários — louça sanitária — cerâmicas técnicas — tubos de grés (condutas de argila vitrificada) — agregados de argila expandida — abrasivos com ligante inorgânico O documento abrange, para além das actividades básicas de fabrico, as actividades directamente associadas que possam ter efeitos sobre as emissões ou sobre a poluição. Assim, são tratadas actividades que vão da preparação das matérias-primas à expedição dos produtos acabados. Certas actividades, como a extracção das matérias-primas, não estão abrangidas, porque não se considera que estejam directamente associadas à actividade primária. Por exemplo, não é tratada a extracção de matérias- primas. As actividades abrangidas são: — selecção e preparação de matérias-primas – sobretudo à base de argilas e/ou outros minerais inorgânicos — conformação do material – normalmente a partir de matérias-primas no estado plástico — secagem do material e eventual vidragem — cozedura — subsequente tratamento e embalagem.

16 COMISSÃO EUROPEIA DIRECÇÃO-GERAL JRC CENTRO DE INVESTIGAÇÃO CONJUNTA Instituto de Tecnologia Prospectiva de Estudos

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Origens históricas

O termo «produtos cerâmicos» deriva do grego «keramos», que significa «terra queimada» e é utilizado para descrever materiais da indústria de loiça. Pesquisas recentes mostram que a transformação da argila teve início por volta de 19 000 AC. Os achados mais antigos de loiça no sul do Japão datam de 8000 AC a 9000 AC. Já em 4000 AC se utilizavam tijolos cozidos para a constru- ção de torres de templos, palácios e fortificações. Há mais de 2000 anos, os Romanos disseminaram a técnica do fabrico do tijolo por grandes zonas da Europa. No Egipto, em 2600 AC, utilizavam-se placas cerâmicas vidradas como decoração de paredes de pirâmides e, na China, a arte do fabrico da porcelana é conhecida desde 1000 AC.

Características dos produtos cerâmicos

Em geral, o termo «cerâmica» (produtos cerâmicos) é utilizado para materiais inorgânicos (eventualmente com algum conteúdo orgânico), constituídos por compostos não-metálicos e estabilizados por um processo de cozedura em fornos. Para além dos materiais à base de argila, a cerâmica moderna inclui uma grande variedade de produtos com uma pequena fracção de argila ou mesmo sem argila. Os produtos cerâmicos podem ser vidrados ou não vidrados, porosos ou vitrificados. A cozedura dos corpos cerâmicos induz uma transformação dos minerais constituintes, função do tempo e da temperatura de aquecimento, que resulta geralmente numa mistura de novos minerais, com fases vítreas. As propriedades características dos produtos cerâmicos são, nomeadamente, a elevada resistência mecânica, a resistência ao desgaste, uma vida útil longa, a inércia química e ausência de toxicidade, a resistência ao calor e à chama, a resistência eléctrica (geralmente) e, por vezes, também uma porosidade específica. As principais etapas do fabrico de produtos cerâmicos são, na sua maioria, independentes dos materiais utilizados e do produto final. A figura que se segue representa esquematicamente o processo típico e instalações de abastecimento e tratamento de resíduos eventuais ou necessárias. O processo é constituído pelas etapas: extracção das matérias-primas e transporte para a fábrica de produtos cerâmicos (nenhuma destas duas etapas é abrangida por este documento), armazenamento de matérias- primas, preparação de matérias-primas, moldagem, secagem, tratamento da superfície, cozedura e tratamento subsequente [23, TWG Ceramics, 2005]. As melhores técnicas disponíveis para a protecção ambiental integrada na indústria cerâmica mencionadas no presente docu- mento relacionam-se com os processos empregues na zona enquadrada. Extração das matérias-primas e transporte para a fábrica de cerâmica Figura 1.1 : Etapas do fabrico de produtos cerâmicos Energia eléctrica Agentes auxiliares Matérias-primas Água Agentes de sorção Determinação das MTD Armazenamento das matérias-primas na fábrica de cerâmica e transporte interno Preparação das matérias-primas Moldagem Secagem Tratamento de superfícies Cozedura Tratamento subsequente

PrOdutO

Produção dos moldes (^) Tratamento dos efluentes gasosos, despoeiramento Recilagem Tratamento das águas Re-utilização na preparação das matérias-primas Preparação do vidrado Armazenamento de combustíveis Resíduos Emissões para a atmosfera Ruído Águas residuais de processo Auxiliares de cozedura Combustíveis Base Fritas Coloração

IntPREEgvRAEnçdOSÃO d^ EA^ C POOntlUIROçÃOlO sobre as Melhores Técnicas^ Documento de Referência Manufactureira Cerâmica^ Disponíveis na Indústria 19

distribuição geográfica e considerações gerais de ordem económica

Existem argilas em muitos locais da Europa, pelo que produtos cerâmicos como os tijolos, que são relativamente baratos mas têm custos de transporte elevados, devido ao seu peso, são fabricados em praticamente todos os Estados-Membros. As tradições de construção e considerações ligadas ao património tiveram como resultado a existência de tamanhos unitários diferentes de país para país. Os produtos mais especializados, que atingem preços mais elevados, tendem a ser produzidos em poucos países, que dispõem das matérias-primas especiais necessárias e – factor igualmente importante – de uma tradição em termos de compe- tências e de especializações. Por exemplo, uma grande percentagem de ladrilhos cerâmicos é fabricada na Itália e na Espanha, de loiça de mesa no Reino Unido, Alemanha e França e de condutas de argila vitrificada na Alemanha, Reino Unido, Bélgica e Países Baixos. O comércio internacional de azulejos e ladrilhos, produtos refractários, loiça de mesa e loiça ornamental, cerâmica técnica, con- dutas de argila vitrificada e louças sanitárias é considerável. A importância da indústria cerâmica em termos de emprego e economia é apresentada na tabela que se segue [20, CERAME- UNIE, 2004], [23, TWG Ceramics, 2005], [26, UBA, 2005], [30, TWG Ceramics, 2005].

Aspectos ambientais relevantes

Em função dos processos específicos de produção, as fábricas de produtos cerâmicos provocam a libertação de emissões atmosféricas, para o meio aquático e para os solos (resíduos). Por outro lado, o ambiente pode ser afectado por ruído e cheiros desagradáveis. O tipo e a quantidade de poluição atmosférica, resíduos e águas residuais dependem de distintos parâmetros, por exemplo, das matérias-primas, auxiliares e combustíveis utilizados e dos métodos de produção: — emissões atmosféricas: o manuseamento ou transformação de matérias-primas ou o acabamento do produto podem resultar em emissão de partículas ou poeiras; a combustão de fuelóleo ou de diferentes combustíveis sólidos podem provocar fuligem. A cozedura ou a secagem por pulverização de produtos cerâmicos liberta emissões gasosas, que podem derivar das matérias-primas e/ou dos combustíveis empregues. De entre as emissões gasosas, assumem particular importância os óxi- dos de carbono, os óxidos de azoto, os óxidos de enxofre, compostos inorgânicos fluorados e clorados e compostos orgânicos. Devido ao uso de substâncias para fins decorativos que contêm metais pesados, ou devido ao uso de fuelóleo pesado como combustível, pode haver ainda emissão de metais pesados. — emissões para o meio aquático: estas ocorrem sobretudo durante os processos de fabrico de produtos cerâmicos, mais especificamente durante o fabrico de produtos cerâmicos tradicionais, e as águas residuais de processo contêm fundamen- talmente componentes minerais (partículas insolúveis). Dependendo do método de produção, as águas residuais de processo contêm também outras matérias inorgânicas, pequenas quantidades de diversas matérias orgânicas e ainda alguns metais pesados. Além da água de processo, frequentemente limpa e reutilizada em circuitos fechados, também a água de arrefeci- mento, águas pluviais e águas residuais sanitárias (domésticas) podem contribuir para a emissão de água da fábrica. — perdas de processo/resíduos: as perdas de processo provenientes do fabrico de produtos cerâmicos consistem sobretudo nos seguintes materiais:

  • diferentes tipos de lamas (lamas provenientes do tratamento das águas residuais de processo, lamas de vidragem, lamas de gesso, lamas de trituração)
  • artigos quebrados ou cacos provenientes de moldagem, secagem, cozedura e material refractário
  • poeiras oriundas do tratamento de efluentes gasosos e unidades de despoeiramento
  • moldes de gesso usados
  • agentes de sorção usados (calcário granular, poeira calcária)
  • resíduos de embalagens (plástico, madeira, metal, papel, etc.)
  • resíduos sólidos, p. ex., cinzas provenientes da cozedura com combustíveis sólidos. tabela 1.1 : Valores de produção, vendas e mão de obra no sector da indústria cerâmica Sector da indústria cerâmica Azulejos e ladrilhos Tijolos e telhas Louças de mesa e louças ornamentais Produtos refractários Louças sanitárias Cerâmicas técnicas Tubos de grés (condutas de argila vitrificada) Agregados de argila expandidos (2002) Abrasivos com ligante inorgânico (2003) Produção em 2000 uE- (em milhões de toneladas) 25, 55, 0, 4, 0, 0, 0, 3, 0, Vendas em 2003uE- (em milhões de Euros) 10 100 6800 2000 3100 1900 2000 300 300 260 Mão de Obra em 2003 (x 1000) 69 50 48 18 25 9 2 2, 3,