O ciclo fechado de materiais é uma maneira responsável de economizar recursos na fabricação de pré-moldados

Nas fábricas de pré-moldados da VBI na Holanda, a água doce e de poço estava sendo usada para fins de limpeza, em misturas de concreto e como água de resfriamento para máquinas. Já na década de 80, o uso de água doce no processo era contestado e, atualmente, ainda mais, por vários motivos.

"Antes de desenvolver o circuito fechado de materiais, a maior parte da água residual era drenada. Os restos do concreto eram transportados para um depósito de lixo para serem processados em granulado de concreto triturado. Atualmente, as matérias-primas primárias para o concreto estão se tornando cada vez mais escassas e mais caras", explica den Engelsman.

Além disso, a exploração de matérias-primas primárias e o despejo de fluxos de resíduos causam danos ambientais, e as regulamentações estão se tornando mais rígidas o tempo todo. Por exemplo, para proteger os recursos hídricos da poluição, não é mais permitido drenar as águas residuais para o esgoto. Em alguns países, como a Holanda, a água de poço é cara devido aos impostos, e seu uso também foi restringido pela legislação. E, por último, mas não menos importante, a água fresca da torneira é cara e, em princípio, desnecessariamente de alta qualidade para esse fim.

Além disso, as consequências do uso de água doce e de poço no processo de fabricação de pré-moldados também são caras. A água de poço é de baixa qualidade devido ao seu alto teor de ferro, enquanto a água de processo contaminada com lama é quase inutilizável devido aos seus altos níveis de alcalinidade. A água com alto teor alcalino causa descamação das tubulações e, por fim, ocorre a erosão. Como resultado, os custos de manutenção de instalações, máquinas e outras ferramentas de processamento são altos.

Em 1990, o primeiro sistema de reciclagem integrado foi instalado na recém-construída fábrica da VBI em Schuilenburg. Uma nova fábrica em Huissen foi estabelecida em 1999 com um sistema de reciclagem aprimorado, e melhores soluções para a reciclagem de materiais já haviam sido desenvolvidas naquela época. Como foi desenvolvido o processo de ciclo fechado de materiais?

"Tivemos que reduzir os custos crescentes de descarte, criar um ambiente de trabalho limpo e evitar depósitos de lodo e pilhas de resíduos no local. Para isso, tivemos que aprender a controlar e reutilizar os fluxos de resíduos de concreto não endurecido e águas residuais; concreto não endurecido do aspirador de recesso, misturas erradas e fluxos de resíduos resultantes das atividades de limpeza", diz Nico Eikelenboom, então diretor de produção da VBI, que fazia parte da equipe que estabeleceu o ciclo fechado de materiais na VBI junto com den Engelsman.

Eikelenboom continua dizendo que os parafusos separadores de lavagem já eram conhecidos nas fábricas de concreto para concreto de transporte, mas para a VBI o desafio era principalmente poder processar o número de pequenas partículas lavadas do concreto não endurecido dos recessos.

O objetivo era reutilizar todos os fluxos de resíduos não endurecidos o mais rápido possível no próprio processo de produção e conduzir os fluxos a um ponto de processamento central para separar os materiais de curso e a lama com apenas partículas finas. A VBI utilizou bombas para transportar a água residual através do sistema de lavagem para separar as partículas de resíduos.

"A dosagem do cascalho e da areia lavados sem as partes finas não é um problema, mas com quantidades variáveis de partículas finas, a quantidade de cimento ativo e as altas propriedades alcalinas foi um problema maior. Por um lado, devido às propriedades de endurecimento ainda presentes - que podem resultar em depósitos e bloqueios - e, por outro lado, o efeito sobre as propriedades de processamento da mistura de concreto", descreve Eikelenboom o processo.

"Como resultado, foram necessárias bacias de decantação de bom acesso, tanques de minério, para a sedimentação das partículas finas. Após a sedimentação, temos dois componentes. Na parte inferior da bacia, a lama concentrada e, acima dela, a água relativamente limpa, porém altamente alcalina. A água relativamente limpa é bombeada para a próxima bacia para tratamento adicional com dióxido de carbono. Após esse tratamento, a água atinge um valor de pH 7 e é adequada para reutilização no processo de produção", descreve den Engelsman.

O lodo sedimentado do fundo da bacia de sedimentação é bombeado para uma bacia que contém um mecanismo de agitação pelo qual o lodo é mantido homogêneo. A partir daí, a lama é dosada nas misturas de concreto.

Em junho de 2017, a VBI abriu sua quarta unidade de produção de núcleo oco em Kampen - com a mais recente tecnologia em reciclagem.

Os objetivos da VBI ao montar a nova fábrica eram criar métodos para reduzir o desperdício, minimizar o impacto ambiental e reduzir os custos de manutenção do maquinário. A meta final era criar um sistema de ciclo fechado para reciclar completamente os resíduos.

"Como os requisitos do ciclo fechado de materiais puderam ser levados em conta desde o início da configuração do novo layout da fábrica em Kampen, o resultado é uma instalação de reciclagem totalmente integrada", afirma den Engelsman. A primeira etapa foi mapear todos os fluxos de materiais, reanalisar todos os processos e localizar as próprias fontes dos fluxos de processos. Agora que o sistema está em funcionamento, a qualidade de todas as matérias-primas sólidas e líquidas recebidas e recicladas é controlada por medições periódicas.

A densidade da lama precisa ser estável.

"As partículas finas influenciam muito a mistura de concreto, e a densidade deve ser muito estável para ser usada no concreto. As diferenças na quantidade de partes finas afetarão a trabalhabilidade da mistura. Na mistura de concreto, as partículas finas são necessárias e, normalmente, são usados enchimentos. Ao reutilizar as partículas finas da lama, menos cargas são necessárias. A precisão na reutilização da lama é muito importante, pois as grandes flutuações causam problemas de qualidade", afirma den Engelsman.

Como resultado de melhorias tecnológicas e do reprojeto da produção na fábrica de Kampen, todos os resíduos do processo de produção são agora totalmente reciclados e reutilizados em um produto final de alta qualidade, e nenhuma água residual é drenada para o esgoto. O resultado é um ciclo fechado que diminui os efeitos ambientais prejudiciais e promove objetivos econômicos.

Além dos benefícios monetários, o ciclo fechado de materiais também melhora as condições de trabalho ao criar um ambiente limpo e moderno. Garantir que as águas residuais sejam tratadas adequadamente também é uma questão de responsabilidade corporativa.

"Ficamos felizes em compartilhar nossas informações sobre o ciclo fechado de materiais e a reutilização da lama", den Engelsman incentiva outros fabricantes de pré-moldados quando lhe perguntam se o ciclo fechado de materiais poderia ser usado mais amplamente. Ele continua dizendo que o consumo de água depende da quantidade de resíduos, portanto, as pequenas fábricas podem não estar tão interessadas, enquanto que para as unidades de produção maiores a questão do ciclo fechado de material é mais relevante.

"Naturalmente, a quantidade de água residual depende do tamanho da produção e da produção de concreto. Todas as fábricas da VBI juntas reciclam e reutilizam aproximadamente 550 m3 de água residual, dos quais cerca de 100 m3 de lama são adicionados novamente às novas misturas de concreto todos os dias. Podemos realmente fazer a diferença reciclando essa quantidade de resíduos", conclui den Engelsman.