jaerton santini

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO

FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA

CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

Filtro de mangas para o controle de emissões atmosféricas de material particulado gerados no beneficiamento de mármore e



URSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

Jaerton Santini

Filtro de mangas para o controle de emissões atmosféricas de particulado gerados no beneficiamento de mármore e

granitos.

Passo Fundo, 2011.



URSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

Filtro de mangas para o controle de emissões atmosféricas de particulado gerados no beneficiamento de mármore e


Jaerton Santini


granitos.

Trabalho de conclusão de curso de Engenharia Ambiental, como parte dos requisitos exigidos para obtenção do título de Engenheiro Ambiental.Orientador: Prof. Vandré Barbosa Brião,Doutor.

Passo Fundo, 2011.


Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de Engenharia Ambiental, como parte dos requisitos exigidos para obtenção do título de Engenheiro Ambiental.

Vandré Barbosa Brião,

Filtro de mangas para o controle de emissões atmosféricas de

material particulado gerados no beneficiamento de mármore e

Trabalho de Conclusão de Curso como requisito parcial para a obtenção do título de

Engenheiro Ambiental –

Arquitetura da Universidade de Passo Fundo. Aprovado pela banca examinadora:

Orientador:_________________________

Faculdade de Engenharia e Arquitetura, UPF

___________________________________


___________________________________


TERMO DE APROVAÇÃO

Jaerton Santini

mangas para o controle de emissões atmosféricas de


granitos.


– Curso de Engenharia Ambiental da Faculdade de Engenharia e


Orientador:_________________________

Vandré Barbosa Brião, Dr. Eng.


___________________________________

Marcelo Henkemeier, Dr. Eng.


___________________________________

Ricardo Salami Debastiani, Eng.


Passo Fundo, 30 de novembro de 2011.

mangas para o controle de emissões atmosféricas de



da Faculdade de Engenharia e


DEDICATÓRIAS

Dedico este Trabalho:

A Deus pela vida e pelas pessoas

maravilhosas que Ele permitiu que cruzassem o

meu caminho.

Aos meus pais, Jaime e Leony que

compartilharam os meus ideais e os alimentaram,

que incomparavelmente compreenderam meus

anseios e me incentivaram para que, com

coragem, eu atingisse meus objetivos, fossem

quais fossem os obstáculos; aos meus irmãos e

minha sobrinha, pelo apoio dado

momento; e à minha namorada que mesmo

distante sempre se manteve ao meu lado, dedico

essa minha conquista com a mais profunda

admiração e respeito.

Dedico este Trabalho:

A Deus pela vida e pelas pessoas

maravilhosas que Ele permitiu que cruzassem o

Aos meus pais, Jaime e Leony que

compartilharam os meus ideais e os alimentaram,

que incomparavelmente compreenderam meus

anseios e me incentivaram para que, com

oragem, eu atingisse meus objetivos, fossem

quais fossem os obstáculos; aos meus irmãos e

minha sobrinha, pelo apoio dado a todo o

; e à minha namorada que mesmo

ve ao meu lado, dedico

essa minha conquista com a mais profunda

“Eu sou dono do meu

destino, capitão da minha

alma.”

Eu sou dono do meu

destino, capitão da minha

Nelson Mandela

AGRADECIMENTOS

Ao Professor orientador Vandré Barbosa Brião,

desenvolvimento de todo o meu trabalho, pelos ensinamentos, e pela amizade

Aos Professores Marcelo He

Aos meus pais pelo grande apoio, ao longo de todo o curso.

Aos meus familiares que de uma forma ou de outra contribuíram com e

Aos Professores, funcionários e secretários da UPF.

A Universidade de Passo Fundo, pela disponibilidade da infra

Aos colegas e amigos, que de alguma forma ou de outra contribuíram para a

AGRADECIMENTOS

Ao Professor orientador Vandré Barbosa Brião, pelo incentivo durante o

desenvolvimento de todo o meu trabalho, pelos ensinamentos, e pela amizade

longo do curso.

Marcelo Hemkemeier e Ricardo Salami Debastiani

participar da banca.


Aos meus familiares que de uma forma ou de outra contribuíram com e


A Universidade de Passo Fundo, pela disponibilidade da infra


realização deste trabalho.

pelo incentivo durante o

desenvolvimento de todo o meu trabalho, pelos ensinamentos, e pela amizade conquistada ao

kemeier e Ricardo Salami Debastiani, por aceitarem


Aos meus familiares que de uma forma ou de outra contribuíram com esta conquista.


A Universidade de Passo Fundo, pela disponibilidade da infra-estrutra.


O Brasil é um dos cinco maiores produtores de rochas do mundo, sendo 80% da sua produção

exportada em matéria-prima bruta e com o desenvolvimento tecnológico na exploração de

rochas, o mercado está aquecido e tende a se expandir. Estima

de 10.000 empresas do setor de rochas, sendo aproximadamente 6.500 marmorarias,

responsáveis pelo acabamento final das rochas. As exportações no 1° trimestre de 2011

alcançaram um faturamento de U$$ 474,85 milhões no País.

de rochas é a principal causadora da silicose, com exposição dos trabalhadores a ambientes de

trabalho sem os cuidados mínimos de segurança para a exposição ocupacional à sílica,

presente nos mármores e granitos. Assim, o objetivo deste trabalho foi cara

particulado (M.P.) gerado em uma marmoraria, avaliar a eficiência de um filtro de mangas

piloto para controle do M.P

controle do M.P. Com a realização dos ensaios foi determinado

partículas respiráveis é de 2,92 µm. Estando situadas numa faixa de diâmetro considerada

crítica para a saúde do homem, pois as mesmas são inaladas pelo trato respiratório. A

avaliação do equipamento piloto apresentou uma eficiênci

ainda foi possível determinar o momento ideal para realização da limpeza do meio filtrante

com a análise da perda de carga e da variação da velocidade de filtração. Ao final realizou

o dimensionamento do equipamento em escala industrial

Palavras-chave: Material Particulado, Filtro de Mangas, Emissão Atmosférica, Pó de

mármore, Rochas ornamentais, Silicose.

RESUMO

é um dos cinco maiores produtores de rochas do mundo, sendo 80% da sua produção

prima bruta e com o desenvolvimento tecnológico na exploração de

rochas, o mercado está aquecido e tende a se expandir. Estima-se que hoje o país possua c



alcançaram um faturamento de U$$ 474,85 milhões no País. A exploração e beneficiament



presente nos mármores e granitos. Assim, o objetivo deste trabalho foi cara


piloto para controle do M.P. e realizar o dimensionamento de um filtro de mangas para

controle do M.P. Com a realização dos ensaios foi determinado que o tamanho médio das



avaliação do equipamento piloto apresentou uma eficiência de 99,9% no controle deste M.P


com a análise da perda de carga e da variação da velocidade de filtração. Ao final realizou

o dimensionamento do equipamento em escala industrial.

ve: Material Particulado, Filtro de Mangas, Emissão Atmosférica, Pó de

mármore, Rochas ornamentais, Silicose.

é um dos cinco maiores produtores de rochas do mundo, sendo 80% da sua produção

prima bruta e com o desenvolvimento tecnológico na exploração de

se que hoje o país possua cerca



A exploração e beneficiamento



presente nos mármores e granitos. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o material


e realizar o dimensionamento de um filtro de mangas para

que o tamanho médio das



a de 99,9% no controle deste M.P. e


com a análise da perda de carga e da variação da velocidade de filtração. Ao final realizou-se

ve: Material Particulado, Filtro de Mangas, Emissão Atmosférica, Pó de

Brazil is one of the five largest producers of stones in the world, with 80% of its production

exported as raw. With the technological

growing and tends to expand. It is estimated that the country hás about 10,000 companies in

the Stone sector, with approximately 6,500 quarries, responsible for finishing the stones.

Exports in the first quarter of 2011 reached about U$$ 474.85 million. The exploitation and

processing of stone is the main cause of silicosis, with exposure of workers to workplaces

without safety care for occupational exposure to silica, present in marble and granite. The

objective of this study was to characterize the particulate matter (PM) generated in a marble

quarrying, evaluate the efficiency of a bag filter pilot to control the PM and design a bag filter

to control PM. It was determined that the average size of aerosol

in diameter range considered critical to health, because they are inhaled through the

respiratory system. The evaluation of the bag filter pilot had an efficiency of 99.9% in the

control of the MP and still was possible to det

the filter with the analysis of pressure drop and variation of the rate of filtration. Then, with

the design of equipment on industrial scale, all of the objectives of this work were achieved.

The evaluation of the pilot team had an efficiency of 99.9% in the control of the MP and still

was possible to determine the ideal time to perform the cleaning of the filter medium with the

analysis of pressure drop and variation of the rate of filtration. At the end we

design of the equipment on an industrial scale

Keywords: Particulate Matter, Bag Filter, Air Emissions, marble powder, Ornamental

Silicosis.

ABSTRACT


exported as raw. With the technological development in the exploration of stones, trade is



uarter of 2011 reached about U$$ 474.85 million. The exploitation and



ective of this study was to characterize the particulate matter (PM) generated in a marble


to control PM. It was determined that the average size of aerosol particles is 2.92 micrometres


The evaluation of the bag filter pilot had an efficiency of 99.9% in the

control of the MP and still was possible to determine the ideal time to perform the cleaning of



of the pilot team had an efficiency of 99.9% in the control of the MP and still


analysis of pressure drop and variation of the rate of filtration. At the end we

design of the equipment on an industrial scale.

Keywords: Particulate Matter, Bag Filter, Air Emissions, marble powder, Ornamental


development in the exploration of stones, trade is



uarter of 2011 reached about U$$ 474.85 million. The exploitation and



ective of this study was to characterize the particulate matter (PM) generated in a marble


particles is 2.92 micrometres


The evaluation of the bag filter pilot had an efficiency of 99.9% in the

ermine the ideal time to perform the cleaning of



of the pilot team had an efficiency of 99.9% in the control of the MP and still


analysis of pressure drop and variation of the rate of filtration. At the end we carried out the

Keywords: Particulate Matter, Bag Filter, Air Emissions, marble powder, Ornamental Stones,

Figura 1: Transformações técnicas e principais produtos da indústria de rochas

Figura 2: Evolução e projeção da produção e do intercâmbio mundial de rochas ornamentais e

de revestimento ................................

Figura 3: Empresas do Setor de Rochas Operantes no Brasil

Figura 4: Perfil da Produção Brasileira por tipo de Rocha

Figura 5: Distribuição Regional da Produção Bruta de Rochas Ornamentais no Brasil

Figura 6: Distribuição do Consumo Interno Aparente por Estados e Regiões

Figura 7: Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais Brasi

Figura 8: Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais Brasileiro

Figura 9: Importações acumuladas do setor de rochas

Figura 10: Tempo de deposição de partículas no solo partindo de uma altura de 1,65 m

Figura 11: Representação das principais regiões do trato respiratório

Figura 12: Filtro de mangas com sistema de limpeza por sacudimento (entr

................................................................

Figura 13: Filtro de mangas com sistema de limpeza por jato pulsante

Figura 14: Filtro de mangas com entrada externa de ar poluído

Figura 15: Comparação genérica entre mangas bem e mal dimensionadas

Figura 16: Preços relativos e aproximados entre os materiais das mangas

Figura 17: Peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria

Figura 18: Filtro de mangas piloto utilizado nos testes laboratoriais

Figura 19: Leiaute do filtro de mangas utilizado

Figura 20: Microfotografia do M.P coletado no setor de polimento da marmoraria

Figura 21: Régua utilizada para caracterização do M.P, ampliação de 20 x

Figura 22: Histograma de distribuição de frequência do M.P

Figura 23: Histograma de distribuição do M.P (pó de mármore)

Figura 24: Perda de carga ao longo da alimentação no filtro de mangas.

Figura 25: Velocidade do ar ao longo do processo de filtração

Figura 26: Ciclos de limpeza das mangas de filtração

Figura 27: Sistema de exaustão da marmoraria no setor de polimento

Figura 28: Vista superior do filtro de mangas

Figura 29: Vista lateral do filtro de mangas

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

ura 1: Transformações técnicas e principais produtos da indústria de rochas


................................................................................................

Figura 3: Empresas do Setor de Rochas Operantes no Brasil ................................

Figura 4: Perfil da Produção Brasileira por tipo de Rocha ................................

Figura 5: Distribuição Regional da Produção Bruta de Rochas Ornamentais no Brasil

Distribuição do Consumo Interno Aparente por Estados e Regiões



Figura 9: Importações acumuladas do setor de rochas – ton ................................

Figura 10: Tempo de deposição de partículas no solo partindo de uma altura de 1,65 m

resentação das principais regiões do trato respiratório ................................

Figura 12: Filtro de mangas com sistema de limpeza por sacudimento (entr

................................................................................................

Figura 13: Filtro de mangas com sistema de limpeza por jato pulsante ................................

Figura 14: Filtro de mangas com entrada externa de ar poluído ................................

Figura 15: Comparação genérica entre mangas bem e mal dimensionadas

Figura 16: Preços relativos e aproximados entre os materiais das mangas

utilizadas para o ensaio de granulometria ................................

Figura 18: Filtro de mangas piloto utilizado nos testes laboratoriais ................................

Figura 19: Leiaute do filtro de mangas utilizado ................................................................

Figura 20: Microfotografia do M.P coletado no setor de polimento da marmoraria

gura 21: Régua utilizada para caracterização do M.P, ampliação de 20 x

Figura 22: Histograma de distribuição de frequência do M.P respirável ................................

Figura 23: Histograma de distribuição do M.P (pó de mármore) ................................

Figura 24: Perda de carga ao longo da alimentação no filtro de mangas. ................................

Figura 25: Velocidade do ar ao longo do processo de filtração ................................

Figura 26: Ciclos de limpeza das mangas de filtração ................................

Figura 27: Sistema de exaustão da marmoraria no setor de polimento ................................

Figura 28: Vista superior do filtro de mangas ................................................................

lateral do filtro de mangas ................................................................

ura 1: Transformações técnicas e principais produtos da indústria de rochas ...................... 5


.................................................... 8

.................................................. 11

....................................................... 12

Figura 5: Distribuição Regional da Produção Bruta de Rochas Ornamentais no Brasil .......... 13

Distribuição do Consumo Interno Aparente por Estados e Regiões ......................... 14

leiro – US$ ............... 15

Figura 8: Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais Brasileiro – ton ................. 15

.................................................... 16

Figura 10: Tempo de deposição de partículas no solo partindo de uma altura de 1,65 m ....... 19

..................................... 21

Figura 12: Filtro de mangas com sistema de limpeza por sacudimento (entrada interna de ar)

........................................... 26

................................... 27

.............................................. 27

Figura 15: Comparação genérica entre mangas bem e mal dimensionadas ............................. 30

Figura 16: Preços relativos e aproximados entre os materiais das mangas .............................. 31

................................................ 39

....................................... 40

...................................... 41

Figura 20: Microfotografia do M.P coletado no setor de polimento da marmoraria................ 43

gura 21: Régua utilizada para caracterização do M.P, ampliação de 20 x ............................ 43

................................. 44

............................................. 45

................................ 47

............................................... 48

............................................................. 49

.................................... 51

.......................................... 52

............................................. 53

Tabela 1: Principais Produtores Mundiais de

Tabela 2: Principais Países Exportadores de Rochas Ornamentais

Tabela 3: Principais Importadores Mundiais de Rochas Ornamentais

Tabela 4: Eficiência fracionada de coletores de material particulado em função da distribuição

de tamanho das partículas (em porcentagens).

Tabela 5: Limitações e vantagens dos principais tipos de coletores de pó

Tabela 6: Temperatura de trabalho e agentes químicos agressivos ao material das mangas

Tabela 7: Diâmetro das peneiras utilizadas para o ensaio d

Tabela 8: Tamanho médio do M.P

Tabela 9: Resultados do experimento de avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Principais Produtores Mundiais de Rochas Ornamentais ................................

Tabela 2: Principais Países Exportadores de Rochas Ornamentais ................................

Tabela 3: Principais Importadores Mundiais de Rochas Ornamentais ................................


de tamanho das partículas (em porcentagens). ................................................................


atura de trabalho e agentes químicos agressivos ao material das mangas

Tabela 7: Diâmetro das peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria.

Tabela 8: Tamanho médio do M.P ................................................................

Tabela 9: Resultados do experimento de avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto

........................................... 9

............................................ 9

..................................... 10


.................................. 24

Tabela 5: Limitações e vantagens dos principais tipos de coletores de pó .............................. 28

atura de trabalho e agentes químicos agressivos ao material das mangas ... 32

e granulometria. ........................... 38

........................................................... 44

Tabela 9: Resultados do experimento de avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto .. 46

Quadro 1: Equipamentos para controle de material particulado.

Quadro 2: Velocidade recomendada para filtração com pulso de ar reverso

LISTA DE QUADROS

Quadro 1: Equipamentos para controle de material particulado. ................................


............................................. 23

Quadro 2: Velocidade recomendada para filtração com pulso de ar reverso ........................... 50

1 INTRODUÇÃO ................................

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 Características gerais dos produtos e processos

2.2 Evolução da Produção Mundial e do Mercado Internacional

2.3 Produção Mundial

2.3.1 Principais Exportadores

2.3.2 Principais Importadores

2.4 O Setor de Rochas no Brasil

2.5 Balanço das Exportações e Importações

Revestimentos Situação Atual

2.5.1 Exportações ................................

2.5.2 Importações ................................

2.6 Marmorarias ................................

2.7 Materiais Particulados

2.7.1 Poeiras ................................

2.7.2 Tamanho das Partículas

2.7.3 Mecanismos de deposição das partículas

2.7.4 Penetração e deposição das partículas no trato respiratório humano

2.7.5 Poeira contendo sílica livre cristaliz

2.7.6 Limites de exposição ocupacional

2.8 Equipamentos de controle de poluição atmosférica

2.8.1 Seleção de Equipamentos de Controle de Poluição de Ar

2.8.2 Fatores envolvidos

2.9 Filtros de Mangas

2.10 Velocidade de Filtração

2.11 Escolha do Meio Filtrante

2.11.1 Parâmetros de qualidade

3 Materiais e Métodos

3.1 Seleção da Marmoraria

3.1.1 Descrição do ambiente de trabalho da marmoraria

3.1.2 Fontes geradoras de poeira e localização dos pontos de trabalho

3.2 Coleta das Amostras de Poeira

SUMÁRIO

................................................................................................

DESENVOLVIMENTO ................................................................................................

cas gerais dos produtos e processos................................

Evolução da Produção Mundial e do Mercado Internacional ................................

Produção Mundial ................................................................................................

Principais Exportadores ................................................................

Principais Importadores ................................................................

O Setor de Rochas no Brasil ................................................................

Balanço das Exportações e Importações Brasileira de Rochas Ornamentais e de

Revestimentos Situação Atual ................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

Particulados ................................................................................................

................................................................................................

Tamanho das Partículas ................................................................

Mecanismos de deposição das partículas ................................

Penetração e deposição das partículas no trato respiratório humano

Poeira contendo sílica livre cristalizada ................................

Limites de exposição ocupacional ................................................................

Equipamentos de controle de poluição atmosférica................................

Seleção de Equipamentos de Controle de Poluição de Ar ................................

Fatores envolvidos ................................................................

Filtros de Mangas ................................................................................................

Velocidade de Filtração ................................................................

Escolha do Meio Filtrante ................................................................

Parâmetros de qualidade ................................................................

Materiais e Métodos ................................................................................................

Seleção da Marmoraria ................................................................

Descrição do ambiente de trabalho da marmoraria ................................

Fontes geradoras de poeira e localização dos pontos de trabalho

Coleta das Amostras de Poeira ................................................................

............................................... 1

.................................. 4

........................................................... 4

...................................... 7

........................................ 8

........................................................ 9

........................................................ 9

...................................................... 10

Brasileira de Rochas Ornamentais e de

............................................................... 14

........................................ 14

........................................ 16

............................................... 16

................................ 17

................................................ 18

...................................................... 18

........................................................... 19

Penetração e deposição das partículas no trato respiratório humano ................. 20

............................................................. 21

...................................... 22

................................................... 22

................................. 23

.............................................................. 24

....................................... 24

............................................................. 28

.......................................................... 29

..................................................... 32

...................................... 36

.............................................................. 36

............................................ 36

Fontes geradoras de poeira e localização dos pontos de trabalho ...................... 36

.................................................. 37

3.2.1 Coletas para medição dos tamanhos das partículas

3.3 Caracterização do material particulado

3.3.1 Microfotografia

3.3.2 Peneiramento

3.4 Avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto para o M.P

3.4.1 Descrição do equipamento utilizado

3.5 Dimensionamento do filtro de mangas

4 Resultados e discussões



4.1.2 Peneiramento

4.2 Avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto


4.3.1 Escolha do tipo de limpeza

4.3.2 Escolha do meio filtrante

4.3.3 Velocidade de Filtração

4.3.4 Cálculo da área de filtração

4.3.5 Dimensionamento das mangas

5 CONCLUSÃO ................................

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

APÊNDICE A/ANEXO A................................

Coletas para medição dos tamanhos das partículas ................................

Caracterização do material particulado ................................................................

Microfotografia ................................................................................................

Peneiramento ................................................................................................

da eficiência do filtro de mangas piloto para o M.P ................................

Descrição do equipamento utilizado................................................................

Dimensionamento do filtro de mangas ................................................................

Resultados e discussões ................................................................................................

Caracterização do material particulado ................................................................

Microfotografia ................................................................................................

Peneiramento ................................................................................................

Avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto ................................

Dimensionamento do filtro de mangas ................................................................

Escolha do tipo de limpeza ................................................................

Escolha do meio filtrante ................................................................

Velocidade de Filtração ................................................................

Cálculo da área de filtração ................................................................

Dimensionamento das mangas ................................................................

................................................................................................

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................

................................................................................................

............................................ 37

...................................... 37

................................... 38

...................................... 38

................................. 39

................................... 40

...................................... 42

................................. 43

...................................... 43

................................... 43

...................................... 44

.................................................... 45

...................................... 49

................................................. 49

.................................................... 50

...................................................... 50

................................................ 50

........................................... 52

............................................... 54

..................................................... 55

........................................ 58

1 INTRODUÇÃO

No Brasil, as atividades

ornamentais tiveram início na década de 40 quando as importações, especialmente de

mármores, foram suspensas por ocasião da Segunda Guerra Mundial, propiciando o

surgimento e o desenvolvimento de

Com participação de cerca de 5% da produção mundial de blocos de mármores e

granitos e com aproximadamente 6% do volume total das exportações mundiais, o Brasil esta

entre os cinco maiores produtores mundiais de

como exportador, sendo 80% de suas exportações em matéria

O segmento possui registradas 300 empresas mineradoras e 25 empresas de

beneficiamento de blocos de mármore e granito com quase 1.600 teares e,

marmorarias responsáveis pelo trabalho de acabamento final e aplicação. Além dessas,

de 510 empresas processam exportações. A mão de obra estimada é de 105.000 empregados

diretos em aproximadamente 10.000 empresas. O país conta com uma e

desdobramento de rochas ornamentais equivalente a uma capacidade instalada da ordem de

2,3 milhões de toneladas por ano, sendo que a região sudeste detém cerca de 80% dessa

capacidade. Estima-se que a

considerando as atividades de comercialização do mercado interno e

2011)

Segundo a ABIROCHAS (2011), as exportações brasileiras de rochas ornamentais

alcançaram faturamento de US$ 474,85 milhões no 1

de 2010, registrou variação positiva de 3,78%. Poré

ornamentais apresenta divers

geração de poeiras e contaminação da água, dando ênfase para o

particulado (poeiras).

O material particulado é um dos problemas da poluição atmosférica, pois não apenas

pode causar desequilíbrio como também pode vir

à substâncias tóxicas que podem ter em

composto presente nas rochas ornamentais,

doenças do pulmão. A silicose

de silício cristalino, que é um

A silicose pode ser gerada por diversas atividades na indústria da construção. No

entanto, seus riscos podem ser reduzidos ou até mesmo eliminados/neutralizados por medidas

atividades de exploração, beneficiamento e comercialização de rochas



surgimento e o desenvolvimento de polos extrativistas e industriais pelo país.



entre os cinco maiores produtores mundiais de rochas ornamentais e vem se consolidando

como exportador, sendo 80% de suas exportações em matéria-prima bruta


beneficiamento de blocos de mármore e granito com quase 1.600 teares e,

marmorarias responsáveis pelo trabalho de acabamento final e aplicação. Além dessas,

empresas processam exportações. A mão de obra estimada é de 105.000 empregados

diretos em aproximadamente 10.000 empresas. O país conta com uma e



se que a atividade, movimenta cerca de US$ 2,1 bilhõ

considerando as atividades de comercialização do mercado interno e externo.

a ABIROCHAS (2011), as exportações brasileiras de rochas ornamentais

alcançaram faturamento de US$ 474,85 milhões no 1˚ semestre de 2011, fren

variação positiva de 3,78%. Porém o processo de exploração das rochas

ornamentais apresenta diversos problemas do ponto de vista ambiental. Podemos citar a

geração de poeiras e contaminação da água, dando ênfase para o


sequilíbrio como também pode vir a causar graves problemas de saúde, devido

ncias tóxicas que podem ter em sua composição. Identifica-

composto presente nas rochas ornamentais, sendo um dos principais agentes

doenças do pulmão. A silicose é uma doença causada pela inalação de partículas de dióxido

de silício cristalino, que é um elemento encontrado amplamente nas rochas da crosta terrestre.



1

de exploração, beneficiamento e comercialização de rochas



extrativistas e industriais pelo país.



rochas ornamentais e vem se consolidando

prima bruta.


beneficiamento de blocos de mármore e granito com quase 1.600 teares e, ainda, 6.500

marmorarias responsáveis pelo trabalho de acabamento final e aplicação. Além dessas, cerca

empresas processam exportações. A mão de obra estimada é de 105.000 empregados

diretos em aproximadamente 10.000 empresas. O país conta com uma estrutura de



movimenta cerca de US$ 2,1 bilhões por ano,

externo. (ABIROCHAS,

a ABIROCHAS (2011), as exportações brasileiras de rochas ornamentais

˚ semestre de 2011, frente ao 1˚ semestre

m o processo de exploração das rochas

do ponto de vista ambiental. Podemos citar a

geração de poeiras e contaminação da água, dando ênfase para o controle do material


blemas de saúde, devido

-se a sílica como um

s principais agentes causadores de

é uma doença causada pela inalação de partículas de dióxido

elemento encontrado amplamente nas rochas da crosta terrestre.



de controle no ambiente e no homem,

coletiva e/ou individuais. De acordo com as normas brasileiras

devem identificar, quantificar e controlar estes agentes dentro de níveis considerados salubres.

A poeira pode ser definida como um grupo de partículas sólidas dispersas no ar

medindo de 0,1 a 25 micrômetros de diâmetro, liberadas durante os processos de trituração,

manejo, pulverização ou decomposição de materiais sólidos. As poeiras com diâmetr

a 10 micrômetros penetram facilmente no organismo através da respiração, podendo

permanecer nos alvéolos e bronquíolos após sua deposição no local.

As indústrias de rochas ornamentais em sua maioria são empresas de pequeno porte, o

que dificulta o investimento em sistemas de controle de emissão de material particulado.

Além disso, grande parte das

que faz com que a população

quantidade de poeiras geradas.

Com o avanço tecnológico

equipamentos para a remoção de materiais particulados do ar. Os filtros de manga são um

exemplo desses tipos de tecnologias. Outros equipamentos que também podem s

são os ciclones, multiciclones, lavadores, precipitadores el

cada um possui uma maneira diferente de trabalho e utilização. A eficiência de coleta varia

muito de um equipamento para o outro conforme o tamanho

chegar a 99,9% como é o caso dos filtros de manga.

O ciclone por não possuir uma alta eficiência de remoção de material particulado com

diâmetro inferior a 20 µm vem sendo utilizado principalmente como pré

ciclone não consegue atingir as legislações mais exigentes, necessitando de um segundo

sistema que coleta material com diâmetro inferior a 20 µm com eficiência. Geralmente o

segundo sistema de coleta é o filtro de manga, por ser relativamente barato, pou

flutuação de vazão e possuir alta eficiência podendo chegar a 99,9% quando bem projetados.

Os filtros de manga possuem fácil operação, instalação e manutenção, possuem ainda

uma vida útil relativamente longa quando devidamente operado e inspe

manga por estes motivos são um dos equipamentos mais utilizados para a remoção de

materiais particulados do ar em indústrias. Devido a sua alta eficiência em coletar

praticamente todos os tamanhos de partículas

Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência de remoção de material

particulado proveniente da indústria de mármores e granitos, de uma empresa situada na

região norte do Rio Grande do Sul, através do uso de filtro manga construído em escala de

iente e no homem, ou seja, a utilização de equipamentos de proteção

coletiva e/ou individuais. De acordo com as normas brasileiras – NR’s 9 e 15, as empresas

identificar, quantificar e controlar estes agentes dentro de níveis considerados salubres.

poeira pode ser definida como um grupo de partículas sólidas dispersas no ar


manejo, pulverização ou decomposição de materiais sólidos. As poeiras com diâmetr

micrômetros penetram facilmente no organismo através da respiração, podendo

permanecer nos alvéolos e bronquíolos após sua deposição no local.

de rochas ornamentais em sua maioria são empresas de pequeno porte, o

timento em sistemas de controle de emissão de material particulado.

grande parte das indústrias se localizam em áreas urbanas ou muito próximas, o

que faz com que a população realize queixas a promotoria pública, devido a grande

oeiras geradas.

Com o avanço tecnológico atualmente é possível encontrar no mercado diversos


exemplo desses tipos de tecnologias. Outros equipamentos que também podem s

são os ciclones, multiciclones, lavadores, precipitadores eletrostáticos, entre outros. Poré


muito de um equipamento para o outro conforme o tamanho das partículas, em alguns pode

chegar a 99,9% como é o caso dos filtros de manga.


diâmetro inferior a 20 µm vem sendo utilizado principalmente como pré


material com diâmetro inferior a 20 µm com eficiência. Geralmente o

segundo sistema de coleta é o filtro de manga, por ser relativamente barato, pou



uma vida útil relativamente longa quando devidamente operado e inspe



tamanhos de partículas, pode ser utilizado sozinho.




2

a utilização de equipamentos de proteção

NR’s 9 e 15, as empresas

identificar, quantificar e controlar estes agentes dentro de níveis considerados salubres.

poeira pode ser definida como um grupo de partículas sólidas dispersas no ar


manejo, pulverização ou decomposição de materiais sólidos. As poeiras com diâmetro de 0,5

micrômetros penetram facilmente no organismo através da respiração, podendo

de rochas ornamentais em sua maioria são empresas de pequeno porte, o

timento em sistemas de controle de emissão de material particulado.

se localizam em áreas urbanas ou muito próximas, o

blica, devido a grande

é possível encontrar no mercado diversos


exemplo desses tipos de tecnologias. Outros equipamentos que também podem ser utilizados

etrostáticos, entre outros. Porém


das partículas, em alguns pode


diâmetro inferior a 20 µm vem sendo utilizado principalmente como pré-coletor. Com isso o


material com diâmetro inferior a 20 µm com eficiência. Geralmente o

segundo sistema de coleta é o filtro de manga, por ser relativamente barato, pouco sensível a



uma vida útil relativamente longa quando devidamente operado e inspecionado. Os filtros de



zinho.




laboratório na Universidade de Passo Fundo. Busca

velocidade de filtração, a caracterização do material, a perda de carga ao longo do processo de

filtração. Será realizado ainda,

empresa em estudo.

oratório na Universidade de Passo Fundo. Busca-se também avaliar a influência da


ainda, o dimensionamento de um sistema de filtro de m

3

se também avaliar a influência da


o dimensionamento de um sistema de filtro de mangas para a

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 Características gerais dos produtos e processos

O setor de rochas ornamentais tem características inerentes a uma

Trata-se de uma atividade extrativa cujos traços mais marcantes são o

recursos naturais; a baixa intensidade tecnológica; a reduzida exigência em termos de escala

mínima de produção; o caráter exógeno da inovação tecnológica, pois ela costuma vir

incorporada nos equipamentos; e o fato da capacidade empreend

fator crítico para a competiti

As rochas ornamentais e de revestimento, também chamadas de pedras naturais,

rochas lapídeas e rochas dimensionais, do ponto de vista comercial, são basicamente

classificadas em mármores e gra

mundial. Os demais tipos de rochas são quartzitos, serpentinitos, ardósias, pedra sabão e

basalto. (PEITER et al, 2001)

Os granitos são classificados como rochas sílicaticas e os mármores

carbonáticas. Na categoria de rocha carbonática metamorfizada, o mármore tem quase a

mesma aplicação que o granito. Possui como característica

nobreza, e apresenta como ponto fraco a baixa resistência a riscos e sensibilidade ao ataque

químico. Pela sua constituição geológica, os mármores dos países mediterrâneos são mais

nobres, e possuem uma massa fina e apresenta padrões cr

As rochas ornamentais são utilizadas na

revestimentos de pisos, paredes, colunas, pilares e soleiras. Fazem parte também de peças

isoladas, como tampos, bancadas, lápides e balcões, alem

passar por um processo de torneamento para revestimentos em colunas. A utilização do

granito na construção civil em substituição a outros produtos vem crescendo ao longo dos

anos, devido a suas características apresentarem vant

além, da facilidade de limpeza e estética. Na

técnicas pelas quais passam as rochas ornamentais até o produto final.

DESENVOLVIMENTO

Características gerais dos produtos e processos

O setor de rochas ornamentais tem características inerentes a uma

se de uma atividade extrativa cujos traços mais marcantes são o



incorporada nos equipamentos; e o fato da capacidade empreendedora do dirigente ser um

tividade.



classificadas em mármores e granitos. Estas duas categorias respondem por 90% da produção


2001)

classificados como rochas sílicaticas e os mármores

Na categoria de rocha carbonática metamorfizada, o mármore tem quase a

mesma aplicação que o granito. Possui como característica principal



nobres, e possuem uma massa fina e apresenta padrões cromáticos variados

As rochas ornamentais são utilizadas na indústria da construção civil como


isoladas, como tampos, bancadas, lápides e balcões, alem de edificações.



anos, devido a suas características apresentarem vantagens de uso, durabilidade e resistência

da facilidade de limpeza e estética. Na Figura 1, apresentam-

técnicas pelas quais passam as rochas ornamentais até o produto final.

4

O setor de rochas ornamentais tem características inerentes a uma indústria tradicional.

se de uma atividade extrativa cujos traços mais marcantes são o processamento de



ra do dirigente ser um



nitos. Estas duas categorias respondem por 90% da produção


classificados como rochas sílicaticas e os mármores como rochas

Na categoria de rocha carbonática metamorfizada, o mármore tem quase a

principal a durabilidade e a



omáticos variados. (CHIODI, 2008)

da construção civil como


de edificações. Também podem



, durabilidade e resistência

-se as transformações

Figura 1: Transformações tFonte: Spínola(2003)

O primeiro estágio da cadeia pr

blocos a céu aberto. O beneficiamento primário é f

blocos em chapas com a utilização

para cada metro cúbico de pedra bruta seja gerado 30 m² de chapas, variando de acordo com a

espessura da chapa, tipo e qualidade do material. O ú

nas marmorarias, que para atender a demanda do consumidor final, as marmorarias situam

na fase de corte que dá dimensões e detalhes de acordo com as especificações requeridas.

(Spínola, 2003)

Transformações técnicas e principais produtos da indústria de

rimeiro estágio da cadeia produtiva das rochas ornamentais é

blocos a céu aberto. O beneficiamento primário é feito nas serrarias, compreende

blocos em chapas com a utilização de equipamentos denominados como teares. Estima


ipo e qualidade do material. O último processo de transformação ocorre

que para atender a demanda do consumidor final, as marmorarias situam


5

de rochas

odutiva das rochas ornamentais é a extração da lavra de

eito nas serrarias, compreende o corte dos

de equipamentos denominados como teares. Estima-se que


ltimo processo de transformação ocorre

que para atender a demanda do consumidor final, as marmorarias situam-se


O equipamento mais comum na serragem de granitos é a tear convencional,

constituído por multi lâminas. No entanto este modelo de tear vem sendo

de lâminas diamantadas, sobretudo na serragem do mármore bege. Segundo

apud Spínola (2003), enquanto um tear convencional leva cem horas para serrar um bl

6 m³, o de laminas diamantadas leva dez horas. Na mé

m² de chapas de mármore e o de lâminas diamantadas, de 6.000 a 8.000 m².

As chapas de mármores e as de granito, na maioria dos casos são polidas após a

serragem. No caso do mármore que apresenta uma superfície mais irregular se comparada

com os granitos, ocorre primeiramente o estucamento, processo no qual tem a função de

fechar os poros existentes na superfície com a utilização de resinas especiais. Após far

polimento para dar brilho e lustre ao material.

Encontra-se no Brasil,

de granito de altíssima produtividade, com maquinário de origem italiana. Sua produção

atinge um patamar de 1,1 mil m² de chapas por dia, e a

automática.

2.1.1 Rochas Silicáticas (Granitos

Para o setor de rochas ornamentais e de re

amplo conjunto de rochas silicáticas, abrangendo monzonitos, granodioritos, charmockitos

sienitos, dioritos, diabásios/basalto e os próprios granitos, geradas p

de materiais crustais preexistentes.

A composição mineralógica desses granitos é definida por associações muito variáveis

de quartzo, feldspato, micas (biotita e muscovita), anfibólios, piroxênios e olivina. Alguns

desses constituintes podem estar ausentes em determinadas associações mineralógicas,

anotando-se diversos outros minerais acessórios em proporções bem mais reduzidas. Quartzo,

feldspatos, micas, e anfibólios são os minerais dominantes nas rochas graníticas e granitoides.

A textura das rochas silica

e a estrutura definida pela distribuição desses cristais. Composição, textura e estrutura

representam, assim, parâmetros de muito interesse para a caracterização de g

distinção dos mármores. (CHIODI, 2009)

2.1.2 Rochas Carbonáticas (Mármores, Travertinos e Calcários)

As principais rochas carbonáticas abrangem calcários e dolomitos, sendo os mármores

seus correspondentes metamórficos. Os calcários são rochas sedi

principalmente de calcita (CaCO

formadas, sobretudo, por dolomita (CaCO


minas. No entanto este modelo de tear vem sendo

minas diamantadas, sobretudo na serragem do mármore bege. Segundo

enquanto um tear convencional leva cem horas para serrar um bl

iamantadas leva dez horas. Na média, um tear convencional produz 1500



m. No caso do mármore que apresenta uma superfície mais irregular se comparada


fechar os poros existentes na superfície com a utilização de resinas especiais. Após far

polimento para dar brilho e lustre ao material.

se no Brasil, especificamente no Espírito Santo, unidades de beneficiamento


atinge um patamar de 1,1 mil m² de chapas por dia, e a sequência

Rochas Silicáticas (Granitos e Similares)

r de rochas ornamentais e de revestimento, o termo granito designa um

amplo conjunto de rochas silicáticas, abrangendo monzonitos, granodioritos, charmockitos

sienitos, dioritos, diabásios/basalto e os próprios granitos, geradas por fusão parcial ou total

de materiais crustais preexistentes.



intes podem estar ausentes em determinadas associações mineralógicas,

se diversos outros minerais acessórios em proporções bem mais reduzidas. Quartzo,


A textura das rochas silicaticas é determinada pela granulometria e hábito dos cristais,


representam, assim, parâmetros de muito interesse para a caracterização de g

distinção dos mármores. (CHIODI, 2009)

Rochas Carbonáticas (Mármores, Travertinos e Calcários)


seus correspondentes metamórficos. Os calcários são rochas sedi

principalmente de calcita (CaCO3), enquanto dolomitos são também rochas sedimentares

formadas, sobretudo, por dolomita (CaCO3,Mg CO3).

6


minas. No entanto este modelo de tear vem sendo substituído pelo tear

minas diamantadas, sobretudo na serragem do mármore bege. Segundo Kurt Menchen

enquanto um tear convencional leva cem horas para serrar um bloco de

, um tear convencional produz 1500



m. No caso do mármore que apresenta uma superfície mais irregular se comparada


fechar os poros existentes na superfície com a utilização de resinas especiais. Após far-se-á o

Espírito Santo, unidades de beneficiamento


de maquinário é toda

vestimento, o termo granito designa um

amplo conjunto de rochas silicáticas, abrangendo monzonitos, granodioritos, charmockitos,

or fusão parcial ou total



intes podem estar ausentes em determinadas associações mineralógicas,

se diversos outros minerais acessórios em proporções bem mais reduzidas. Quartzo,


ticas é determinada pela granulometria e hábito dos cristais,


representam, assim, parâmetros de muito interesse para a caracterização de granitos e sua


seus correspondentes metamórficos. Os calcários são rochas sedimentares compostas

), enquanto dolomitos são também rochas sedimentares

Alguns outros minerais carbonáticos, notadamente a siderita (FeCO

(Ca,MgFe(CO3)4) e a Magn

dolomitos, mas em geral em pequenas proporções. Os mármores são caracterizados pela

presença de minerais carbonáticos com graus variados de recristalização metamórfica. Argilo

minerais, (caulinita, illita, clorita, smectita, etc.) e seus produtos metamórficos (sericita,

muscovita, flogopita, biotita, tremolita, actinolita, diopsídio, etc) constituem impurezas

comuns, tanto disseminadas quanto laminadas, nas rochas carbonaticas. (CHIODI, 2009)

Processos deposicionais, conduzidos por precipitação

carbonatos em ambientes de água doce, determinam

bastante heterogêneas do tipo travertino e marga.

No setor de rochas ornamentais e de

designar todas as rochas carboná

lustro, o crescimento recente da participação relativa dos granitos foi, pelo menos em parte,

estéticos não tradicionais e possibilidades de paginação em pisos e fachadas.

2.2 Evolução da Produção Mundial e do Mercado Internacional

A produção mundial de rochas ornamentais e revestimento

de 1,8 milhões de toneladas, para um patamar atual de 100 mil

t de rochas brutas e beneficiadas

destacando-se que o notável crescimento do intercambio mundial caracterizou

de 1980 e 1990 como a “nova idade da pedra”

importantes áreas emergentes de negócios minero

mundial o setor de rochas esteja movimentando atualmente o valor de US$ 80 a 100

bilhões/ano. (CHIODI, 2009)

A década de 2000

internacionais, pela modernização das tecnologias, beneficiamento e acabamento, e pela

grande diversidade de produtos comerciais

instalação da crise econômica mundia

corte no setor de crédito, e o aumento da concorrência entre os grandes exportadores, seguido

do aumento pela oferta, que devem favorecer o estabelecimento de barreiras comerciais.

Outra perspectiva i

ambiental das atividades produtivas, determinando a conservação da energia utilizada e a

otimização das matérias primas. Diante deste cenário

de tecnologias limpas para as atividades extrativistas e industriais.

outros minerais carbonáticos, notadamente a siderita (FeCO

) e a Magnesita (MgCO3), estão frequentemente associados com calcários e



ita, illita, clorita, smectita, etc.) e seus produtos metamórficos (sericita,



ocessos deposicionais, conduzidos por precipitação química e bioquímica direta de

carbonatos em ambientes de água doce, determinam a formação de rochas não fossilí

do tipo travertino e marga.

No setor de rochas ornamentais e de revestimento, o termo mármore é empregado para

designar todas as rochas carbonáticas, metamórficas ou não, capazes de receber polimento e


ais e possibilidades de paginação em pisos e fachadas.

Evolução da Produção Mundial e do Mercado Internacional

A produção mundial de rochas ornamentais e revestimento passou da década de 1920,

de 1,8 milhões de toneladas, para um patamar atual de 100 milhões t/ano. Cerca de 46

rochas brutas e beneficiadas foram comercializadas no mercado internacional em 2007,

se que o notável crescimento do intercambio mundial caracterizou

de 1980 e 1990 como a “nova idade da pedra” e, o setor de rochas como umas das mais

ergentes de negócios minero-indústriais. Estima


bilhões/ano. (CHIODI, 2009)

de 2000, foi marcada pelo crescente numero de feiras setoriais


grande diversidade de produtos comerciais. Com o estouro imobiliário americano e a

instalação da crise econômica mundial, em 2008, nasceu um novo cenário, delineado



Outra perspectiva interessante está sendo orientada pela forte cobrança no setor


otimização das matérias primas. Diante deste cenário verifica-se a crescente oferta e demanda

ias limpas para as atividades extrativistas e industriais. Montani (2007)

7

outros minerais carbonáticos, notadamente a siderita (FeCO3), ankerita

), estão frequentemente associados com calcários e



ita, illita, clorita, smectita, etc.) e seus produtos metamórficos (sericita,



e bioquímica direta de

a formação de rochas não fossilíferas e

o termo mármore é empregado para

ticas, metamórficas ou não, capazes de receber polimento e


ais e possibilidades de paginação em pisos e fachadas.

passou da década de 1920,

hões t/ano. Cerca de 46 milhões

foram comercializadas no mercado internacional em 2007,

se que o notável crescimento do intercambio mundial caracterizou-se as décadas

e, o setor de rochas como umas das mais

striais. Estima-se que em âmbito


marcada pelo crescente numero de feiras setoriais


. Com o estouro imobiliário americano e a

l, em 2008, nasceu um novo cenário, delineado pelo alto



nteressante está sendo orientada pela forte cobrança no setor


se a crescente oferta e demanda

Montani (2007) estimou

que, no ano de 2025, a produção mundial de rochas ornamentais ultrapassará

milhões t, correspondentes a quase 5 bilhões m² equivalentes/ano. (

Figura 2: Evolução e projeção da produção e do intercâmbio mundial de rochas ornamentais e de revestimento Fonte: Montani (2007)

2.3 Produção Mundial

Segundo Montani (2008), a produção mundial estimada de rochas ornamentais, no ano

de 2007, totalizou 103,5 milhões t, correspondendo a cerca de 1,13 bilhões de m² de chapas

com 2 cm de espessura. Está produção envolveu 60,5 milhões t de rochas carbonáticas, 37,5

milhões t de rochas silicáticas e 5,5 milhões t de ardósias e outras rochas xistosas. Como

resultado do desenvolvimento de tecnologias mais adequadas para a lavra e beneficiamento de

materiais duros, a participação das rochas silicáticas no total da produção evoluiu de 10%, na

década de 1920, para cerca de 40% atualmente. Um dos principais respo

crescimento foi sem dúvida o Brasil que a partir da década de 1980 colocou centenas de

novos granitos no mercado internacional.

Conforme observado na

com 26,5 milhões t. Além de prin

a China tornou-se a maior exportadora de rochas

brutas. O segundo maior produtor mundial é a Índia, com 13,0 milhões t em 2007. Seguem,

com uma produção ao redor de 8,0 milhões t, o Brasil, a Turquia e a Itália.

que, no ano de 2025, a produção mundial de rochas ornamentais ultrapassará

milhões t, correspondentes a quase 5 bilhões m² equivalentes/ano. (Figura 2

volução e projeção da produção e do intercâmbio mundial de rochas ornamentais e


ou 103,5 milhões t, correspondendo a cerca de 1,13 bilhões de m² de chapas





década de 1920, para cerca de 40% atualmente. Um dos principais respo


novos granitos no mercado internacional.

Conforme observado na Tabela 1, a china foi a maior produtora mundial em 2007,

com 26,5 milhões t. Além de principal produtora mundial, já desde o final da década de 1990

se a maior exportadora de rochas processada e maior importadora de rochas

. O segundo maior produtor mundial é a Índia, com 13,0 milhões t em 2007. Seguem,

redor de 8,0 milhões t, o Brasil, a Turquia e a Itália.

8

que, no ano de 2025, a produção mundial de rochas ornamentais ultrapassará a casa dos 400

Figura 2)

volução e projeção da produção e do intercâmbio mundial de rochas ornamentais e


ou 103,5 milhões t, correspondendo a cerca de 1,13 bilhões de m² de chapas





década de 1920, para cerca de 40% atualmente. Um dos principais responsáveis por esse


, a china foi a maior produtora mundial em 2007,

cipal produtora mundial, já desde o final da década de 1990

processada e maior importadora de rochas

. O segundo maior produtor mundial é a Índia, com 13,0 milhões t em 2007. Seguem,

redor de 8,0 milhões t, o Brasil, a Turquia e a Itália.

Tabela 1: Principais Produtores Mundiais de Rochas Ornamentais

2.3.1 Principais Exportadores

A china foi responsável por 25 % do total do volume físico das exportações mundiais

de rochas ornamentais em 2007

(7,2%), Espanha (5,7%) e Brasil (5,4%). Percebe

Tabela 2, apenas o Brasil e a África do Sul apresentaram redução no volume físico de suas

exportações em 2007.

Tabela 2: Principais Países Exportadores de Rochas Ornamentais

Fonte: (adaptado) Montani (2008) 2.3.2 Principais Importadores

Na Tabela 3, são apresentados os principais países importadores, responsáveis por

60% do volume total físico das importações efetuadas em 2007. Nota

Mt % Mt

China 14,00 20,80 17,50

Itália 8,00 11,90 7,85

Indía 6,50 9,60 8,50

Espanha 5,35 7,90 5,75

Irã 4,25 6,30 4,85

Brasil 2,75 4,10 3,20

Portugal 2,30 3,40 2,25

Turquia 2,50 3,70 3,25

EUA 2,00 3,00 2,25

Grécia 1,50 2,20 1,45

Egito

Outros 17,85 26,50 18,15

Total 67,50 100,00 75,00

Mt = milhões de toneladas. Fonte: (adaptado) Montani (2008)

Países2002 2003

Principais Produtores Mundiais de Rochas Ornamentais

Principais Exportadores


de rochas ornamentais em 2007 (9) e, em sequência, a Índia (12,1%), Turquia (10,2%), Itália

(7,2%), Espanha (5,7%) e Brasil (5,4%). Percebe-se que entre todos os países apresentados na

, apenas o Brasil e a África do Sul apresentaram redução no volume físico de suas

ses Exportadores de Rochas Ornamentais

Fonte: (adaptado) Montani (2008)

Principais Importadores

são apresentados os principais países importadores, responsáveis por

60% do volume total físico das importações efetuadas em 2007. Nota-se que os 10 primeiros

% Mt % Mt % Mt

17,50 23,30 18,00 22,20 20,00 23,50 22,50

7,85 11,00 7,65 9,40 7,50 8,80 7,65

8,50 11,30 9,50 11,70 10,00 11,70 11,50

5,75 7,70 6,25 7,70 6,30 7,40 6,00

4,85 6,50 5,25 6,50 5,50 6,50 6,45

3,20 4,30 4,00 4,90 4,50 5,30 5,50

2,25 3,00 2,45 3,00 2,50 2,90 2,75

3,25 4,30 4,20 5,20 4,75 5,60 6,20

2,25 3,00 2,30 2,80 2,40 2,80 2,25

1,45 1,90 1,40 1,70 1,35 1,60 1,40

3,20 3,90 3,25 3,80 3,50

18,15 24,20 17,05 20,10 17,20 20,20 9,55

75,00 100,00 81,28 100,00 85,25 100,00 92,75

Mt = milhões de toneladas. Fonte: (adaptado) Montani (2008)

2003 2004 2005 2006

9


, Turquia (10,2%), Itália

se que entre todos os países apresentados na

, apenas o Brasil e a África do Sul apresentaram redução no volume físico de suas

são apresentados os principais países importadores, responsáveis por

se que os 10 primeiros

% Mt %

24,20 26,50 25,60

8,20 7,75 7,50

12,40 13,00 12,60

6,50 6,00 5,80

6,90 6,50 6,30

5,90 5,75 5,60

3,00 2,95 2,90

6,70 8,00 7,70

2,40 2,00 1,90

1,50 1,25 1,20

3,80 3,80 3,70

10,30 17,75 17,10

100,00 103,50 100,00

2007

foram responsáveis por cerca de 50% do total das importações, o que revela a grande

concentração de vendas em apenas poucos mercados.

Existem três perfis de mercados ou países importadores:

• Países importadores de rochas bruta

mercado doméstico e para exportação, como a China e Itália.

• Países importadores de r

atendimento do mercado doméstico, como

Taiwan e Alemanha.

• Países principalmente importadores de rochas processadas, para atendimento

do mercado doméstico, como

Tabela 3: Principais Importadores Mundiais de Rochas Ornamentais

Fonte: Montani (2008)

A China foi a maior importadora mundial em 2007, praticamente só adquirindo rochas

brutas, figurando em 2° lugar, os EUA, que quase só importam rochas processadas. Esses dois

países são também destacados pelo contínuo incremento de suas importações no perí

considerado (2002 a 2007).

2.4 O Setor de Rochas no Brasil

Entre negócios relativos aos mercados interno e externo, o setor de rochas brasileiro já

está movimentando transações comerciais de US$ 4,1 bilhões/ano. Cerca de 11.300 empresas

integradas à cadeia produtiva do setor, no Brasil, são responsáveis pela geração de

por cerca de 50% do total das importações, o que revela a grande

de vendas em apenas poucos mercados.

Existem três perfis de mercados ou países importadores:

Países importadores de rochas brutas, que as beneficiam para o atendimento do


Países importadores de rochas brutas e processadas, basicamente para

atendimento do mercado doméstico, como por exemplo,

Taiwan e Alemanha.

Países principalmente importadores de rochas processadas, para atendimento

do mercado doméstico, como por exemplo, Japão, EUA e Coréia do Sul.

Principais Importadores Mundiais de Rochas Ornamentais



países são também destacados pelo contínuo incremento de suas importações no perí

considerado (2002 a 2007).

O Setor de Rochas no Brasil



a produtiva do setor, no Brasil, são responsáveis pela geração de

10

por cerca de 50% do total das importações, o que revela a grande

, que as beneficiam para o atendimento do


ochas brutas e processadas, basicamente para

por exemplo, o Reino Unido,

Países principalmente importadores de rochas processadas, para atendimento

e Coréia do Sul.



países são também destacados pelo contínuo incremento de suas importações no período



a produtiva do setor, no Brasil, são responsáveis pela geração de

aproximadamente 140 mil empregos diretos e 420 mil empregos indiretos. Sendo cerca de

600 empresas deste setor exportadoras. (ABIROCHAS, 2008) A

empresas por setor de rochas operantes no Brasil em 2007.

Figura 3: Empresas do Setor de Rochas Operantes no BrasilFonte: ABIROCHAS (2008)

Segundo a ABIROCHAS (2008), são identificadas 18 aglomerações produtivas de

rochas ornamentais no Brasil, distribuídas por 80

maior parte desses arranjos produtivos está localizada na região sudeste, pela proximidade

geográfica com os principais polos de consumo, beneficiamento e exportação.

A produção brasileira de rochas ornamentais e d

milhões de toneladas no ano de 2007. Essa produção envolveu uma grande quantidade de

rochas, como granitos, mármores, quartzitos maciços e foliados, ardósias, pedra

metaconglomerados, calcários e outras, comerci

Figura 4.


600 empresas deste setor exportadoras. (ABIROCHAS, 2008) A Figura 3

rochas operantes no Brasil em 2007.

Empresas do Setor de Rochas Operantes no Brasil


rochas ornamentais no Brasil, distribuídas por 80 municípios em 10 estados da Federação. A



A produção brasileira de rochas ornamentais e de revestimento totalizou cerca de 8,0


, como granitos, mármores, quartzitos maciços e foliados, ardósias, pedra

metaconglomerados, calcários e outras, comercializadas no mercado interno e

11


Figura 3, apresenta as


municípios em 10 estados da Federação. A



e revestimento totalizou cerca de 8,0


, como granitos, mármores, quartzitos maciços e foliados, ardósias, pedra-sabão,

alizadas no mercado interno e externo. Ver

Figura 4: Perfil da Produção Brasileira por tipo de RochaFonte: ABIROCHAS (2008)

O Espírito Santo responde por quase 40% da produção de rochas no Brasil e concentra

cerca de 60% da capacida

produção dos chamados granitos exóticos provém dos estados de Minas Gerais e Bahia.

Estima-se que o Brasil tenha hoje uma capacidade instalada de serragem e polimento de 70

milhões m²/ano (granitos, mármores e outras rochas extraídas em blocos). A

apresenta a distribuição regional da produção bruta de rochas no Brasil no período de 2007.

Perfil da Produção Brasileira por tipo de Rocha

Santo responde por quase 40% da produção de rochas no Brasil e concentra

cerca de 60% da capacidade de beneficiamento de blocos instalada.


se que o Brasil tenha hoje uma capacidade instalada de serragem e polimento de 70

, mármores e outras rochas extraídas em blocos). A


12

Santo responde por quase 40% da produção de rochas no Brasil e concentra

de de beneficiamento de blocos instalada. A Maior parte da


se que o Brasil tenha hoje uma capacidade instalada de serragem e polimento de 70

, mármores e outras rochas extraídas em blocos). A Figura 5


Figura 5: Distribuição Regional da Produção Bruta de Rochas Ornamentais no BrasilFonte: ABIROCHAS (2008)

As rochas mais utilizadas no Brasil são as silicáticas, que abrangem granitos e suas

variedades. Seguem-se os mármores, travertinos e limestones (rochas carbonáticas), as

ardósias e os quartzitos maciços e foliados. Sua preferência é dec

ligados à disponibilidade das matérias

parâmetros estéticos e qualificação físico

imobiliário de alto padrão continua demandando p

para os ambientes internos, tendo

gregos, espanhóis, turcos e portugueses mais difundidos no país.

Para efeitos de cálculos expedidos, das 8,0 milhões de toneladas

ornamentais, produzidas no Brasil em 2007, 58% foram consumidas no mercado interno e

42% foram destinadas, como rochas brutas ou após beneficiamento, ao mercado externo.

Também em valores aproximados, transformando

metros quadrados equivalentes de chapas, com 2 cm de espessura, o consumo brasileiro de

produtos foi de 56,7 milhões de m² em 2007, totalizando 58,3 milhões de m² se somados os

produtos importados.(ABIROCHAS,

Segundo Mello (2004), São Paulo

rochas no Brasil (Figura 6

Conjuntamente, os estados da Região Sudeste, incluindo

aproximadamente 70 – 75% do consumo

Distribuição Regional da Produção Bruta de Rochas Ornamentais no Brasil


se os mármores, travertinos e limestones (rochas carbonáticas), as

ardósias e os quartzitos maciços e foliados. Sua preferência é decorrente de diversos fatores,

ligados à disponibilidade das matérias-primas, cultura de utilização, tendências de mercado,

parâmetros estéticos e qualificação físico-mecânica. Segundo Chiodi (200

imobiliário de alto padrão continua demandando preferencialmente mármores importados

para os ambientes internos, tendo-se cerca de 30 a 40 variedades de materiais italianos,

gregos, espanhóis, turcos e portugueses mais difundidos no país.

Para efeitos de cálculos expedidos, das 8,0 milhões de toneladas



Também em valores aproximados, transformando-se a produção para o mercado i



rodutos importados.(ABIROCHAS, 2008)

Segundo Mello (2004), São Paulo é responsável, por quase 50% do consumo de

Figura 6), seguindo-se os estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais.

Conjuntamente, os estados da Região Sudeste, incluindo-se o Espírito

75% do consumo interno de rochas.

13

Distribuição Regional da Produção Bruta de Rochas Ornamentais no Brasil


se os mármores, travertinos e limestones (rochas carbonáticas), as

orrente de diversos fatores,

tendências de mercado,

mecânica. Segundo Chiodi (2005), o mercado

referencialmente mármores importados

se cerca de 30 a 40 variedades de materiais italianos,

Para efeitos de cálculos expedidos, das 8,0 milhões de toneladas de rochas



se a produção para o mercado interno em



é responsável, por quase 50% do consumo de

se os estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais.

Santo, respondem por

Figura 6: Distribuição do Consumo Interno Aparente por Estados e RegiõesFonte: ABIROCHAS (2008)

2.5 Balanço das Exportações e Importações


2.5.1 Exportações

As exportações brasileiras de rochas ornamentais e de revestimentos totalizaram US$

192 milhões no 1° trimestre de 2011. Esse faturamento foi gerado pela comercialização de

442.612,25 t de rochas brutas e processadas. Frente ao 1° trimestre de 2010 registr

variação negativa de 2,19% no faturamento e de 6,79%, também negativa, no volume físico

dessas exportações.(ABIROCHAS, 2011)

As rochas processadas compuseram 74,88% do faturamento e 45,13% do volume

físico exportado. As rochas silicáticas brutas comp

e as rochas carbonáticas brutas apenas 0,18% e 0,29%. O faturamento e o volume físico das

vendas de rochas processadas recuaram respectivamente 6,10% e 11,41%, tendo

variação positiva de 11,80% e negativ

silicáticas brutas, basicamente correspondentes a blocos de granito.

As exportações mensais evoluíram de US$ 48,8 milhões em janeiro, para 81,2 milhões

em março (Figura 7), avançando d


Balanço das Exportações e Importações Brasileira de Rochas Ornamentais e de




442.612,25 t de rochas brutas e processadas. Frente ao 1° trimestre de 2010 registr


(ABIROCHAS, 2011)


físico exportado. As rochas silicáticas brutas compuseram respectivamente 24,94% e 54,59%


vendas de rochas processadas recuaram respectivamente 6,10% e 11,41%, tendo

variação positiva de 11,80% e negativa de 2,69% no volume físico das exportações de rochas

silicáticas brutas, basicamente correspondentes a blocos de granito. (ABIROCHAS, 2011)


), avançando de 123 mil t para 168 mil toneladas no mesmo período

14


Brasileira de Rochas Ornamentais e de



442.612,25 t de rochas brutas e processadas. Frente ao 1° trimestre de 2010 registrou-se



useram respectivamente 24,94% e 54,59%


vendas de rochas processadas recuaram respectivamente 6,10% e 11,41%, tendo-se registrado

a de 2,69% no volume físico das exportações de rochas

(ABIROCHAS, 2011)


e 123 mil t para 168 mil toneladas no mesmo período,

como pode ser visto na Figura

mês de março de 2010. (ABIROCHAS, 2011)

Figura 7: Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais BrFonte: ABIROCHAS (2011)

Figura 8: Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais Brasileiro Fonte: ABIROCHAS (2011)

Figura 8. Os números do mês de março de 2011 são inferiores ao do

(ABIROCHAS, 2011)

Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais Brasileiro

Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais Brasileiro

15

. Os números do mês de março de 2011 são inferiores ao do

asileiro – US$

Exportações Mensais do Setor de Rochas Ornamentais Brasileiro – ton

2.5.2 Importações

As importações brasileiras de materiais rochosos naturais somaram US$ 16,17 milhões

e 26.522,93 t (Figura 9) no 1° trimestre de 2011, marcando incremento de respectivamente

53,4% e 42,3% frente ao mesmo período de 2010. O preço médio das importações de

materiais naturais processados é inferior ao das exportações equivalentes, ou seja, nossa

chapas polidas de granitos e mármores estão sendo exportadas por preços maiores que os das

chapas importadas.

Figura 9: Importações acumuladas do setor de rochas Fonte: ABIROCHAS (2011)

Parece cristalizar-se a tendência de substituição da produção nacional pela importada,

o que conduzirá ao processo de desindustrialização do setor de rochas no Brasil.

2.6 Marmorarias

Marmorarias são instalações destinadas ao processamento de mármores, mas a

nome se trabalha com todo o tipo de rocha ornamental. As operações executadas nas

marmorarias são comumente o polimento, o lustre e o corte em tamanhos e formas definidos

pelo consumidor. Utiliza-se o polimento para a remoção de possíveis riscos q

sido causados durante o transporte ou corte final das chapas.


no 1° trimestre de 2011, marcando incremento de respectivamente


materiais naturais processados é inferior ao das exportações equivalentes, ou seja, nossa


Importações acumuladas do setor de rochas – ton

se a tendência de substituição da produção nacional pela importada,


Marmorarias são instalações destinadas ao processamento de mármores, mas a



se o polimento para a remoção de possíveis riscos q

sido causados durante o transporte ou corte final das chapas.

16


no 1° trimestre de 2011, marcando incremento de respectivamente


materiais naturais processados é inferior ao das exportações equivalentes, ou seja, nossas


se a tendência de substituição da produção nacional pela importada,


Marmorarias são instalações destinadas ao processamento de mármores, mas apesar do



se o polimento para a remoção de possíveis riscos que podem ter

O processo de corte das chapas dá forma e dimensão final ao produto. Este é feito com

o uso de discos rotativos diamantados, acionados por cortadeiras, fresadoras ou furadeiras. O

acabamento final é realizado com o uso de f

rebolos, movidos por lixadeiras, fresadoras e similares. Para o desenvolvimento destas

atividades existem riscos para os trabalhadores devidos a geração de poeiras.

a seco, as operações mais perigosas são o desbaste e o lixamento, pois geram altas

concentrações de poeira. Em ambientes sem as medidas de controle adequadas a poeira pode

causar doenças respiratórias. Se essa poeira tiver sílica cristalina o

grave.

Segundo dados do Projeto Marmoristas, divulgados em dezembro de 2001, na

atividade de marmorarias o local onde a maior geração de poeiras é no setor de acabamento e

corte, sendo que o processo úmido é adotado no setor de corte

Mais de 90% das empresas não adotam ventilação exaustora para a remoção da poeira e mais

de 75 % não realizam lavagem diária do local de trabalho.

Com base nos dados disponíveis pela

e Medicina do Trabalho

marmorarias é definida como microempresa. A principal característica desse tipo de empresa

é a estrutura administrativa enxuta e informal. O processo produtivo é realizado por meio

trabalho árduo, visando o aumento da eficiência e controle de custos.

instalações associadas à moradia do próprio empresário e a participação de vários membr

família envolvidos no negó

e Segurança no Trabalho (SST), pois

exigências da legislação.

2.7 Materiais Particulados

Os materiais particulados também são chamados de aerodispersóides

são, por definição, partículas sólidas ou líquidas de

a 100 µm), que se encontram suspensas no ar ou em um gás por um tempo suficiente para

serem observadas ou medidas

De acordo com a (FUNDACENTRO

partir da ruptura mecânica de um material sólido seco, seja por corte, quebra

fricção ou fundição e ainda por processos físico

combustão, dando origem, por ex

de interesse neste trabalho, destacam



cabamento final é realizado com o uso de ferramentas abrasivas na forma de discos, lixas e


atividades existem riscos para os trabalhadores devidos a geração de poeiras.



causar doenças respiratórias. Se essa poeira tiver sílica cristalina o problema é ainda mais



corte, sendo que o processo úmido é adotado no setor de corte em 87,4 % das marmorarias.


de 75 % não realizam lavagem diária do local de trabalho.

Com base nos dados disponíveis pela Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança

e Medicina do Trabalho (FUNDACENTRO), no Projeto Marmor


é a estrutura administrativa enxuta e informal. O processo produtivo é realizado por meio

trabalho árduo, visando o aumento da eficiência e controle de custos.

instalações associadas à moradia do próprio empresário e a participação de vários membr

família envolvidos no negócio. Em geral, são precárias ou inexistentes as iniciativas de Saúde

e Segurança no Trabalho (SST), pois essas empresas têm dificuldades para compreender as

Materiais Particulados

Os materiais particulados também são chamados de aerodispersóides

são, por definição, partículas sólidas ou líquidas de tamanho bastante reduzido


serem observadas ou medidas.

FUNDACENTRO), aerodispersoide sólido é a partícula formada a

partir da ruptura mecânica de um material sólido seco, seja por corte, quebra

fricção ou fundição e ainda por processos físico-químicos de condensação, vaporização,

combustão, dando origem, por exemplo, às poeiras, às nevoas, neblinas e fumaças. Como foco

de interesse neste trabalho, destacam-se as poeiras que, segundo definição da norma brasileira

17



erramentas abrasivas na forma de discos, lixas e


atividades existem riscos para os trabalhadores devidos a geração de poeiras. No acabamento



problema é ainda mais



em 87,4 % das marmorarias.


Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança

rmoristas a maioria das


é a estrutura administrativa enxuta e informal. O processo produtivo é realizado por meio do

trabalho árduo, visando o aumento da eficiência e controle de custos. É comum encontrar

instalações associadas à moradia do próprio empresário e a participação de vários membros da

as iniciativas de Saúde

dificuldades para compreender as

Os materiais particulados também são chamados de aerodispersóides ou aerossóis e

tamanho bastante reduzido (entre 0,01 µm


aerodispersoide sólido é a partícula formada a

partir da ruptura mecânica de um material sólido seco, seja por corte, quebra, usinagem,

químicos de condensação, vaporização,

emplo, às poeiras, às nevoas, neblinas e fumaças. Como foco

se as poeiras que, segundo definição da norma brasileira

NBR 12.543 (ABNT, 1999), são aerossóis cuja fase dispersa é originada de um processo de

ruptura mecânica de um sólido. As partículas de uma poeira podem variar de tamanho desde

submicroscópicas até visíveis.

2.7.1 Poeiras

As poeiras são de particular interesse como contaminantes do ar de ambientes de

trabalho, uma vez que estão associadas a diversos tipos de d

Podem reagir com os tecidos ou ser absorvidas por eles causando efeitos adversos à saúde.

Dependendo do tamanho, forma, propriedades químicas e densidade das partículas,

concentração de poeira no ar, tempo de exposição e out

variar de uma simples irritação a uma doença fatal. (SANTOS, 2005)

Segundo Gabas (2008), uma das maneiras de se classificar as poeiras é através de suas

características básicas, que incluem forma, origem e tamanho.

importante fator que influê

respiratório e os projetos de instrumentos adequados para amostragem e análises de partículas.

A variedade de formas

irregulares, com formato de flocos, fibras, cadeias, plaquetas, escamas, etc. A origem da

partícula pode ser classificada conforme sua origem em minerais (areia, argila, carvão),

animais (peles, couros, pelos) e vegetais (made

partículas é de fundamental importância

2.7.2 Tamanho das Partículas

Segundo Santos (2005), o comportamento das partículas está diretamente associado ao

tamanho das mesmas, tendo influencia sobre os mecanismos de deposição, espalhamento da

luz e os efeitos ocasionados a saúde dos expostos. Além disso, o tamanho influencia na

determinação dos equipamentos para controle e redução das concentrações de partículas no ar.

O tamanho de uma partícula por ser definido tanto em termos lineares quanto em

termos bidimensionais e tridimensionais. Estudos de deposição no trato respiratório

relacionam-se o mais próximo possível com o diâmetro aerodinâmico da partícula,

experimentos onde são apresentados processos de transferência de calor, o diâmetro de área

superficial pode ser o mais adequado. (GABAS, 2008)

Para Gabas (2008), o tempo de suspensão depende diretamente do tamanho da

partícula, de seu peso especifico e da velocidade de m

analisado. O comportamento das partículas no ambiente com fluxo contínuo no ar pode ser

543 (ABNT, 1999), são aerossóis cuja fase dispersa é originada de um processo de

ica de um sólido. As partículas de uma poeira podem variar de tamanho desde

submicroscópicas até visíveis.


trabalho, uma vez que estão associadas a diversos tipos de doenças do sistema respiratório.



concentração de poeira no ar, tempo de exposição e outros fatores, os efeitos à saúde podem

variar de uma simples irritação a uma doença fatal. (SANTOS, 2005)


características básicas, que incluem forma, origem e tamanho. A forma da partícula é um

nfluência os processos de impactação e deposição inercial no sistema


A variedade de formas de particulados é muito grande são



animais (peles, couros, pelos) e vegetais (madeiras, grãos, cereais). Já o tamanho das

partículas é de fundamental importância para determinar o seu comportamento.

Tamanho das Partículas


tendo influencia sobre os mecanismos de deposição, espalhamento da



o de uma partícula por ser definido tanto em termos lineares quanto em


se o mais próximo possível com o diâmetro aerodinâmico da partícula,

de são apresentados processos de transferência de calor, o diâmetro de área

superficial pode ser o mais adequado. (GABAS, 2008)


partícula, de seu peso especifico e da velocidade de movimentação do ar no ambiente


18

543 (ABNT, 1999), são aerossóis cuja fase dispersa é originada de um processo de

ica de um sólido. As partículas de uma poeira podem variar de tamanho desde


oenças do sistema respiratório.



ros fatores, os efeitos à saúde podem


orma da partícula é um

ncia os processos de impactação e deposição inercial no sistema


rande são esféricas, cúbicas,



iras, grãos, cereais). Já o tamanho das

erminar o seu comportamento.


tendo influencia sobre os mecanismos de deposição, espalhamento da



o de uma partícula por ser definido tanto em termos lineares quanto em


se o mais próximo possível com o diâmetro aerodinâmico da partícula, já em

de são apresentados processos de transferência de calor, o diâmetro de área


ovimentação do ar no ambiente


visto na Figura 10, onde nota

suspensas no ar e, portanto

trabalhador.

Figura 10: Tempo de deposição de partículas no solo partindo de uma altura de 1,65 mFonte: ESTADOS UNIDOS (2007) et al., GABAS (2008)

2.7.3 Mecanismos de deposição das partículas

Os cinco mecanismo de depos

sedimentação, impactação inercial, difusão, interceptação e deposição eletrostática.

a) Sedimentação

Estudos sobre aerodispersóides indicam que partículas com diâmetro aerodinâmico

maior que 50 µm não permanecem suspensas no ar por muito tempo, pois tendem a

sedimentar-se por influência da gravidade

maiores que 100 µm podem tornar

b) Impactação Inercial

A inércia de uma partícula,

movimentação, é outro importante mecanismo de deposição. A partícula em movimento

através do ar mover-se-á em linha reta, a menos que atue sobre ela uma força externa. Quand

uma partícula é forçada a mudar de direção repentinamente, a inércia da partícula fará com

que ela continue em frente, em relação ao

a direção do fluxo.

c) Interceptação

Quando o fluxo de ar passa

das partículas pelo processo de interceptação,

superfície coletora. Basta que a trajetória até a superfície seja menor que o raio da partícula.

, onde nota-se que as partículas menores permanecem mais tempo

, portanto, apresentam maior chance de serem medidas ou inaladas pelo

Tempo de deposição de partículas no solo partindo de uma altura de 1,65 mFonte: ESTADOS UNIDOS (2007) et al., GABAS (2008)

Mecanismos de deposição das partículas

Os cinco mecanismo de deposição das partículas, segundo Santos (2005), são


Sedimentação


não permanecem suspensas no ar por muito tempo, pois tendem a

ncia da gravidade. Entretanto, em condições especiais, partículas

maiores que 100 µm podem tornar-se suspensas, mas dificilmente permanecem no ar.

Impactação Inercial

inércia de uma partícula, definida como sua tendência a resistir à mudança em sua


á em linha reta, a menos que atue sobre ela uma força externa. Quand


que ela continue em frente, em relação ao fluxo original, por certa distâ

Interceptação

Quando o fluxo de ar passa próximo a uma superfície coletora, pode ocorrer deposição

pelo processo de interceptação, partículas maiores arrastadas podem bater na


19

se que as partículas menores permanecem mais tempo

erem medidas ou inaladas pelo

Tempo de deposição de partículas no solo partindo de uma altura de 1,65 m

las, segundo Santos (2005), são



não permanecem suspensas no ar por muito tempo, pois tendem a

ntretanto, em condições especiais, partículas

se suspensas, mas dificilmente permanecem no ar.

definida como sua tendência a resistir à mudança em sua


á em linha reta, a menos que atue sobre ela uma força externa. Quando


fluxo original, por certa distância, antes que retome

próximo a uma superfície coletora, pode ocorrer deposição

partículas maiores arrastadas podem bater na


d) Difusão

Neste mecanismo, partículas suspensas em um meio gasoso são bombardeadas por

colisões com moléculas individuais do gás, provocando deslocamentos aleatórios das

partículas, conhecidos com difusão, fazendo com que elas permaneçam suspensas no ar por

longos períodos de tempo.

e) Deposição eletrostática

Este mecanismo de captura é relevante quando o meio filtrante apresenta cargas

eletrostáticas, podendo ocorrer

por meio de indução elétrica preliminar e

2.7.4 Penetração e deposição das partículas no trato respiratório humano

Partículas pequenas o suficiente para estarem suspensas no ar podem ser inaladas pelo

nariz e pela boca. Entretanto

o comportamento da mesma no sistema respiratório é influ

fatores relacionados a partícula. De maneira abrangente, esses fatores levam em consideração

a natureza física e química da poeira, as condições de exp

indivíduo exposto. (SANTOS, 2005)

Partículas depositadas

mesmo nos pulmões, tem potencial para causar danos à saúde. Para estudos as faixas ou

frações de tamanho de maior interesse est

deposição no trato respiratório cujas definições são apresentadas a seguir:

a) Particulado inalável

A fração inalável é aquela com diâmetro menor que 100 µm, capaz de entrar pelas

narinas e pela boca, penetrando no trato respiratório durante a inalação, podendo ficar retida

em qualquer lugar dele.

b) Particulado torácico

A fração de particulado torácico é aquela constituída por partículas de diâmetro menor

que 25 µm, capaz de passar pela laringe, podendo ficar retida nas

(vias aéreas dos pulmões) e na região de troca de gases.

este mecanismo, partículas suspensas em um meio gasoso são bombardeadas por



Deposição eletrostática


eletrostáticas, podendo ocorrer à captura das mesmas por meio da ação eletrostática direta ou

por meio de indução elétrica preliminar e posterior atração.



nariz e pela boca. Entretanto, a probabilidade de inalação depende do diâmetro da

o comportamento da mesma no sistema respiratório é influenciado por fatores fisiológicos e


a natureza física e química da poeira, as condições de exposição e as características do

duo exposto. (SANTOS, 2005)

Partículas depositadas nas vias aéreas superiores (lábios ou narinas), laringe e até


e maior interesse estão divididas de modo a relacioná


Particulado inalável


nas e pela boca, penetrando no trato respiratório durante a inalação, podendo ficar retida

articulado torácico


, capaz de passar pela laringe, podendo ficar retida nas regiões

(vias aéreas dos pulmões) e na região de troca de gases.

20

este mecanismo, partículas suspensas em um meio gasoso são bombardeadas por




captura das mesmas por meio da ação eletrostática direta ou



a probabilidade de inalação depende do diâmetro da partícula, já

nciado por fatores fisiológicos e


osição e as características do

(lábios ou narinas), laringe e até


ão divididas de modo a relacioná-las com o local de



nas e pela boca, penetrando no trato respiratório durante a inalação, podendo ficar retida


regiões traqueobrônquica

c) Particulado respirável

A fração respirável é constituída por partículas de diâmetro menor que 10 µm,

conhecida como MP 10, que penetra e pode ficar retida na região de troca de gases ou região

pulmonar. Está fração respirável está associada com doenças fibrogênicas (como silicose) ou

enfisema pulmonar.

A Figura 11, ilustra as frações de particulados e as respect

trato respiratório.

Figura 11:Representação das principais regiões do trato respiratórioFonte: BON (2006) 2.7.5 Poeira contendo sílica livre cristalizada

Devido a grande quantidade

expostos a concentrações de sílica cristalina na fração respirável em uma grande quantidade

de indústrias e ocupações, entre as quais se destaca o corte de rochas nas marmorarias. Para

Santos (2005), o risco de desenvolvimento de silicose

relacionado com a poeira respirável.

Particulado respirável

A fração respirável é constituída por partículas de diâmetro menor que 10 µm,

que penetra e pode ficar retida na região de troca de gases ou região


ilustra as frações de particulados e as respectivas regiões de deposição no

Representação das principais regiões do trato respiratório

Poeira contendo sílica livre cristalizada

Devido a grande quantidade de materiais contendo quartzo, os traba

concentrações de sílica cristalina na fração respirável em uma grande quantidade


), o risco de desenvolvimento de silicose em marmorarias está claramente

relacionado com a poeira respirável.

21

A fração respirável é constituída por partículas de diâmetro menor que 10 µm, também

que penetra e pode ficar retida na região de troca de gases ou região


ivas regiões de deposição no

materiais contendo quartzo, os trabalhadores são

concentrações de sílica cristalina na fração respirável em uma grande quantidade


em marmorarias está claramente

A silicose é um tipo de pneumiconiose causada pela inalação de poeiras contendo

sílica livre cristalizada. É uma doença pulmonar incurável, com evolução progressiva e

irreversível, pode levar de alguns anos a décadas para se manifestar, e progride mesmo

interrupção da exposição. (BRASIL, 2006)

A silicose é indiscutivelmente reconhecida como sendo uma doença ocupacional

sendo diagnosticado no mundo milhare

menores que 10 µm podem penetrar

Entretanto, as partículas de sílica livre cristalizada causam a quebra e morte dos macrófagos.

O tecido pulmonar reage pelo desenvolvimento de nódulos fibróticos e cicatrizes ao

redor das partículas de sílica retidas. A formação de grande número de cicatrizes após

exposição prolongada torna a superfície alveolar menos elástica, diminuindo a capacida

respiratória. (SANTOS, 2005)

2.7.6 Limites de exposição ocupacional

Os limites de Exposição Ocupacional (LEO) para poeiras contendo sílica cristalina

foram mudados ao longo do século XX em função da melhoria das técnicas de amostragem e

análise. O NIOSH estima que 1 em cada 100 trabalhadores

radiológicas, durante uma vida laboral de 40 a 45 anos, com exposição a concentrações de

sílica cristalina respirável nos limit

Limit), de 0,05 mg/m³, baseado nos efeitos à saúde devido a exposição a sílica cristalina,

quartzo, tridimita e cristobalita, para reduzir o risco de desenvolvimento da silicose e outros

efeitos adversos à saúde.

No Brasil, os LEOs para sílica livre cristalizada são fixado

Regulamentadora N° 15.

estabelecida pela Portaria N° 3.214

recomendação da ACGIH de 1974,

a ACGIH, por considerar a sílica cristalina na forma de quartzo cancerígena, diminuiu o LEO

de 1,0 mg/m³ para 0,05 mg/m³ .

2.8 Equipamentos de controle de poluição atmosférica

Os equipamentos de controle são classificados primeiramente em função d

físico de poluente a ser considerado. Em seguida a classificação envolve diversos parâmetros

como mecanismo de controle, uso ou não de água ou outro líquido, etc. A seguinte

classificação é usual:



evar de alguns anos a décadas para se manifestar, e progride mesmo

(BRASIL, 2006)

A silicose é indiscutivelmente reconhecida como sendo uma doença ocupacional

endo diagnosticado no mundo milhares de casos, a cada ano que

menores que 10 µm podem penetrar nos alvéolos, de onde os macrófagos tentam removê




exposição prolongada torna a superfície alveolar menos elástica, diminuindo a capacida

respiratória. (SANTOS, 2005)

Limites de exposição ocupacional



ma que 1 em cada 100 trabalhadores desenvolverá


sílica cristalina respirável nos limites recomendados, ou seja o REL (Recommended Exposure

, baseado nos efeitos à saúde devido a exposição a sílica cristalina,


No Brasil, os LEOs para sílica livre cristalizada são fixados por meio da Norma

15. (NR 15), “Limites de Tolerância para Poeiras Minerais”,

Portaria N° 3.214 de 08 de junho de 1978. Este LEO foi baseado na

recomendação da ACGIH de 1974, que determinava o limite máximo de 1,0 mg/


de 1,0 mg/m³ para 0,05 mg/m³ .

Equipamentos de controle de poluição atmosférica

Os equipamentos de controle são classificados primeiramente em função d

a ser considerado. Em seguida a classificação envolve diversos parâmetros


22



evar de alguns anos a décadas para se manifestar, e progride mesmo após a

A silicose é indiscutivelmente reconhecida como sendo uma doença ocupacional,

s de casos, a cada ano que passa. As partículas

onde os macrófagos tentam removê-las.




exposição prolongada torna a superfície alveolar menos elástica, diminuindo a capacidade



desenvolverá alterações


Recommended Exposure

, baseado nos efeitos à saúde devido a exposição a sílica cristalina,


s por meio da Norma

), “Limites de Tolerância para Poeiras Minerais”,

de 08 de junho de 1978. Este LEO foi baseado na

que determinava o limite máximo de 1,0 mg/m³. Em 2000


Os equipamentos de controle são classificados primeiramente em função do estado

a ser considerado. Em seguida a classificação envolve diversos parâmetros


a) Equipamentos de c

Quadro 1: Equipamentos para controle de material particulado.

Coletores secos

• Coletores mecânicos inerciais e

gravitacionais

• Filtros de mangas

• Coletores centrífugos (ex. ciclones)

• Precipitadores eletrostáticos secos

• Precipitadores dinâmicos secos

b) Equipamentos de controle de gases e vapores:

• Condensadores

• Absorvedores

• Incineradores com chama direta

• Incineradores catalíticos

• Processos especiais

2.8.1 Seleção de Equipamentos de Controle de Poluição de Ar

A característica básica que influê

necessária para enquadrar emissão da

todos os tipos de coletores de material particulado

das partículas presentes no gás a ser tratado.

diferentes tipos de coletores de material particulado

Equipamentos de controle de material particulado, ver Quadro 1

Equipamentos para controle de material particulado.

Coletores mecânicos inerciais e

iltros de mangas

Coletores centrífugos (ex. ciclones)

Precipitadores eletrostáticos secos

Precipitadores dinâmicos secos

Coletores úmidos

• Lavadores com pré

(spray)

• Lavador com atomização pelo

gás

• Lavador do leite móvel

• Precipitadores eletrostáticos

úmidos

• Precipitadores dinâmicos úmidos

Equipamentos de controle de gases e vapores:

Condensadores

Absorvedores

Incineradores com chama direta

Incineradores catalíticos

Processos especiais

Seleção de Equipamentos de Controle de Poluição de Ar

característica básica que influência em primeira instância é a eficiência de coleta

necessária para enquadrar emissão da fonte nos padrões exigidos. A eficiência de coleta, para

letores de material particulado é dependente da distribuição do tamanho

das partículas presentes no gás a ser tratado. A Tabela 4, apresenta a eficiência de coleta

tipos de coletores de material particulado em diferentes tamanhos.

23

Quadro 1.

Coletores úmidos

Lavadores com pré-atomização

Lavador com atomização pelo

Lavador do leite móvel

Precipitadores eletrostáticos

Precipitadores dinâmicos úmidos

ncia em primeira instância é a eficiência de coleta,

A eficiência de coleta, para

é dependente da distribuição do tamanho

a eficiência de coleta para

diferentes tamanhos.

Tabela 4: Eficiência fracionada de coletores de material particulado em função da

distribuição de tamanho das partículas (em porcentagens).

Tipo de equipamento

Câmara de sedimentação

Ciclone de baixa pressão

Ciclone de alta pressão

Multiciclone

Filtro de mangas

Lavadores de média energia

Lavador Venturi

Precipitador eletroestático

Torre de spray

Fonte: Lisboa (2007)

2.8.2 Fatores envolvidos

Os fatores envolvidos na escolha de um equipamento de controle técnica e

economicamente viável são:

� Caracterização do Problema

� Possíveis Soluções:

• Métodos

• Métodos

• Combinação

• Característica

� Aspectos econômicos de cada alternativa

� Custo anualizado

2.9 Filtros de Mangas

A utilização de filtros de mangas

desde o Egito antigo. Nesta época, usavam

redor do pescoço para proteger contra a exposição ao pó do dióxido de chumbo. Leonardo da

Vinci defendia o uso de panos molhados (wetting cloth) sobre a boca e o nariz, visando a

melhoria na respiração (filtração). A primeira patente relativa de um filtro de mangas consta

de 1852, nos Estados Unidos, onde

Eficiência fracionada de coletores de material particulado em função da

distribuição de tamanho das partículas (em porcentagens).

Tipo de equipamento Diâmetro (µm)

0 →5 5 → 10 10 → 20 20

7,5 22,0 43,0

12,0 33,0 57,0

40,0 79,0 92,0

25,0 54,0 74,0

99,0 100,0 100,0

Lavadores de média energia 80,0 90,0 98,0

95,0 99,5 100,0

Precipitador eletroestático 97,0 99,0 99,5

90,0 96,0 98,0

Fatores envolvidos

envolvidos na escolha de um equipamento de controle técnica e

economicamente viável são:

Caracterização do Problema

Possíveis Soluções:

Métodos diretos

Métodos indiretos

Combinação de dois ou mais métodos

Característica de cada alternativa

econômicos de cada alternativa

Custo anualizado

utilização de filtros de mangas para limpeza do ar é datada de 5000 anos atrás,

desde o Egito antigo. Nesta época, usavam-se sacos traçados sobre a cabeça e

para proteger contra a exposição ao pó do dióxido de chumbo. Leonardo da



de 1852, nos Estados Unidos, onde, um simples projeto de manga para a recuperação de

24

Eficiência fracionada de coletores de material particulado em função da

20 → 50 >50

80,0 90,0

82,0 91,0

95,0 97,0

95,0 98,0

100,0 100,0

100,0 100,0

100,0 100,0

100,0 100,0

100,0 100,0

envolvidos na escolha de um equipamento de controle técnica e

para limpeza do ar é datada de 5000 anos atrás,

se sacos traçados sobre a cabeça e amarrados ao

para proteger contra a exposição ao pó do dióxido de chumbo. Leonardo da



um simples projeto de manga para a recuperação de

fumaças de óxido de zinco foi patenteado. Com o desenvol

meados do século passado, ocorreu a fabricação de tecidos de alta qualidade e, assi

filtros de tecido entraram na era moderna (MYCOCK, ROCHA et al., 2010).

Os filtros de mangas

não só para o controle da

industrial. O princípio de funcionamento de um filtro de mangas é simples. Trata

passagem da mistura gasosa que contém partículas através de um tecido, sendo que o gás

atravessa os poros do tecido e as partículas

que de tempos em tempo tem que ser retiradas para evitar uma camada muito espessa, o que

dificultará a passagem do gás (aumento da perda de carga). No começo do processo de

filtragem a coleta se inicia com a colisão das partículas contra as fibras d

posterior aderência às mesmas.

coletadas vai aumentando tornando

torna-se necessária a remoção das partículas coletadas, a

eficiência do processo.

Os mecanismos envolvidos na coleta de partículas em filtros de mangas são

principalmente a impactação inercial, a difusão, a atração eletrostática e a força gravitacional

e secundariamente, a intercepção. O

categoria dos de alta eficiência de coleta, chegando

99,9%.

Os filtros de mangas tem forma de saco alongado, tubular,

limpeza das mangas os filtr

• Sacudimento mecânico:

horizontal ou vertical; o sacudimento mecânico não tem muito êxito quando o

material particulado consiste de partículas ade

pode fazer com que as mangas girem o se soltem dos ganchos de sustentação.

A Figura 12

saco fica embaixo, e sai deixando as impurezas do lado de dentro.

fumaças de óxido de zinco foi patenteado. Com o desenvolvimento de fibras sintéticas em

meados do século passado, ocorreu a fabricação de tecidos de alta qualidade e, assi


mangas são os sistemas mais comumente utilizados. Sua utilização

poluição do ar, mas também como parte integrante do processo

rial. O princípio de funcionamento de um filtro de mangas é simples. Trata


atravessa os poros do tecido e as partículas, na sua maioria, ficam retidas na sua super



filtragem a coleta se inicia com a colisão das partículas contra as fibras d

mesmas. À medida que o processo continua a camada de partículas

coletadas vai aumentando tornando-se então, o meio de coleta. Em determinado momento,

se necessária a remoção das partículas coletadas, a fim de impedir a redução da



e secundariamente, a intercepção. O filtro de mangas são equipamentos enquadrados na

categoria dos de alta eficiência de coleta, chegando a alguns casos, a valores maiores que

Os filtros de mangas tem forma de saco alongado, tubular, segundo o mecanismo de

limpeza das mangas os filtros de mangas podem ser classificados da seguinte maneira:

Sacudimento mecânico: neste método, o pó é removido por agitação mecânica,


material particulado consiste de partículas aderentes, pois a agitação excessiva


Figura 12, apresenta que o ar penetra pela parte interna, quando a boca do


25

vimento de fibras sintéticas em

meados do século passado, ocorreu a fabricação de tecidos de alta qualidade e, assim, os


são os sistemas mais comumente utilizados. Sua utilização se dá

poluição do ar, mas também como parte integrante do processo

rial. O princípio de funcionamento de um filtro de mangas é simples. Trata-se da


na sua maioria, ficam retidas na sua superfície,



filtragem a coleta se inicia com a colisão das partículas contra as fibras do meio filtrante e sua

medida que o processo continua a camada de partículas

. Em determinado momento,

m de impedir a redução da



filtro de mangas são equipamentos enquadrados na

alguns casos, a valores maiores que

egundo o mecanismo de

os de mangas podem ser classificados da seguinte maneira:

neste método, o pó é removido por agitação mecânica,


rentes, pois a agitação excessiva


esenta que o ar penetra pela parte interna, quando a boca do


Figura 12: Filtro de mangas com sistema de limpeza por sacudimento (entrada interna de ar)Fonte: Lisboa, (2007)

• Ar reverso: neste caso, as partículas se desprendem do tecido pela inversão no

sentido do fluxo do ar. É mais utilizado quando operado com baixas vazões.

• Jato pulsante de ar comprimido

demais comumente, um tubo de Venturi aco

um jato de ar que percorre toda a extensão da manga, expandindo

com que a camada aderida ao tecido se desprenda do mesmo, ver

Neste tipo de filtro o ar normalmente penetra pela parte interna, como a

14, o ar poluído é empurrado de fora pra dentro, deixando o MP aderido a

parede externa do saco. Para que não ocorra estrangulamento dos sacos os

mesmo possuem uma estrutura metálica de suporte.

Este último tipo de limpeza é o que tem sido mais utili

apresenta a vantagem de exigir uma área de filtragem menor que os que

utilizam por sacudimento mecânico ou ar reverso, possibilitando limpeza

contínua e automática das mangas.

Filtro de mangas com sistema de limpeza por sacudimento (entrada interna de ar)

neste caso, as partículas se desprendem do tecido pela inversão no


Jato pulsante de ar comprimido: é o sistema mais utilizado e relação aos

omumente, um tubo de Venturi acoplado ao topo de cada manga gera

um jato de ar que percorre toda a extensão da manga, expandindo

com que a camada aderida ao tecido se desprenda do mesmo, ver

Neste tipo de filtro o ar normalmente penetra pela parte interna, como a



mesmo possuem uma estrutura metálica de suporte.

ltimo tipo de limpeza é o que tem sido mais utili



contínua e automática das mangas.

26

Filtro de mangas com sistema de limpeza por sacudimento (entrada interna de ar)

neste caso, as partículas se desprendem do tecido pela inversão no


: é o sistema mais utilizado e relação aos

plado ao topo de cada manga gera

um jato de ar que percorre toda a extensão da manga, expandindo-a e fazendo

com que a camada aderida ao tecido se desprenda do mesmo, ver Figura 13.

Neste tipo de filtro o ar normalmente penetra pela parte interna, como a Figura



ltimo tipo de limpeza é o que tem sido mais utilizado atualmente, pois



Figura 13: Filtro de mangas com sistema de limpeza por jato pulsanteFonte: Lisboa, (2007)

Figura 14:Filtro de mangas com entrada externa de ar poluídoFonte: Lisboa, (2007)

Filtro de mangas com sistema de limpeza por jato pulsante

Filtro de mangas com entrada externa de ar poluído

27

A Tabela 5, apresenta

relacionando com diferentes parâmetros


Parâmetro Ciclone

Eficiência De 70 a 90%Emissão Maior que 150

mg/m³ Tamanho da partícula retida

Maior que 10 µm

Custo de investimento

Baixo

Custo de manutenção

Baixo

Custo de operação

Baixo

Principio de operação

Decantação forçada do pó por inércia

Características Pode sofrer elevada abrasão pelo pó ou corrosão pelo gás;Baixa eficiência para pós finos (<5µm).

Fonte: Pacheco (2002). 2.10 Velocidade de Filtração

A velocidade de filtração é uma variável importante no processo de filtração de gases,

porque está diretamente relacionado com o tempo

tecido e a profundidade que o material particulado consegue penetrar no tecido e, juntamente

com o método de limpeza, determina as dimensões do filtro.

Sendo assim, essa variável é altamente influente no custo ini

também no custo operacional. Recomendam

2008). Altos valores na velocidade de filtração levam a um tempo pequeno, porem com alta

penetração de partículas no tecido, o que dificultaria a

queda de pressão durante a filtração e após a remoção da torta (queda de pressão residual).

Consequentemente, a vida útil do tecido será menor. Por outro lado, altas velocidades de

, apresenta uma comparação entre os tipos de limpezas do filtro de mangas

relacionando com diferentes parâmetros.

Limitações e vantagens dos principais tipos de coletores de pó

Ciclone Precipitador

Eletrostático

Filtro de Mangas

De 70 a 90% Superior a 98% Superior a 99,99%Maior que 150 De 75 a 150 mg/m³ Menor que 50 mg/m³

Maior que 10 µm Maior que 0,001 µm Maior que

Alto Médio

Alto Médio

Alto Baixo

Decantação forçada do pó por

Indução de eletricidade estática no pó e posterior aglomeração por atração eletrostática e decantação

Impactaçãopó com posterior decantação

Pode sofrer elevada abrasão

corrosão pelo gás; Baixa eficiência para pós finos

Pode apresentar elevadas emissões no inicio e parada de operação (maiores que 300 mg/m³); Não aceita gases inflamáveis e variações das condições do pó+gases; A eficiência de coleta depende da resistividade elétrica do pó.

Aceita variações das condições pó+gás (concentração pó, temperatura, umidade, etc.) sem variar a emissão significativamente;Aceita pós finos e gases/pós inflamáveis;É o mais utilizado no mundo

Velocidade de Filtração


porque está diretamente relacionado com o tempo necessário para a filtração, o desgaste do


com o método de limpeza, determina as dimensões do filtro.

Sendo assim, essa variável é altamente influente no custo inicial do equipamento, e

também no custo operacional. Recomendam-se velocidades de 0,5 a 10 cm.s (Tanabe et al,


penetração de partículas no tecido, o que dificultaria a remoção da torta, além de aumentar a



28

uma comparação entre os tipos de limpezas do filtro de mangas

Limitações e vantagens dos principais tipos de coletores de pó

Filtro de Mangas

Superior a 99,99% Menor que 50 mg/m³

Maior que 0,1 µm

Impactação e aglomeração do pó com posterior decantação

Aceita variações das condições pó+gás (concentração pó, temperatura, umidade, etc.) sem variar a emissão significativamente;

ita pós finos e gases/pós inflamáveis; É o mais utilizado no mundo.


necessário para a filtração, o desgaste do


cial do equipamento, e

se velocidades de 0,5 a 10 cm.s (Tanabe et al,


remoção da torta, além de aumentar a



filtração reduzem a área de filtração

manutenção dos filtros.

Rocha (2010), estudando a remoção de tortas em diferentes materiais particulados, e

com três velocidades de filtração de 6, 9 e 11 cm/s, concluiu que a resistência específica d

torta aumenta com a velocidade de filtração para todos os materiais estudados e que a

porosidade da torta diminui com o aumento da velocidade de filtração para a rocha fosfática.

2.11 Escolha do Meio Filtrante

A escolha do meio filtrante a ser utilizado depe

transportador (temperatura, umidade, alcalinidade e acidez), das características das partículas

a serem filtradas (concentração, distribuição de tamanhos, abrasividade) do tipo de limpeza a

ser utilizado, do custo e da disp

eficiência para poeiras acima de 0,1 µm e são usados na captação de poeira de moagem,

mistura e pesagem de grãos de cereais, moagem de pedra, argila e minerais, trituração de

cimento, limpeza por abrasão, etc.

Considerando um filtro corretamente selecionado, dimensionado e operado, a sua

otimização pode ser feita pela correta especificação das mangas filtrantes, ou seja,

maximização de sua vida útil. Contudo, para avaliação correta do tempo de tro

manga necessita-se conhecer os conceitos da vida útil e durabilidade do elemento filtrante

A vida útil é o tempo econômico da manga, durante o qual são atendidas as exigências

técnicas de emissão e eficiência de limpeza. A durabilidade consiste

manga até a ocorrência de furo, rasgo ou entupimento completo. Usualmente a durabilidade

de uma manga é maior que a sua vida útil.

mangas bem e mal dimensionadas.

filtração reduzem a área de filtração requerida, diminuindo o custo inicial, operacional e de


com três velocidades de filtração de 6, 9 e 11 cm/s, concluiu que a resistência específica d



Escolha do Meio Filtrante

A escolha do meio filtrante a ser utilizado dependerá das características do gás



ser utilizado, do custo e da disponibilidade do mercado. Os filtros de mangas são de elevada



abrasão, etc.



maximização de sua vida útil. Contudo, para avaliação correta do tempo de tro

se conhecer os conceitos da vida útil e durabilidade do elemento filtrante


técnicas de emissão e eficiência de limpeza. A durabilidade consiste no tempo de uso total da


de uma manga é maior que a sua vida útil. A Figura 15, apresenta o comparativo entre as

mangas bem e mal dimensionadas.

29

requerida, diminuindo o custo inicial, operacional e de


com três velocidades de filtração de 6, 9 e 11 cm/s, concluiu que a resistência específica da



nderá das características do gás



Os filtros de mangas são de elevada





maximização de sua vida útil. Contudo, para avaliação correta do tempo de troca de uma

se conhecer os conceitos da vida útil e durabilidade do elemento filtrante.


no tempo de uso total da


apresenta o comparativo entre as

Figura 15: Comparação genérica entre mangas bem e mal dimensionadasFonte: Pacheco (2002).

Conforme a Figura 15

emissão, aos 8 meses e a manga corretam

manga errada é cerca de 3 vezes menor.

de entupimento, acompanhado pela crescente emissão, até a ocorrência de algum rasgo em

torno de 3 anos de uso. Ressalta

anos (incorreta) e 5 anos (correta), o tempo de troca dever ser estabelecido conforme a vida

útil para que o custo das mangas seja minimizado.

Uma manga filtrante falha quando se verifica uma excessiva emissão ou

A emissão deve ser verificada semanalmente através de

particulado, enquanto o entupimento deve ser verificado diaria

de Carga do filtro, com manômetro diferencial tipo coluna d´água ou digital. A propósito

perda de carga é a diferença de pressão entre as câmaras suja e limpa do filtro de mangas.

A faixa de perda de cargo do filtro em operação normal está em torno de ±10% da

perda de carga do projeto. Para exemplificar, se a perda de carga do projeto for de 150mmCA

(milímetros de coluna d´água) o filtro deve ser regulado para operar entre 135 à 165 mmCA.

Já a emissão máxima do filtro normalmente é definida pelo órgão local de controle do meio

ambiente, sendo de 50 mg/m³ em geral.

Comparação genérica entre mangas bem e mal dimensionadas

Figura 15, verifica-se que a manga de baixa qualidade apresenta alta

aos 8 meses e a manga corretamente especificada, aos 24 meses.

rrada é cerca de 3 vezes menor. Após a sua vida útil, esta manga


torno de 3 anos de uso. Ressalta-se que independente da durabilidade das mangas seja


útil para que o custo das mangas seja minimizado.

Uma manga filtrante falha quando se verifica uma excessiva emissão ou

rificada semanalmente através de um opacímetro ou detector de

particulado, enquanto o entupimento deve ser verificado diariamente pela medição de Perda


é a diferença de pressão entre as câmaras suja e limpa do filtro de mangas.



ros de coluna d´água) o filtro deve ser regulado para operar entre 135 à 165 mmCA.


ambiente, sendo de 50 mg/m³ em geral.

30

Comparação genérica entre mangas bem e mal dimensionadas

se que a manga de baixa qualidade apresenta alta

ente especificada, aos 24 meses. A vida útil da

a sua vida útil, esta manga inicia um processo


se que independente da durabilidade das mangas seja ela de 3


Uma manga filtrante falha quando se verifica uma excessiva emissão ou entupimento.

um opacímetro ou detector de

te pela medição de Perda


é a diferença de pressão entre as câmaras suja e limpa do filtro de mangas.



ros de coluna d´água) o filtro deve ser regulado para operar entre 135 à 165 mmCA.


A diferença de preço entre diversos materiais

diferenças de temperatura máxima de trabalho, resistência química, resistência à abrasão de

cada material, sem falar na disponibilidade ou não de fabrica

Figura 16: Preços relativos e Fonte: Pacheco (2002).

Como se observa na

temperatura e da composição química dos gases a serem filtrados, não obstante, as

propriedades físico-químicas do

A diferença de preço entre diversos materiais atualmente disponíveis é função das


cada material, sem falar na disponibilidade ou não de fabricante nacional (

Preços relativos e aproximados entre os materiais das mangas

Como se observa na Tabela 6, a seleção do material é basicamente função da


químicas do pó também devem ser consideradas.

31

atualmente disponíveis é função das


nte nacional (Figura 16).

aproximados entre os materiais das mangas

, a seleção do material é basicamente função da


Tabela 6: Temperatura de trabalho e agentes químicos agressivos ao material das mangas

Sigla Material

PP Polipropileno

PA Poliamida

AC Poliocrilonitrila

copolímero

DT Poliocrilonitrila

homopolímero

PE Poliéster

NO m-Aramida

PPS Polifenilsulfeto

PI Poliimida aromática

PTFE Politetrafluoretileno

l= resiste bem; s = resistência moderada; n = baixa resistência

Fonte: adaptado de Pacheco (2002).

2.11.1 Parâmetros de qualidade

� Fibra – recobre a tela de sustentação por cima e por baixo. Como o material

mais econômico é o poliéster, ele é o mais utilizado para a maioria dos

processos filtrantes.

A diferença de preço entre os diversos materiais atualmente disponíveis (

função das diferenças de temperatura máxima de trabalho, resistência químic

abrasão de cada material, sem falar na disponibilidade ou não de fabricante nacional

� Tela de Sustentação

pulsante e a capacidade de retenção de pó. Situações on

esforço mecânico juntamente com pó

eficiência.

a) Qualidade do fio da t

resistência mecânica do mercado,

pneumáticos como “alma” dos pneus radiais, sua resistência mecânica e baixo

alongamento de ruptura fazem com que a manga tenha uma estabilidade

dimensional excelente, tanto no momento da limpeza, como no moment

trabalho de filtragem.

b) Gramatura da tela

importante, no entanto, o peso em g/m² da tela do item diretamente ligado ao

Temperatura de trabalho e agentes químicos agressivos ao material das mangas

Nome

Comercial

Temp.

Trab.

H2O O2 SO2 NO2

- 90 °C l l l l

Nylon 110 °C n l n l

Acrílico 110 °C s l n s

Dralon T 120 °C l l n s

- 150 °C n l n l

Nomex,

Conex

180 °C n s n l

Rylon,

Procon

190 °C l n s n

P84 240 °C s n n n

Teflon 250 °C l l l l

l= resiste bem; s = resistência moderada; n = baixa resistência

(2002).

Parâmetros de qualidade

recobre a tela de sustentação por cima e por baixo. Como o material


processos filtrantes.

A diferença de preço entre os diversos materiais atualmente disponíveis (

as diferenças de temperatura máxima de trabalho, resistência químic

abrasão de cada material, sem falar na disponibilidade ou não de fabricante nacional

Tela de Sustentação – confere ao meio filtrante a resistência mecânica ao jato

e e a capacidade de retenção de pó. Situações on

forço mecânico juntamente com pós muitos finos exigem uma tela com alta

Qualidade do fio da tela – Multifilamento é considerado o fio de maior

resistência mecânica do mercado, tanto que é o fio utilizado pela ind



dimensional excelente, tanto no momento da limpeza, como no moment

trabalho de filtragem.

Gramatura da tela - considerar a qualidade que compõe o fio de tela é muito


32

Temperatura de trabalho e agentes químicos agressivos ao material das mangas

Alcalis Solventes

l n

l s

n l

n l

n l

n l

l l

l l

l l

recobre a tela de sustentação por cima e por baixo. Como o material


A diferença de preço entre os diversos materiais atualmente disponíveis (Figura 16) é

as diferenças de temperatura máxima de trabalho, resistência química, resistência a

abrasão de cada material, sem falar na disponibilidade ou não de fabricante nacional.

confere ao meio filtrante a resistência mecânica ao jato

e e a capacidade de retenção de pó. Situações onde existe elevado

s muitos finos exigem uma tela com alta

Multifilamento é considerado o fio de maior

tanto que é o fio utilizado pela indústria de



dimensional excelente, tanto no momento da limpeza, como no momento do

considerar a qualidade que compõe o fio de tela é muito


custo do material. Telas leves resultam consequentemente em materiais mais

baratos e em resistências mecânicas mais baixas. Uma gramatura de tela

equivalente a 30% da gramatura de feltro pode ser considerada adequada.

c) Material da tela

manga, pois a resistência à abrasão é

Problema dos mais graves é a alta emissão de particulados que os feltros de

baixo peso (g/m²) apresentam. Por isso, é recomendável que as mangas

utilizadas para jato pulsante,

boa resistência à abrasão e retenção de particulado.

d) Gramatura do Feltro

muito importante, no entanto, o peso em g/m² da tela

ligado ao c

materiais mais baratos e em resistências mecânicas mais baixas. Uma

gramatura de tela equivalente a 30% da gramatura do feltro pode ser

considerada adequada.

e) Material da tela

contudo, podem existir aplicações muito específicas onde a mesclagem de

materiais diferentes resulta numa manga com maior vida útil que a de cada

material isoladamente.

f) Gramatura do feltro

da manga pois a

maior. Problema dos mais graves é a alta emissão de particulados que os feltros

de baixo peso (g/m²) apresentam. Por isso, é recomendável que as mangas

utilizadas para jato pulsante, por exemplo, te

boa resistência à abrasão e

g) Permeabilidade ao ar

recomendável. Pois há uma tendência de penetração excessiva de pó,

resultando em maior emissão e em entu

elevação da perda de carga para valores acima de 180 mmCA.

uma permeabilidade muito alta, resulta em menor perda de carga no sistema,

aumentando assim, a velocidade das partículas e o atrito entro o pó e a manga

Com isso, a vida útil do elemento filtrante será consideravelmente menor.

h) Acessórios

descarregamento da eletricidade estática e os siste




Material da tela - O uso de baixas gramaturas resulta em menor vida útil da

manga, pois a resistência à abrasão é menor e a permeabilidade ao ar é maior.



utilizadas para jato pulsante, por exemplo, tenham 550 g/m² para ofere


Gramatura do Feltro – considerar a qualidade que compõe

muito importante, no entanto, o peso em g/m² da tela é um

ligado ao custo do material. Telas leves resultam consequentemente em



considerada adequada.

Material da tela – em geral, é recomendável que seja o mesmo da fibra,

do, podem existir aplicações muito específicas onde a mesclagem de


material isoladamente.

Gramatura do feltro – o uso de baixas gramaturas resulta em menor vida útil

da manga pois a resistência a abrasão é menor e a permeabilidade ao ar é



utilizadas para jato pulsante, por exemplo, tenham 550 g/m² para oferecer uma


Permeabilidade ao ar – elevada permeabilidade ao ar na manga não é


resultando em maior emissão e em entupimento precoce, verificado pela

elevação da perda de carga para valores acima de 180 mmCA.


aumentando assim, a velocidade das partículas e o atrito entro o pó e a manga


– são acessórios a cordoalha de cobre (ou aço) para

descarregamento da eletricidade estática e os sistemas de fixação das mangas,

33




O uso de baixas gramaturas resulta em menor vida útil da

menor e a permeabilidade ao ar é maior.



tenham 550 g/m² para oferecer uma

considerar a qualidade que compõe o fio da tela é

é um item diretamente

m consequentemente em



em geral, é recomendável que seja o mesmo da fibra,

do, podem existir aplicações muito específicas onde a mesclagem de


o uso de baixas gramaturas resulta em menor vida útil

resistência a abrasão é menor e a permeabilidade ao ar é



nham 550 g/m² para oferecer uma

elevada permeabilidade ao ar na manga não é


pimento precoce, verificado pela

elevação da perda de carga para valores acima de 180 mmCA. Além disso,


aumentando assim, a velocidade das partículas e o atrito entro o pó e a manga.


são acessórios a cordoalha de cobre (ou aço) para

mas de fixação das mangas,

como anel de feltro, anel de vedação, a

mais crítico é o anel aço

diâmetro do furo do espelho, onde a manga é encaixada, e de sua variação.

Recomenda-

i) Espessura –

rasgos precoces devido a abrasão do pó. Isso é consequência direta do menor

peso (g/m²) do feltro.

j) Encolhimento na temperatura de trabalho

para sua temperatura de trabalho, Ela irá encolher mais que 1% (valor máximo

tolerável). Ao encolher durante o trabalho de filtração, a manga ficará justa

demais a gaiola,

pela ação do jato de ar comprimido. A

progressivamente, independentemente dos ajustes na pressão ou na frequência

de limpeza. Desta forma, ocorrerá a saturação do elemento filtrante de forma

rápida e irreversível.

k) Tração de ruptura

manga assim como pelo alongamento, é a tela de sustentação do feltro que

compõe a manga. A tração de ruptura diminui no decorrer do uso da manga

devido a fadiga mecânica proporcionada pelo jato de ar comprimido. Portanto,

quanto maior fo

dela atingir a resistência mínima. Verifica

constituídas com fios multifilamento possuem uma taxa de fadiga menor que

as constituídas com fios de fibra cortada.

l) Alongamento

da manga no decorrer dos meses de uso. Dessa forma, assim como no caso do

encolhimento, a alteração dimensional da manga comprometerá sua limpeza,

podendo inclusive, gerar rasgos pela f

sua gaiola. Um valor de alongamento até 35% é satisfatório para operação

normal no filtro de mangas.

m) Dimensões –

eficiência de filtração e de li

padrões dimensionais dos fabricantes de equipamentos, a confusão entre as

medidas nominais x reais, o sistema de unidades métrico x

anel de feltro, anel de vedação, anel arame ou anel aço

mais crítico é o anel aço-mola, cujo projeto depende intrinsecamente do


-se que esse furo tenha uma variação máxima de ± 0,3 mm.

– se a espessura do feltro for reduzida demais, a manga pode sofrer


peso (g/m²) do feltro.

Encolhimento na temperatura de trabalho – se a manga não for termofixada

mperatura de trabalho, Ela irá encolher mais que 1% (valor máximo


gaiola, o que compromete sua limpeza pelo não destacamento do pó

pela ação do jato de ar comprimido. A perda de carga aumentará



rápida e irreversível.

Tração de ruptura – o componente responsável pela resis




quanto maior for o seu valor inicial, maior será o tempo de uso da manga antes

dela atingir a resistência mínima. Verifica-se que telas de sustentação


as constituídas com fios de fibra cortada.

ngamento – um excessivo alongamento de ruptura resulta em esga



podendo inclusive, gerar rasgos pela fricção excessiva da manga folgada com a


normal no filtro de mangas.

– o correto dimensionamento da manga é fundamental para sua

de filtração e de limpeza. Contudo, dado o grande nú


medidas nominais x reais, o sistema de unidades métrico x

34

nel arame ou anel aço-mola. Contudo, o

mola, cujo projeto depende intrinsecamente do


se que esse furo tenha uma variação máxima de ± 0,3 mm.

se a espessura do feltro for reduzida demais, a manga pode sofrer


se a manga não for termofixada

mperatura de trabalho, Ela irá encolher mais que 1% (valor máximo


compromete sua limpeza pelo não destacamento do pó

perda de carga aumentará



o componente responsável pela resistência à tração da




r o seu valor inicial, maior será o tempo de uso da manga antes

se que telas de sustentação


um excessivo alongamento de ruptura resulta em esgarçamento



ricção excessiva da manga folgada com a


o correto dimensionamento da manga é fundamental para sua

Contudo, dado o grande número de


medidas nominais x reais, o sistema de unidades métrico x inglês, reserva a

possibilidade de acerto somente aos fabricantes de mangas com grande temp

de atuação no mercado.

n) Tratamentos

tratamentos químicos são responsáveis pelo aumento da durabilidade da manga

à frente da abrasão (antiabrasivo) ou facilidade de limpeza em condições

úmidas (tratamen

diminuição da intensidade de limpeza (frequência de pulsos).

o) Acabamentos

manga mais lisa. Proporciona ao filtro baixa perda de carga, máxim

gás e, portanto, máxima captação/recuperação de particulado. É fundamental

que ele esteja localizado, pelo menos, na face que receberá o pó, caso

contrario, a manga pode entupir em menos de 3 meses.

possibilidade de acerto somente aos fabricantes de mangas com grande temp

de atuação no mercado.

Tratamentos – são opções para a especificação básica da manga. Os



úmidas (tratamento antiaderente). Este último pode


Acabamentos – é o acabamento que o feltro recebe para tornar a

manga mais lisa. Proporciona ao filtro baixa perda de carga, máxim



contrario, a manga pode entupir em menos de 3 meses.

35

possibilidade de acerto somente aos fabricantes de mangas com grande tempo

são opções para a especificação básica da manga. Os



pode proporcionar uma


é o acabamento que o feltro recebe para tornar a superfície da

manga mais lisa. Proporciona ao filtro baixa perda de carga, máxima vazão de



3 Materiais e Métodos

Este capítulo apresenta a

instrumentos utilizados para a coleta, preparação e caracterização do material particulado,

bem como a descrição das etapas realizadas para obtenção dos resultados.

3.1 Seleção da Marmoraria

O critério para seleção da marmoraria levou em consideração a execução de atividades

consideradas como representativas das

marmorarias do país e a existência de algum tipo de iniciativa de implantação de medida de

controle de caráter coletivo para a redução da exposição à poeira.

A marmoraria foi visitada para observação e obtenção de informações complementares

sobre métodos, organização de trabalho e processos utilizados durante as atividades típicas

desse ramo de atividade. A partir de observações preliminares foram planejadas as estratégias

de amostragem adequadas para as coletas destinadas às medições dos tamanhos das partículas

suspensas no ar.

3.1.1 Descrição do ambiente de trabalho da marmoraria

A marmoraria selecionada pa

alvenaria com paredes de blocos de cimento e telhado metálico e

por vigas de concreto armado.

aumentos da iluminação natural, por

junto ao telhado. As ferramentas manuais mais utilizadas no setor de acabamento são a

lixadeira manual elétrica, a serra manual elétrica e o esmeril reto.

Os trabalhadores do setor de acabamento a seco utilizam máscaras descartáveis como

proteção contra a poeira, que pod

periodicamente. No setor de corte são utilizados aventais de plástico e botas de bor

proteção contra a umidade.

3.1.2 Fontes geradoras de poeira e localização dos pontos de trabalho

As principais fontes geradoras de poeira são as lixadeiras manuais. O movimento de

vai-e-vem lateral e vertical, característico do acabamento das bordas

propicia o espalhamento da poeira em direção às vias respiratórias dos trabalhadores que

manuseiam a ferramenta e em direção aos colegas de trabalho que executam suas atividades

todos

Este capítulo apresenta a descrição dos procedimentos experimentais, métodos e



Seleção da Marmoraria

seleção da marmoraria levou em consideração a execução de atividades

representativas das situações de trabalho mais comuns na maioria das


de caráter coletivo para a redução da exposição à poeira.



e. A partir de observações preliminares foram planejadas as estratégias


Descrição do ambiente de trabalho da marmoraria

A marmoraria selecionada para a realização deste trabalho apresenta construções de

alvenaria com paredes de blocos de cimento e telhado metálico e de fibro

por vigas de concreto armado. As paredes apresentam pequenas janelas de vidros fixos para

nação natural, porém a frestas de ventilação no alto das paredes, quase


lixadeira manual elétrica, a serra manual elétrica e o esmeril reto.


que podem ter sua qualidade comprometida se não foram trocadas

. No setor de corte são utilizados aventais de plástico e botas de bor



vem lateral e vertical, característico do acabamento das bordas e superfícies das rochas,


e em direção aos colegas de trabalho que executam suas atividades

36

descrição dos procedimentos experimentais, métodos e



seleção da marmoraria levou em consideração a execução de atividades

situações de trabalho mais comuns na maioria das




e. A partir de observações preliminares foram planejadas as estratégias


ra a realização deste trabalho apresenta construções de

de fibro-cimento, sustentado

As paredes apresentam pequenas janelas de vidros fixos para

m a frestas de ventilação no alto das paredes, quase



comprometida se não foram trocadas

. No setor de corte são utilizados aventais de plástico e botas de borracha como



e superfícies das rochas,


e em direção aos colegas de trabalho que executam suas atividades

nas proximidades. A marmoraria apresenta segregação

acabamento (seco), o que diminui o risco de exposição ocupacional dos trabalh

demais setores, porém quando

acabamento a seco para levar peças cortadas ou o

peças compostas, podem se expor a estes pontos de geração de M.P.

3.2 Coleta das Amostras de Poeira

A partir da observação do ambiente e do processo de trabalho foi definido o local para

coleta das amostras para caract

seco. Os trabalhadores desse setor estão, indiscutivelmente, expostos à maior quantidade de

poeira, devido à posição típica de trabalho diretamente sobre as ferramentas elétricas manuais.

Sem a implantação de medidas de controle, ou a adoção insuficiente dessas medidas,

os trabalhadores de outros setores ou atividades, como os do setor de corte, ajudantes gerais e

encarregados, também estão expostos a essa poeira que se espalha por todo o ambiente

Assim sendo, foi coletado amostras no principal setor produtivo da empresa

(acabamento), de maneira

atividades da marmoraria.

3.2.1 Coletas para medição dos tamanhos das partículas

Para a medição dos tamanhos das partículas presentes no ar do ambiente de trabalho

foi realizado a amostragem para analise por microscopia, que representa a técnica de

referência clássica para medição de tamanhos de partícula.

Essas amostras foram coletadas junto

tarefas. O amostrador utilizado

bancada de trabalho, o mais próximo possível

coletadas as partículas possíve

foram realizadas em dias

semana.


A caracterização do material

microfotografia para a poeira

avaliação da eficiência do filtro de mangas.

nas proximidades. A marmoraria apresenta segregação entre o setor de corte (úmido) e

acabamento (seco), o que diminui o risco de exposição ocupacional dos trabalh

quando os trabalhadores do setor de corte circulam pelo setor de

acabamento a seco para levar peças cortadas ou orientar os colegas quanto à montagem das

, podem se expor a estes pontos de geração de M.P.

Coleta das Amostras de Poeira


coleta das amostras para caracterização da poeira, definiu-se então o setor de acabamento a



mplantação de medidas de controle, ou a adoção insuficiente dessas medidas,


encarregados, também estão expostos a essa poeira que se espalha por todo o ambiente


a determinar o tamanho característico das partículas presentes

Coletas para medição dos tamanhos das partículas

medição dos tamanhos das partículas presentes no ar do ambiente de trabalho


referência clássica para medição de tamanhos de partícula.

Essas amostras foram coletadas junto aos trabalhadores durante a execução de suas

amostrador utilizado foi um recipiente Becker de 1 L, que foi posicionado sobre a

bancada de trabalho, o mais próximo possível dos trabalhadores, de maneira que fossem

coletadas as partículas possíveis de serem inaladas, durante o dia de trabalho. As coletas

normais de produção da empresa durante três dias alternados

Caracterização do material particulado

A caracterização do material particulado coletado foi feita

microfotografia para a poeira respirável e o peneiramento para o pó de varrição utilizado para

avaliação da eficiência do filtro de mangas.

37

entre o setor de corte (úmido) e

acabamento (seco), o que diminui o risco de exposição ocupacional dos trabalhadores dos

os trabalhadores do setor de corte circulam pelo setor de

rientar os colegas quanto à montagem das


se então o setor de acabamento a



mplantação de medidas de controle, ou a adoção insuficiente dessas medidas,


encarregados, também estão expostos a essa poeira que se espalha por todo o ambiente.


stico das partículas presentes nas

medição dos tamanhos das partículas presentes no ar do ambiente de trabalho


aos trabalhadores durante a execução de suas

foi posicionado sobre a

, de maneira que fossem

is de serem inaladas, durante o dia de trabalho. As coletas

três dias alternados da

foi feita de duas formas

e o peneiramento para o pó de varrição utilizado para


Para o desenvolvimento deste estudo, foi

imagens digital das partículas coletadas do ar, com o auxilio de um microscópio

Modelo BX 50, localizado no laboratório de microscopia,

da Universidade de Passo Fundo.

A técnica de microscopia fornece a oport

partículas analisadas e requerem somente uma quantidade muito pequena de amostra. Cerca

de 1 grama de M.P. foi colocado em uma l

Sobre o material foi disposto uma l

em aumento de 1000 vezes.

A possibilidade de medição direta do tamanho linear das partículas faz da microscopia

a técnica primária de medição, servindo como referê

instrumentos automáticos, portanto, uma lâ

utilizada para medir o tamanho das partículas.

3.3.2 Peneiramento

Foi realizado o peneiramento do pó de varrição para a caracterização do material

particulado mais grosseiro, antes da utilização do mesmo nos experimentos realizados no

filtro de mangas. Os experimentos foram realizados no laboratório de Operações Unitárias, da

Faculdade de Engenharia d

Foram utilizadas 6 pene

ABNT/ASTM para o ensaio de granulometria,

Tabela 7: Diâmetro das peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria.

Diâmetro ( mm)

0,500

0,425

0,354

0,250

0,149

0,125

0,074

Para o desenvolvimento deste estudo, foi realizada a microscopia

das partículas coletadas do ar, com o auxilio de um microscópio

o no laboratório de microscopia, do Instituto de Ciências Biológicas

da Universidade de Passo Fundo.

A técnica de microscopia fornece a oportunidade de observação da forma das


foi colocado em uma lâmina de vidro e adicionado algumas gotas de óleo.

Sobre o material foi disposto uma lâmina de vidro e levado para visualização no microscópio

em aumento de 1000 vezes.


de medição, servindo como referência para medições realizadas por

os automáticos, portanto, uma lâmina graduada com suas respectivas escalas foi

utilizada para medir o tamanho das partículas.


ro, antes da utilização do mesmo nos experimentos realizados no


de Alimentos, da Universidade de Passo Fundo (UPF).

Foram utilizadas 6 peneiras com diferentes tamanhos, classificadas conforme a

para o ensaio de granulometria, conforme a Tabela 7.

Diâmetro das peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria.

Mesh (ABNT/ASMT)

32

35

42

60

100

115

200

38

realizada a microscopia para a aquisição de

das partículas coletadas do ar, com o auxilio de um microscópio Olympus,

Instituto de Ciências Biológicas

unidade de observação da forma das


mina de vidro e adicionado algumas gotas de óleo.

e vidro e levado para visualização no microscópio


ncia para medições realizadas por

mina graduada com suas respectivas escalas foi


ro, antes da utilização do mesmo nos experimentos realizados no


da Universidade de Passo Fundo (UPF).

iras com diferentes tamanhos, classificadas conforme a

Diâmetro das peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria.

Mesh (ABNT/ASMT)

A Figura 17, apresenta as peneiras utilizadas para o ensaio de

Figura 17: Peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria

Foram colocados 150 gramas de M.P

peneiramento da amostra. A final do peneiramento foi realizada a pesagem do material retido

em cada peneira, e então calculado a porcentagem retida e o tamanho médio das partículas.

O tamanho médio das partículas

Na equação 1:

DS = tamanho das partículas (µm)

dx = Fração mássica retida

dy = Diâmetro da peneira (µm)

3.4 Avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto para o M.P

Para avaliar o comportamento

estudo foi utilizado o equipamento

Engenharia de Alimentos, conforme

apresenta as peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria

Peneiras utilizadas para o ensaio de granulometria

Foram colocados 150 gramas de M.P. na primeira peneira, iniciando



O tamanho médio das partículas foi calculado através da equação 1.

(1)

DS = tamanho das partículas (µm)

dy = Diâmetro da peneira (µm)

Avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto para o M.P

r o comportamento do sistema de filtro de mangas

estudo foi utilizado o equipamento disponível no laboratório de Operações Unitárias

conforme Figura 18.

39

granulometria.

na primeira peneira, iniciando-se assim o



foi calculado através da equação 1.

filtro de mangas, para o material em

disponível no laboratório de Operações Unitárias da

Figura 18: Filtro de mangas piloto utilizado nos te

3.4.1 Descrição do equipamento utilizado

Os ensaios foram realizados em batelada com a inserção de amostras de 100 g de

material particulado, para que fosse possível avaliar a perda de carga (

velocidade de filtração (V)

apresenta o leiaute do equipamento

Filtro de mangas piloto utilizado nos testes laboratoriais

Descrição do equipamento utilizado


, para que fosse possível avaliar a perda de carga (

velocidade de filtração (V) e a fração mássica retida pelo filtro de mangas

apresenta o leiaute do equipamento utilizado.

40


, para que fosse possível avaliar a perda de carga (∆p), a influência da

e a fração mássica retida pelo filtro de mangas. A Figura 19,

Figura 19:Leiaute do filtro de mangas utilizado

O equipamento é

Aeromack), e um manômetro de tubo em “U” para que

ao longo do processo de filtração.

ar reverso, com o auxilio de um compressor de ar instalado no laboratório

Alimentos.

A velocidade de filtração foi

do ventilador centrífugo, medida

filtro, sendo possível avaliar a influência da velocidade du

O material filtrante é um tecido de Feltro de Poliéster com densidade de 450g/m², nas

dimensões de 60 x 300 mm, totalizando uma área de 0,11 m²/manga. O equipamento é

composto por 16 mangas totalizando uma área útil de f

por Pacheco (2002), o material utilizado para confecção das mangas tem boa resistência ao

M.P. proposto.

Foram realizados 10 testes consecutivos com amostras de 100 g, totalizando 1 kg de

M.P. A passagem do material pa

interior das mangas para o exterior, sendo o material retido coletado no coletor de M

posterior pesagem. Com o auxílio de um meio poroso composto de glicerina

amostragem do material que passou pelo meio filtrante

de cada amostragem.

Leiaute do filtro de mangas utilizado

composto por um ventilador centrifugo (modelo VCE 2

um manômetro de tubo em “U” para que seja possível avaliar a perda de carga

ao longo do processo de filtração. O sistema utilizado para limpeza das mangas é

ar reverso, com o auxilio de um compressor de ar instalado no laboratório

A velocidade de filtração foi medida com o auxílio de um anemômetro digital

medida no início do processo e ao final de cada amostra inserida no

filtro, sendo possível avaliar a influência da velocidade durante todo o processo de filtração


de 60 x 300 mm, totalizando uma área de 0,11 m²/manga. O equipamento é

totalizando uma área útil de filtração de 1,76 m²

, o material utilizado para confecção das mangas tem boa resistência ao


gem do material particulado succionado pelo ventilador centr

interior das mangas para o exterior, sendo o material retido coletado no coletor de M

Com o auxílio de um meio poroso composto de glicerina

o material que passou pelo meio filtrante através da pesagem do mesmo ao final

41

composto por um ventilador centrifugo (modelo VCE 2 –

possível avaliar a perda de carga

O sistema utilizado para limpeza das mangas é por pulso de

ar reverso, com o auxilio de um compressor de ar instalado no laboratório da Engenharia de

lio de um anemômetro digital na saída

cio do processo e ao final de cada amostra inserida no

rante todo o processo de filtração.


de 60 x 300 mm, totalizando uma área de 0,11 m²/manga. O equipamento é

iltração de 1,76 m². Como apresentado

, o material utilizado para confecção das mangas tem boa resistência ao


ionado pelo ventilador centrífuga aconteceu do

interior das mangas para o exterior, sendo o material retido coletado no coletor de M.P para

Com o auxílio de um meio poroso composto de glicerina, foi realizado a

a pesagem do mesmo ao final

Ao final dos ensaios

carga e a variação da velocidade de filtração

a limpeza das mangas sem acarretar na

3.5 Dimensionamento do

Para o dimensionamento do filtro de mangas foi realizada a caracterização do material

particulado conforme o item 3.3,

equipamento e o meio filtrante.

pelo fabricante dos exaustores já utilizados na marmoraria, e com o auxí

anemômetro digital com medições n

ar.

Sendo:

Q= vazão de ar (m³/s)

Vat= velocidade do ar na seção transversal do sistema de exaustão (m/s)

Ad= área da seção transversal do

A área de filtração necessária para o processo foi

velocidade de filtração, definida pela equação 3.

f = Vazão de ar das mangas

A relação f foi obtida em refer

e, conhecido “f” e a vazão de ar,

da área de filtração necessária é realizado o dimensionamento das mangas.

o final dos ensaios foi possível avaliar a eficiência do filtro de mangas

carga e a variação da velocidade de filtração, sendo possível determinar o momento ideal para

s sem acarretar na diminuição da eficiência do processo

do filtro de mangas


particulado conforme o item 3.3, a determinação do tipo de limpeza a ser usado no

equipamento e o meio filtrante. A velocidade de exaustão será baseada

pelo fabricante dos exaustores já utilizados na marmoraria, e com o auxí

com medições no local. Através da equação 2 foi determinada a vazão de

(2)

= velocidade do ar na seção transversal do sistema de exaustão (m/s)

= área da seção transversal do sistema de exaustão (m²)

ção necessária para o processo foi calculada com a relação da

velocidade de filtração, definida pela equação 3.

f = Vazão de ar das mangas (3)

obtida em referências de acordo com o material particulado a ser tratado,

” e a vazão de ar, obtêm-se na equação 2 a área de filtração necessária. Através


42

foi possível avaliar a eficiência do filtro de mangas, a perda de

ar o momento ideal para

diminuição da eficiência do processo.


a determinação do tipo de limpeza a ser usado no

no catálogo fornecido

pelo fabricante dos exaustores já utilizados na marmoraria, e com o auxílio de um

determinada a vazão de

calculada com a relação da

ial particulado a ser tratado,

na equação 2 a área de filtração necessária. Através


4 Resultados e discussões

4.1 Caracterização do material par


A caracterização do tamanho médio das partículas aconteceu após a realização de

microfotografias com o auxilio de um microscópio digital, como pode ser visto na

Figura 20:Microfotografia do M.P coletado no setor de polimento

A contagem do tamanho médio das partículas aconteceu com o auxilio de uma régua

graduada conforme a Figura 21

M.P, (apêndice A).

Figura 21: Régua utilizada para caracterização do M.P,

Resultados e discussões

Caracterização do material particulado

caracterização do tamanho médio das partículas aconteceu após a realização de

microfotografias com o auxilio de um microscópio digital, como pode ser visto na

Microfotografia do M.P coletado no setor de polimento da marmoraria


Figura 21. Foram utilizadas 15 microfotografias para a caracterização do

Régua utilizada para caracterização do M.P, ampliação de 100

43

caracterização do tamanho médio das partículas aconteceu após a realização de

microfotografias com o auxilio de um microscópio digital, como pode ser visto na Figura 20.

da marmoraria


s 15 microfotografias para a caracterização do

1000 x

Foram medidas 141

desvio padrão de 1,74 µm

tamanho heterogênea, entre

distribuição de frequência do M.P respirável.

Figura 22: Histograma de distribuição de frequência do M.P respirável

4.1.2 Peneiramento

Os resultados do peneiramento foram obti

Tabela 8, apresenta os resultados obtidos após o peneiramento e a abertura em mm das

peneiras utilizadas no ensaio.

Tabela 8: Tamanho médio do M.P

Abertura em mm

0,500

0,425

0,354

0,250

0,149

0,125

0,074

Fundo

141 partículas, apresentando um tamanho médio de

m. Demonstrando que o M.P apresenta-se dentro de um faixa de

, entre 0,5 a 10 micrômetros. A Figura 22, apresent

distribuição de frequência do M.P respirável.

Histograma de distribuição de frequência do M.P respirável

Os resultados do peneiramento foram obtidos através de ensaios de laboratório. A

os resultados obtidos após o peneiramento e a abertura em mm das

peneiras utilizadas no ensaio.

Tamanho médio do M.P

Fração Mássica Retida % Retida

0,00166 0,1658

0,00256 0,25561

0,00345 0,34542

0,66287 66,2867

0,24677 24,677

0,03786 3,78584

0,01575 1,57513

0,02908 2,90846

44

partículas, apresentando um tamanho médio de 2,92 µm, com um

se dentro de um faixa de

apresenta o histograma de

dos através de ensaios de laboratório. A

os resultados obtidos após o peneiramento e a abertura em mm das

% Retida

0,25561

0,34542

66,2867

3,78584

1,57513

2,90846

O tamanho médio das partículas amostradas no peneiramento se manteve na faixa de

150 a 250 µm, mas com uma fração de aproximadamente 5 % de partículas menores que 100

µm. O que demonstra a necessidade da instalação de filtros de mangas para a remoção desta

porcentagem de M.P na marmoraria.

A Figura 23, apresenta o histograma de distribuição com a

cada malha da peneira. Destaque para a fração que ficou depositada no fundo do recipiente,

sendo de aproximadamente 3%, com tamanho menor que 70 µm.

Figura 23:Histograma de distribuição do M.P (pó de mármore)

4.2 Avaliação da eficiência do

Os resultados obtidos nos experimentos realizados em laboratório para avaliação da

eficiência do filtro de mangas pode ser visto na


, mas com uma fração de aproximadamente 5 % de partículas menores que 100


porcentagem de M.P na marmoraria.

apresenta o histograma de distribuição com a porcentagem retida em

Destaque para a fração que ficou depositada no fundo do recipiente,

sendo de aproximadamente 3%, com tamanho menor que 70 µm.

Histograma de distribuição do M.P (pó de mármore)

Avaliação da eficiência do filtro de mangas piloto

resultados obtidos nos experimentos realizados em laboratório para avaliação da

eficiência do filtro de mangas pode ser visto na Tabela 9, a seguir.

45


, mas com uma fração de aproximadamente 5 % de partículas menores que 100


porcentagem retida em

Destaque para a fração que ficou depositada no fundo do recipiente,

resultados obtidos nos experimentos realizados em laboratório para avaliação da

Tabela 9: Resultados do experimento

Experimento Amostral (pó de mármore)

Amostra Massa (kg) M. Acum (kg)

1 0,1

2 0,1

3 0,1

4 0,1

5 0,1

6 0,1

7 0,1

8 0,1

9 0,1

10 0,1

Massa Total

Eficiência de coleta (ε

Legenda

M. Acum = Massa Acumulado

M.Pa = Massa que Passou

V. Inicial = Velocidade Inicial

P. Carga = Perda de carga

Nota-se que o experimento realizado apresentou uma eficiência de 99,9% para o M.P

proposto, apresentando um aumento contínuo na perda de carga ao longo do processo de

filtração, demonstrando neste caso que a formação da torta de filtração

perda de carga. O comportamento da velocidade de filtração foi inversamente proporcional a

perda de carga, com o aumento da torta

A Figura 24, apresenta

massa a ser filtrada.

Resultados do experimento de avaliação da eficiência do filtro de mangas pilo

Experimento Amostral (pó de mármore)

. Acum (kg) M. Pa (g) V. Inicial (m/s) P Carga (mm)

0,1 0,224 13,5 2

0,2 0,129 13 5

0,3 0,157 12,5 7,5

0,4 0 12,5 11

0,5 0 12,5 15

0,6 0 12,4 18

0,7 0 12,3 21

0,8 0 12,2 25

0,9 0 11,9 28

1 0 11,5 32

1 0,51

de coleta (ε) 99,949%

Acumulado

V. Inicial = Velocidade Inicial

se que o experimento realizado apresentou uma eficiência de 99,9% para o M.P


filtração, demonstrando neste caso que a formação da torta de filtração


perda de carga, com o aumento da torta, ocorre a diminuição da velocidade do ar.

apresenta o comportamento da perda de carga durante a alimentação da

46

eficiência do filtro de mangas piloto

P Carga (mm)

2

5

7,5

11

15

18

21

25

28

32

se que o experimento realizado apresentou uma eficiência de 99,9% para o M.P


provoca o aumento da


ocorre a diminuição da velocidade do ar.

o comportamento da perda de carga durante a alimentação da

Figura 24: Perda de carga ao longo da alimentação no filtro de mangas.

O teste realizado mostrou que para a massa alimentada a

gradualmente durante todo o experimento, foram adicionados 10 amostras com 100 g cada,

totalizando uma massa acumulada de 1 kg

seja, massa de 0,7 kg, o equipamento teve um aumento

pode ter sido causado pela colmatação do M.P no meio filtrante, formando a torta de filtração.

Em testes realizados com outro tipo de M.P, proveniente da indústria de ração

Kochenborger (2011), mostrou que

que 2 kg, e que a perda de carga teve um crescimento constante até o rompimento das

mangas.

Para a velocidade do ar

como pode ser visto na Figura 25

colmatação das partículas no meio filtrante,

considerável diminuição na velocidade de filtração.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,1 0,2

Pe

rda

de

Ca

rga

(m

m H

2O

)

Perda de carga ao longo da alimentação no filtro de mangas.

O teste realizado mostrou que para a massa alimentada a perda de carga foi crescendo


massa acumulada de 1 kg. Nota-se que a partir da sétima

seja, massa de 0,7 kg, o equipamento teve um aumento considerável na perda de carga o que



mostrou que o equipamento não suporta pressão à uma massa maior

que a perda de carga teve um crescimento constante até o rompimento das

do ar o comportamento não foi muito diferente da perda de carga

Figura 25. A velocidade diminui ao longo da filtração devido a

colmatação das partículas no meio filtrante, e no mesmo ponto da perda de carga teve uma

considerável diminuição na velocidade de filtração.

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

Massa Alimentada (kg)

Perda de Carga

47

Perda de carga ao longo da alimentação no filtro de mangas.

perda de carga foi crescendo


sétima amostragem, ou

considerável na perda de carga o que



pressão à uma massa maior

que a perda de carga teve um crescimento constante até o rompimento das

o comportamento não foi muito diferente da perda de carga

idade diminui ao longo da filtração devido a

e no mesmo ponto da perda de carga teve uma

0,8 0,9 1

Figura 25: Velocidade do ar ao longo do processo de filtração

Em relação à Tabela 9

fração de partículas que atravessaram o meio filtrante na fase inicial do experimento, o que

pode ter ocorrido pela alta velocidade do ar, e também pelas mangas estarem limpas, sem

material colmatado, que diminui

ficar muito espessa, pois pode levar ao rompimento das mangas devido a alta pressão e até

mesmo quando a velocidade do ar for muito alta pode ocasionar na passagem de M.P muit

fino.

O comportamento ideal de ciclos de filtração considera uma compactação inalterável

da torta de filtração, com fluxos e concentrações de pó constantes, bem como limpezas

uniformes do meio filtrante

do filtro virgem. Nesse caso, o aumento da queda de pressão residual deve

irreversível de partículas no interior do meio filtrante ou à permanência de uma fina camada

de pó, com espessura uniforme, após a regeneração do

comportamento de funcionamento descrito para

Velocidade do ar ao longo do processo de filtração

Tabela 9, apresentada anteriormente nota-se que ouve uma pequena


pela alta velocidade do ar, e também pelas mangas estarem limpas, sem

diminui a eficiência do processo de filtração. Esta torta não deve


mesmo quando a velocidade do ar for muito alta pode ocasionar na passagem de M.P muit



uniformes do meio filtrante. Isso leva a ciclos uniformes, cujo tempo de filtra

do filtro virgem. Nesse caso, o aumento da queda de pressão residual deve


de pó, com espessura uniforme, após a regeneração do meio filtrante. A

de funcionamento descrito para limpeza do meio filtrante.

48

se que ouve uma pequena


pela alta velocidade do ar, e também pelas mangas estarem limpas, sem

a eficiência do processo de filtração. Esta torta não deve


mesmo quando a velocidade do ar for muito alta pode ocasionar na passagem de M.P muito



Isso leva a ciclos uniformes, cujo tempo de filtração é idêntico ao

do filtro virgem. Nesse caso, o aumento da queda de pressão residual deve-se à incorporação


meio filtrante. A Figura 26, ilustra o

limpeza do meio filtrante.

Figura 26: Ciclos de limpeza das mangas de filtraçãoFonte: Santos (2010)

Para o M.P estudado no laboratório

meios filtrantes, deve ocorrer quando a perda de carga (


O dimensionamento do filtro de man

principal a redução do material particulado suspenso no ar, que é causador de impactos a

saúde dos trabalhadores e também ao controle da poluição do ar

4.3.1 Escolha do tipo de limpeza

A limpeza do meio filtrante será realizada através do pu

COOPER (2002) é o que demanda a menor área

consumindo menos material

da série de sistemas de limpeza. Este sistema foi escolhido,

porque a empresa já apresenta em suas instalações

instalação do equipamento.

relação aos demais.

Ciclos de limpeza das mangas de filtração

o no laboratório, o momento ideal para que seja feita a limpeza dos

meios filtrantes, deve ocorrer quando a perda de carga (∆p) estiver acima de 20 mmH

Dimensionamento do filtro de mangas

O dimensionamento do filtro de mangas para a marmoraria tem como objetivo

al a redução do material particulado suspenso no ar, que é causador de impactos a

saúde dos trabalhadores e também ao controle da poluição do ar liberado para a

Escolha do tipo de limpeza

A limpeza do meio filtrante será realizada através do pulso de ar, que segundo

COOPER (2002) é o que demanda a menor área filtrante, sendo, portanto o mais compacto

consumindo menos material, e consequentemente é o sistema coletor de pó mais econômico

da série de sistemas de limpeza. Este sistema foi escolhido, além de ser o mais econômico,

empresa já apresenta em suas instalações um compressor de ar, o que facilita toda a

instalação do equipamento. É o tipo de limpeza que tem sido mais utilizado ultimamente em

49

o momento ideal para que seja feita a limpeza dos

) estiver acima de 20 mmH2O.

gas para a marmoraria tem como objetivo

al a redução do material particulado suspenso no ar, que é causador de impactos a

liberado para a atmosfera.

lso de ar, que segundo

sendo, portanto o mais compacto

coletor de pó mais econômico

m de ser o mais econômico,

um compressor de ar, o que facilita toda a

É o tipo de limpeza que tem sido mais utilizado ultimamente em

4.3.2 Escolha do meio filt

O material selecionado para a filtração foi o tecido de feltro de Poliester, com

densidade de 450 g/m², que

também é o material que tem o menor custo em relação aos demais meios filtran

citado por Pacheco (2002).

4.3.3 Velocidade de Filtração

O dimensionamento da área filtrante depende da velocidade de filtração (razão vazão

de gás/área filtrante) recomendada para o caso específico. A velocidade depende do tipo de

partícula a ser coletada, da sua concentração, do material filtrante e do sistema de limpeza.

Para limpeza por pulso de ar reverso com meio filtrante do ti

0,3 m.min-1 a 5 m.min-1. Estes valores baixos justificam

partículas com tamanhos muito pequenos.

A velocidade de filtração é recomendada, pela prática, para cada tipo de poluente.

Como podemos ver no Quadro

de 8 pés/min. Utilizamos a bauxita como

com o pó de mármore.


Fonte: Pacheco (2002)

4.3.4 Cálculo da área de filtração

A área de filtração terá como base de cálculo a velocidade do ar, no sistema de

exaustão do ar poluído. Com base nos exaustores instalados na empresa,

auxílio de um anemômetro digital a velocidade do ar do sistema de exaustão

Escolha do meio filtrante


que apresenta características que suportam temperaturas até 150 °C,

é o material que tem o menor custo em relação aos demais meios filtran

Velocidade de Filtração



coletada, da sua concentração, do material filtrante e do sistema de limpeza.

Para limpeza por pulso de ar reverso com meio filtrante do tipo feltro, os valores variam de

. Estes valores baixos justificam-se pelo fato do M.P apresen

partículas com tamanhos muito pequenos.


Quadro 2, a velocidade recomendada para a limpeza com jato de ar, é

. Utilizamos a bauxita como parâmetro, por ser uma substância muito parecida

Velocidade recomendada para filtração com pulso de ar reverso

lculo da área de filtração


exaustão do ar poluído. Com base nos exaustores instalados na empresa,

auxílio de um anemômetro digital a velocidade do ar do sistema de exaustão

50


apresenta características que suportam temperaturas até 150 °C,e

é o material que tem o menor custo em relação aos demais meios filtrantes, conforme



coletada, da sua concentração, do material filtrante e do sistema de limpeza.

po feltro, os valores variam de

se pelo fato do M.P apresentar


a para a limpeza com jato de ar, é

parâmetro, por ser uma substância muito parecida

Velocidade recomendada para filtração com pulso de ar reverso


exaustão do ar poluído. Com base nos exaustores instalados na empresa, (Figura 27), e com o

auxílio de um anemômetro digital a velocidade do ar do sistema de exaustão foi determinado.

Figura 27: Sistema de exaustão da marmoraria no setor de polimento

A velocidade do ar encontrada

do exaustor de 400 mm.

Portanto a vazão de ar do sistema de exaustão da empresa é de

equação 2:

Onde,

Q= vazão de ar (m³/s)

Vat= velocidade do ar na seção transversal do sistema de exaustão (m/s)

Ad= área da seção transversal do sistema de exaustão (m²)

Sendo, no entanto a vazão de:

A área filtrante será

Portanto:

Sistema de exaustão da marmoraria no setor de polimento

encontrada no sistema de exaustão foi de 4,6 m/s

Portanto a vazão de ar do sistema de exaustão da empresa é definida pela fórmula da

= velocidade do ar na seção transversal do sistema de exaustão (m/s)

= área da seção transversal do sistema de exaustão (m²)

Sendo, no entanto a vazão de:

A área filtrante será encontrada a partir da equação 3:

51

no sistema de exaustão foi de 4,6 m/s, sendo o diâmetro

finida pela fórmula da

4.3.5 Dimensionamento das mangas

As mangas utilizadas devem

D = 5 pol x 0,0254 m = 0,127 m

L = 1,5 m

Onde,

D = Diâmetro da manga

L = Comprimento da manga

Portanto, a área de filtração

O número de mangas necessário para a filtração do ar contaminado será:

Sendo neste caso adotado o valor de

A Figura 28 e Figura 29

marmoraria.

Figura 28: Vista superior do filtro de mangas

Dimensionamento das mangas

m possuir as seguintes dimensões:

x 0,0254 m = 0,127 m

L = Comprimento da manga

Portanto, a área de filtração será definida pela seguinte equação:

mero de mangas necessário para a filtração do ar contaminado será:

o valor de 25 mangas.

A Figura 28 e Figura 29 apresentam um escopo do filtro de mangas

Vista superior do filtro de mangas

52

mero de mangas necessário para a filtração do ar contaminado será:

apresentam um escopo do filtro de mangas dimensionado para a

Figura 29: Vista lateral do filtro de mangas

Com base nas informações obtidas através dos cálculos de dimensionamento do filtro de

mangas o equipamento poderá ser construído e instalado, onde deve atender as

da empresa em contribuir com o controle das emissões

trabalhadores expostos a poeira.

Vista lateral do filtro de mangas


mangas o equipamento poderá ser construído e instalado, onde deve atender as

contribuir com o controle das emissões atmosféricas e com a saúde dos

trabalhadores expostos a poeira.

53


mangas o equipamento poderá ser construído e instalado, onde deve atender as necessidades

atmosféricas e com a saúde dos

5 CONCLUSÃO

Com o presente trabalho foi possível alcançar os objetivos, concluindo

material particulado caracterizad

considerado de alto risco aos trabalhadores expostos.

A microscopia do M.P

aproximadamente 80% do total do M.P

M.P. de varrição situou-se na faixa de 150 a 250 µm, mas apresentou uma fração de

aproximadamente 5% de partículas menores

M.P. respirável. Isto demonstrou a necessidade de instalação de um sist

M.P., neste caso o filtro de mangas.

O M.P. possui uma fácil remoção para o modelo de equipamento testado, inclusive

para o meio filtrante, apresentando uma eficiência de 99,9%.

Foi possível ainda, avaliar a perda de carga durante o proc

da velocidade. Para a massa total alimentada de 0,7 kg

elevação na perda de carga apresentado o momento ideal para a limpeza do meio filtrante,

evitando o rompimento das mangas.

A velocidade de filtração do ar,

filtração com a colmatação do M.P no meio filtrante, apresentou uma constante declividade,

sendo considerada mais significativa no momento inicial dos experimentos (até 0,2 kg M.P) e

no momento em que obtivemos uma considerável elevação

situando-se na faixa de 10 m/s

A partir destes estudos foi possível dimensionar o equipamento ideal para ser instalado

na marmoraria, em prol do controle da emissão do M.P lanç

assim, a exposição ocupacional dos trabalhadores e do meio ambiente em geral.

Com o presente trabalho foi possível alcançar os objetivos, concluindo

material particulado caracterizado na marmoraria, apresenta um tamanho característico

considerado de alto risco aos trabalhadores expostos.

A microscopia do M.P. respirável apresentou um tamanho médio de 2,92 µm

aproximadamente 80% do total do M.P. situando-se entre 0 e 5 µm. O tamanho médio do

se na faixa de 150 a 250 µm, mas apresentou uma fração de

aproximadamente 5% de partículas menores que 100 µm, podendo ser considerada como

respirável. Isto demonstrou a necessidade de instalação de um sist

, neste caso o filtro de mangas.

possui uma fácil remoção para o modelo de equipamento testado, inclusive

para o meio filtrante, apresentando uma eficiência de 99,9%.

Foi possível ainda, avaliar a perda de carga durante o processo de filtração e a variação

assa total alimentada de 0,7 kg no equipamento piloto


evitando o rompimento das mangas.

de filtração do ar, à medida que aumentava o tamanho da torta de



nto em que obtivemos uma considerável elevação na perda de carga (

se na faixa de 10 m/s.


na marmoraria, em prol do controle da emissão do M.P lançado na atmosfera, reduzindo


54

Com o presente trabalho foi possível alcançar os objetivos, concluindo-se que o

o na marmoraria, apresenta um tamanho característico

apresentou um tamanho médio de 2,92 µm, sendo

. O tamanho médio do

se na faixa de 150 a 250 µm, mas apresentou uma fração de

odendo ser considerada como

respirável. Isto demonstrou a necessidade de instalação de um sistema de controle de

possui uma fácil remoção para o modelo de equipamento testado, inclusive

esso de filtração e a variação

no equipamento piloto, tive-se uma


medida que aumentava o tamanho da torta de



na perda de carga (0,7 kg M.P),


ado na atmosfera, reduzindo


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APÊNDICE A

Apêndice A: Microfotografia do MMicrofotografia do M .P. coletado na marmoraria

coletado na marmoraria

jaerton santini

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