Emissões de poeira nos acessos da mina, as consequências e as raízes do problema

Application of DMS-DS® dust suppressant additive in haul roads and parking area at a Codelco copper mine in Chile

O artigo seguinte discute a geração de poeira nas estradas das minas, suas consequências a curto e longo prazo nas operações, saúde e meio ambiente. Além disso, abordaremos sobre como tratar a raiz do problema, possibilitando a maior eficiência no controle do problema.

Introdução

Proteger os trabalhadores contra doenças respiratórias é uma questão primordial, especialmente quando se trata de qualquer tipo de poeira que contenha sílica cristalina respirável. O Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) classificou a sílica cristalina respirável como um potencial carcinógeno ocupacional [NIOSH 2002]. O NIOSH [1991] discute há muito tempo que a superexposição ao pó de sílica cristalina respirável pode resultar em problemas de saúde que incluem pneumoconiose, silicose, doença pulmonar obstrutiva crônica, tuberculose, bronquite crônica, enfisema e doença renal crônica. Muitas dessas doenças são fatais e podem ser rastreadas diretamente ao local de trabalho, portanto, abordar suas causas e prevenir a exposição é de grande benefício para os trabalhadores [Haas e Cecala 2015].

 

Ao minerar e processar minerais, o minério extraído sofre uma série de operações de britagem, moagem, limpeza, secagem e redução na granulometria do produto à medida que é processado em uma mercadoria comercializável. Estas operações mecanizadas podem gerar grandes quantidades de poeira, expondo potencialmente os trabalhadores a níveis elevados de partículas transportadas pelo ar. Portanto, as regulamentações federais estão em vigor para ajudar a proteger os trabalhadores, limitando sua exposição respirável à poeira, ao mesmo tempo em que as operações de mineração implementam controles de engenharia em um esforço para reduzir a geração de poeira e limitar a exposição dos trabalhadores.

Emissões de poeira nos acessos da mina

Pesquisas anteriores mostraram que os caminhões fora-de-estrada geram a maioria das emissões de poeira nas minas a céu aberto, sendo sua contribuição de 78-97% do total de emissões para partículas com menos de 10 micrômetros (μm) [Cole e Zapert 1995; Amponsah-Dacosta e Annegarn 1998; Reed et al. 2001]. A alta contribuição das emissões de poeira respirável por caminhões fora-de-estrada tem o potencial de expor em excesso o pessoal da mina, o que é de grande preocupação se esta poeira contiver sílica cristalina respirável.

Figure 2. Exemples de poussière dans les chemins. A La photo de droite, avec l'encadré rouge délimitant un véhicule de mines légères, montre que le niveau de colmatage qui peut résulter de routes poussiéreuses.
Figura 2. Exemplos de poeira nos acessos. O foto à direita, com a caixa vermelha delineando um veículo leve da mina, mostra o nível de obstrução de poeira que pode resultar de estradas empoeiradas

Os equipamentos percorrem os acessos para mover material e pessoal dentro e fora das áreas de mineração. A rede de acessos em uma mina a céu aberto pode ser bastante extensa, e o potencial de geração de poeira depende dos padrões de tráfego, da qualidade da construção das estradas, dos controles de poeira utilizados e das condições climáticas do local. A superexposição à poeira respirável pode ocorrer tanto para operadores de equipamentos quanto para trabalhadores nas proximidades.

A maioria da poeira fugitiva é gerada através das forças das rodas na superfície e pela turbulência criada pelos veículos [Moosmüller et al. 2005]. Conforme a velocidade dos caminhões de transporte aumenta, a quantidade de turbulência e liberação de poeira também aumenta, como mostrado na Figura 3 [Thompson e Visser 2001].

A ABCDust, utilizando a metodologia EPA e equipamentos de monitoramento referenciados, mediu em acessos as emissões de poeira não controladas PM10 entre 32 mg/m3 e 100 mg/m3, o que é 213-666 vezes a norma de qualidade do ar de 150 u/m3.  Estes altos níveis de poeira não são apenas uma preocupação com a saúde, mas também um problema de visibilidade.

Efficiency level achieved in PM 10 dust suppression at Codelco's DMH copper mine, Chile.
Nível de eficiência alcançado na supressão de poeira PM 10 na mina de cobre DMH da Codelco, no Chile.

Em um estudo, a redução da velocidade do veículo de 40 para 16 km/h reduziu a geração de partículas de poeira < 10 μm em aproximadamente 58%, e em 42% quando as velocidades foram reduzidas de 40 para 24 km/h [Watson et al. 1996]. Em outro estudo, a limitação de velocidade em estradas não pavimentadas para 40 km/h reduziu os níveis de poeira em 44% [Condessa Environmental 2006]. Embora a redução da velocidade dos veículos que trafegam nos acessos possa ser um método eficaz para o controle de poeira, estas ações podem ter impacto na taxa de produção da mina.

Poeira Respirável, mg/m3

Figure 3. Graph showing a dust profile measured at roadside for a haul truck traveling.
Figura 3. Gráfico mostrando a curva de poeira medido na lateral de um acesso para um caminhão fora-de-estrada em deslocamento.

O uso de aditivos supressores de poeira pode ajudar as empresas a controlar as emissões de poeira, melhorar as condições das estradas e manter a produtividade sem reduzir a velocidade do trânsito. A ABCDust mediu reduções de emissões de poeira de até 97% usando um protocolo otimizado de controle de poeira, enquanto que a distância de frenagem foi melhorada em 32-80%, assim como o nivelamento das estradas e a frequência de perfilagem em 90%.

Com a descoberta da exposição dos trabalhadores, equipamentos e comunidades às partículas transportadas pelo ar, bem como do risco de visibilidade, mecanismos convencionais de controle podem ser implementados para controlar as concentrações presentes na área. Certos processos industriais, como os encontrados na mineração, podem utilizar mecanismos de controle similares – por exemplo, controles de engenharia, práticas de trabalho e o uso de equipamentos de proteção individual – para proteger os trabalhadores contra o excesso de exposição ao pó. Uma forma comum de desenvolver estratégias de controle é utilizar a abordagem de longa data e comprovada hierarquia de controles (ver Figura 3). Nesta pirâmide invertida, quanto mais alto estiver na pirâmide, mais eficaz será o controle.

O topo da pirâmide invertida começa com o método mais eficaz de controlar o perigo. O nível de eficiência esperado associado a esse método de controle acaba diminuindo à medida que se desce a pirâmide. Eliminar completamente o perigo do processo ou substituí-lo por um material que apresente um perigo menor são dois dos meios mais ideais para evitar a superexposição do trabalhador. Infelizmente, na mineração, é improvável que o risco de poeira possa ser eliminado ou substituído devido à natureza da indústria. Portanto, o controle de poeira normalmente começa no nível de controle de engenharia dentro da pirâmide.

Figura 4. Ilustração da abordagem da hierarquia de controles. Este é um método bem estabelecido para diminuir a exposição dos trabalhadores à poeira respirável em aplicações industriais [adaptado de NIOSH 2018a].

Como atuar no topo da hierarquia de controles de riscos?

Como visto anteriormente, atuar no topo da pirâmide proporciona um maior controle sobre os riscos. Adotando essa estratégia de mitigação de riscos à saúde ocupacional e às operações, que a ABCDust desenvolveu sua linha de soluções, Dust Master Systems (DMS®), para o controle da emissão de poeira geradas nas estradas de transporte de minérios.

Dust Master Systems (DMS®) | ABCDust

O Dust Master Systems (DMS®) oferece uma ampla gama de soluções de controle e supressão de poeira de última geração em muitas indústrias, como mineração, silvicultura e construção civil. Os produtos DMS® são caracterizados pela alta capacidade de supressão de poeira, melhorias na estabilização do solo, economia de água, redução de distâncias de frenagem e baixos custos de manutenção.

Benefícios do Dust Master Systems (DMS®):

  • 95-99% de redução de poeira comprovada;
  • 80-90% de economia de água
  • Efeitos a longo prazo. Minimiza o consumo de água;
  • Diluição e aplicações rápidas;
  • Estradas não escorregadias;
  • PH neutro. Não corrosivo para equipamentos;
  • Aplicável a todos os tipos de solo;
  • Projetado para o alto tráfego de máquinas pesadas;
  • Produtos não tóxicos;
  • Repelente à água. Resiste ao impacto da chuva e da neve;
  • Inofensivo para o meio ambiente;
  • Desempenho medido para melhor corresponder a diferentes características de tráfego, solo, clima e água.

 

Devido aos seus benefícios, os aditivos supressores DMS® permitem atuar no topo da hierarquia de controle, maximizando as medidas e resultados. Além de seus benefícios à segurança, suas características permitem a redução de custos operacionais (redução do consumo de combustíveis, pneus, de água, e de manutenções corretivas) e aumentar a produtividade (maiores velocidades de operação, menores interferências com manutenções de vias, menores tempos de ciclos dos caminhões fora de estrada).

Entre em contato com a ABCDust e saiba mais como poder atuar nas causas raízes da emissão de poeira e garantir segurança e eficiência operacional nas atividades mineiras.