reciclagem mecânica: conceitos e técnicas

RECICLAGEM MECÂNICA: CONCEITOS E TÉCNICAS
2.1 - Algumas Definições
A idéia de se aproveitar resíduos não é nova; ela tem, contudo, se estabelecido de
forma expressiva, não só por razões econômicas, mas também como forma de
minimizar os impactos no meio ambiente5.
A Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA/USA) define reciclagem mecânica
como "a coleta, processamento, comercialização e uso dos materiais considerados
lixo"5. Já a definição encontrada em dicionário, traz a reciclagem como "o processo
pelo qual passa um mesmo material, já utilizado para fazer o mesmo produto ou
um produto equivalente". Assim, segundo estas definições, a reciclagem consiste
num processo de transformação de materiais, previamente separados, de forma a
possibilitar a sua recuperação. Estes materiais podem ter duas origens: rejeitos de
processo industrial ou produtos de pós-consumo.
Os fatores que incentivam a reciclagem de materiais decorrem da necessidade de
poupar e preservar os recursos naturais e da possibilidade de minimizar resíduos, o
que reduz o volume a ser transportado, tratado e disposto. Reciclando, reduz-se os
problemas ambientais e de saúde pública, assim como os econômico-sociais
decorrentes da disposição inadequada de resíduos sólidos. Quando os resíduos são
dispostos em aterros (sanitários ou industriais, dependendo das características dos
mesmos), a reciclagem contribui para minimizar a quantidade dos resíduos
aterrados, o que aumenta a vida útil desses locais de disposição6.
A reciclagem, do ponto de vista econômico, proporciona a redução do custo de
gerenciamento dos resíduos, com menores investimentos em instalações de
tratamento e disposição final, e promove a criação de empregos. Socialmente,
possibilita a participação da população no processo de separação, conscientizando-a
quanto à sua responsabilidade perante os problemas ambientais 6.
2.2 - Reciclagem dos Resíduos Industriais
No caso de indústrias que realizam o reprocessamento do polímero e o retornam à
linha de produção, a reciclagem traz ganhos em competitividade e produtividade.
Atualmente, a reciclagem de resíduos de origem industrial, no próprio processo
produtivo que os gerou, é realizada em um grande número de empresas. Esta
prática se estabelece à medida que são desenvolvidos novas tecnologias e
equipamentos de controle ambiental e acarreta redução paralela de gastos de
energia através da diminuição da geração desses resíduos, tornando o produto
mais competitivo.
O "gerenciamento do resíduo industrial" tem um custo significativo e inclui as
etapas de acondicionamento, coleta, armazenamento, transporte, tratamento e
disposição final. Portanto, a diminuição de resíduos representa uma estratégia
preventiva na administração da empresa e é realizada sob três aspectos: redução
na fonte de geração, reciclagem e tratamento da parcela não passível de
reaproveitamento, visando a redução do volume dos resíduos gerados.
A reciclagem é uma das atividades importantes na diminuição de resíduos
(reduzindo o volume disposto em aterros) e deve ser executada após o
esgotamento das possibilidades de redução dos resíduos na fonte geradora.
2.3 - Reciclagem de Pós-Consumo
Os produtos descartados pela sociedade ou resíduos urbanos, têm sido
reaproveitados num volume acima do que se imagina, seja através da reciclagem
formal ou informal, realizada pelos coletores individualmente ou agrupados em
cooperativas. Os materiais mais procurados para reciclagem são: papel e papelão,
plásticos, vidros, metais ferrosos e não ferrosos e, em menor porcentagem,
madeira, borracha e até trapos6. Todavia, quando a reciclagem não é possível, o
resíduo passa por um tratamento prévio à sua disposição final ou, em casos
extremos, é disposto diretamente no solo.
O termo reutilização ou reuso é utilizado em processos de reciclagem para
designar o resíduo que é aproveitado sem que tenha sofrido uma transformação, ou
seja, designa o reaproveitamento do material ou embalagem para a mesma
finalidade como, por exemplo, garrafas de refrigerante, copos de geléia e extrato
de tomate, reutilizados para servir líquidos; potes de maionese e sorvete, para
guardar mantimentos, e papel de impressora ou copiadora, para rascunho.
Já o termo recuperado indica que o material foi reprocessado a fim de que fosse
obtido um produto novamente útil, ou passou por um tratamento para que fosse
possível
a
sua
regeneração.
Atualmente, o plástico passou a ser um resíduo de grande aceitação para o
processo de reciclagem pois, tanto sob a forma de filmes (sacos plásticos, etc),
como sob a forma rígida (tubos e conexões), encontra tecnologia disponível para o
seu reaproveitamento.
No Brasil, em 2010, a quantidade de plásticos reciclados foi aproximadamente
953.000 ton de material, segundo dados da Plastivida Instituto Sócio-Ambiental dos
Plásticos33. Este número significa aproximadamente 16,0% do consumo aparente
de resinas que foi de cerca de 5.950.000 ton em 2010, de acordo com a ABIQUIM,
impulsionando vários segmentos envolvidos com polímeros, como fabricantes de
equipamentos, transformadores, instituições acadêmicas e comerciais, entre outros.
A figura 2-1 mostra a evolução do índice de reciclagem do PVC e na tabela 2-1,
encontram-se dados da capacidade instalada e quantidade de plásticos reciclados
no Brasil.
Figura 2-1 - Evolução do índice de reciclagem do PVC
Tabela 2-1 Capacidade instalada e quantidade de plástico reciclado no
Brasil33
Discriminação
Capacidade
instalada
(t/ano)
Quantidade de
plástico
reciclado
2010
2009
Variação(%)
(2010/2009)
1.477.102
1.417.565
4,2
953.097
929.850
2,5
Embora a reciclagem apresente muitas vantagens, a decisão de reciclar um
determinado resíduo deve ser precedida de um estudo de viabilidade econômica,
que deve considerar os seguintes aspectos principais:
- Proximidade do local de geração em relação ao de recuperação do resíduo;
- Volume de resíduo gerado disponível para a reciclagem;
- Custo das etapas de preparo do resíduo antes do processamento, incluindo a
coleta, transporte, separação, lavagem e armazenamento;
- Existância de demanda para o produto resultante da reciclagem;
- Existância de tecnologia (processo) para transformação do res�duo;
- Custo do processamento e transformação do res�duo em um novo produto,
sem preju�zo de suas caracter�sticas e aplicabilidade. A reciclagem de
pl�sticos, ent�o, constitui parte de um ciclo de transformação dos res�duos
s�lidos, conforme indicado na Figura 2-2, e compreende basicamente duas
etapas: a separação, atividade em que se prepara o res�duo para ser
transformado e o reprocesso industrial do material separado.
Figura 2-2 - Ciclo de transformação de resíduos sólidos6
2.4 - Tipos de Reciclagem de Resinas
Dependendo do objetivo a ser atingido, os pl�sticos podem ser reciclados de
tr�s formas distintas: mecânica, química e energética.
O processo conhecido como reciclagem mec�nica consiste na combinação de
um ou mais processos operacionais para o reaproveitamento do material
descartado, transformando-o em gr�nulos para a fabricação de outros produtos.
Se estes produtos possuem performance e caracter�sticas equivalentes �s do
produto original (resina virgem) e t�m, portanto, sua origem na pr�pria
ind�stria, a reciclagem � classificada como prim�ria. Quando apresentam
performance e caracter�sticas inferiores, a reciclagem � classificada como
secundária, e se aplica, normalmente, a resíduos pós-consumo.
A reciclagem química, também denominada terciária, consiste em um processo
tecnológico onde se realiza a conversão do resíduo plástico em matérias-primas
petroquímicas básicas (retorno á origem).
A reciclagem quaternária, também conhecida como reciclagem energética
consiste num processo tecnológico de recuperação da energia contida nos resíduos
plásticos, através de incineradores, com queima dos resíduos a altíssimas
temperaturas.
No Brasil, a reciclagem mecânica é o processo atualmente utilizado. O índice
deste tipo de reciclagem, em 2010, de resíduos plásticos pós-consumo foi de
19,4%33. Na Europa, no entanto, são encontrados os três processos de reciclagem
bem desenvolvidos, sendo que, em alguns países, a reciclagem energética é a
preferida.
A tendência mundial é reciclar, ao máximo, os materiais plásticos e incinerar o
restante para recuperar energia na forma de vapor ou eletricidade. Os materiais de
embalagens, por exemplo, de formulação complexa e compostos de diferentes
resinas de difícil separação, tém como única alternativa, até o momento, a
incineração com aproveitamento energético.
O Japão é um dos países que demonstram interesse particular nesta prática, devido
ao alto custo de manutenção dos aterros sanitários e a falta de áreas para este fim,
que acabam por viabilizar o uso de incineradores. Na Alemanha, tem sido
promissora a produção de matérias-primas para refinarias e petroquímicas, a partir
de subprodutos da pirélise. S�o discutidos a seguir, de forma esquem�tica, os
tr�s processos de reciclagem, desde a mat�ria-prima at� os produtos e
subprodutos.
2.5 - Reciclagem Mecânica
Em 2010, no Brasil, havia aproximadamente 738 instalações industriais de
reciclagem de resíduos plásticos, atingindo uma quantidade de aproximadamente
953.000 ton de material reciclado33. Entre os polímeros mais reciclados,
encontram-se o PEBD, PEAD, PVC, PET, PS e PP. A figura 2-3 mostra a evolução da
reciclagem no Brasil.
A reciclagem mecânica pode ser dividida em dois tipos: resíduos industriais e
pós-consumo. As etapas que a constituem são: moagem, lavagem, secagem,
extrusão e granulação.
Figura 2-3 – Evolução da reciclagem mecânica no Brasil,33
2010 (mil
t)
2009 (mil
t)
2008 (mil
t)
2007 (mil
t)
2006 (mil
t)
2005 (mil
t)
2004 (mil
t)
2003 (mil
t)
total
953
929
980
962
865
776
745
703
pós consumo
609
517
534
583
484
471
450
344
industrial
344
412
446
379
381
305
295
359
Na reciclagem mecânica de resíduos industriais, os processos mais empregados
são a moagem e a extrusão, podendo ser utilizado também o processo de
aglutinação.
A vantagem do uso de resíduos industriais reside na composição polimérica
geralmente definida, sem variações, com baixa contaminação por corpos estranhos.
Os processos de lavagem e secagem podem ser eliminados dependendo do estado
do resíduo. Sua desvantagem está na dificuldade de se conseguir o material, pois
os resíduos industriais são muito disputados10.
A reciclagem mecânica de resíduos pós-consumo exige lavagem cuidadosa após
a moagem, a fim de prevenir danos aos equipamentos pela presença de materiais
estranhos ao processo, ou outras resinas. A vantagem de sua utilização em relação
ao resíduo industrial consiste na facilidade de obtenção e em seu baixo custo. As
desvantagens consistem no risco de contaminação e na necessidade de seleção de
materiais. Os maiores problemas, no entanto, residem na eventual contaminação
das águas de lavagem e na falta de fonte de suprimento regular e confiável de
material para o processamento.
A Figura 2-4 ilustra um processo esquemático de reciclagem mecânica de
resíduos
pósconsumo.
A diferença entre os processos para resíduos pós-consumo e resíduos industriais é
que, neste último, as etapas de lavagem e secagem são, muitas vezes, eliminadas.
Figura 2-4 – Fluxograma esquemático da reciclagem de plásticos após a
separação por tipo de resina
2.6 - Reciclagem Energética
A reciclagem energética consiste na compactação dos resíduos e subseqüente
"queima", gerando energia e resíduos sólidos e gasosos. Este processo baseia-se no
alto poder calorífico dos plásticos, utilizando-os como combustíveis sintéticos
(Figura 2-5).
Figura 2-5 - Esquema ilustrativo da reciclagem energética29
Os resíduos gasosos são tratados de forma a se reduzir a toxicidade das emissões;
os sólidos (subprodutos da queima) recebem destinação diferenciada conforme o
país que utiliza o processo. A energia térmica gerada é recuperada sob a forma de
vapor ou eletricidade.
2.7 - Reciclagem Química
A reciclagem química pode resultar tanto em uma substância combustível quanto
em um produto químico, a ser utilizado para a obtenção do polímero que lhe deu
origem. Existem vários processos desenvolvidos para a decomposição química de
polímeros
que
originam
espécies
monoméricas.
Um esquema básico de reciclagem química, mostrado na Figura 2-6, consiste na
hidrogenação, gaseificação e pirólise (decomposição por aquecimento) do resíduo
plástico.
Este resíduo é aquecido e hidrogenado para a obtenção de hidrocarbonetos e, desta
reação, resultam resíduos de destinação opcional a quem recicla, bem como gases
e óleos que são separados e enviados a refinarias para reaproveitamento como
matéria-prima ou utilização como combustíveis.
Figura 2-6 - Fluxograma genérico da reciclagem química 29