Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPE/MBE

1. Elen Vasques Pacheco Universidade Federal do Rio de JaneiroCOPPE/MBE Gestão de resíduos e reciclagem (aula 3) Élen Beatriz Pacheco, DSc IMA/UFRJ

2. Elen Vasques Pacheco Sumário • Reciclagem de metal • Reciclagem de vidro • Compostagem • Polímeros – algumas definições • Reciclagem de papel • Formas de reciclagem de plástico • Reciclagem química de plástico e borracha

3. Elen Vasques Pacheco Preço do material reciclável (p=prensado, l=limpo;, www.cempre.org.br, 2006)

4. Elen Vasques Pacheco Metal • Classificação: • Ferrosos - ferro e aço • não-ferrosos - alumínio, cobre, chumbo, níquel, zinco e ligas • Tipos de lata: • Folha-de-flandres • Aço revestido com estanho - Ex.: latas de conservas alimentícias; • Aço revestido com cromo (Cromadas). Ex.: latas de óleo; • Aço não-revestido Ex.: latas de tinta; • Alumínio: Ex.: latas de cerveja.

5. Elen Vasques Pacheco OBTENÇÃO DE METAL • Processo primário: • metal é obtido através da redução do minério ao estado metálico. • Utiliza-se altas temperaturas e elevado consumo de energia; • Processo secundário: • metal é obtido da fusão do metal já usado (sucata). • Consumo de energia é menor que a do primário. • Metais secundários podem ser tão bons quanto os primários para a maioria das aplicações. • Condutividade elétrica e resistência à corrosão são afetadas por diminutos teores de impurezas metálicas ou inclusões não-metálicas. • O custo de energia é o fator decisivo das industrias

6. Elen Vasques Pacheco Comparação do consumo de energia para a obtenção de metais primários e secundários

7. Elen Vasques Pacheco Latas de alumínio • Para cada tonelada de alumínio reciclado, aproximadamente 4 toneladas de minério bauxita deixam de ser consumidos. • As latas de alumínio surgiram no mercado Norte Americano em 1963. • Com os avanços tecnológicos com 1 kg de alumínio reciclado produzia-se • Década de 70-80 - 49 latas de 350 ml • Década 90 – 64 latas • Hoje – 73 latas

8. Elen Vasques Pacheco Etapas no processo de reciclagem das latas de alumínio: 1. Coletadas 2. Amassadas • recolhidas e armazenadas por rede de sucateiros • outra parte: supermercados, escolas, empresas e entidades filantrópicas. 3. Enfardadas 4. Encaminhadas à Indústria de fundição • nos fornos as latinhas são derretidas e transformadas em lingotes 5. Repasse a indústria de autopeças ou 5. Venda dos blocos aos fabricantes de lâminas.

9. Elen Vasques Pacheco Reciclagem de alumínio • O processo mais utilizado para a fusão de sucatas de alumínio envolve o uso de fornos rotativos que operam a temperaturas entre 700 a 800oC. • Para se obter um rendimento metálico elevado, são usados fluxos salinos. Seu objetivo é criar uma barreira protetora contra a oxidação superficial do alumínio • Geralmente são usados cloreto de potássio (KCl) (40%) e cloreto de sódio (NaCl) (60%) em quantidades que variam de 10 a 40% da carga de sucata

10. Elen Vasques Pacheco Reciclagem de alumínio • Uma mesma carga de sal é usada para processar 2 a 3 corridas, e posteriormente é descartada • O subproduto salt cake é formado principalmente por óxido de alumínio e sal que é facilmente lixiviado pela água Disposto em aterros industriais

11. Elen Vasques Pacheco Reciclagem de alumínio • Novas tecnologias visando o não uso de sais incluem o aquecimento dos fornos recuperadores por: • Plasma em atmosfera inerte Trabalho desenvolvido pelo IPT/ABAL/USP • Fábrica a plasma – reciclagem de embalagens longa vida Investimento: R$ 12 milhões

12. Elen Vasques Pacheco Reciclagem de aço • Aciaria elétrica – empresas que fundem as sucatas de aço • 20% do aço utilizado é produzido em aciarias elétricas (fusão através de eletricidade) • O material pode ser reciclado infinitas vezes sem prejudicar a qualidade

13. Elen Vasques Pacheco Reciclagem de aço • No convertedor • Entrada • Gusa líquido: 100 t (1.250oC) • Sucata: 25 t • Saída • Aço líquido: 115 t • Escória: 10 t • Obs. Os eletrodos através de descarga elétrica fazem a fusão

14. Elen Vasques Pacheco Vidro • Material obtido pela fusão de compostos inorgânicos (areia de jazida, barrilha, calcário e feldspato) a alta temperatura; • Seu principal componente é a sílica (SiO2) que apresenta alta temperatura de fusão; • A indústria vidreira abastece o mercado com linhas de recipientes ligados a alimentos. • para embalagens de alimentos: potes, garrafas, garrafões, copos • para utensílios domésticos: recipientes brancos ou coloridos; utensílios para mesa; coloridos, brilhantes ou foscos; pyrex.

15. Elen Vasques Pacheco Vidro reciclado • A reciclagem se dá sem perda de volume nem das propriedades. • O recipiente reciclado apresenta as mesmas propriedades do material produzido a partir de matéria-prima virgem: • Impermeável. • Puro. • inerte (não deixa sabor nem gosto no conteúdo). • não sofre restrições de uso. • pode ser acondicionado alimento, bebida e medicamento.

16. Elen Vasques Pacheco Podem ser reciclados • Garrafas de refrigerantes e cerveja não-retornáveis. • Garrafas de sucos e águas. • Frascos de molhos e condimentos. • Garrafas de vinho e bebidas alcoólicas. • Potes de produtos alimentícios. • Frascos de remédios e perfumes. • Produtos de limpeza.

17. Elen Vasques Pacheco Apresentam problemas técnicos para reciclagem • Espelhos (contém prata); • Vidros de janela (vidro plano) e box de banheiro; • Vidros de automóveis; • Produtos de cerâmica e louças; • Potes de barro; • Cristal (contém chumbo); • Lâmpadas; • Formas e travessas de vidro temperado; • Utensílios de mesa de vidro temperado; • Tubos de televisão (contém lítio); • Ampolas de remédios.

18. Elen Vasques Pacheco Ex. Processo de reciclagem • Utiliza-se cerca de ¼ de matéria-prima reciclada na forma de cacos: • 1. Cacos são reduzidos. • 2. Lavados e totalmente livres de impurezas. • 3. Adicionados à mistura de matérias-primas. - Os fornos operam de 800 oC (quando presente cacos) a 1800 oC • 4. Transformados em garrafas, potes e frascos novos.

19. Elen Vasques Pacheco Reciclagem de vidro • A reciclagem se dá sem perda de volume nem das propriedades • 1 Kg de vidro pode ser transformado infinitas vezes em 1 kg de vidro • O emprego de um terço de cacos na mistura resulta em 20% de economia de energia • O caco necessita de menos calor do que os minerais in naturapara fundir;

20. Elen Vasques Pacheco Compostagem • Processo de estabilização biológica da matéria orgânica pela ação controlada de microorganismos transformando-a em composto e húmus. • Técnica consagrada de tratamento de lixo urbano. • A produção e utilização do composto permite reconstituir e manter o ciclo da matéria orgânica indispensável ecológico do solo.

21. Elen Vasques Pacheco Compostagem • Material compostado: restos de alimentos, estercos, aparas de grama, folhas, galhos. • Procedimento: • A fração orgânica de lixo é disposta em um pátio em pilhas. • São feitos revolvimentos periódicos para aeração necessária para o bom desenvolvimento do processo de decomposição biológica • O processo dura de 4 a 6 meses

22. Elen Vasques Pacheco Vantagens da compostagem • Redução de cerca de 50% do lixo destinado ao aterro • Aproveitamento agrícola da matéria orgânica • Reciclagem de nutrientes para o solo • Eliminação de patogênicos

23. Elen Vasques Pacheco Vantagens da compostagem • Os compostos orgânicos (pobres em macronutrientes - N, P e K): fornecem às plantas diversos micronutrientes. • O seu efeito mais notável é na bio-estruturação do solo: • reduz a erosão • > a aeração • > a retenção de água • > a penetração das raízes • > a vida dos microorganismos do solo

24. Elen Vasques Pacheco Exigências para um bom processo de compostagem • A pilha deve possuir resíduos orgânicos, umidade e oxigênio em proporções adequadas • Principais fatores que afetam a velocidade de degradação da matéria orgânica: • Umidade ( 50%) • Oxigênio • A relação C/N presente no material a ser degradado deve estar em torno de 25 a 30 partes de carbono para uma parte de nitrogênio • Temperatura (40 a 50oC).

25. Elen Vasques Pacheco Relação C/N

26. Elen Vasques Pacheco Processo de compostagem • A temperatura no interior da pilha é 40 a 60oC quando a atividade dos microorganismos decompositores é máxima (fase termófila; quando ocorre eliminação de micróbios patogênicos). • O composto está pronto para uso quando a temperatura no interior da pilha retorna a valores próximos ao da temperatura ambiente. • Os microorganismos necessitam de uma mistura de matéria rica em carbono, ou seja, rica em energia (palhas e folhas) e um pouco de material rico em nitrogênio (estercos).

27. Elen Vasques Pacheco Compostagem • Formas de obtenção do composto: • uso de composteira (pequenos quintais) • compostagem em pilhas (geração de grandes volumes) • minhocário

28. Elen Vasques Pacheco Processo de reciclagem -Composteira • Composteiras abertas • menor custo • são caixas abertas • Fechadas • mais caras • feitas de plástico, metal ou madeira • devem permitir circulação de ar

29. Elen Vasques Pacheco Processo de reciclagem -Em Pilhas • Compostagem em pilhas é o processo encontrado nas Usinas de Triagem e Compostagem, que consistem de esteira de catação manual, peneira e/ou moinho e pátio de cura lenta. • O revolvimento é feito semanalmente (mínimo) e a cura do composto se processa após cerca de 6 meses (processo natural). • Processo acelerado - A aeração pode ser forçada por tubulações perfuradas, sobre as quais se colocam as pilhas de lixo. A aeração forçada pode ser usada em reatores, dentro dos quais são colocados os resíduos

30. Elen Vasques Pacheco Processo de reciclagem -Minhocário • Forma de produzir excelente fertilizante orgânico com auxílio de minhocas (vermelha da Califórnia - Eisenia foetida) através do processo chamado vermicompostagem.

31. Elen Vasques Pacheco Cuidados na compostagem • Não deve ser adicionado ao material a ser compostado: • Madeira tratada com pesticidas contra cupim ou envernizadas • Vidro • Metal • Óleo • Tinta • Couro • Plástico • Papel

32. Elen Vasques Pacheco Resíduos domiciliares potencialmente perigosos

33. Elen Vasques Pacheco Obtenção do papel • Papel - composto basicamente por fibras celulósicas (madeira: Eucalipto e Pinus); • As empresas produtoras de celulose possuem seus próprios reflorestamentos. • O processo da extração da celulose consiste na separação da lignina da madeira. A seguir é feita a pasta celulósica, que pode ser de: • Fibra curta dependem do tipo de madeira usada • Fibra longa

34. Obtenção do papel Elen Vasques Pacheco

35. Elen Vasques Pacheco Constituição das árvores

36. Elen Vasques Pacheco Papel

37. Elen Vasques Pacheco Classificação do papel de acordo com sua utilização (segundo Associação Brasileira de Celulose e Papel – Bracelpa) • Imprensa • Imprimir • Escrever kraft • Embalagem ondulado • Cartões e cartolinas outros • Fins sanitários • Fins especiais

38. Elen Vasques Pacheco Reciclagem de papel • Todos são recicláveis com exceção das categorias • Fins sanitários representam 12% do consumo brasileiro • Fins especiais de papel (1998) • Papelão ondulado – material comum para a reciclagem • Composição: • Parte externa - fibras melhores; • Parte interior - fibras de qualidade inferior; • Miolo - fibras de pior qualidade (corrugadeira)

39. Elen Vasques Pacheco Mercado fornecedor de aparas Fonte geradora de resíduo Catador Sucateiro/ aparista Fábrica de papel

40. Elen Vasques Pacheco Papéis que não podem ser reciclados • Vegetal ou glassine – são papéis cujas fibras são fundidas uma às outras. Portanto, não são desfibriladas facilmente • Carbono – são feitos de papéis altamente refinados e impermeabilizantes, contendo revestimento de graxo-carbono, material resistente a dispersão, tornando-se uma fonte de manchas • Celofane – papel de celulose regenerada • Betuminado, parafinado ou com gordura – deve-se eliminar papéis gordurosos ou parafinados, pois não misturam na massa • Papéis sanitários, guardanapos – aqueles contaminados com material orgânico • Fotografias • Fitas e etiquetas adesivas

41. Elen Vasques Pacheco Impurezas Materiais que devem ser removidos para a utilização das aparas • Terra • Clipes • Adesivos • Plásticos • Pedras • Arame • Cordas

42. Elen Vasques Pacheco Etapas para reciclagem de papel Aparas Desagregação - Hidrapulper Limpeza e depuração da massa obtida Pasta celulósica de fibras secundárias Destintamento e alvejamento (opcional) Refinação da massa Adição ou não de fibras virgens Formação e secagem da folha de papel

43. Elen Vasques Pacheco Destino das aparas no Brasil • Fibras recicladas - utilizadas nos segmentos de embalagem e sanitários,cujo custo de recuperação é mais baixo (exigesomente as operações de desagregação e limpeza) • Recicla-se até 3 vezes a apara até a perda da fibra

44. Elen Vasques Pacheco Destino das aparas no Brasil:

45. Taxa de recuperação de papéis por tipo de geração (1998)Fonte: Associação Brasileira de Celulose e Papel, Bracelpa * não inclui papéis para fins sanitários e papéis especiais Elen Vasques Pacheco

46. Elen Vasques Pacheco HDPE e LDPE • HDPE - poli(etileno de alta densidade) (High Density polyethylene) • LDPE - poli(etileno de baixa densidade) (Low Density polyehtylene) (CH2 - CH2)n

47. Elen Vasques Pacheco PP • Polipropileno (polypropylene) (CH2 - CH)n CH3

48. Elen Vasques Pacheco PET - Poli(tereftalato de etileno)(poly(ethylene terephthalate))

49. Elen Vasques Pacheco PVC • Poli(cloreto de vinila) poly(vinyl chloride) (CH2 - CH)n Cl

50. Elen Vasques Pacheco PS (CH2 - CH)n