DESENVOLVIMENTO DE UM COLETOR DE COPOS PLÁSTICOS DESCARTÁVEIS VISANDO A MINIMIZAÇÃO DE VOLUME

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1 DESENVOLVIMENTO DE UM COLETOR DE COPOS PLÁSTICOS DESCARTÁVEIS VISANDO A MINIMIZAÇÃO DE VOLUME Maria Zanin (1) Professora do Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (DEMa/UFSCar). Bernardo Arantes do Nascimento Teixeira Professor do Departamento de Engenharia Civil da UFSCar. Coordenador do Programa PROSAB/FINEP, Tema 3 - Resíduos Sólidos. Eric R. Rocha Aluno do curso de graduação em Engenharia de Materiais da UFSCar. Antonio Carlos Rosalini Técnico do Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (DEMa/UFSCar). FOTO Endereço (1) : Rodovia Washington Luiz, Km São Carlos - SP - CEP Brasil - Tel.: (016) dmza@power.ufscar.br. RESUMO Com o advento da tecnologia em polímeros, desde 1980, os recipientes plásticos de um modo geral tiveram seu peso diminuído em média 30%, proporcionando um aumento de consumo, produção e descarte de embalagens plásticas que são materiais dificilmente degradáveis e cujos rejeitos ocupam vastos espaços em aterros sanitários e depósitos de lixo urbano. Nos resíduos urbanos são encontrados diferentes tipos de plásticos (PET, HDPE, PP, PS, PVC, etc) e de embalagens que dificultam a reciclagem pois a maioria destes materiais são incompatíveis. Os copos plásticos descartáveis normalmente são confeccionados de PP e PS e representam resíduos volumosos em restaurantes bares e cantinas. Com o objetivo de melhorar a resina a ser reciclada e diminuir o volume ocupado pelos copos, quando de sua retirada dos locais onde é gerado, este trabalho propõe o desenvolvimento de um coletor de copos plásticos descartáveis. O trabalho foi desenvolvido considerando as características da Universidade que possui um restaurante e diversas cantinas. O sistema de funcionamento do coletor, baseia-se no acoplamento dos copos plásticos uns aos outros. No momento em que os copos são jogados dentro dos tubos de PVC, esses automaticamente se encaixam uns aos outros devido ao seu formato, diminuindo assim significativamente o volume que ocupariam em recipientes comuns. Os resultados preliminares realizados no protótipo, mostraram que o coletor de copos plásticos pode ser considerado um agente dinamizador da reciclagem, pois este está ligado diretamente à separação e principalmente à diminuição do volume dos copos plásticos que são descartados. PALAVRAS-CHAVE: Resíduos Sólidos, Coleta Seletiva, Reciclagem de Plásticos. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1695

2 INTRODUÇÃO Conforme a tecnologia avança e coloca à disposição da sociedade novos materiais e melhores condições de vida, há um reflexo imediato no consumo e posteriormente nos resíduos urbanos. Segundo reportagem da revista Projeto Reciclagem, do primeiro bimestre de 1992, intitulada Um panorama sobre o lixo no Brasil, 82,5% do lixo da cidade de São Paulo, em 1927, eram compostos orgânicos e não haviam plásticos [1] Já em 1991, época da reportagem, esse índice havia caído para 61,9%. Em compensação, apareciam 11,5% de resíduos plásticos no lixo paulistano, inexistentes em Na Europa, os plásticos representavam 1% do lixo urbano em 1960, saltando para 6% em 1980, enquanto outros materiais cresceram menos em porcentagem (metais, vidro e papel) ou até diminuíram. Com o advento da tecnologia em polímeros, desde 1980, os recipientes plásticos de um modo geral tiveram seu peso diminuído em média 30%, proporcionando um aumento de consumo, produção e descarte de embalagens plásticas que são materiais dificilmente degradáveis e cujos rejeitos ocupam vastos espaços em aterros sanitários e depósitos de lixo urbano [2]. Todo material plástico é reciclável e pode voltar a prestar serviços à comunidade através de processos de reciclagem que podem ser efetuados em três níveis: o mecânico, o químico e o energético. Porém, observa-se um baixo índice de recuperação dos materiais plásticos. Isto pode ser explicado não pela falta de capacidade de se reutilizar tais materiais, mas pela existência de inúmeras variedades de aparências semelhantes, porém incompatíveis química e fisicamente, dificultando uma reciclagem única. O preço baixo da resina virgem e a baixa qualidade técnica da resina recuperada também atrapalha sua comercialização. Para melhorar as propriedades dos plásticos reciclados e então agregar valor aos materiais sugere-se uma hierarquia para a realização da reciclagem de materiais poliméricos [3]. Primeira alternativa de recuperação seria a mecânica, com o polímero puro, sem misturá-lo com outros tipos ou aditivos para modificação. Este tipo de prática em resíduos urbanos é dificultada tanto pelo nível de contaminação de sujeira e outras classes de materiais, quanto pela diversidade de tipos de polímeros existentes. Na indústria de transformação, esta primeira tentativa de reciclagem se torna mais provável, uma vez que o material do produto rejeitado pode voltar mais facilmente ao processo sem ser contaminado com sujeira ou outros tipos de polímeros. Quando há dificuldade de separação dos tipos de plásticos entre si, como no caso dos materiais pós consumo, é recomendada a realização da reciclagem (mecânica) em seu segundo nível hierárquico, que é o de reprocessamento de dois polímeros juntos, formando uma blenda. Este tipo de atuação é viável quando há presença expressiva de dois tipos de plásticos nos resíduos urbanos. Seguindo a ordem de tentativas de reciclagem de termoplásticos, há a fabricação da madeira plástica, ou plastic lumber, também via reciclagem mecânica. Neste caso, todos os termoplásticos residuais são misturados e processados em extrusoras sem compatibilização, para a fabricação de perfis retangulares, com propriedades comparáveis às de madeira naturais e com aplicações em sua substituição. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1696

3 O reprocessamento desta mistura de plásticos compatibilizada, ou seja, com a adição de um agente compatibilizante, resulta em produtos com qualidade superior, com aplicações mais nobres, como por exemplo, tubos e conexões para instalações hidráulicas. Esgotadas as chances de realização da reciclagem mecânica, por um destes meios citados, conforme a hierarquia proposta por Beatty, é recomendada a depolimerização dos plásticos pós-consumo, para obtenção de monômeros ou substâncias de baixo peso molecular e posterior utilização como combustíveis. O último meio de reciclagem recomendado é a queima, mesmo que com aproveitamento da energia gerada. Este procedimento de reciclagem de materiais plásticos é amplamente utilizado no Japão e Europa, em países que têm problemas de espaço para disposição de lixo em aterros sanitários, mas enfrentam graves problemas em relação ao tratamento dos resíduos gasosos e partículas emitidas, que são altamente poluentes, além dos resíduos gerados. Percebe-se que há uma sequência recomendável de reciclagem dos materiais pós-consumo. Primeiramente recicla-se o material puro, depois misturado com outro tipo, depois com mais tipos, compatibiza-se este mistura, depolimeriza-se estes materiais, e, em último caso, queimaos, aproveitando a energia produzida. Para facilitar a realização do reaproveitamento dos materiais após sua vida ;útil no primeiro nível hierárquico, é importante preocupar com o projeto do produto e com a facilidade de reciclá-lo, após ser descartado. Estudos realizados na região de São Carlos constataram que o total de plástico presente no resíduo urbano é de 12,1% em massa [4]. Deste total o HDPE representa 46,7%, o PET 34,5%, PP 9,2%, PVC 5,5%, PS 3,0%, LDPE 0,5%, PC 0,1%, ABS 0,3% e a Borracha 0,2%. No caso, a totalidade destes plásticos representam embalagens. Os copos descartáveis em sua grande maioria são confeccionados de PP e PS. Com o objetivo de melhorar a resina a ser reciclada, separando apenas um tipo de material e ainda diminuir o volume ocupado pelos copos, quando de sua retirada dos locais onde é gerado, este trabalho propõe o desenvolvimento de um coletor de copos plásticos descartáveis. O trabalho foi desenvolvido considerando as características da Universidade que possui um restaurante e diversas cantinas. Serão apresentadas as variáveis consideradas no projeto, sua característica, e a avaliação da implantação junto a comunidade universitária. METODOLOGIA O trabalho foi desenvolvido em quatro etapas: - 1 a. Etapa: Análise das condições iniciais. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1697

4 Nesta primeira etapa identificou-se locais com possibilidade de utilizar o coletor e também os tipos de copos plásticos descartáveis (tamanho e tipo de material) presentes nos diferentes locais, como o restaurante, departamentos e cantinas existentes na universidade. - 2 a Etapa: Estudo da quantidade de copo residual presente na Universidade. Cada local foi inspecionado através de visitas e levantamento do número de copos descartados, sendo que no restaurante universitário foi realizado um estudo a partir de uma pesquisa junto a funcionários do restaurante e observação local. - 3 a Etapa: Projeto de coletor e construção Antecedente à elaboração do coletor, foram identificados os problemas e as variáveis para que se alcançassem bons resultados durante a fase de sua construção e posterior aplicação prática. Tais variáveis, foram também estudadas para se obter uma maior praticidade e comodidade ao usuário do coletor e ao trabalhador que é responsável pela manutenção do coletor e retirada do material separado e principalmente para atingir os objetivos propostos de sua finalidade, ou seja, valorizar a reciclagem e diminuir o volume de resíduo. Variáveis consideradas para o projeto do coletor de copos: - Tamanho do coletor. - Praticidade para a retirada dos copos. - Viabilidade da construção, isto é, simples produção. - Peso do coletor. - Formato que facilite colocar os copos pós consumo. - Custo acessível para a sua construção. - Caráter visual que estimule as pessoas a utilizar o coletor. - A construção de partes separadas dos componentes do coletor, usando um modo simples de fixar as partes numa nas outras. - Solucionar o problema de eventuais resíduos líquidos que possam estar contidos nos copos dentro do coletor. - 4 a Etapa: Implantação e avaliação do coletor de copos plásticos junto a comunidade RESULTADOS Análise das Condições Iniciais. Na Universidade Federal de São Carlos, verificou-se que o lugar a princípio escolhido para a implantação do coletor, foi o restaurante universitário. Em suas instalações identificou-se a existência de copos que possuem volumes de 180 e 200 ml e ainda que todos são fabricados de Poliestireno (PS). 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1698

5 A quantidade de copos plásticos de PS utilizados por dia atinge cerca de 2500 unidades, sendo descartados em média 1700 copos no almoço e 800 copos durante o jantar. Verificou-se também que o volume que esses copos ocupam é da ordem de 11 sacos de lixo de 200 L, ou seja, ocupam um volume total de 2200 L de copos residuais por dia. As características físicas do coletor de copos plásticos foram adaptadas para ele ser capaz de armazenar 1000 copos. Desta forma, a instalação de dois coletores otimizaria o trabalho dos funcionários do restaurante, pois iria suportar o volume de copos de uma refeição, eliminando assim, o problema das trocas de lixo decorrentes do elevado volume ocupado pelos copos. Característica do Coletor O coletor apresenta as dimensões de 90 cm de altura e 24,8 cm de diâmetro, sendo composto por 9 tubos de PVC de 8,2 cm de diâmetro e 83 cm de altura. Os tubos ficam envolvidos por saco plástico de 100 L, que é utilizado para remoção dos copos. O coletor tem uma base onde se adaptou pés para distanciar o saco plástico do chão. O sistema de funcionamento do coletor, baseia-se no acoplamento dos copos plásticos uns aos outros. No momento em que os copos são jogados dentro dos tubos de PVC, esses automaticamente se encaixam uns aos outros devido ao seu formato, diminuindo assim significativamente o volume que ocupariam em lixos comuns. Instalação Preliminar Inicialmente o coletor foi implantado provisoriamente, durante uma semana, em uma cantina da universidade onde se serve apenas chá, água e café. Verificou-se que o coletor correspondeu às expectativas, ou seja, diminuiu o volume e o trabalho dos funcionários daquela seção. Foi possível também observar a necessidade de adaptar uma alça para facilitar a retirada do saco plástico com os copos e ainda os pés, conforme explicado no item anterior. Para a instalação definitiva, estas modificações foram realizadas. A figura 1 ilustra o coletor após as modificações. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1699

6 Figura 1 - Vista panorâmica do coletor. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1700

7 Instalação Definitiva O coletor foi instalado no restaurante universitário. Antes da implantação, os funcionários foram informados sobre o uso do coletor. A divulgação junto aos usuários foi feita com dois cartazes somente. A aceitação foi muito boa pelos funcionários e alunos sendo que os administradores do restaurante parabenizaram a iniciativa. Ainda, sugeriram uma campanha mais efetiva junto a comunidade usuária do restaurante para incentivar a participação e eliminar algumas dúvidas quanto ao destino dos copos. Inicialmente alguns usuários comentaram que os copos seriam reutilizados em outras refeições. Um primeiro estágio antes de iniciar a reciclagem é a reutilização do material. Desta forma, diminui-se o resíduo urbano e mantém-se a qualidade do material. A Universidade Federal de São Carlos possui um Centro de Ciências Agrárias que desenvolve mudas de plantas, principalmente de cana. Milhares de copos plásticos são comprados mensalmente para que sejam plantadas as mudas. Neste momento, com a implantação do coletor, os copos descartados estão sendo inicialmente reutilizados neste centro, contribuindo assim para reduzir os resíduos e o material ainda prestar mais uma vez serviço à comunidade antes de partir para a primeira etapa da reciclagem. Para a continuidade do trabalho está previsto uma campanha mais intensa junto aos usuários do restaurante e a implantação de outros coletores. CONCLUSÃO Os resultados da implantação do protótipo, mostraram que o coletor de copos plásticos pode ser considerado um agente dinamizador da reciclagem, pois este está ligado diretamente à separação e principalmente à diminuição do volume dos copos plásticos que vão para o lixo. Através do coletor se obteve um único resíduo, que de certa forma consiste em um modelo de coleta seletiva, a qual desempenha um importante papel na conscientização da população para a reciclagem do plástico. Finalmente, com a reutilização dos copos para plantação de mudas de cana reduziu-se o volume do lixo, economizou-se dinheiro além de diminuir o tempo de trabalho dos funcionários na retirada do lixo. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1701

8 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à FINEP/PROSAB - projeto no. 1988/96 pelo financiamento do trabalho e a Maxwell Bezerra pela colaboração gráfica. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. SANTOS, Y.S. Um panorama sobre o lixo do Brasil. Projeto Reciclagem, Ano 3, n.6, p. 6-10, Jan/Fev ERHRIG, R. J. Plastics recycling: products and process. Hanser Publisher, New York, N.Y BEATTY, C. L. Post Consumer Plastics Recycling, Apostila de curso, IMA/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, MANCINI, S. D. Caracterização Física dos Materiais Processados na Usina de reciclagem e Compostagem de Araraquara-SP com Ênfase em Materiais Plásticos e Estudo da Influência de Múltiplas Reciclagens em Propriedades do Poli(tereftalato de etileno) PET - Pós-consumo. São Carlos, SP, Dissertação de mestrado - PPG- CEM, Universidade Federal de São Carlos. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1702

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