1 Jose Rodrigo dos Santos Silva joserodrigo4@yahoo.com.br MBA em Gestão da Qualidade e Engenharia de Produção Instituto de Pós-Graduação - IPOG Goiânia, GO, 04 de fevereiro de 2014 Resumo A cada ano que passa aumenta a quantidade gerada de plásticos pós-consumo, que em sua maioria é destinada a lugares inapropriados como lixões, por exemplo, resultando em poluição ambiental. No Brasil uma pequena parcela desses resíduos é destinada a reciclagem. Mesmo assim, é necessário que as empresas recicladoras tenham uma postura sustentável através de uma produção mais limpa, ou seja, deve haver mudanças desde a coleta seletiva de resíduos plásticos ao seu reprocessamento, que envolve as etapas de separação, moagem, lavagem, homogeneização, aglutinação e extrusão, com o objetivo de reduzir o consumo de água e energia e minimizar e reaproveitar os resíduos gerados. Portanto, a presente pesquisa teve como objetivo abordar os aspectos e impactos ambientais da reciclagem mecânica de resíduos plásticos, bem como apresentar algumas medidas sustentáveis que podem contribuir para uma produção menos impactante ao meio ambiente. Constatou-se por meio de uma revisão de literatura, que alguns estudos sugerem mudanças e adaptações nos processos de reciclagem de plásticos, mostrando que é possível em qualquer ramo industrial, mesmo naqueles que lidam diretamente com matéria-prima suja e contaminada, a adoção de medidas de gestão, que garantam um processo de produção mais limpo e sustentável. Palavras-chave: Resíduos plásticos. Reciclagem mecânica. Produção Mais Limpa. Produção sustentável. 1. Introdução Os plásticos, presentes em praticamente todos os setores da sociedade, incluindo roupas, artigos esportivos, edificações, automóveis, aviões, aplicações médicas, entre muitos outros, são produzidos a partir de polímeros derivados do petróleo. São as matérias-primas mais exploradas no mundo, além disso, os plásticos são baratos, duráveis e versáteis, o que facilita o desenvolvimento de produtos e beneficia a sociedade em diversas maneiras. A diversidade e a versatilidade dos polímeros plásticos facilita a produção de uma enorme variedade de produtos que proporcionam avanços tecnológicos, economia de energia e diversos outros benefícios para a sociedade. Porém, quando descartados de forma inadequada podem se tornar prejudiciais. O grande volume dos materiais plásticos, a enorme quantidade de descarte pós-consumo e os impactos ambientais causados pela disposição incorreta dos resíduos plásticos, que não são biodegradáveis, são apenas alguns dos problemas a serem citados. Além disso, os plásticos podem causar danos à saúde dos seres humanos e dos animais, principalmente por causa dos aditivos e químicos utilizados na sua fabricação. Instrumentos regulatórios destinados a mitigar os efeitos dos plásticos na saúde humana e ambiental precisam seguir seu ciclo de vida, desde a produção, o uso, descarte e inclusive a reciclagem, ou seja, deve haver uma produção sustentável (OLIVEIRA, 2012). Segundo Ministério do Meio Ambiente, nos termos do Processo de Marrakesh, produção sustentável pode ser entendida como sendo a incorporação, ao longo de todo o ciclo de vida de bens e serviços, das melhores alternativas possíveis para minimizar impactos ambientais e
2 sociais (MMA, 2014). O ciclo de vida do plástico se inicia com extração do petróleo e termina com a sua reciclagem. Portanto as empresas recicladoras de plásticos seriam parte desse ciclo, porém por se tratarem de empresas como qualquer outra, devem também ter uma postura sustentável, formando um novo ciclo, o qual começa com a coleta seletiva de resíduos plásticos, reciclagem, uso, descarte e terminando novamente com a reciclagem. A reciclagem de plásticos, ou qualquer outro tipo de reciclável, é vista hoje como forma de preservação dos recursos naturais e do meio ambiente, evitando o acúmulo de materiais não biodegradáveis e nocivos em áreas impróprias. Ademais, contribui para a geração de renda e para o prolongamento da vida útil dos aterros sanitários. Poucos sabem, entretanto, que em algumas empresas recicladoras de plásticos sobram ainda resíduos prejudiciais, pois, na maioria das vezes, as recicladoras recebem matérias-primas (resíduos plásticos) sujas e contaminadas, o que resulta no consumo elevado de água para lavagem desses materiais, gerando rejeitos e efluentes líquidos contaminados (GONDIM, 2007). Há também o consumo elevado de energia elétrica e emissão de ruídos. Todos esses aspectos devem ser controlados, para que haja uma eficiência satisfatória no processo de reciclagem e menos impactos ambientais. Em qualquer indústria é importante que os processos produtivos visem à redução do desperdício. O correto manuseio, manutenção e adequação do maquinário e o gerenciamento de rejeitos e efluentes são de suma importância, para que a reciclagem que se apresenta como uma ferramenta para a sustentabilidade ambiental, não haja de forma insustentável, ou seja, não se deve resolver um problema e gerar outro. Diante disso, a adoção de processos sustentáveis na reciclagem de plásticos se apresenta como solução para minimizar prejuízos sociais, econômicos e ambientais. A adoção de processos sustentáveis é vista pelas empresas em geral como uma estratégia, cujo objetivo é economizar e maximizar a eficiência do uso de energia, matérias-primas e água, além de minimizar e reaproveitar resíduos gerados. Essas práticas podem ser adotadas em serviços, processos e produtos, as quais buscam uma redução de riscos ao homem e à natureza, aumentando as vantagens econômicas e competitivas no mercado (UNIDO, 2014). Diante deste contexto, esta pesquisa tem como objetivo abordar os aspectos e impactos ambientais da reciclagem mecânica de resíduos plásticos, bem como apresentar algumas medidas sustentáveis que podem contribuir para uma produção menos impactante ao meio ambiente. 2. Cadeia produtiva de plásticos A cadeia produtiva dos plásticos inicia-se com o uso da nafta, obtida pelo processo de refino do petróleo ou do gás natural, utilizada como matéria-prima para a obtenção de cadeias básicas de hidrocarbonetos como benzeno, eteno, propeno e isopropeno, tolueno, orto/paraxileno, xileno misto, buteno, butadieno e outros. A primeira geração petroquímica é a responsável então pela obtenção destes petroquímicos básicos, e tal conversão é realizada nas centrais de matérias-primas dos polos petroquímicos. A produção de resinas a partir dos produtos petroquímicos básicos constitui a segunda geração petroquímica. As resinas produzidas são então processadas para a geração de variados produtos nas indústrias de transformação plástica, ou seja, nas empresas da terceira geração petroquímica, que junto com a primeira geração representam fabricantes de produtos padronizados e com especificações bem definidas, chamados de commodities. As indústrias da terceira geração são intensivas em mão-de-obra, e são as que produzem uma quantidade de produtos maior e mais diversificada.
3 Assim, seus processos de produção são mais flexíveis, mas a escala de produção é menor do que nas duas gerações anteriores (SIQUIM/EQ/UFRJ, 2003). Após a produção das resinas, estas devem receber aditivos e plastificantes, tais como pigmentos, corantes, retardantes de chama, antioxidantes, etc., para cumprirem as funções
4 para as quais foram fabricadas, resistirem aos processos de transformação e tornarem-se produtos duradouros (OLIVEIRA, 2012). Os plásticos podem ser classificados em dois grandes grupos distintos pelo comportamento térmico durante o processamento: os termoplásticos e os termofixos. Os termoplásticos são moldáveis, pois amolecem quando aquecidos. Esse processo pode ser repetido inúmeras vezes e a degradação do polímero será mínima. Já os termofixos, não são facilmente moldáveis por aquecimento. Durante o processamento, esses polímeros são moldáveis, mas tornam-se rígidos ao final do processo e resistentes ao aumento de temperatura. Assim, os plásticos termofixos são, normalmente, mais rígidos que os termoplásticos, estes últimos são os passíveis de reciclagem mecânica (PARENTE, 2006). 3. Panorama da reciclagem de plásticos no Brasil Segundo a Associação Brasileira da Indústria do Plástico (Abiplast), a produção de transformados plásticos no ano de 2012 atingiu a marca de 6,7 milhões de toneladas. Deste total, 238 mil toneladas foram exportadas e o restante, juntamente com a parcela importada (708 mil toneladas), resultou em um consumo aparente de 7,1 milhões de toneladas, que atendeu a demanda de setores da indústria e do comércio (ABIPLAST, 2012). Diante disso e devido ao crescimento populacional, a cada ano que passa a produção de transformados plásticos no país só tende a crescer e o aumento do consumo desses artefatos tem como consequência a geração de quantidades significativas de resíduos plásticos. No ano de 2011 foram destinadas a reciclagem cerca de 5 milhões de toneladas de resíduos plásticos, 68% eram de origem pós-consumo e o restante de origem pós-industrial. Cerca de 1 milhão de toneladas foram recicladas, 124 mil toneladas a mais do que no ano interior, ou seja, um aumento de 13% na reciclagem desse tipo de material no país (PLASTIVIDA, 2012). A Figura 1 mostra os dados quantitativos da produção, consumo aparente e reciclagem de transformados plásticos entre os anos de 2000 e 2011. Neste período o consumo aparente teve crescimento médio de 6% ao ano, enquanto que a reciclagem teve crescimento médio anual, a partir do ano de 2003, de 7%. Infelizmente não foi possível obter dados da reciclagem dos anos de 2001 e 2002. Figura 1 Produção, consumo aparente e reciclagem de transformados plásticos no Brasil no período de 2000 a
5 2011. Fonte: Elaborado a partir de dados da Abiplast (2012) e Plastivida (2012)
6 Somente 16% dos transformados plásticos consumidos em 2011 foram reciclados, 2% a mais em relação ao ano anterior. Porém, o percentual de plásticos reciclados geralmente não é calculado em relação ao consumo, é calculado através do chamado IRmP (Índice de Reciclagem mecânica de Plásticos), que é a quantidade de resíduos plásticos reciclados dividida pela quantidade de resíduos plásticos gerados e destinados à reciclagem (IRmP = reciclado/gerado). Em 2010, o IRmP no Brasil foi de 19%, em 2011 subiu para 22%, ou seja, como dito anteriormente, das quase 5 milhões de toneladas de resíduos plásticos geradas em 2011, 1 milhão de toneladas foram recicladas. Quantidade demandada por diversos setores consumidores (PLASTIVIDA, 2012). O setor que mais demandou plásticos reciclados em 2011 foi o de utilidades domésticas (16,5%) e o setor de menor demanda foi o de material escolar/escritório (0,3%). Os setores que produzem bens de consumo, juntos consumiram cerca 48% dos plásticos reciclados (Figura 2). Figura 2 Distribuição de setores consumidores de plásticos reciclados no Brasil Fonte: Adaptado de Plastivida (2012) Apesar da reciclagem de resíduos plásticos ainda ser uma prática incipiente no Brasil, os dados apresentados revela que as empresas estão reconhecendo a importância da produção sustentável no país, através da substituição de parte de suas matérias-primas virgens por recicladas. O plástico está muito presente no cotidiano das pessoas, e seu consumo cresce a cada ano e como mostra a Figura 2, quase 50% dos plásticos reciclados são destinados à fabricação bens de consumo, percentual próximo ao destino de resinas plásticas virgens à produção, também, de bens de consumo. O consumo de transformados plásticos resulta na geração de uma quantidade considerável de descartados pós-consumo por ano. Em 2011, o consumo de transformados plásticos era de 35 kg/habitante/ano e estima-se que em 2015 aumentará para 46 kg/habitante/ano (ABIPLAST, 2011). Isso torna importantes os trabalhos de coleta seletiva e reciclagem de plásticos, para evitar problemas ambientais com o descarte inadequado de milhões de toneladas desses materiais, pois uma parcela significativa é destinada a aterros sanitários e lixões.
7 4. Geração de resíduos plásticos no Brasil Segundo Ribeiro (2010), o percentual de material reciclável presente nos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) no Brasil é de 40,9%, sendo que 20,3% correspondem a plásticos pósconsumo (Figura 3). Portanto estima-se que das 63 milhões de toneladas RSU geradas em 2012, cerca de 13 milhões de toneladas correspondiam a plásticos pós-consumo. Figura 3 Composição gravimétrica dos RSU no Brasil Fonte: Elaborado a partir de dados de Ribeiro (2010) Ainda no ano de 2012, 57 milhões de toneladas de RSU foram coletadas. Desse total coletado, 58% foram destinados de forma adequada para aterros sanitários e à reciclagem, e 42% de forma inadequada, ou seja, para aterros controlados e lixões, que são lugares ambientalmente inadequados para disposição de RSU. Com isso, calcula-se que por volta de 7 milhões de toneladas de plásticos pós-consumo receberam destino final inadequado no de 2012 (ABRELPE, 2013). A Tabela 1 apresenta os dados estimados sobre a geração e o destino dos resíduos plásticos presentes nos RSU no Brasil no ano de 2011, ano em que aproximadamente 5 milhões de toneladas de resíduos plásticos receberam destino inadequado. Plásticos (Resíduos Sólidos Urbanos) Quantidade (Toneladas) Gerados 12.573.083 Coletados 11.273.491 Destinados a aterros controlados e lixões 4.728.102 Destinados à reciclagem 3.374.931 Destinados a aterros sanitários 3.170.458 Reciclados 732.360 Tabela 1 - Dados estimados da geração e destino de resíduos plásticos dos RSU em 2011 no Brasil Fonte: Elaborado a partir de dados da Abrelpe e Plastivida (2012) As pesquisas realizadas por Ribeiro (2010) e Abrelpe (2013) referem-se somente aos resíduos sólidos coletados pelos serviços de limpeza urbana, não incluindo os resíduos sólidos gerados por setores da indústria, pois os grandes geradores de resíduos são responsáveis pelo destino de seus descartados, não sendo assim coletados por serviços municipais. Mas segundo a Plastivida (2012), 1,6 milhões de toneladas de resíduos plásticos gerados em 2011 eram de origem industrial e somente 345 mil toneladas foram recicladas, enquanto que por volta de 732 mil toneladas de plásticos pós-consumo foram recicladas.
8 Os dados mostram que se recicla pouco dos resíduos plásticos gerados anualmente. Por trás disso existem vários fatores que contribuem para o número reduzido da reciclagem. Além da
9 baixa contribuição da população na separação dos resíduos, os principais entraves apontados pelos recicladores são: O aumento do preço do material reciclado; Queda na competitividade em relação às resinas virgens; Altos custos com consumo de energia elétrica; Pouca confiabilidade dos transformadores devido a não aceitação do consumidor final por produtos que contenham reciclados; Má separação dos catadores e sujidades nos resíduos; e Falta de apoio do governo, por meio de incentivos à indústria de reciclagem (PLATIVIDA, 2012). Deve se ressaltar também as perdas no processo de reciclagem, das quase 3 milhões de toneladas plásticos de origem pós-consumo destinadas a reciclagem, 2,6 milhões de toneladas foram descartadas em 2011, isso mostra a importância de se adotar processos sustentáveis nas empresas recicladoras. A pesquisa realizada pela Plastivida cita um geração de aproximadamente 5 milhões de toneladas de resíduos plásticos no ano de 2011, incluindo materiais de origem doméstica e industrial, quantidade menor do que a mostrada pelas outras pesquisas citadas na presente pesquisa. A explicação para essa diferença é que a pesquisa realizada pela Plastivida refere-se somente aos resíduos plásticos coletados e destinados a reciclagem. 5. Coleta seletiva de resíduos plásticos Os resíduos plásticos chegam às empresas recicladoras após os trabalhos de coleta realizados por programas ambientais como a coleta seletiva de lixo, prática adotada em várias cidades do Brasil. Em 2012, 766 municípios brasileiros (14% do total) operavam programas de coleta seletiva de resíduos sólidos. Em 48% desses municípios, a coleta era realizada pela própria prefeitura, 26% por empresas particulares que foram contratadas para executar a coleta, e mais da metade das cidades (65%) apoiavam ou mantinham cooperativas de catadores como agentes executores da coleta seletiva municipal (CEMPRE, 2012). Segundo a Plastivida (2012), o número de empresas de reciclagem mecânica de plásticos no país era de 815 e 52% delas estavam concentradas na região sudeste do país. Os principais tipos de plásticos reciclados foram PET, PEAD, PVC, PEBD/PELBD, PP, EPS, PS e outros (ABS, PC, POM, PA e EVA). O Quadro1 apresenta os símbolos, características e aplicações desses tipos de plásticos. SIMBOLO TIPO Tereftalato de polietileno - PET Os plásticos de tereftalato de polietileno são transparentes, inquebráveis, impermeáveis e leves. O PET é utilizado, principalmente, na fabricação de garrafas de água mineral e refrigerante, embalagens para produtos alimentícios, como óleos e sucos, de limpeza, cosméticos e farmacêuticos. Também está presente em bandejas para microondas, filmes para áudio e vídeo, fibras têxteis, entre outros. Polietileno de alta densidade - PEAD Embalagens para alimentos, produtos têxteis, cosméticos e embalagens descartáveis são produzidas a partir do polietileno de alta densidade. Resistente a baixas temperaturas, leve, impermeável, rígido e com resistência química, o PEAD também é usado na fabricação de tampas de refrigerante, potes para freezer e garrafões de água mineral, além de brinquedos e eletrodomésticos, cerdas de vassoura e escovas, sacarias (revestimento e impermeabilização), fitas adesivas, entre outros. Cloretos de polivinila - PVC Por suas características como rigidez, impermeabilidade e resistência à temperatura, os cloretos de polivinila são usados principalmente em tubos, conexões, cabos elétricos e materiais de construção como janelas, portas, esquadrias e cabos de energia. O PVC também pode ser aplicado na fabricação de brinquedos, alguns tipos de tecido, chinelos, cartões de crédito, tubos para máquinas de lavar roupa e caixas de alimentos. Polietileno de baixa densidade - PEBD e Polietileno de baixa densidade linear PEBDL
10 São flexíveis, leves, transparentes e impermeáveis. O polietileno de baixa densidade (PEBD) é utilizado na produção de filmes termocontroláveis, como caixas para garrafas de refrigerante, fios e cabos para televisão e telefone, filmes de uso geral, sacaria industrial, tubos de irrigação, mangueiras, embalagens flexíveis, impermeabilização de papel (embalagens tetrapak), entre outros. O polietileno linear de baixa densidade (PEDBL) é aplicado, principalmente, na produção de embalagens de alimentos, fraldas, absorventes higiênicos e sacaria industrial.
11 SIMBOLO TIPO Polipropileno - PP Embalagens para alimentos, produtos têxteis e cosméticos, tampas de refrigerante, potes para freezer e garrafões de água mineral são alguns dos produtos fabricados com polipropileno. Esses plásticos conservam o aroma e são resistentes a mudanças de temperatura, brilhantes, rígidos e inquebráveis. Também são utilizados em produtos hospitalares descartáveis, tubos para água quente, autopeças, fibras para tapetes, fraldas, absorventes higiênicos, entre outros. Poliestireno - PS Entre os produtos fabricados com o poliestireno estão os copos descartáveis, eletrodomésticos, produtos para construção civil, autopeças, potes para iogurte, sorvete e doces, frascos, bandejas de supermercados, pratos, tampas, aparelhos de barbear descartáveis, brinquedos etc. As principais características do PS são a impermeabilidade, rigidez, leveza e transparência. Copolímero de etileno e acetato de vinila EVA, Acrilonitrila butadieno estireno ABS, Policarbonato PC, Polióxido de Metileno POM e Poliamida PA O copolímero de etileno e acetato de vinila (EVA) é empregado principalmente na fabricação de calçados, colas, adesivos, peças técnicas, fios e cabos. Quadro 1 Principais tipos de plásticos recicláveis Fonte: Elaborado a partir de dados da ABNT (2008) e Plastivida (2012) O resíduo plástico apesar de ser o material reciclável mais gerado no Brasil, ele é o segundo material mais presente na coleta seletiva no Brasil, compreende 15,6% dos recicláveis, e o tipo de plástico mais coletado é o PET, corresponde a 32% do total de plásticos coletados (Figura 4). Figura 4 - Composição gravimétrica da coleta seletiva e perfil dos plásticos coletados no Brasil em 2012 Fonte: Adaptado de Cempre (2012) Os tipos de plásticos apresentados na presente pesquisa são considerados de vida curta, ou seja, são descartados em um prazo máximo de dois anos e são classificados como termoplásticos. Alguns são considerados commodities, é o caso do PE, PP, PS, PVC. O poliéster e o poliuretano (PU), um termofixo não reciclável, também são considerados commodities. Todos os termoplásticos citados no Quadro 1 podem ser submetidos à reciclagem mecânica. Outro tipo de plástico, o EPS - Poliestireno Expandido, conhecido como isopor, também é reciclável por processo mecânico (SINDIPLAST, 2011). 6. Reciclagem mecânica de resíduos plásticos
12 Segundo Mano et al. (2005), a reciclagem de resíduos sólidos é o resultado de diversas atividades, como coleta, separação e processamento, através das quais materiais
13 aparentemente sem valor servem como matéria-prima na manufatura de bens, anteriormente feitos com matéria-prima virgem. A Lei nº 12.305/10 que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos define reciclagem em seu Art. 3, inciso XIV, como o processo de transformação dos resíduos sólidos que envolvem a alteração de suas propriedades físicas, físico-químicas ou biológicas, com vistas à transformação em insumos ou novos produtos (BRASIL, 2010). A reciclagem de plásticos envolve alterações físicas e químicas, e é dividida em quatro categorias: Reciclagem primária: consiste na reintrodução de resíduos plásticos recolhidos na própria fábrica como rebarbas, peças mal moldadas, produtos do início de operação das máquinas, aparas e peças plásticas fora de especificação; Reciclagem mecânica ou secundária: Compreende a conversão de resíduos plásticos em grânulos, que podem então ser reutilizados pelo setor produtivo na confecção de outros produtos. Esse tipo de reciclagem necessita de diversas operações em função de contaminantes e partes metálicas presentes nos refugos, as quais podem danificar os equipamentos industriais; Reciclagem química ou terciária: transforma os refugos plásticos em produtos químicos úteis, ou seja, visa obter os compostos químicos que deram origem aos plásticos os monômeros ou compostos químicos de baixo peso molecular oligômeros; e Reciclagem energética ou quaternária: incineração dos resíduos plásticos para a recuperação de energia (MANO et al., 2005). Segundo a Plastivida (2012), no Brasil não existe reciclagem de plásticos com vistas à recuperação química e energética. Portanto os resíduos plásticos são reciclados somente por processo mecânico. As etapas da reciclagem mecânica de plásticos são apresentadas na Figura 5. Figura 5 - Fluxograma da reciclagem mecânica de plásticos
14 Fonte: Sindiplast (2011) A Figura 5 mostra que a reciclagem mecânica inicia com a separação dos tipos de plásticos (Quadro1) a serem reprocessados. Pode haver a separação por cor ou de acordo com o método
15 de reciclagem a ser realizado, como a extrusão, por exemplo. Normalmente a separação é realizada sobre uma esteira transportadora, na qual os diferentes tipos de plásticos a serem reciclados serão segregados manualmente dos demais resíduos recicláveis e orgânicos, estes últimos podem ser destinados à compostagem (SINDIPLAST, 2011). Nesta etapa são separados também rótulos de diferentes materiais, tampas de garrafas, produtos compostos por mais de um tipo de plástico, embalagens metalizadas, grampos, etc. (Figura 6). Esse trabalho de seleção pode ser realizado fora da indústria recicladora, ou seja, em cooperativas de catadores ou em centros de triagem. Esse trabalho facilita depois o trabalho mais seletivo na recicladora. Vale lembrar que a reciclagem mecânica é viável somente para um único tipo de plástico, pois a separação dos diferentes polímeros é particularmente importante, pois o processamento de materiais misturados resulta na produção de um reciclado de baixa qualidade, o que limita o número de aplicações (AZAPAGIC et al., 2003). Figura 6 Separação de resíduos plásticos Fonte: Sindiplast (2011) Após a separação, os resíduos plásticos devem passar por um processo de moagem, o que facilitará a entrada nos equipamentos subsequentes (Figura 7). Os resíduos plásticos são então triturados em moinhos com facas rotativas ou de martelo. Depois, o material moído segue para a lavagem em tanques ou centrifugas, para descolagem e separação de sujidade aderente aos resíduos plásticos (BRANDRUP et al., 1995).
16 Figura 7 Resíduos plásticos triturados na etapa de moagem Fonte: Sindiplast (2011)
17 Depois do preparo da matéria-prima (resíduos plásticos), está será processada através de quatro etapas, a saber: Homogeneização: Nesta etapa é retirado (em secador) o excesso de água do material. Para a homogeneização são utilizados misturadores dotados de resistências elétricas, o que traz grande produtividade ao processo. São adicionados materiais de diferentes classificações (fluidez), para se homogeneizar e aquecer o material; Aglutinação: A aglutinação, além de completar-se a secagem, reduz o volume através da compactação do material. O atrito dos fragmentos contra a parede do aglutinador provoca a elevação de sua temperatura, levando a formação de uma massa plástica (Figura 8). É nesta fase que o material recebe a adição de pigmentos, cargas e demais aditivos necessários, de modo a atender a especificação do produto. É comum a aglutinação ser empregada quando o material a ser recuperado se encontra em forma de filmes e fibras. Para peças maciças, ela não é necessária; Figura 8 Aglutinadora de resíduos plásticos triturados Fonte: Sindiplast (2011) Extrusão: O material com seu volume reduzido e em forma de massa plástica é enviado a uma extrusora, onde se obtém a homogeneização e dispersão dos pigmentos, cargas e aditivos, a fim de se obter um produto com as características requisitadas. Através de cabeçotes da extrusora é produzido um ou vários espaguetes contínuos, que são resfriados em banhos em circuito fechado e sistema de recirculação de água (Figura 9);
18 Figura 9 Espaguetes produzidos pela extrusora Fonte: Sindiplast (2011)
19 Granulação: Em seguida, o espaguete é fragmentado em um granulador, produzindo grânulos chamados de pellets (grãos plásticos), são resinas semelhantes às resinas produzidas a partir de matérias-primas virgens (Figura 10), que podem ser enviadas a indústrias de transformação (SINDIPLAST, 2011). Figura 10 Grãos plásticos (pellets), produzidos na etapa de granulação Fonte: PGP Sacolas (2014) Das etapas descritas acima, a mais importante é a extrusão, método mais utilizado na transformação de plástico no Brasil, 54% das indústrias transformadoras de plásticos no país utilizam esse método (ABIPLAST, 2011). Extrusão que vem de extrudar significa empurrar ou forçar a sair. Muitos materiais, além do plástico são transformados pelo processo de extrusão como metais, argila, alimentos, etc. Mas existem outros métodos como termoformagem, sopro, injeção e rotação. Cada um desses processos é utilizado de acordo com o que será produzido (SINDIPLAST, 2011). A descrição detalhada desses processos, que não está no objetivo desta pesquisa, encontra-se no site da American Chemistry Council (AMERICAN CHEMISTRY COUNCIL, 2011). Independentemente do método utilizado, a reciclagem de plásticos, como qualquer outra atividade industrial, gera impactos ambientais que devem ser avaliados e mitigados, através da adoção de práticas sustentáveis que envolvem as etapas que vão desde a coleta e preparo da matéria- prima ao gerenciamento de rejeitos e tratamento de efluentes. Portanto para tomar essas medidas inicialmente é preciso identificar os aspectos e impactos ambientais da reciclagem mecânica. 7. Aspectos e impactos da reciclagem mecânica de resíduos plásticos A NBR ISO 14001:2004 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define aspectos e impactos ambientais da seguinte maneira: Aspectos ambientais: referem-se aos elementos da atividade, produtos e serviços da organização que podem interagir com o ambiente; e
20 Impactos ambientais: referem-se às alterações que tomarão lugar no ambiente como resultado de um aspecto ambiental. As alterações podem ser adversas ou benéficas (ABNT, 2004). Diante dessas definições entende-se que aspecto é a causa e o impacto o efeito. O termo impacto não se aplica somente a algo que sofreu efeitos danosos, portanto como explicado
21 anteriormente, o impacto pode ser negativo e/ou positivo. Como a presente pesquisa se refere a processos sustentáveis com vistas à redução do desperdício e poluição, será dada a ênfase aos aspectos que causam impactos negativos. Os principais aspectos ambientais da reciclagem mecânica de plásticos são: Consumo de água; Consumo de energia elétrica; Geração de resíduos sólidos; Geração de efluentes líquidos; e Geração de ruídos, gases e particulados (SINDIPLAST, 2011). O consumo de água e energia elétrica podem causar impactos ao meio ambiente, como a exaustão dos recursos hídricos, pois para haver produção de energia e a utilização da água pela empresa recicladora inicialmente houve a extração de água do meio ambiente e isso depende da disponibilidade de cursos d agua. O uso da água em indústrias recicladoras para lavagem de plásticos também pode resultar em outro aspecto, a geração de efluentes líquidos com alta carga poluidora, devido à presença de contaminantes nos resíduos plásticos, principalmente devido a presença de matéria orgânica. Os efluentes líquidos quando descartados sem nenhum tratamento podem causar impactos como a contaminação de águas superficiais e subterrâneas. Na etapa de lavagem, além de efluentes líquidos, também são produzidos resíduos sólidos, assim como na etapa de separação e processo. Os resíduos sólidos gerados nas indústrias recicladoras são considerados rejeitos e se mal gerenciados e descartados de maneira inadequada podem causar contaminação do solo e de mananciais, ainda podem gerar poluição atmosférica com a liberação de gases devido a degradação da matéria orgânica presente. Não só os gases, resíduos sólidos e efluentes merecem atenção, mas também o controle de emissões de ruídos e material particulado, que são produzidos na etapa de moagem, causando assim poluição atmosférica. Os ruídos provocados por equipamentos elétricos podem causar incômodos à população no entorno das indústrias e danos à saúde de funcionários dentro da empresa recicladora (SINDIPLAST, 2011). Resumindo, os impactos produzidos pela reciclagem mecânica de plásticos são: Comprometimento das fontes de energia e de recursos naturais renováveis; Contaminação das águas superficiais e subterrâneas; Poluição atmosférica; Contaminação do solo; e Incômodo a população e danos à saúde humana. Todos esses impactos ocorrem quando os aspectos não são controlados de forma adequada. Para isso é preciso que os processos de reciclagem sejam sustentáveis (SINDIPLAST, 2011). 8. Produção Mais Limpa (P+L) Segundo a United Nations Industrial Development Organization (UNIDO), Produção Mais Limpa (P+L) é a aplicação contínua de uma estratégia de prevenção ambiental integrada aos processos, produtos e serviços para aumentar a eficiência e reduzir os riscos para os seres humanos e o meio ambiente (UNIDO, 2014). Recentemente as empresas já tem adotado uma nova filosofia, trata-se da constante realização de novos trabalhos e a implantação de normas, procedimentos e projetos destinados à melhoria contínua da eficiência de produção, com o objetivo de se minimizar seus impactos ambientais. Uma questão relevante da P+L é sobre qual valor deva ser atribuído a essas mudanças, ou seja, qual o custo/benefício da implantação de tais projetos. Investimentos nessa área nem
22 sempre trazem um retorno financeiro imediato, mas sim a médio e longo prazo, por vezes sem relação imediata com os resultados ambientais, que poderão aparecer com mais rapidez. Através da aplicação de medidas de P+L, é possível se obter melhorias em diversos aspectos do processo, a saber: Redução do consumo de energia elétrica; Redução do consumo de água; Diminuição dos índices de refugo (material para reprocesso/reciclagem); Diminuição dos índices de resíduos (através dos 3R s reduzir, reutilizar, reciclar); Melhor acompanhamento do processo; e Diminuição da necessidade de manutenções corretivas (SINDIPLAST, 2011). A seguir são apresentadas algumas medidas que visam a sustentabilidade no processo de reciclagem mecânica de resíduos plásticos, baseados em conceitos da P+L, que contribui para que as indústrias recicladoras de plásticos tenha uma produção sustentável. 8.1 Aquisição e preparo da matéria-prima Algumas empresas substituem suas matérias-primas por aquelas que são produzidas por processos que menos impactam o meio ambiente. No caso da indústria da produção de resinas plásticas, inicialmente ocorre à extração do petróleo para obtenção da nafta e do gás natural, uma atividade que causa impactos significativos ao meio ambiente, como, por exemplo, a emissão de gases do efeito estufa, que provoca o aquecimento global. Portanto as indústrias de transformação mitigam esse tipo de impacto com a aquisição de resinas plásticas recicladas. Mas no caso das empresas de reciclagem mecânica de plásticos, como não pode haver a substituição de matéria-prima, é recomendado cuidados na coleta e separação dos resíduos plásticos. O máximo de eficiência obtida na triagem dos resíduos plásticos contribuirá para o melhor desempenho no processo de transformação, mas este processo pode ser ainda mais eficiente se a recicladora adquirir matérias-primas em bom estado, o que dependerá dos cuidados dos catadores e inclusive do apoio da população com a segregação e o acondicionamento correto dos materiais recicláveis, para evitar a contaminação por outros resíduos, principalmente orgânicos. A magnitude dos impactos nas usinas de reciclagem dependerá diretamente do grau de contaminação da corrente de resíduos plásticos utilizada, pois a descontaminação destes resíduos poderá gerar correntes expressivas de efluentes e rejeitos. A contaminação geralmente ocorre devido ao alto grau de informalidade do setor e a baixa escolaridade dos catadores de lixo, um fator de risco de contaminação dos resíduos plásticos, o que pode inviabilizar a reciclagem ou gerar uma quantidade excessiva de resíduos de processo (SINDIPLAST, 2011). Devido a esses problemas é necessário também que a etapa de triagem dos resíduos plásticos seja a mais eficiente possível. Na etapa de triagem também são separados objetos indesejáveis como embalagens metalizadas, outros tipos plásticos dos quais não se deseja reciclar e outros materiais recicláveis. As técnicas de separação automática permitem separar os plásticos de forma mais eficiente, contudo são dispendiosas, razão pela qual o método mais comum é a triagem manual. De acordo com Brandrup et al. (1995), a eficiência de separação manual dos resíduos plásticos pode ser da ordem de 80% a 95%, por duas razões. Primeiro deve se levar em conta o erro humano, normal em qualquer processo de seleção manual, o qual depende das características do operador e da tarefa, tais como o treino, a velocidade de separação, o tipo de seleção, as
23 condições do fluxo de resíduos, a fadiga, etc. Segundo, as características e a aparência das embalagens podem representar um problema, tais como o uso de diferentes polímeros em
24 embalagens com o mesmo aspecto. Para identificar o tipo correto de plástico que se deseja reciclar, Castilhos (2004) indica os seguintes critérios: Por meio da simbologia de identificação do polímero normalmente impressa no fundo da embalagem através da Norma ABNT NBR 13230 (ABNT, 2008); Por correlação produto-polímero (associado à aplicação); Pelo aspecto (transparente, translúcido, colorido); Por meio do comportamento mecânico (rigidez e flexibilidade associadas ao som e esbranquiçamento na dobra, dureza, rasgo etc.); e Por testes de chama, odor, temperatura de amolecimento e densidade. 8.2 Controle de ruídos e resíduos sólidos A trituração de plásticos feitos à base de PEAD pode gerar ruído e a emissão de particulados sólidos de tamanhos variados, que precisam ser controlados. Os resíduos particulados quando possuem granulometria reduzida constituem um problema, pois poluem o ar, acumulam-se em partes indevidas de maquinários e prejudicam a saúde humana, caso sejam inalados, além de ser um inconveniente para as etapas de transformação, pois eles podem se fundir previamente e atrapalhar o escoamento do material na extrusora. Quando a alimentação é realizada em moinho aberto, é grande o risco de partículas serem ejetadas para fora do equipamento, o que pode arriscar a segurança do operador. Outra etapa da reciclagem mecânica que pode gerar resíduos é a extrusão. Na alimentação da extrusora ocorre a geração de borra devido às seguintes situações: a cada reinício de processo, com a purga do material que já está dentro do cilindro; quando falta alimentação na máquina; quando é realizada a limpeza do cilindro para posterior troca de matéria-prima; quando há entupimento de peneiras; enquanto não é feito o ajuste correto dos moldes, etc. (FARIA; PACHECO 2011). Todos esses aspectos podem ser controlados por medidas simples. Para o controle do ruído e captação de particulados de granulometria reduzida podem ser usadas carcaças de madeira forrada com material tipo caixa de ovo em torno do moinho pra abafar parcial ou totalmente o som (enclausuramento de moinho), deixando apenas um espaço para o operador alimentar a máquina. Com isso também se protege o ambiente da poeira. Quanto menor a rotação tiver o moinho, menor pode ser sua estrutura e menor será o ruído gerado. Para as embalagens de PEAD, recomenda-se o uso de moinho com alimentação tangencial e rotor aberto, que realize o corte dos frascos pelo sistema tesoura. Os canais de alimentação tangencial impedem que o plástico seja arremessado de volta. O rotor aberto permite o fluxo de ar, através do canal de corte. As melhores lâminas das facas a serem usadas nesse sistema são as de liga metálica em aço carbono ou cromo, com revestimento para aumentar a resistência ao uso, apresentando fácil reparação e substituição (CLEAN, 2008). Outra medida de controle na etapa de moagem é a utilização da moagem a úmido que pode prevenir o entupimento de peneiras e reduzir a degradação do PEAD granulado, devido ao calor gerado com o atrito que ocorre na moagem a seco. Outra vantagem é que a água em movimento remove e transporta a sujeira que ficaria retida nos plásticos. No entanto, o processo de reciclagem de PEAD a úmido é mais custoso que o processo a seco (FARIA; PACHECO, 2009). A manutenção do moinho visando à segurança, à qualidade do material moído e à boa condição de trabalho é também de suma importância e depende do próprio operador, que deve ter as seguintes atribuições:
25 Verificar a necessidade de amolação das facas em função da falta de uniformidade do material ou da presença de metal ou pedra no meio do resíduo;
26 Ajustar a distância (gap) entre o rotor e as facas, que pode variar durante o processo, de modo a garantir a eficiência do corte, a qualidade do material e prolongar a vida útil das lâminas; Observar se a tensão das correias está apropriada, pois uma correia frouxa pode travar e danificar a máquina; Verificar e limpar a peneira que estiver entupida, pois retém o plástico no canal de corte e o calor oriundo da fricção pode fundir os grãos de PEAD e esse escorrer para a peneira, entupindo-a ainda mais. Além disso, o calor pode degradar o PEAD, reduzindo sua qualidade; e Garantir que a máquina não ficará sem alimentação, pois uma vez que o moinho não tem silo para estocagem de material na entrada, no caso de ausência temporária do operador, poderá gastar energia sem produzir. Com isso consegue-se a otimização da qualidade do material processado, uma melhor eficiência na produção e na taxa de fluxo de material, a redução da geração de calor, barulho e emissão de resíduos atmosféricos e boas condições gerais de segurança e operação. Quanto à geração de borra na extrusora, esta dever ser minimizada. No caso de formação inevitável, deverá ser resfriada e armazenada, de modo que quando acumular quantidade significativa seja picotada e devolvida ao processo de moagem para ser reprocessada. O mesmo ocorre para os galhos de injeção, que mantêm os artefatos emendados no ato da produção e que depois, são destacados e descartados, devendo ser devolvidos ao processo (FARIA; PACHECO, 2009). Vale ressaltar que para melhor controle dos impactos causados pelos aspectos citados, que quanto mais limpo o material, menor o risco de entupimento de peneiras e parada de máquinas, o que gera menos resíduos de processo. 8.3 Consumo de água e efluentes líquidos A quantidade de água utilizada em empresas recicladoras depende do tipo de material a ser reciclado. Os resíduos plásticos de origem pós-industrial normalmente não precisam ser lavados, pois são materiais que incluem produtos fora de especificação, aparas, refugos, sobras e outras peças que se caracterizam por apresentar uniformidade em relação à composição, também não há contato desse material com restos de comida ou contaminantes em geral, o que faz com que possam ter um processamento distinto do plástico pós-consumo, sem passar por uma etapa de lavagem. Porém, os plásticos pós-consumo, oriundos da coleta seletiva, apresentam menos contaminação que aqueles misturados com o lixo comum, o que reduz os custos de reciclagem, com minimização das despesas na operação de lavagem e menor geração de efluentes. Segundo Bordonalli et al. (2005), um grande problema da reciclagem de resíduos plásticos é o tratamento do efluente de lavagem, pois contém alta carga poluidora, portanto são efluentes que apresentam níveis elevados de contaminação orgânica e inorgânica que não devem ser descartados sem tratamento adequado. Atualmente algumas iniciativas no Brasil buscam regulamentar o uso racional dos recursos hídricos, bem como o reuso e a reciclagem da água. A quantidade de água usada na lavagem do plástico deve ser a mínima necessária e com sistema de tratamento e recirculação, que garantam a não geração de efluente líquido. O efluente gerado no processo de lavagem contém uma série de impurezas, como coliformes fecais, surfactantes, fósforo, sólidos suspensos, ph alterado, óleos e graxas, que o impedem
27 de ser reutilizado sem tratamento ou descarregado diretamente em corpos d água (ESPÍNDOLA, 2004). Quanto às empresas que reciclam embalagens de óleo lubrificante de PEAD, a etapa de lavagem deve ser diferenciada, pois o óleo residual presente nessas embalagens aumenta o índice de fluidez do plástico, dificultando o processo de reciclagem e afetando negativamente
28 a qualidade dos artefatos produzidos. Assim, esses materiais necessitam de uma limpeza específica que possa retirar o óleo residual com utilização de detergentes. Portanto o efluente gerado nesse processo possui contaminante e não deve ser descartado sem tratamento (PIRES, 2009). Quanto aos processos de extrusão, injeção ou intrusão utilizam água para resfriamento do plástico amolecido. Essa água acaba ficando muito aquecida, devido à alta temperatura com que o material plástico deixa o cabeçote da extrusora, ou o molde da injetora ou da intrusora. Estando muito quente, por sua vez, deixa de cumprir eficientemente a função de proporcionar um resfriamento brusco do plástico reciclado, o que pode prejudicar a qualidade dos produtos. Portanto, a água do tanque de resfriamento deve ter a temperatura controlada, de modo a manter-se a mais próxima da ambiente, além de formar um circuito fechado e retornar constantemente ao processo. Na injeção, é importante salientar que a fase com maior gasto de tempo, nesse ciclo de processamento, é o resfriamento, podendo atingir até 80% do tempo total e consumir muita água e energia. Neste caso, a água usada no resfriamento dos moldes, também merece atenção especial e deve ser reaproveitada (FARIA; PACHECO 2011). É de fundamental importância que as águas utilizadas e descartadas provenientes da lavagem dos plásticos sejam tratadas e devolvidas ao ambiente em condições iguais ou melhores que as iniciais, e na mesma quantidade. Para o tratamento e descarte ambientalmente adequado do efluente gerado em empresas recicladoras de resíduos plásticos é necessário que se faça antes um diagnóstico para se conhecer as características do efluente, para verificar se este atende aos padrões mínimos de qualidade exigidos pela legislação ambiental. Existem legislações que auxiliam nessa verificação, são as Resoluções do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), como a Resolução n 357 de 17 de março de 2005 que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências (CONAMA, 2005) e a Resolução n 430 de 16 de maio de 2011 que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento (CONAMA, 2011). Depois de realizado o diagnóstico do efluente e se este não atender a legislação ambiental, a empresa deve implantar um sistema de tratamento de efluente na recicladora de acordo com os resultados dos parâmetros analisados e citados nas Resoluções. Pode haver casos em que não há necessidade de tratamento do efluente, dependendo de suas características, mas deve atender a NBR 9800 da ABNT que estabelece critérios para lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público de esgoto sanitário. (ABNT, 1987). 8.4 Consumo de energia elétrica Faria e Pacheco (2011), recomenda no horário de ponta (18h00 às 21h00), para minimizar o consumo de energia, que as recicladoras utilizem gerador a diesel e manter o funcionamento normal e desligar as máquinas mais potentes (moinho, extrusora, injetora e intrusora) e deslocar os funcionários para máquinas auxiliares, para atividades manuais (separação, armazenagem, identificação de materiais, etc.). Quanto à etapa de separação, como já foi dito, a reciclagem mecânica só é viável para um único de tipo de plástico, pois existem diferentes famílias de plásticos, que, muitas vezes, não são compatíveis quimicamente entre si. A mistura inadvertida de alguns tipos pode resultar em materiais defeituosos e de baixa qualidade, sem as especificações técnicas necessárias
29 para retornar à produção como matéria-prima. Com isso, é essencial cuidar para que não haja misturas de plásticos, evitando esforços posteriores, que despendem energia (MANO et al., 2005). Na etapa de moagem, uma boa manutenção dos equipamentos otimiza a qualidade do material granulado, melhora a eficiência da produção, além de proporcionar boas condições de
30 segurança para a operação e de conformar adequadamente o material para alimentação dos equipamentos de moldagem. Isso reduzirá o número de paradas indesejáveis. Para que essas medidas tenha êxito na redução do consumo de energia, a manutenção adequada do moinho depende do próprio operador que deve: Verificar a possibilidade de contar com mais de um jogo de facas, que requerem frequente amolação. Isto evitará que o equipamento fique parado, aguardando tal procedimento; e Controlar a permanência do material dentro do moinho a fim de evitar que o aquecimento excessivo, devido ao tempo de operação, provoque a fusão dos plásticos durante a moagem, o que retardaria a velocidade das lâminas e poderia fazer parar o rotor. Na etapa de secagem, a umidade deve ser retirada de forma eficiente, porque é prejudicial tanto à armazenagem dos flakes (plásticos triturados) como a seu processamento posterior, podendo provocar falhas no produto final. Quanto melhor a secagem, menores serão as perdas de energia, pois, durante o processamento do plástico, a água iria evaporar nas zonas de volatização das extrusoras e provocar a formação de bolhas no material. Na etapa de processamento, a extrusora deve demorar o mínimo possível para ser aquecida e iniciar a atividade. É interessante que se acumule material, a fim de alimentar a extrusora, de modo que não se corra o risco de ela ficar parada, pois caso isso aconteça, exige-se um grande consumo de energia para retomar o processo. Fazer o balanço de massa pode mostrar que a moagem, lavagem e secagem devem trabalhar com carga horária maior que a do processamento. O tempo de permanência do material dentro da extrusora, também é um fator importante a ser controlado, a fim de evitar que o aquecimento excessivo, devido ao tempo de operação ou uso de temperatura inadequada, provoque o amolecimento antecipado ou a degradação do polímero (FARIA; PACHECO, 2011). 9. Conclusão Diante do que foi exposto, percebe-se que é possível que empresas recicladoras de resíduos plásticos tenham uma postura sustentável, através de modificações e ajustes em seus processos. O que contribuirá de forma satisfatória no ciclo de vida do plástico. Mas vale ressaltar que todas as empresas envolvidas na cadeia produtiva do plástico devem ter a mesma postura e, é claro, também os consumidores, a população no caso, que deve contribuir. A população deve desempenhar um papel de grande importância, com a separação dos resíduos plásticos em suas residências de forma adequada e a destinação à coleta seletiva de lixo. Pois a quantidade de resíduos plásticos destinados à reciclagem é muito inferior à quantidade de transformados plásticos consumida. O Brasil possui um índice de reciclagem ainda considerado baixo. Por isso é importante que o número de cooperativas de catadores e de empresas recicladoras aumente bem como o incentivo aos catadores e o apoio, por meio da educação ambiental, para que toda a cadeia produtiva reconheça a importância da produção sustentável. A reciclagem é peça fundamental no ciclo de vida dos plásticos e a maioria das empresas recicladoras de plásticos são de pequeno a médio porte, cabendo a elas a usar ferramentas da P+L que são de baixo custo. Até o momento só existem estudos que recomendam mudanças baseados em conceitos da P+L. Para trabalhos futuros recomenda-se que se faça um estudo in loco em uma recicladora de resíduos plásticos, através de diagnósticos dos aspectos e impactos ambientais, a elaboração de um prognóstico, baseado em normas, legislações e resoluções ambientais, bem como a aplicação da P+L, acompanhada de um estudo de viabilidade econômica, técnica e ambiental.