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 ambiente 5. 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 disposição 6. 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 trapos 6. 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 Plásticos 33. 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 Brasil 33 Discriminação 2010 2009 Variação(%) (2010/2009) Capacidade instalada (t/ano) Quantidade de plástico reciclado 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 resï ½duo; - Custo do processamento e transformação do resï ½duo em um novo produto, sem prejuï ½zo de suas caracterï ½sticas e aplicabilidade. A reciclagem de plï ½sticos, entï ½o, constitui parte de um ciclo de transformação dos resï ½duos sï ½lidos, conforme indicado na Figura 2-2, e compreende basicamente duas etapas: a separação, atividade em que se prepara o resï ½duo para ser transformado e o reprocesso industrial do material separado. Figura 2-2 - Ciclo de transformação de resíduos sólidos 6 2.4 - Tipos de Reciclagem de Resinas
Dependendo do objetivo a ser atingido, os plï ½sticos podem ser reciclados de trï ½s formas distintas: mecânica, química e energética. O processo conhecido como reciclagem mecï ½nica consiste na combinação de um ou mais processos operacionais para o reaproveitamento do material descartado, transformando-o em grï ½nulos para a fabricação de outros produtos. Se estes produtos possuem performance e caracterï ½sticas equivalentes ï ½s do produto original (resina virgem) e tï ½m, portanto, sua origem na prï ½pria indï ½stria, a reciclagem ï ½ classificada como primï ½ria. Quando apresentam performance e caracterï ½sticas inferiores, a reciclagem ï ½ 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. Sï ½o discutidos a seguir, de forma esquemï ½tica, os trï ½s processos de reciclagem, desde a matï ½ria-prima atï ½ 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 reciclado 33. 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.
2010 (mil Figura 2-3 Evolução da reciclagem mecânica no Brasil,33 2009 (mil 2008 (mil 2007 (mil 2006 (mil 2005 (mil 2004 (mil 2003 (mil 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 disputados 10. 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 pós- consumo. 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 energética 29 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