Reciclagem de Pós

Reciclagem de Resíduos e o seu
Reaproveitamento na Indústria
Março 2009
Eng.Químico Gilson Luís Machado
Grupo Renova
Sumário
A geração de Resíduos Industriais (minimização
/P+L)
Setor Metal Mecânico / Fundições / Siderurgia
/Química e Petroquímica / Curtumes e Couros
Processos de Reciclagem (Pós Metálicos / Coprocessamento / reciclagens diversas)
Geração de produtos com Valor Agregado
(Briquetes)
Resultados esperados
A Geração de Resíduos
Objetivo Geral:
Minimizar a geração de resíduos industriais, utilizando técnicas de
Produção Mais Limpa (P + L) e não apenas tratamentos de “fim de
tubo” (“end of pipe”).
Objetivos Específicos
Desenvolver metodologias focadas na não geração de resíduos
Segregar o máximo possível os resíduos e/ou efluentes gerados
Utilizar sempre que viável os 3 R’s (Reuso, Reaproveitamento e
Reciclagem)
Identificação de Possibilidades
Identificar e quantificar todos os resíduos (diretos e
indiretos) nos processos industriais.
Avaliar as condições de reaproveitamento, reuso ou
reciclagem para cada um deles.
Buscar sempre que possível a destinação final para os
resíduos gerados
Objetivar a eliminação de passivos ambientais e o término
da co-responsabilidade sobre os resíduos gerados
Geração de Resíduos por Setor
Industrial
Setor Metal Mecânico : Borras de Retífica, Mantas
filtrantes, Pós metálicos do corte de chapas
(laser, plasma, oxicorte), pós de jato de granalha
de aço, pós de jateamento com microesferas,
pós de lixamentos e polimentos, pós de varrição,
lodos galvânicos, lodos de ETE, borras oleosas,
emulsões oleosas, borras de tinta, resíduos
diversos contaminados (Epi’s,plásticos,papelões,
bombonas, tambores)
Resíduos com Valor Agregado
Sucatas de Ferro e aço, sucatas de metais não ferrosos
(cobre, bronze, latão, alumínio, aços inoxidáveis),
limalhas e cavacos (ferro fundido, aço, alumínio e
outros)
Papéis, papelões, plásticos, madeiras (pallets e estrados),
vidros – Não contaminados
Alguns tipos de Lodos quando perfeitamente
segregados. Ex: Lodo com Níquel (que após
industrializado, é reaproveitado na forma de sulfato de
níquel ou sulfamato de níquel).
Exemplos de Resíduos
Cavacos e Limalhas
Resíduos Industriais
Sucatas de Forjaria
Resíduos Industriais
Sucatas de Estamparia (pacotes):
Resíduos Industriais
Sucatas de Oxicorte :
Resíduos Industriais
Fundições : Areias de fundição (verde, fenólicas,
Shell, furânicas, bentonita), pós de exaustão, pós
de rebarbação, pós de esmerilhamento, pós de
ciclones e diversos pós metálicos de
processamento
Siderurgia : Pós de Aciaria, Lamas de aciaria,
carepas de forjaria e laminação de aços, borras
de decapagem, lodos de tratamento de águas de
processo
Resíduos Industriais
Setor Químico e Petroquímico : Solventes usados,
borras oleosas, Lodo Perigoso de ETE, Borras e
lamas de catalisadores, borras de bacias de
decantação
Setor Curtumes e Couros : Aparas de couro
contaminadas (cromo), Lodo de ETE com
metais pesados.
Processos de Reciclagem
Cada tipo de resíduo exige uma condição específica
para sua reciclagem. A solução ideal, perfeita, é a união
entre a melhor tecnologia disponível, aliada à um custo
compatível, buscando a sustentabilidade e o
atendimento a todos os requisitos legais que são
exigidos.
Nem sempre isso é possível.Qual a solução então ?
A solução pode estar em buscarmos alternativas
muitas vezes óbvias, mas que para isso, requer
criatividade e principalmente atitude.
Exemplos de Reciclagem
Borras de retífica, pós metálicos do corte de
chapas de aço, pós de lixamentos e polimentos,
pós de exaustão, borras de decapagem, pós de
jato de granalha, lodos contendo ferro em sua
composição: Secagem (secador rotativo ou
infravermelho) + ajustes granulométricos +
ajustes químicos + briquetagem = NOVA
MATÉRIA-PRIMA (BRIQUETES)
Reciclagem de Pós Metálicos
SECAGEM E AJUSTE
GRANULOMÉTRICO
PÓS METÁLICOS
•
Esta reciclagem consiste basicamente de um processo industrial de
secagem e volatilização de umidade e líquidos livres, eliminando os
contaminantes presentes para posterior ajuste químico e granulométrico.
•
O que era anteriormente “resíduo” é transformado num pó metálico,
absolutamente seco e com características físico-químicas prédeterminadas. Após este processo, o material é enviado à planta de
briquetagem.
BRIQUETAGEM
Reciclagem de Pós Metálicos
CONTROLES
•
BRIQUETAGEM
Na planta de briquetagem, são feitos os controles e ajustes dos lotes,
supervisionados por Eng. Metalúrgicos que determinam quais as
condições de trabalho e controlam a qualidade dos briquetes a serem
fornecidos.
PRODUTO
Reciclagem de Pós Metálicos
VOLTA AO PROCESSO
•
DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
Finalmente estes briquetes são destinados à Cias Siderúrgicas, Aciarias ou
Fundições para fabricação do aço novamente, contribuindo assim para um
desenvolvimento sustentável, sem que para isto seja necessário grandes
investimentos ou desembolso financeiro.
BRIQUETES
Processamento de Briquetes nos
Fornos (FEA)
Auto Redução dos Briquetes
Reaç
Reações que originam os reagentes para a reduç
redução do óxido de ferro
Piró
Pirólise do redutor – CO, CO2,H2,CnHn.
Reaç
Reações de reduç
redução do óxido de ferro
3Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO
3Fe2O3 + CO ou H2 = 2Fe3O4 + CO2 + H2O
3Fe3O4 + CO ou H2 = 6FeO + 2CO2 + H2O
FeO + CO ou H2 = Fe + CO2 + H2O
Gaseificaç
Gaseificação do redutor
C + CO2 = 2CO
H2O + C = H2 + CO
Briquetes – Valor Agregado
Busca de um processo de recuperação dos
metais encontrados em resíduos industriais
Ciclo perfeitamente sustentável – O resíduo é
transformado em matéria-prima e volta à
indústria sob a forma de BRIQUETES
Eliminação de passivos ambientais e a geração
de um produto com valor agregado, que será
utilizado novamente junto com outras matériasprimas (sucatas, ferro gusa, retornos)
Co-Processamento
É o termo que se utiliza para o processamento de
resíduos em fornos de cimenteiras, na fabricação do
clínquer.
É utilizado como agente combustível, quando possui
poder calorífico ou ainda como matéria-prima, em
alguns casos.
Alguns resíduos: Borras de Tinta, Borras oleosas,
solventes usados, resíduos “blendados” com poder
calorífico definido (plásticos, borrachas, papéis,
papelões, embalagens, espumas e outros resíduos
contaminados picados e misturados)
Co-Processamento
Co-Processamento
Reciclagem de Lodo Galvânico
Processo Plasma (IPT-SP) = Matriz vítrea inerte,
porém com a desvantagem de não ser destino final,
nem recuperar a maior parte dos metais nele contido.
Processo Eletroquímico (Unicamp) = Oxidação em
filtro prensa onde as placas são os próprios reatores e
os anodos são placas de titânio revestidos com os
óxidos metálicos que se quer recuperar (Ni, Cu e Zn) e
os catodos são esponjas de carbono vitreoreticulado.
Reciclagem de Lodo Galvânico
Processo Eletroquímico transforma os íons
metálicos dissolvidos nos banhos em metais
novamente.
Os íons depositam-se no catodo, onde
permanecem em estado reduzido e a água é
oxidada no anodo, o metal que se quer recuperar
fica retido na esponja de carbono, nos seus
retículos.
Reciclagem de Lodo Galvânico
Reciclagem de Madeiras
Os pallets e estrados de madeira, que não
puderem ser recuperados, devem ser reciclados,
de forma que gerem novos produtos e sejam reinseridos no mercado novamente. Ex: Briquetes
de madeira combustível (combustível limpo,
renovável, com maior poder calorífico, maior
valor agregado e menor geração de fumaça
preta.
Reciclagem de Madeiras
Reciclagem de Madeiras
Reciclagem de Sucata Eletrônica
Tipo de resíduo que apresenta alto crescimento em sua
geração, o chamado “e-lixo” ainda requer soluções
definitivas (recuperação dos metais contidos nas placas)
e não soluções paliativas (moer apenas).
Planta de recuperação em Hoboken (Bélgica) e na
Indonésia e China (campo elétrico de alta voltagem)
Recuperação de metais do Grupo Paládio, Platina,
Ouro, Prata, Índio, Rutênio, Selênio, Gálio e outros
metais de alto valor agregado.
Esses metais também estão presentes em catalisadores
automotivos.
Reciclagem de Sucata Eletrônica
Reciclagem de Sucata Eletrônica
Tipo de Material
Óxido de Silício (SiO2)
Plásticos
Fe (Ferro)
Al (Alumínio)
Cu (Cobre)
Pb (Chumbo)
Zn (Zinco)
Sn (Estanho)
Ni (Niquel)
Ba (Bário)
Mn (Manganez)
Ag (Prata)
Ta (Tântalo)
Be (Berilio)
Ti (Titânio)
Co (Cobalto)
Sb (Antimônio)
Cd (Cádmio)
Bi (Bismuto)
Cr (Cromo)
Mercúrio (Hg)
Ge (Germânio)
In (Indio)
Au (Ouro)
Ru (Rutênio)
Se (Selênio)
Ga (Gálio)
As (Arsênio)
Pd (Paládio)
% do Peso Total
24,8803
22,9907
20,4712
14,1723
6,9287
6,2988
2,2046
1,0078
0,8503
0,0315
0,0315
0,0189
0,0157
0,0157
0,0157
0,0157
0,0094
0,0094
0,0063
0,0063
0,0022
0,0016
0,0016
0,0016
0,0016
0,0016
0,0013
0,0013
0,0003
Uso/ Localização
Vidro, componentes de estado sólido, CRT (tubo de raios catódicos), PWB (printed wiring board)
Gabinete, componentes plásticos
Estrutura metálica, aço
Gabinete, conectores
CRT (tubo de raios catódicos), PWB (printed wiring board)
Juntas metálicas, Blindagem/filtro de radiação
Bateria, emissor de fósforo, PWB (printed wiring board)
CRT (tubo de raios catódicos), PWB (printed wiring board)
PWB (printed wiring board)
CRT (tubo de raios catódicos)
Condutividade/PWB, conector
Condutividade/PWB, conector
Capacitores/PWB. Suprimento de energia
Condutividade Térmica, PWB (printed wiring board)
Pigmentos, Agente de Formação de Liga
Estrutural, Magnetividade (Aço) PWB
Diodo/Caixa, CRT (tubo de raios catódicos), PWB (printed wiring board)
Bateria, Fósforo Verde PWB, CRT
Filmes, PWB (printed wiring board)
Decorativo, Endurecedor(Aço)
Batteries, switches, gabinete, PWB (printed wiring board)
Semicondutores, PWB (printed wiring board)
Transistores, Retificadores/PWB
Conectores, PWB (printed wiring board)
Circuitos Resistivos, PWB (printed wiring board)
Retificadores, PWB (printed wiring board)
Semicondutores, PWB (printed wiring board)
Componentes de transistores, PWB (printed wiring board)
Estrutural, PWB (printed wiring board)
Reciclagem de Sucata Eletrônica
Reciclagem de Sucata Eletrônica
Taxas de reciclagem para fabricantes de
produtos eletrônicos para financiar a reciclagem
dos mesmos após o descarte
No Japão, as taxas podem variar de US$ 23,00 à
US$ 43,00 por equipamento vendido
Incentivos governamentais para atrair
investimentos nessa área, visto que os custos de
implantação de uma Unidade de Reciclagem são
altos
Reciclagem de Areias de Fundição
Processo Mecânico – Moedores, destorroadores e
peneiras vibratórias com o objetivo de separar a resina
que envolve o grão de areia. É o método + barato, mas
possui limitações de uso e quantidade recuperada.
Processo Térmico - Fornos para aquecimento e
volatilização das resinas. Processo mais caro, de maior
eficácia do que os processos mecânicos, porém com
geração de emissões, as quais devem ser controladas e
tratadas, encarecendo o custo de reciclagem. Ex:
Regenerador Térmico de Atmosfera controlada
(Svedala Faço)
Reciclagem de Areias de Fundição
Processo de Lavagem : Possui bom
rendimento e eficácia, porém exige estrutura
grande (tanques, ETE para tratamento da água,
secadores, silos). Processo “ideal” porém de alto
custo para implantação, o que normalmente não
justifica o investimento para uma empresa
geradora apenas. Ex: Huber Technology
Existem vários processos, como o Fenton por
exemplo (tratamento químico).
Reciclagem de Areias de Fundição
Cenário Atual e Perspectivas:
Descaracterização como resíduo (mudança nas
normas, Grupo Trabalho ABIFA, representantes
das empresas de Fundição, dos Órgãos
Ambientais e Profissionais da área), visando a
re-utilização das areias, após descaracterizadas ,
em processos de pavimentação, base, sub-base,
incorporação em massa asfáltica. Caminho
traçado atualmente, visto o baixo valor agregado
do resíduo (areia de fundição).
Reciclagem de Borra de Tinta
Grande variação entre os diferentes tipos de
Borra de Tinta dificulta o uso de um processo
apenas. Cada caso é específico, o que dificulta a
reciclagem em larga escala
Criação de tintas à base de água e não de
solventes (ecologicamente corretas, porém
perdem o poder calorífico para co-processar)
Reciclagem de Borra de Tinta
Processo de Pirólise rápida : Transforma borra de tinta
em óleo combustível e gás, através do
aquecimento(450-550°C) da borra de tinta dentro de
um reator, através de uma cinta metálica aquecedora,
gerando gases, que vão para um flash onde se obtém
óleo combustível líquido (BPF no fundo do tambor) e
gás GLP (retirado pelo topo da unidade), que vai para
um armazenamento, e através de um compressor volta
para a fornalha, gerando um ciclo fechado de
aproveitamento energético. É diferente de incineração
pois gera novos produtos (gás e combustível). (UCS)
Resultados Esperados
Recuperação de metais (ferro e elementos de
liga, especialmente) com alto valor agregado
Geração de novos produtos com o objetivo de
serem re-utilizados pela indústria
Implementação de um ciclo sustentável virtuoso
Não geração de passivos ambientais e como
consequência,
Evitar a poluição , através da contaminação dos
solos, água e ar.
Preservar os recursos naturais não renováveis.
Agradecimentos
A todos os profissionais da área ambiental pela
valiosa colaboração e luta constante em prol da
preservação ambiental.
Obrigado !
Gilson Luís Machado
Engº Químico (Grupo Renova)