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Reciclagem e Reutilização de Resíduos de Materiais Métodos de incorporação de resíduos Bloco 1 Bruno Pizol Invernizzi Objetivos • Entender a importância da incorporação para a redução de rejeitos. • Conhecer alguns problemas gerados pelos resíduos sólidos. • Correlacionar a incorporação com a reutilização e a reciclagem. Processo de incorporação de resíduos “Processo industrial no qual um resíduo é utilizado, como matéria-prima ou carga, na composição de um novo produto comercializável”. (FEPAM, 2010, p. 2) Contudo, incorporação é: - Aplicação desses resíduos para a confecção de um dado produto. Função: -Preenchimento somente. -Modificação das propriedades mecânicas. Processo de incorporação de resíduos Pode ser realizado por meio da: -Reutilização. -Reciclagem. Geração de rejeitos de minério Fonte: Guedes e Schneider (2017, p. 13). Figura 1 – Evolução da taxa de produção de rejeitos no mundo Ligações cruzadas – Pneus Fonte: Martins (2013, p. 31). Figura 2 – Fluxograma de operações em reciclagem de alumínio a) b) c) d) Constituintes dos pneus Fonte: adaptada de Faria (2015, p. 25). Figura 3 – Partes constituintes dos pneus de automóveis Resíduos industriais Classificação conforme norma ABNT NBR 10004: - Classe I – Perigosos. -Classe II – Não Perigosos: -Inertes (Classe IIB). -Não Inertes (Classe IIA). Lixo e esgoto Resíduos provenientes de: - Residências. - Indústria. - Comercio. Resultam em: - Mal odor atraindo animais. - Contaminação do solo. - Poluição de rios. Conclusões • O processo de incorporação é a aplicação dos resíduos reutilizados e reciclados na fabricação de novos produtos. • As ligações cruzadas dos termofixos dificultam a reciclagem desses polímeros. • Os resíduos da indústria são classificados de acordo com a norma ABNT NBR 10004. Métodos de incorporação de resíduos Bloco 2 Bruno Pizol Invernizzi Objetivos • Conhecer possibilidades para a incorporação dos resíduos. • Comparar as possibilidades de incorporação, quando em um mesmo produto. • Entender que as propriedades dos resíduos incorporados podem ou não resultar em propriedades diferentes para produtos. Incorporação dos rejeitos de mineração Pode ser aplicado como: • Filler (agregado extremamente fino ~200mesh) – Utilizado para preenchimento na construção civil. • Função de melhorar as propriedades mecânicas. • Máximo de 10% da massa do cimento. • Resultados obtidos por Bezerra (2017), mostraram que os rejeitos podem ser aplicados, mesmo após constatar redução de 15% na resistência à compressão. • Argamassa. • Concreto. Incorporação dos resíduos industriais Aplicações na indústria de fundição: • Escória ferrosa: placas vitro-cerâmicas; resulta em aumento de resistência à compressão de cimentos. • Areia verde de fundição: asfaltos betuminosos; argila vermelha para confecção de peças. • Pó de vidro de jateamento: aplicado como fundente na indústria cerâmica. Incorporação dos resíduos de pneus • Aplicação em gesso: funciona como um isolante acústico, porém, a granulometria do gesso deve ser fina (~200 mesh), senão não tem aderência. • Aplicação em cerâmica: redução da plasticidade; resistência satisfatória. Incorporação na construção civil • Aplicação de lama galvânica em tijolos (até 2%p). • Aplicação de lodo de curtume em tijolos (até 10%p). • Aplicação de lama de estação de tratamento de esgoto (até 10%p). • Aplicação de agregado na preparação do cimento (limitações mecânicas). Conclusões • Permite reduções de custo, além de reduzir danos ambientais. • Em geral, as aplicações são voltadas para a indústria cerâmica, com grande destaque para os materiais de construção civil. • Como pode ser visto nas aplicações de lodo e lama, a composição desses afeta as propriedades dos materiais, portanto, devem ser avaliados individualmente, caso a caso. Teoria em Prática Bloco 3 Bruno Pizol Invernizzi Exercício Você atua como gerente industrial para uma empresa fabricante de materiais refratários, que são utilizados na aciaria para conversão do ferro gusa e de sucata em aço. Devido à alta concorrência com produtos importados, o proprietário da empresa decidiu reduzir os custos de produção e está analisando a possibilidade de empregar rejeitos de mineração do ferro. Para tal, ele pediu que você faça essa avaliação. Explique a ele quais pontos deverão ser levados em consideração, lembrando que você não sabe ao certo se essa ideia dará certo ou não, uma vez que não existem muitos estudos sobre esse tema, portanto, espera-se que você proponha uma metodologia para avaliar essa possibilidade. Resolução 1º Passo: • Como toda boa metodologia, deve-se iniciar pesquisando sobre os materiais envolvidos, embora existam diversos refratários, o mais utilizado é o MgO. • Existe literatura sobre este? Alguma norma e/ou lei aplicável? • Além disso, deve-se pesquisar sobre os rejeitos a serem incorporados; será que diferentes jazidas resultam em rejeitos similares? 2º Passo: • Avaliar o material que terá os rejeitos incorporados. • Avaliar os rejeitos a serem incorporados. • Seguir normas técnicas aplicáveis tanto aos materiais, quanto aos ensaios a serem realizados. Resolução 3º Passo: Definir como será realizado o processamento desses materiais. 4º Passo: Aplicação utilizando os métodos definidos. 5º Passo: • Avaliação das propriedades do material resultante. • Pontos importantes para refratários: a) Temperatura de fusão. b) Coeficiente de expansão térmica. c) Condutividade térmica. Dica do Professor Bloco 4 Bruno Pizol Invernizzi Dica do Professor A dissertação de Bezerra (2017), aborda a incorporação dos rejeitos da mineração. • Tema atual, devido ao rompimento das barragens de Mariana (MG) e Brumadinho (MG). • Explica o processamento dos minérios de ferro e o como o rejeito é obtido. • Detalha a problemática no entorno da disposição final desses rejeitos. Referências BEZERRA, Carolina G. Caracterização do rejeito de minério de ferro (iot) e avaliação da sua influência no comportamento físico-químico e mecânico de pastas de cimento. 2017. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017. COTA, Fábio de P. Efeito da incorporação de resíduos vítreos nas propriedades físicomecânicas de compósitos cimentícios. 2013. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São João del-Rei, São João del-Rei, 2013. Disponível em: https://www.ufsj.edu.br/portal2-repositorio/File/ppmec/Fabio%20Cota.pdf. Acesso em: 11 set. 2019. ÉPOCA NEGÓCIOS ONLINE. Brasil começará a produzir energia a partir de lixo e esgoto. Época: Negócios, São Paulo, v. 1, n. 1, p. 1-1, 16 de março de 2019. Disponível em: https://epocanegocios.globo.com/Brasil/noticia/2019/03/brasil-comecara-produzir-energia- partir-de-lixo-e-esgoto.html. Acesso em: 13 set. 2019. https://www.ufsj.edu.br/portal2-repositorio/File/ppmec/Fabio%20Cota.pdf https://epocanegocios.globo.com/Brasil/noticia/2019/03/brasil-comecara-produzir-energia-partir-de-lixo-e-esgoto.html Referências FARIA, Juliana S. de. Incorporação de resíduo pó de borracha de pneus inservíveis em cerâmica vermelha. 2015. 122 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense, Campos dos Goytacazes, 2015. Disponível em: http://uenf.br/posgraduacao/engenharia-de- materiais/wp-content/uploads/sites/2/2013/07/Disserta%C3%A7%C3%A3o-Juliana-Soares- de-Faria-2015.pdf. Acesso em: 11 set. 2019. FEPAM. Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler/RS. 001/2010: Diretriz técnica para a atividade de incorporação de resíduos sólidos em processos industriais. 1. ed. Porto Alegre: FEPAM, 2010. Disponível em: http://www.fepam.rs.gov.br/central/diretrizes/Diret_Incorp_residuos.pdf. Acesso em: 13 set. 2019. GUEDES, Gisele; SCHNEIDER, Claudio. Barragens de rejeitos: A buscadas melhores opções tecnológicas para evitar acidentes. Revista Brasil Mineral, São Paulo, n. 372, p. 13-18, jun./2017. Mensal. Disponível em: https://www.cetem.gov.br/images/periodicos/2017/brasil- mineral-372.pdf. Acesso em: 11 set. 2019. http://uenf.br/posgraduacao/engenharia-de-materiais/wp-content/uploads/sites/2/2013/07/Disserta%C3%A7%C3%A3o-Juliana-Soares-de-Faria-2015.pdf http://www.fepam.rs.gov.br/central/diretrizes/Diret_Incorp_residuos.pdf https://www.cetem.gov.br/images/periodicos/2017/brasil-mineral-372.pdf Referências MARTINS, Paulo V. R. Análise do fluxo de energia vibratória para a carcaça de um compressor hermético através do tubo de descarga de material polimérico. 2013. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2013. PINTO, Nayra A. et al. Incorporação de resíduos de borracha de pneus em matriz de gesso para utilização na construção civil. Revista Engenharia Civil, Portugal, n. 53, p. 43-56, 2016. Anual. Disponível em: http://www.civil.uminho.pt/revista/artigos/n53/Pag.43-56.pdf. Acesso em: 11 set. 2019. SANTOS, Rafael R. dos et al. Incorporação de resíduos sólidos como alternativa para diminuir a quantidade de utilização da argila na confecção de produtos cerâmicos. In: Seminário de Iniciação Científica, 2., 2016, Teresina. Anais [...]. Teresina: Universidade Federal do Piauí, 2016. p. 1-6. http://www.civil.uminho.pt/revista/artigos/n53/Pag.43-56.pdf Número do slide 1 Número do slide 2 Objetivos Processo de incorporação de resíduos Processo de incorporação de resíduos Geração de rejeitos de minério Ligações cruzadas – Pneus Constituintes dos pneus Resíduos industriais Lixo e esgoto Conclusões Número do slide 12 Objetivos Incorporação dos rejeitos de mineração Incorporação dos resíduos industriais Incorporação dos resíduos de pneus Incorporação na construção civil Conclusões Número do slide 19 Exercício Resolução Resolução Número do slide 23 Dica do Professor Referências Referências Referências Número do slide 28