Reciclagem de Papel: Processo e Tecnologia

Prévia do material em texto

Capítulo 12 - RECICLAGEM DE PAPEL 
A polpa tem primeiro de ser limpa, pois o papel reciclado contém substâncias que são introduzidas pelo próprio papel (tintas de 
impressão, adesivos) ou durante a sua utilização e coleta ( areia, vidro etc.). Após a polpação, a suspensão de fibra é armazenada 
em uma caixa de despejo, em alguns casos, antes de ser alimentada à primeira seção de triagem equipada com telas pressurizadas 
para remover contaminantes adicionais com a ajuda de cestas de tela perfuradas ou com ranhuras. Os papéis de embalagem 
(exemplo: testliner) consistem em duas camadas com diferentes propriedades de resistência. Se as polpas dessas camadas forem 
produzidas a partir da mesma mistura de papel reciclado, a polpa inteira deve ser dividida em duas frações, uma contendo fibras 
significativamente mais longas que a outra. A fração longa da fibra é usada para a produção da camada de alta resistência. A 
polpação e a triagem são comparáveis ao processo de preparação usado para papel pardo, sendo a principal diferença a etapa de 
remoção de tinta de impressão por flotação. A eficiência de remoção é uma função do tamanho das partículas de tinta. Partículas de 
tinta que não tenham sido removidas por flotação causam manchas de sujeira no papel final. A fragmentação das partículas de tinta 
é feita em um dispersor após secagem da suspensão para uma consistência de 25 e 35%. A secagem também serve para separar o 
primeiro circuito de água do processo, que é altamente carregado de impurezas. 
 
Polpação ou slushing: primeiro passo no tratamento de papel reciclado, visa desintegrar a matéria-prima na água e transformá-la 
em uma suspensão bombeável. A produção de papel começa com a formação de uma teia úmida a partir de uma suspensão 
altamente diluída contendo fibras e outros componentes, tais como minerais, amido e aditivos químicos. 
 
Com relação à consistência, os processos de polpação podem ser divididos em: polpa de baixa consistência (LC) (abaixo de 6%), 
polpa de consistência média (MC) (de 6 a 12%) e polpa de alta consistência (HC) (entre 12 e 25%). Com relação à tecnologia, 2 
processos básicos: despolpadores convencionais na forma de embarcações cilíndricas com impulsores (rotores) na parte inferior 
ou na parede e defletores para evitar a rotação do corpo sólido, para consistências entre 6% e 19%; e despolpadores de tambor, 
grandes tubos de rotação lenta, para consistências de até 20%. 
Polpação de tambor: processo contínuo. Na polpação de MC e HC, a diluição remove a polpa do despolpador. Durante ou após a 
polpação, é feita a separação das impurezas grosseiras. Ao contrário dos despolpadores para fibras virgens, os despolpadores para 
papel reciclado necessitam de um sistema de tratamento de rejeitos. Os despolpadores em forma de cuba para a desintegração 
do papel recuperado são equipados com um sistema de manuseio de rejeitos, o qual inclui um despolpador primário que cria uma 
suspensão bombeável de flocos e fibras individuais e um despolpador secundário ou peneira de disco a jusante do despolpador 
primário que tritura os flocos em fibras individuais. Os contaminantes grosseiros são removidos do pulper primário por um dispositivo 
de ragging com um guincho. Contaminantes menores são removidos como rejeitos leves e pesados no desintegrador secundário. 
Os rejeitos leves e pesados são tratados em dispositivos a jusante para recuperar as fibras e desidratá-las na maior extensão 
possível. Os despolpadores de tambor são usados para papel reciclado com baixa umidade e papéis gráficos reciclados. O 
sistema alinhado horizontalmente tem a forma de um tubo grande (até 4 m de diâmetro) que gira a uma velocidade moderada. 
Consiste em duas zonas: zona de lama, onde o material úmido (consistência de aprox. 20%) é transportado para cima com a ajuda 
de defletores alinhados perpendicularmente à parede interna do tubo, para voltar a cair repetidamente. O produto entra em um tubo 
com uma zona de triagem, onde é diluído para 3 e 5% e as fibras passam através de uma tela enquanto todos os contaminantes são 
retidos. 
Duas técnicas de separação para a remoção de contaminantes: peneiramento e separação centrífuga. As telas de pressão 
retêm partículas de formato maior ou diferente do que as aberturas das telas. Os limpadores centrífugos acumulam e removem 
partículas mais pesadas ou mais leves que a água. Os processos de separação possuem 3 fluxos básicos: “de entrada”, o 
“aceito” que contém a polpa aceita e o “rejeito” com impurezas. O movimento em turbilhão resulta em um campo centrífugo cujas 
forças empurram partículas pesadas em direção à parede e partículas de luz em direção ao centro. A limpeza centrífuga pode assim 
ser usada para remover impurezas pesadas, como pedaços de vidro ou areia, bem como partículas leves, como plásticos de 
espuma. Os produtos de limpeza podem ser subdivididos em: limpadores de partículas pesadas, limpadores de partículas leves 
e limpadores de combinação para contaminantes pesados e leves. A consistência máxima é aprox. 4,5%. 
A flotação e a lavagem são usadas para reduzir a quantidade de minerais em uma suspensão de celulose. A lavagem é um 
processo de filtragem para remover partículas de detritos da suspensão menores que o tamanho de malha de um pano de filtro. 
Flotação é um processo de separação para limpeza de suspensões. Baseia-se no uso de bolhas de ar que se ligam a partículas de 
sujeira hidrofóbicas e as transportam para a superfície da suspensão. O resultado da flotação é controlado por: tamanho das bolhas 
de ar e dispersão de energia. A desidratação aumenta a consistência das ações da polpa. Em comparação com o processo de 
lavagem, onde ocorre uma separação de sólido, a desidratação separa líquidos de sólidos. Diferentes tecnologias usadas: filtros de 
disco, bem como dispositivos com correias ou prensas de parafuso. O desaguamento visa garantir a consistência ótima para etapas 
do processo, como branqueamento ou dispersão; Economia de espaço em recipientes de armazenamento; e Compactação de 
rejeitos ou lodo para a recuperação econômica de esses materiais. 
Capítulo 13 - RECICLAGEM DE PLÁSTICOS 
Trituração: reduzir o tamanho da sucata, possibilitar o processamento de peças maiores de plástico e melhorar a densidade do 
material para armazenamento e transporte mais eficientes. Um triturador consiste em lâminas giratórias acionadas por um motor 
elétrico, algum tipo de grade para classificação de tamanho e uma caixa coletora. Materiais são adicionados ao triturador por um 
funil. O produto da trituração é uma pilha de flocos de plástico. Lavagem: Os flocos de plástico lavados são secos até que 
contenham menos de 0,1% em peso de umidade e estejam prontos para reprocessamento. 
Reprocessamento: Aglomeração: a reciclagem de filmes plásticos. O filme é cortado em pequenos pedaços, aquecido por fricção 
e resfriado pela injeção de água. Isso geralmente é realizado em uma única máquina. O produto é referido como aglomerados e não 
é ideal para processamento posterior. Os aglomerados podem ser misturados com flocos de plástico para extrusão. Extrusão: 
usado para fabricar pellets a partir de plásticos virgens e de material reciclado. O material é misturado e depois injetado na extrusora 
a partir de uma tremonha. Ele entra em contato com um parafuso rotativo que força os flocos plásticos para frente em um tambor 
aquecido na temperatura de fusão desejada do plástico derretido. A pressão permite que o plástico se misture e derreta 
gradualmente à medida que são empurrados pelo cano. O degelo é removido para remover óleos, ceras e lubrificantes. Finalmente, 
o plástico fundido é empurrado através de uma peneira para remover as impurezas, resfriado e peletizado. 
Etapa final de processamento: Injeção: os grânulos são novamente fundidos, mas depois o polímero é pressionado com alta 
pressão para um molde dividido. A mistura épressionada no molde até que esteja cheia e, após o resfriamento, o molde é aberto e 
o produto pode ser removido. Moldagem por sopro: O parafuso espiral da extrusora força o polímero plastificado através de uma 
matriz. Um tubo oco curto de ar comprimido é usado para expandir o tubo até que ele preencha o molde e obtenha sua forma 
necessária. Sopro de filme: processo envolve soprar ar comprimido em um tubo fino de polímero para expandi-lo até o ponto em 
que ele se torna um tubo de filme fino. Extrusão de fibra: O polímero é enviado para a fieira onde ocorre a fiação do filamento. Os 
filamentos passam através de um denier setter antes do acabamento, onde os filamentos fiados são desenhados, secos, cortados 
em fibras descontínuas e finalmente enfardados para venda. 
A Figura 13.4 mostra o fluxograma da produção de flocos de PET reciclado. Depois que as garrafas enfardadas são 
abertas, as garrafas soltas são classificadas por cor e tipo de material. Garrafas transparentes (sem cor) têm um valor econômico 
maior do que as azuis e verdes. As frações de cores indesejadas e os materiais indesejados (por exemplo, papel e metal) são 
vendidos como subprodutos ou eliminados em instalações locais de gestão de RSU. Em seguida, as garrafas são classificadas. 
Alguns produtores incluem uma etapa usando lavagem com água quente para remover rótulos antes do processo de classificação. 
Os rótulos de plástico são vendidos como subprodutos ou enviados para a gestão local de RSU. As garrafas são picadas em flocos, 
o PET é separado por flutuação de outros plásticos (por exemplo, tampas de HDPE) com base nas diferenças de densidade. O PE 
obtido deste passo é vendido como subproduto. Os flocos de PET são lavados em uma solução de limpeza, enxaguados e secos. 
Em algumas linhas de produção, uma segunda etapa de corte (“britagem fina”) é necessária para que os flocos de PET atendam aos 
requisitos de qualidade. Os flocos de PET secos são transportados para uma planta granulada ou uma planta de fibra. 
 
Capítulo 6 - RECICLAGEM DE METAIS 
A sucata usada pode ser de várias origens diferentes. Este tipo de sucata é geralmente bem classificado em diferentes 
qualidades e com baixo teor de elementos de impureza, aumentando a possibilidade de reciclar a sucata de volta para a produção 
da mesma qualidade de aço. A classificação depende da composição e do tamanho da sucata. 
Diferentes formas de separação completam o processo e para facilitar o dimensionamento: separação por densidade, 
separação magnética fraca, separação por correntes parasitas, classificação manual, classificação automática baseada em 
propriedades físicas ou de cores, etc. O teor de cobre na sucata de aço é uma coisa que limita as possíveis qualidades de aço que 
podem ser produzidas. A produção de aço à base de sucata é quase 100% baseada na fundição. 
EAF- fornalha onde a eletricidade é usada para a fundição. Desenvolvimento do processo com formação de espuma de 
escória através da injeção de uma fonte de carbono e oxigênio. Formadores de escória são adicionados para absorver algumas das 
impurezas que vêm com o aço. O EAF é uma unidade de fundição muito eficiente, mas não um tipo de reator muito bom para 
realizar reações de refino ou para adicionar grandes quantidades de material não metálico. A fundição de sucata em um EAF é 
dependente de um refinamento posterior para fornecer um aço de alta qualidade. 
Impurezas: maior participação de aço produzido a partir de sucata. É difícil produzir todos os tipos de aço com base em 
100% de sucata, se a sucata não for bem classificada antes de entrar uma planta trituradora. 
Reciclagem Sustentável do Aço: O aço é, com base no volume, o metal mais reciclado, e existe uma estrutura comercial 
que funciona bem para a reciclagem do aço. Perdas são inevitáveis no processamento e manuseio de qualquer metal. As perdas 
ocorrem nos fluxos de subprodutos e resíduos no processamento (escória, poeira, lama) e em outros ciclos de material, frações de 
material destinadas à recuperação de energia ou em resíduos que são aterrados. 
Reciclagem do Cobre: Sucata de cobre é fundida em fundições primárias e secundárias. O tipo de forno e as etapas do 
processo dependem do teor de cobre da matéria-prima secundária, outro constituinte, tamanho, etc. No caso de material de sucata 
de óxido, são necessárias condições redutoras, que podem ser alcançadas através de carbono e ferro juntamente com agentes de 
fluxo. Dependendo da matéria-prima e do processo, outros metais como Zn, Pb e Sn podem ser recuperados da fumaça. 
Dependendo da qualidade / grau do refugo, a refinação é necessária, o que geralmente é feito através de eletroferimento. Uma 
quantidade considerável de sucata de cobre é usada em fundições de cobre primário, e a quantidade e o tipo dependem de quais 
rotas de processo existem para o concentrado primário. Nas fundições primárias, o calor é gerado nas operações de fundição, 
especialmente na conversão de fosco em pó de Peirce-Smith em blister de cobre, onde a evolução do calor é tão grande que os 
refrigerantes precisam ser usados. Assim, a sucata contendo cobre é em grande parte usada como refrigerante na produção de 
cobre baseada em minério. 
O processo de conversão de matte é normalmente dividido em duas etapas principais: o estágio de produção de escória e 
o estágio de fabricação de cobre. Na etapa de produção de escória, pode-se usar sucata impura com menor teor de cobre, enquanto 
que na fase de fundição de cobre é usada sucata de cobre puro, especialmente anodos gastos do processo de eletrólise. Sucata 
contendo cobre também pode ser adicionada ao estágio de fundição, dependendo do tipo de forno de fundição usado e do tipo de 
refugo. Por exemplo, as fundições que usam um forno de fundição elétrica processam uma grande quantidade de material 
secundário contendo cobre oxídico. 
A sucata de cobre pode ser fundida em vários fornos diferentes: alto-fornos, rotativos, fornos de fusão ou fornos elétricos. 
As fundições dedicadas ao tratamento de sucata de cobre usam conceitos diferentes para fundição, dependendo do tipo de material 
de sucata. Pequenos conversores Peirce-Smith são comumente usados para sucata de liga de cobre impuro como sucata de latão 
vermelho. 
O processo de Contimelt é um processo contínuo de dois estágios para fundir e tratar, e. sucata de cobre de alta qualidade, 
cobre preto e cobre blister. Este processo é baseado em dois fornos interconectados, incluindo um forno de eixo cardíaco onde 
refugo de alta qualidade, cobre de blister e cobre preto são fundidos. Queimadores oxi-gás fornecem calor para fusão. O cobre 
fundido flui para um forno cilíndrico, onde é desoxidados com gás natural e fundidos em ânodos. Isasmelt / Ausmelt é baseado em 
fornos de banho cilíndricos usando uma lança de aço para injecção de, e. gás natural, óleo, oxigênio ou ar no banho. A lança é 
submersa no banho, criando uma fusão bem agitada. A formação de um revestimento de escória protege a lança. A mistura é 
conseguida através da rotação; no entanto, isso também pode levar à abrasão do revestimento refratário. Oxigênio e combustível 
são adicionados através de lanças, que sopram na superfície do banho. 
A combinação de fundição de banho e TBRC é usada no sistema de reciclagem Kayser da Aurubis para produzir cobre a 
partir de matérias-primas secundárias. O sistema é baseado em um processo de duas etapas que consiste em uma etapa de 
fundição e conversão. Na primeira etapa, um forno de lança submersa é usado para produzir uma fase metálica líquida contendo 
aproximadamente 80% de Cu (cobre preto). O cobre preto flui para o TBRC, onde é enriquecido a 95% de Cu e, em seguida, ainda 
mais refinado em um forno de anodo e por eletrólise. A sucata de liga de cobre é adicionada ao TBRC e ao forno anódico. 
Tratamento de Escória para Recuperação de Cobre: A flotação pode ser usada para escóriaque tenha sido arrefecida 
lentamente, esmagada e triturada. O acúmulo de gotículas para permitir a formação de gotículas que se formam mecanicamente, a 
fim de sedimentar e, portanto, ser separado da escória, pode ser obtido em fornos elétricos sem qualquer adição de redutores. 
Redução de escória carbotérmica é feita para melhorar a separação de metais e a recuperação de metais. A produção de foscas de 
alta qualidade resulta em uma escória altamente oxidada contendo quantidades consideráveis de óxidos de cobre, o que requer 
redução de a escória para reduzir o cobre e outros metais para outras fases. 
Tratamento da Poeira: Considerou-se necessário acompanhar as impurezas devido à complexidade das matérias-primas. 
Uma maneira de superar o acúmulo de impurezas na usina devido à reciclagem era instalar uma usina hidrometalúrgica para tratar a 
poeira das unidades de fundição. 
 
Capítulo 10 - RECICLAGEM DE REEE 
Processos de ganho e reciclagem de metais preciosos exploram as propriedades químicas desses metais (por exemplo, 
reatividade e oxidação) e usam uma variedade de técnicas de separação. Muitos dos processos são comercialmente confidenciais e 
apenas descrições resumidas estão disponíveis. 
Os principais estágios na recuperação de PMs podem ser resumidos: 1-Pré-tratamento e pré-concentração da 
matéria-prima, amostragem e ensaio; 2- Concentração (fusão, volatilização, dissolução química, precipitação,...); 3-Refino 
(purificação, pirólise, redução, etc.) de resíduos ricos em MP ou metais puros. 
As “fundições primárias” integradas- Urubis, Hamburgo (Alemanha), concentram-se em concentrados de cobre, mas o 
aprimoramento do fluxo e do tratamento de efluentes permite que eles recuperem PMs como subprodutos. 
“Fundidoras Secundárias” como Umicore, Hoboken (Bélgica) foram focalizadas na recuperação de PMs e metais 
especiais de sucatas, usando cobre, chumbo ou níquel como metais coletores. Nesse caso os metais de base (Cu, Pb, Ni) têm, 
embora alto em tonelagem, um caráter mais subproduto. Os principais passos de processamento das operações preciosas de 
metais (PMO) são: forno de isquemia, lixiviação e eletroresuperação e refino de MPs. 
Os materiais alimentícios são fundidos em um reator Cu-ISA (tecnologia "ISASMELT") por volta de 1200! C para separar os 
MPs em um lingote de Cu da maioria dos outros metais concentrados na escória de cobre rica em Pb, que é posteriormente tratada 
nos metais de base (BMO), após a lixiviação do cobre na planta de lixiviação e eletro-vencedora, PMs são coletados em um resíduo. 
Este resíduo de PM é ainda mais refinado com uma combinação de métodos clássicos (lixiviação) e processos internos únicos 
(Refinaria Ag). A escória de cobre rica em Pb do reator CuISA é fundida em um alto forno juntamente com outras matérias-primas 
contendo Pb para impuro lingote de Pb, Ni speiss, Cu fosco e escória de Pb esgotada. PMs coletadas no lingote de Pb impuro e Ni-
speiss são separadas na forma de resíduos PM / Ag através do processo Harris (refinação de chumbo de lingote de Pb impuro) ou 
através de lixiviação seletiva (Refinaria de Níquel) e para no fim chegar na refinaria de metais preciosos descrito. 
Lanthanides: Os lantanídeos ou lantanoides são um grupo de elementos químicos que formam parte do período 6 da tabela 
periódica. Estes elementos são chamados terras raras porque se encontram na forma de óxidos, e também, junto com os actinídeos, 
constituem os elementos de transição interna. Antanídeos (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Tm, Yb, Lu, Tb, Dy, Ho, Er, Yb): As estatísticas 
de lantanídeos são geralmente reportadas como elementos de terras raras (REEs) ou óxidos de terras raras ( REO) equivalentes; a 
relação REE-REO para cada um dos lantanídeos é de cerca de 1: 0,85. 
Sucata de Bateria NiMH: A reciclagem de REMs da sucata de baterias NiMH está em sua infância. A maioria destes tipos de 
baterias, consistindo em aproximadamente 36e42% Ni, 22e25% Fe, 8e10% REMs e 3e4% Co, são reciclados com a suposição de 
REMs perdidos nas escórias. Em 2011, a Umicore desenvolveram conjuntamente um processo pirometeral / hidrometalúrgico 
exclusivo para a reciclagem de REMs a partir de sucata de baterias recarregáveis. Módulos de bateria são alimentados diretamente 
em uma fundição de alta temperatura sem tratamento prévio bem para criar três frações de saída: Metal :Co, Ni, Cu, Fe; Fração de 
Alcalina, Li, Mn, REM; Emissão de gás de poeira de combustão. 
A liga é ainda mais refinada em um processo hidrometalúrgico existente para produzir uma variedade de materiais de Co e 
Ni para uso em baterias novas e outras aplicações. O processo hidrometalúrgico foi desenvolvido para extrair o REM da escória 
para refino de óxidos de terras raras pela Rhodia (França) para recuperar esses elementos críticos. 
Lítio: O lítio é utilizado na produção de baterias (22e33%), na indústria vitrocerâmica (26e30%), na produção de graxas lubrificantes 
(11e14%), para tratamento de ar (4e5%), como aditivo em processos de lingotamento contínuo ( 4%), na eletrólise do sal fundido 
para produção de alumínio primário (2e4%). As baterias de íons de lítio contêm quantidades elevadas de metais valiosos, mas como 
todos os produtores de baterias vendem seus próprios tipos específicos, é difícil especificar conteúdo em misturas de sucata de 
bateria .Vários projetos de reciclagem de baterias em desenvolvimento podem ser basicamente divididos em processos 
pirometalúrgicos, hidrometalúrgicos e híbridos (combinados). 
 
Capítulo 14 - RECICLAGEM DE VIDRO 
➔ Ciclo Fechado da Reciclagem de Vidro 
Na refundição de resíduos de vidro (cacos), o vidro derrete e é misturado com outras matérias primas. Este processo de reciclagem 
pode ser repetido indefinidamente sem perda de desempenho. A qualidade do produto de vidro exigida define qual vidro deve ser 
reciclado para um determinado processo de fabricação. 
Para que os cacos de vidro sejam reciclados e retornados à fabricação, é essencial que a classificação de cores do vidro seja 
realizada, pois cada cor de vidro pode tolerar níveis diferentes de contaminação com outras cores. Por exemplo, requisitos de 
qualidade limitam o nível de cacos verdes a 90%. O vidro âmbar e o vidro incandescente são mais sensíveis à contaminação, e os 
limites técnicos do teor de cacos são de 70 e 60%, respectivamente. 
A classificação automática de cores de vidro comporá apenas um estágio de vários no esquema de processamento de cacos, sendo 
necessária devido à presença de outros materiais com os vidros, como materiais de rotulagem e fechamento (metais, plásticos e 
papéis). Os processos de classificação de vidro incluem: Classificação manual: para remover a contaminação óbvia; Esmagamento; 
Peneiramento: remove alguns materiais diferentes, como metais e plásticos; Triagem magnética: remoção de metais ferrosos; 
Classificação de corrente parasita; Classificação no vácuo. 
➔ Benefícios Ambientais do Ciclo Fechado de Reciclagem de Vidro 
Retorno do recurso mineral ao seu ciclo, prática essencial do desenvolv. sustentável, nenhuma das matérias-primas do vidro é 
escassa: areia de sílica e calcário são recursos minerais dos quais existem grandes reservas minerais. Apesar desta aparente 
abundância, nem todos estes minerais são facilmente acessíveis ou adequados para a fabricação de vidro. 
Redução de Resíduos. O vidro não se decompõe para produzir gases de efeito estufa e é improvável que lixivie substâncias 
nocivas que possam ameaçar a qualidade da água subterrânea. No entanto, o descarte de vidro representa uma prática de 
desperdício de terra que poderia ser usada de maneira mais produtiva. 
Redução na demanda de energia e as consequentes reduções na poluição. Os processos de extração e processamento de 
matérias-primas para fabricação de vidro requerem energia, com a reciclagem do vidro, os gastos de energia são reduzidos. 
➔ Ciclo aberto da reciclagem de vidro 
Existemvárias saídas alternativas para o vidro. Algumas delas também envolvem refundição de vidro, mas envolvem a formação de 
produtos muito diferentes. Outras aplicações envolvem fusão de vidro na presença de outros materiais, com diferentes efeitos 
dependendo das condições de fabricação. 
● Produtos de vidro alternativos 
Exemplo de vidro reciclado por refundição: fabricação de Ballotini, pequenas esferas de vidro altamente refletivas; Isolamento de lã 
de vidro; Espuma de vidro: blocos e formas de vidro espumoso são usados principalmente para fins de isolamento, uma vez que 
possuem baixas condutividades térmicas juntamente com resistências à compressão relativamente altas. 
● Cerâmicas 
Materiais que compreendem ambas as fases cristalina e amorfa; Aplicação mais comum: fabricação de telha cerâmica; Aditivo de 
sinterização em cerâmicas de fogo: o vidro funde-se a temperaturas mais baixas do que outros constituintes, servindo para unir 
partículas sólidas e reduzir a porosidade; Fabricação de vitrocerâmicas. 
● Vidro como meio abrasivo 
O vidro é um material duro, o que o torna adequado para uso como meio abrasivo; Uso de partículas de óxido de alumínio 
incorporadas em uma “esponja de meio” feitas de vidro reciclado para limpar superfícies de metais 
● Vidro como agregado não consolidado 
A alta resistência à abrasão, rigidez, dureza e resistência ao congelamento e descongelamento tornam o vidro altamente adequado 
para uso como um agregado, uma vez esmagado em uma forma granular; Usado como material de sub-base granular na construção 
de rodovias, aterros e como material estrutural e não estrutural. 
● Vidro em pavimentos betuminosos de rodovias 
Grandes partículas de vidro podem produzir ofuscamento, limitar a resistência à derrapagem e possuir o potencial de danificar os 
pneus e causar lesões às pessoas, por isso o tamanho das partículas é normalmente limitado; Desvantagem: as partículas de vidro 
são essencialmente isentas de porosidade, impossibilitando que o betume forme uma ligação forte, porém isso pode ser corrigido 
com a adição de cal; Vantagens: maior resistência a deslizamentos e refletividade leve em cursos de superfície, maior 
permeabilidade dos pavimentos, benéfico para a segurança, uma vez que permite que a água drene mais livremente. 
● Vidro em Concreto: 
O uso de agregado de vidro no concreto também é possível, embora deva-se ter cuidado com uma reação de rompimento da rede 
estrutural do vidro. Isso pode ser evitado adicionando-se frações de cimento. 
● Agregado Leve 
Aplicações na construção de concreto, bem como em aplicações hortícolas; Agregado granulado: produto possível da fabricação 
de folhas de vidro espumadas contínuas; Agregado peletizado: formação de grânulos compreendendo resíduos de vidro em pó e 
um agente espumante; Baixa densidade com alta resistência e absorção de água relativamente baixa são características desejáveis, 
que podem ser alcançadas através de partículas mais finas de vidro e maior conteúdo de vidro. 
● Vidro como componente de cimento no concreto 
O vidro reage com hidróxido de cálcio para formar um gel de cálcio silicato hidratado, principal contribuinte para a resistência do 
cimento Portland hidratado. 
● Meios de filtração 
A capacidade do vidro granular de permitir a rápida infiltração possibilitou sua aplicação como meio filtrante, sendo muito eficaz na 
remoção de sólidos suspensos da água. 
 
RECICLAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS (Circular Técnica 48) 
Compostagem: processo biológico predominantemente aeróbio, com uma fase termofílica típica. A manutenção dessas condições 
depende do manejo, ou seja, da técnica adotada. É uma técnica de produção de adubos orgânicos que usa como matéria-prima: 
restos de alimentos; restos vegetais (podas, cortes de grama, restos de lavouras), estercos de animais de criação (boi, aves, 
cavalos, etc.). 
➔ Leira de compostagem: local onde os resíduos orgânicos são misturados, favorecendo a degradação biológica do material. 
 
 
Fases da compostagem: 1. Fase Inicial ou de aquecimento (1 a 3 dias); 2. Fase Termófila: > 50°C por vários dias (elimina ovos e 
larvas de moscas, bem como patógenos); 3. Fase Mesófila: 35 a 40°C por alguns dias; 4. Maturação: temperatura ambiente por 
vários dias. Após a estabilização, tem-se o composto curado. Entre 40 e 60ºC, ocorre a desinfecção do lixo. 
 
 
➔ Tipos de resíduos conforme suas funções: 
Restos de alimentos - restaurantes, cozinhas, feiras, hortas e pomares: Função: Fonte de nutrientes e de carbono lábil. 
Resíduos verdes - Aparas de grama, podas de árvores e arbustos, bagaço de cana, palhas, aparas de madeira, serragem: 
Função: Fonte de carbono estruturante (celulose). 
Esterco de animais de criação, cama de animais de criação (ex. cama-de-aviário = esterco + aparas de madeira): Função: fonte 
de nutrientes. 
➔ Tipo de resíduos conforme a relação Carbono/Nitrogênio 
Alta relação C/N (>30): degradação lenta e função estruturante; Baixa relação C/N (<30): degradação rápida e fonte de 
nutrientes. 
Rápida degradação: Ricos em nutrientes, densos e pesados, extremamente úmidos (80-90% de água); 
Lenta degradação: Possuem menos nutrientes, mais carbono (celulose); quando secos, pouco densos e muito estruturantes; 
Média degradação: Muito ricos em nutrientes, densos e pesados, porém as “camas” são menos densas e pesadas. 
Fator Oxigênio: a concentração média de O2 na leira precisa estar acima de 10% (a atmosfera possui 21%), para suprir a 
respiração de bactérias e fungos. Glicose + O2 → Co2 + H2O 
Fator Umidade: a mistura dos resíduos precisa ter entre 50 a 70% de umidade inicial. Ideal: 60%. Excesso de água pode impedir a 
difusão de ar na leira, enquanto a falta de água pode parar a atividade biológica. 
Fator Acidez: Alguns resíduos podem ser muito ácidos ou muito básicos. A acidez dificulta a colonização inicial por bactérias e 
fungos, por isso o ideal é fazer uma mistura de diferentes tipos de resíduos. Outra prática recomendável é adicionar um composto 
pronto à mistura inicial ou primeira camada da leira, sendo ele sempre básico (pH>7). Esse composto funciona como inoculante de 
bactérias e fungos benéficos. 
Aeração passiva: As altas temperaturas geram um fluxo ascendente de ar quente e úmido dentro da leira. O ar entra pelas paredes 
laterais e sai pela superfície, juntamente com vapor de água e calor. Por isso a porosidade da leira é um fator muito importante, pois 
permite a entrada de ar de forma adequada na leira. 
Montagem da leira: 
 
➔ Operações Gerais: 
 
 
 
COMPOSTAGEM LAMINAR: Processo dirigido de decomposição de resíduos orgânicos realizado na superfície do solo. Foi 
inspirada nos processos naturais, mais especificamente na degradação da serrapilheira das matas. O material é depositado sobre o 
solo, por isso todos os processos fermentativos são aeróbios, criando um ambiente propício para o desenvolvimento da fauna 
edáfica benéfica. Depositar sobre o solo uma camada de resíduos vegetais, sobre esta, uma camada de estercos animais, e sobre 
estes, mais uma camada de resíduos vegetais. Realizada diretamente no local definitivo, não sendo necessárias as reviradas de 
leiras, nem o seu transporte até o local de utilização. Com o tempo, os canteiros tornam-se permanentes economizando tempo e 
mão-de-obra em comparação ao processo tradicional de compostagem em pilhas. Lixiviação do chorume, rico em nutrientes e 
microorganismos benéficos, o que promove um efeito supressivo de plantas espontâneas indesejáveis. 
➔ Desvantagem: os canteiros ficam indisponíveis para o plantio durante o processo, que pode durar três meses, dependendo 
da época do ano. 
➔ Necessário molhar regularmente o composto. 
➔ Não usar resíduos vegetais com sementes de plantas indesejáveis, as quais poderão germinar e infestar a área, bem como 
contaminantes biológicos. 
 
TRATAMENTO ANAERÓBIO (BIODIGESTÃO) 
2 - Princípiosbásicos 
A biodigestão está relacionada aos resíduos orgânicos que podem ser digeridos de forma anaeróbia. Resíduos lenhosos verdes tem 
baixo potencial de digestão, assim como escamas de peixe, penas, peles e chifres da micro-pecuária. No entanto, papéis 
gordurosos ou papelões sujos com líquido orgânico podem ser digeríveis em condições termófilas. As cascas de vegetais, os 
resíduos residuais de carne e peixe, bem como de cereais e tubérculos, graxa e óleos não são apenas digeríveis, mas também 
extremamente metanógenos. 
Alguns resíduos como lodo de ETAR (Estação de Tratamento de Águas Residuais), esterco animal, resíduos sólidos industriais ou 
efluentes (abate, transformação de peixes ou indústria de petróleo) apresentam uma digestibilidade interessante e, portanto, não 
devem ser subestimados. 
Para resumir, podemos dizer que a biodigestão é um processo perfeitamente viável, desde que tenhamos certeza de materiais 
recebidos são adequados. Isso novamente ressalta a necessidade de coleta separada e esquema de depósito voluntário para 
resíduos específicos. 
 
2.1 Fundamentos 
O tratamento da matéria orgânica pela biodigestão está sujeito a restrições biológicas e as técnicas implementadas que visam criar 
e manter um ecossistema favorável a microorganismos particulares. 
Para simplificar, um biodigestor hospeda e acolhe populações microbianas estritamente aeróbicas que são trazidas para crescer e 
reproduzir-se sobre um substrato orgânico composto por resíduos, desenvolvendo uma atividade de bio-oxidação, mas na ausência 
de ar. 
Bactérias hidrolíticas e fermentativas: Bactérias hidrolíticas e fermentativas. A fase de hidrólise é realizada por vários grupos de 
eubactérias anaeróbicas obrigatórias ou facultativas cuja natureza depende da composição qualitativa e quantitativa do substrato de 
alimentação. As principais espécies pertencem ao seguinte gênero: Clostridium, Bacillus, Enterobacteria e Butivibrio. (bactérias 
hidrolíticas liberam enzimas extracelulares que degradam os compostos orgânicos complexos, os quais são transportados para 
dentro das células dos microorganismos (bactérias) e metabolizadas). 
Bactérias acetogênicas: Bactérias acetogênicas. Durante esta fase, a oxidação do substrato (especialmente com ácido propiónico 
e butírico e etanol) é acoplada à formação de hidrogênio, dióxido de de carbono e acetato. Representa a atividade de três grupos de 
bactérias: o homoacetogenes de gênero como Clostridium, Acetobacterium, Sporomusa, síntratos de gênero como Syntrophobacter, 
Syntrophomonas e os sulfato-redutores de gênero como Desulfovibrio, Desulfotomaculum, Desulfomonas.(Na Acetogênese o 
material resultante da acidogênese são transformados em ácido etanóico, hidrogênio e gás carbônico por bactérias acetogênicas. 
Esse é uma das fases mais delicadas do processo, pois é necessário manter o equilíbrio para que a quantidade de hidrogênio 
gerado seja consumido pelas bactérias Archeas responsáveis pela metanogênese). 
Bactérias metanogênicas: Archae. Elas possuem características específicas em relação às eubacterias e eucariotas, nomeadas no 
que diz respeito às coenzimas. Archae constitui uma dos três estados primários do primário, com eubacterias e eucaritonas. São 
arqueobactérias anaeróbias (vivem na ausência de oxigênio) que possuem a capacidade de fabricar gás metano. Vivem geralmente 
em regiões profundas dos oceanos, em áreas de pântanos e também no sistema digestório dos animais ruminantes (atuam na 
digestão da celulose). 
De forma resumida, podemos apresentar as três fases do processo de biodigestão da seguinte maneira: Primeira etapa - 
HIDRÓLISE: transforma a matéria orgânica complexa em moléculas menores; Segunda etapa – ACIDOGÊNESE; Terceira etapa – 
ACETOGÊNESE; No final dessas 3 etapas têm-se 3 produtos: acetato, CO2 e O2. Biogás: composto por CO2 e CH4 na proporção 
de 7:3. Os fluxos de carbono associados a cada fase são dados em %. 
 
 
 
A gestão do ecossistema artificial constituído pelo biorreator anaeróbio requer uma intervenção para garantir que certas 
condições físico-químicas essenciais tenham prevalência: pH, temperatura e potencial de redução de óxido, bem como as 
necessidades nutricionais. 
PH: O pH ótimo para a digestão anaeróbica é o pH neutro. O pH ideal para as bactérias acidificantes é entre 5,5 e 6, os 
acetilenos preferem um pH próximo ao neutro enquanto que as bactérias metanogênicas têm sua atividade máxima com um 
pH entre 6 e 8. No entanto, a metanização pode ocorrer em ambientes ligeiramente ácidos ou alcalinos. 
Temperatura: A atividade dos metanogênicos está intimamente ligada à temperatura. Podem ser definidas duas gamas de 
temperaturas ideais: a zona mesofílica (cerca de 35 ° C) a zona termofílica (entre 55 e 60 ° C) com uma diminuição da atividade 
além destes dois valores mínimos e máximos. A maioria das espécies bacterianas foi isolada em ambientes mesofílicos, mas todos 
os grupos tróficos dos diferentes estágios da digestão aeróbica possuem espécies termófilas que utilizam os mesmos canais 
metabólicos que as bactérias mesofílicas, com desempenhos semelhantes. Continua sendo possível trabalhar em diferentes pontos 
ótimos de temperatura com menores desempenhos. 
Potencial de Oxirredução: Este parâmetro representa o estado de redução do sistema, que afeta a atividade de bactérias 
metanogênicas. Essas bactérias realmente exigem além da ausência de oxigênio, um potencial de redução de óxido inferior a 
330mV para iniciar seu crescimento. 
Necessidades nutricionais e metabólicas: Como todos os microorganismos, cada bactéria formadora da flora 
metanogênica requer um nível suficiente de macro elementos (C, N, P, S) e elementos em baixa concentração para seu 
crescimento. As necessidades de macro elementos podem ser avaliada de maneira aproximada através da fórmula bruta 
descrevendo a composição de uma célula (C5H9O3N). Para bactérias metanogênicas os ecossistemas de cultura devem possuir 
carbono (expressados em COD), em nitrogênio e em fósforo nas mínimas proporções (iguais a 400:7:7). 
 Bactérias metanogênicas possuem alto conteúdo de proteínas Fe-S que possuem um importante papel no sistema de 
transporte de elétrons e na síntese de coenzimas. Assim a concentração ótima de enxofre varia de 1 até 2 mM na célula. Essa f lora, 
de forma geral, usa as formas reduzidas como H2S. A metanogênese assimila fósforo na forma mineral. 
Alguns elementos em baixa concentração são necessários para o crescimento de metanogênese, mais particularmente o 
níquel, ferro, cobalto. De fato esses são os componentes das coenzimas e proteínas envolvendo seu metabolismo. Magnésio é 
essencial por participar da reação de síntese final de metano e sódio, que aparece na síntese osmótica química de processo de 
ATP. Alguns fatores de simulação para a atividade de algumas metanogêneses que existem: fatty ácidos, vitaminas bem como 
misturas complexas. 
Assim, se queremos tratar a fração orgânica volátil dos resíduos domésticos e o equivalente (incluindo de fontes industriais 
e agrícolas), o processo deverá ser designado para cada caso, para atingir o melhor retorno possível de investimento, já que cada 
substrato tem seu próprio ecossistema microbiológico particular e seu alcance de rendimento não é muito extenso. 
 
2.2 Diferentes tipos de processos 
O biorreator tenta otimizar as condições de vida de uma determinada colônia de microorganismos em um determinado 
intervalo de tempo ou num determinado ambiente, a fim de favorecer a produção de CH4 resultante da digestão do substrato de 
entrada do processo (resíduos orgânicos).Um biodigestor é composto basicamente por 4 elementos: Célula (reator) impermeável, 
hermética (impossibilita a passagem de ar) e muitas vezes isolada; Sistema de mistura e movimento; Dispositivo de aquecimento; 
Dispositivo para fluxos de entrada (resíduos orgânicos) e saída (matéria digerida e biogás).Dependendo dos processos implementados, podemos diferenciar dois principais tipos de ecossistemas: 
Biodigestor com biomassa fixa: Neste tipo de biodigestor, o contêiner (tambor/tubo/reator) permite não só apenas a separação do 
substrato do ar, mas Também permite com que as cepas bacterianas se fixem em suas paredes internas. A vantagem deste 
processo está em manter disponíveis essas cepas bacterianas, apesar da transferência permanente ou sequencial dos fluxos do 
substrato tratado. Assim, o objetivo é evitar ter de recomeçar a semeadura de bactérias ou ter que adaptá-las de acordo com as 
variações químicas. 
 
 
Biodigestor com cepas bacterianas livres: Este tipo de biodigestor é baseados em processos que utilizam biomassa ativa e que 
consiste no aquecimento e circulação da parte líquida e eventualmente, na adição de elementos traços e ajustadores de pH. O 
processo é adaptativo e depende da capacidade espontânea da flora bacteriana para se especializar de acordo com as limitações 
do determinado ambiente, ou seja, quando os nutrientes estão presentes em grandes quantidades. A adaptabilidade da biomassa, 
que pode “livremente” deixar a célula (reator) com fluxo de descarga sequencial ou contínua e evoluir de acordo com as limitações 
do ecossistema, é reforçada por ações externas: Térmicas: temperatura mantida aos 36ºC para os mesófilos ou 55ºC para os 
termófilos; Químicas: Neutralização do pH ácido ou alcalino; mecânico (fluidização ou mistura). 
 
 
Além da diferenciação entre biomassa fixada e população livre, os tipos de dinâmicas de fluxo também são diferenciados 
e dois principais podem prevalecer. 
 
● Carregamento sequencial: 
 
Os processos com carregamento sequencial apresentam a principal característica de estabelecer a sucessão de três principais 
fases de digestão metânica na mesma contenção e para uma dose única de substrato. Em outras palavras, podemos dizer que as 
populações bacterianas evoluem no mesmo substrato desde o início até o final do ciclo e, portanto, não precisam usar energia para 
se adaptar às mudanças em relação ao seu ecossistema. Eles transformam o ecossistema e não o contrário. Assim, uma vez que o 
conteúdo do digestor é carregado (pode demorar um dia ou mais), as condições ideais para o início da fase de hidrólise são 
mantidas (temperatura, pH, nutrientes e semeadura). 
Vantagens: fácil de gerenciar e tempo de retenção hidráulica menor do que nos fluxos contínuos. Células (reatores) são menores → 
aceitam substratos com maior densidade de matéria seca. 
Desvantagens: células e dispositivos (funis de carga, válvulas e bombas) têm que ser multiplicados. 
 
● Fluxo Contínuo: 
 
A alimentação contínua se difere do carregamento sequencial em vários aspectos. Primeira, é porque o ecossistema e mais 
particularmente a flora bacteriana são trazidos para desempenhar diversas atividades (polivalentes) e mais precisamente para ter 
bactérias e suas co-enzimas para co-habitar na mesma célula (reator) e ao mesmo tempo ao longo das 4 etapas do ciclo. 
Além disso, a fim de obter um tempo de retenção hidráulica suficiente, a célula (reator) deve ser projetada para grandes volumes, no 
que resulta em elevados custos energéticos para manter uma temperatura adaptada (raramente termofílica, excetos em pequenas 
unidades) e para ter uma mistura contínua, a fim de evitar formação de uma crosta na superfície e também de depósitos muito 
densos no fundo do reator. 
De fato, com pequenas dimensões (menos de 100 m), resíduos homogêneos e com qualidade estável, são fáceis de manter se não 
tentarmos evacuar os depósitos em tempo real, mas sim os fluxos carregados que podem ser usados na agricultura. 
Após vários ciclos de operação, essas pequenas unidades devem ser paradas para que os depósitos possam ser removidos, uma 
vez que eles não apenas reduz o espaço disponível, mas também perturba o desenvolvimento da flora bacteriana. 
Alguns processos industriais podem além de produzir o biogás, produzir fluxos de descargas que são suficientemente carregados 
para permitir a obtenção de metano-composto, que pode ser utilizado como fertilizante orgânico. 
Vantagem: capacidade de aceitar um fluxo contínuo de resíduos ou efluentes com baixa carga orgânica e com produções médias de 
biogás. Valorização do efluente extraído, mais raramente metano-composto. 
 
Fase única e fases diferenciadas: Dois tipos principais de processos permanecem em competição: Biodigestores de fase única: 
todas as fases ocorrem em um único reator, tanto para os biodigestores de fluxo sequencial ou contínuo e com biomassa fixa ou 
livre; Biodigestores de fase diferenciadas: a hidrólise, a acidogênese e a acetogênese são confinadas em uma primeira célula e a 
metanogênese é realizada separadamente em uma segunda célula.O objetivo dos processos multifásicos é gerenciar melhor as 
diferentes fases tomadas separadamente, controlando as micro condições otimizando esses diferentes ecossistemas. 
Vantagem dos processos com fases diferenciadas → melhor rendimento em termos de biodegradabilidade para resíduos que 
necessitam de adições enzimáticas ou químicas. 
Desvantagem → para fluxo de resíduos homogêneos este processo não tem valor acrescentado suficiente para legitimar sua 
complexidade e seu investimento. 
Fermentação com fases separadas → Aplicada apenas para fermentação com alta carga de matéria orgânica digestível. 
 
Tipos de biodigestores baseados na concentração de sólidos totais em suspensão (TSS): 
baixa concentração de matéria seca (<10% de TSS - baixo teor de sólidos): Biodigestor com tanque de assentamento onde o 
TSS permanece enquanto a água purificada é descarregada. O tempo de retenção do TSS é o mais importante do que o fluxo de 
entrada, pois o biodigestor inclui um sistema de assentamento e uma retenção/ degradação anaeróbica do processo de matéria 
seca digestível. Estes biodigestores não são adequados para tratar frações sólidas de resíduos domésticos, exceto se este for 
triturado e misturado com o fluxo de efluentes. A produção de biogás e metacompostos é relativamente baixa, mas a capacidade de 
tratamento primário é muito boa e o uso de energia é equilibrado com a produção do biogás. O meta composto líquido pode ser 
vendido como fertilizante orgânico. 
média concentração de matéria seca (15-20% de TSS - médio teor de sólidos): Tipo mais comum de biodigestor, onde o 
substrato digestível é colocado em fase aquosa, cerca de 2 a 3 vezes de seu peso em água → busca de equilíbrio entre a 
quantidade de matéria digestível e sua viscosidade dentro do reator. 
Para permitir que a atividade bacteriana opere nas melhores condições, é necessário que o substrato não esteja compactado para 
que este possa ser mobilizado durante as diferentes fases da biodigestão. Este processo pode se adaptar ao tratamento de frações 
digestíveis dos resíduos orgânicos sólidos → com a evacuação da matéria não desejada no início do processo, além de uma 
trituração relativamente fina, a fim de permitir a transferência hidráulica da massa digestível. É mais apropriado para processos 
baseados em carregamento contínuo. 
O princípio da concentração média é benéfico para sistemas com biomassa fixa, uma vez que o substrato tem um fluxo suficiente 
para empobrecer as floras residentes. Bom rendimento do biogás e a produção de metacomposto como material de fibra estável é 
certa, mas requer pelo menos uma decantação ou um processo de centrifugação. 
alta concentração de matéria seca (22-40% de SST - alto teor de sólidos): Biodigestores projetados para tratar anaerobicamente 
algumas categorias de resíduos orgânicos como o lixo doméstico, no qual é constituído de uma elevada fração sólida com baixa 
digestibilidade. A especificidade destas aplicações reside nos modos de mistura para o substrato, além de eles serem biorreatores 
de carga sequencial com biomassa livre, mas com semeadura. Existe umrisco de sobrecarga na matéria orgânica volátil, podendo 
resultar na inibição da metanogênese. O tempo de retenção varia de 2 a 3 semanas. 
 
SISTEMAS DE UM ESTÁGIO 
Kner: reator anaeróbio, ao qual é acoplado insuflador de ar cuja entrada e saída de ar é controlada pelo computador. 
Dranco: Digestor vertical→ alimentação pela parte superior e extração através de uma saída cônica na parte inferior; Digestão de 
uma só fase com reciclagem intensiva do digerido; Funcionamento termofílico ou mesofílico; Sistema seco . 
Kompogas: Biodigestor termofílico, anaeróbico e a seco; Resíduos orgânicos passam pelo fermentador horizontal (tubos ou 
tambores horizontais que rotacionam → barras de ferro promovem o revolvimento). 
Valorga: São cilindros verticais com design específico para obter um processo do tipo plug-flow horizontal; Contém uma parede 
interna mediana vertical, onde são distribuídos orifícios por onde será introduzida a matéria; A parede força a matéria seguir um 
caminho circular para contorná-la e cobrir toda a superfície do reator; Tempo de retenção controlado; aspersão do biogás na parte 
de baixo do tubo.