Reciclagem de Materiais - Lista 2 (2021.1)

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1 – Reciclagem de polímeros
(a) Quais são os tipos de reciclagem de polímeros termoplásticos? Faça um fluxograma de
cada um destes processos.
● Reciclagem mecânica:
● Reciclagem energética:
● Reciclagem química:
(b) Escolha uma destas reciclagens e explique detalhadamente. Cite 4 produtos que podem
ser obtidos desta reciclagem.
Reciclagem Mecânica: esse tipo de reciclagem consiste na transformação do
produto plástico usado em grânulos para a reutilização em processos de transformação
convencionais. A qualidade do produto reciclado depende da qualidade dos resíduos
descartados. Após inspecionados, os diferentes tipos de plástico devem ser separados por
flutuação.
Utilizando um moinho de facas, os plásticos firmes e flexíveis são triturados e
peneirados de forma que apenas pequenos grânulos são capazes de passar. Os filmes e
plásticos flexíveis podem ser processados em uma aglutinadora nessa etapa.
Posteriormente, temos a separação do plástico das impurezas que podem contaminar o
produto final, geralmente a lavagem é feita em tanques sob agitação com ou sem soluções
com detergente ou NaOH (quando é necessário a remoção de óleos). Caso tenham sido
utilizadas as soluções, deve ser feito o enxague do material evitando a sua degradação.
A secagem é feita em centrífugas a estufas entre 40 e 45 °C para polímeros não
higroscópicos, para os higroscópicos a temperatura deve ser entre 100 e 150 °C por 4 a 12
horas. Antes da extrusão deve-se tomar o cuidado de evitar agentes de degradação do
material. O material é extrudado em partículas finas e por fim é peletizado e disponibilizado
como matéria-prima.
Possui as vantagens de absorver mão-de-obra não qualificada, ser um negócio
viável para pequenos empresários e exigirem menores investimentos e cuidados
ambientais.
2 - Reciclagem de pneus
(a) Faça um fluxograma de como é o processo de reciclagem do pneu.
(b) Quais os dois principais processos de reciclagens do pneu? Explique cada um deles.
Um pneu pode sofrer reciclagem energética, tiras de pneu podem liberar entre
13000 e 14000 kcal/kg, entretanto a queima desse material provoca a emissão de dioxina,
substância nociva. Por isso é necessário que sejam adotados filtros e retentores para evitar
a contaminação do ar. Outras técnicas de reciclagem podem ser adotadas, como a reforma
de pneus (recauchutagem ou remoldagem), a reutilização de pneus moídos ou a reciclagem
química, todas aprovadas pelo IBAMA.
A recauchutagem é aplicada quando a carcaça encontra-se em boas condições,
assim é possível recuperar apenas a banda de rodagem do pneu. No Brasil apenas ⅓ dos
pneus podem passar por esse processo, pois a má conservação das estradas danifica os
componentes da carcaça. Esse processo apresenta a vantagem de poder ser refeito até
cinco vezes e possuir custo 40% menor para carros e 66% menor para veículos grandes. Já
a remoldagem inclui a substituição dos flancos e dos ombros.
Os pneus moídos podem ser reutilizados na aplicação de asfalto (1 a 3% em peso),
solado de calçados, mangueiras, tapetes de automóveis, etc. O produto da moagem pode
ser utilizado em alto-fornos da indústria cimentícia para fornecer calor e incorporar os gases
provenientes da queima no cimento.
A desvulcanização se inicia com o pneu picado sendo adicionado em solventes para
tornar a borracha inchada e quebradiça, e após pressionado, ocorre a separação da
borracha, nylon e a malha de aço. Um ímã é utilizado para separar a malha da mistura e a
borracha é separada em um sistema de peneiras e bombas de alta pressão para ser
conduzida a uma autoclave ou reator para a etapa de desvulcanização da borracha,
recuperando até 75% das suas propriedades originais e finalizando na etapa de secagem,
onde o solvente é recuperado para retornar ao processo. A borracha é moída ou extrudada
para a obtenção de grânulos.
Outro tipo de reciclagem química é a pirólise, em que após a separação e trituração,
a borracha é inserida no reator pirolítico. Dentro dele, o material passa pela zona de
pré-secagem e secagem (com temperaturas entre 100 e 150 °C) para eliminar a umidade,
seguindo para a zona de pirólise, onde a volatilização, oxidação e fusão acontecem. As
temperaturas nessa etapa variam entre 150 e 1600 °C e é nela que são separados os
compostos (álcoois, óleos combustíveis, alcatrão, etc). Na zona de resfriamento são
coletados os resíduos e as escorias geradas no processo.
Por fim, existe o processo petrosix, patenteado pela Petrobras, capaz de obter óleo
e gás natural através do processamento de xisto e pneus usados. O pneu é cortado em
lascas, transformado em pó, moído até atingir a granulação necessária e tratado
quimicamente para desvulcanizar a borracha em autoclaves giratórias que provocam o
rompimento das cadeias moleculares.
(c) Cite pelo menos 3 produtos que podem ser obtidos após estes processos.
Podem ser aplicados para cobrir áreas de lazer e quadras esportivas, tapetes para
automóveis, passadeiras, saltos e solados de sapatos, colas e adesivos, câmaras de ar,
rodos domésticos, tiras para indústrias de estofados e buchas para eixos de caminhões e
ônibus.
3 - Reciclagem de embalagens cartonadas
(a) Como ocorre o processo de reciclagem de embalagens cartonadas longa vida?
Assim como o papel, as embalagens cartonadas são batidas com água no
hidrapulper formando a pasta de celulose, e a peneira no fundo retém as camadas de
alumínio e polietileno (que correspondem a 5 e 20% da embalagem, respectivamente). A
pasta de celulose segue os processos de reciclagem de papel. Uma segunda desagregação
é feita com a mistura de alumínio e polietileno imersa em água em rotor não cortante acima
de 1000 RPM. A separação é feita em uma peneira perfurada e rotatória, e o material é
levado para o aglutinador para eliminar a umidade residual e aumentar a densidade
aparente, facilitando a extrusão do material. Por fim, o alumínio e polietileno podem ter
diferentes destinos.
(b) Quais os produtos que podem ser obtidos a partir deste processo? Escolha 2 destes
produtos e explique como produzir estes produtos.
Placas e telhas: a mistura é triturada, picada e seca. Uma camada de filme plástico é
aplicada e o material é prensado entre 160 e 200 °C, o polietileno derrete e se adere ao
alumínio, produzindo chapas semelhantes à madeira e também servindo como telhas mais
baratas, resistentes, duráveis e com menor passagem de calor em relação às
convencionais. Se a chapa for colocada ainda quente em um molde de telha, irá adquirir a
forma.
Parafinas e lingotes de alumínio: o plasma induzido por argônio é utilizado para fazer uma
separação térmica da mistura de alumínio e polietileno. Os fardos da mistura são
introduzidos no reator de plasma, a uma temperatura média de 15000 °C. O polímero
evapora e condensa em outra câmara, podendo ser usado como parafina, combustível ou
aditivo. Já o alumínio fundido é recuperado na forma de lingotes.
4 - Reciclagem de papéis
(a) Explique como ocorre o processo de reciclagem de reciclagem de papéis.
Após o descarte e a separação, o papel é misturado com água e batido em um
hidrapulper por 30 minutos para desagregação das fibras e formação da pasta de celulose.
No fundo, uma peneira retém as impurezas, e água e soda cáustica são adicionados à
pasta de celulose para remoção de tintas antes de passar pelos refinadores, responsáveis
por abrir as fibras de celulose e melhorar a ligação entre elas, resultando em uma melhora
na resistência do papel reciclado. Cloro ou peróxido são adicionados para esbranquiçar o
produto que segue para as máquinas de papel. Diferentes aditivos podem ser incorporados
dependendo da aplicação final.
(b) Explique 3 vantagens de reciclagem de papéis
Reduz o impacto ambiental (produção de madeira), redução de até 80% de energia quando
comparado ao papel virgem e gera de 5 a 10 vezes mais empregos.
(c) Cite 5 tipos de papéis: recicláveis e não recicláveis
Recicláveis: jornais e revistas, sulfite, folhas de caderno, caixas e embalagens de ovo.
Não-recicláveis: fotografia, papel carbono, papel higiênico,papel vegetal e papel toalha.
6 – Reciclagem de alumínio
(a) Explique como ocorre o processo de reciclagem de alumínio
(b) Cite 2 produtos que podem ser obtidos pela reciclagem de alumínio
7 - Reciclagem de aço
(a) Explique como é realizada a reciclagem de aço.
(b) Cite 2 produtos que podem ser obtidos pela reciclagem de aço