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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA
E URBANISMO
REÚSO DE ÁGUA EM INDÚSTRIA DE RECICLAGEM DE
EMBALAGENS PLÁSTICAS: ASPECTOS ECONÔMICOS E
AMBIENTAIS EM MODELO DE ESCALA REAL
Angela Cristina Orsi Bordonalli
Campinas
2007
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ii
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA
BIBLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA - BAE -
UNICAMP
B644r
Bordonalli, Angela Cristina Orsi
Reúso de água em indústria de reciclagem de
embalagens plásticas: aspectos econômicos e
ambientais em modelo de escala real / Angela
Cristina Orsi Bordonalli.--Campinas, SP: [s.n.],
2007.
Orientador: Carlos Gomes da Nave Mendes.
Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de
Campinas, Faculdade de Engenharia Civil,
Arquitetura e Urbanismo.
1. Água - Reutilização. 2. Óleos lubrificantes.
3. Reciclagem - Indústria. 4. Plásticos - Indústria.
I. Mendes, Carlos Gomes da Nave. II.
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de
Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. III.
Título.
Título em Inglês: Water reuse on plastics recycling pack industry:
economical and enviromental aspects in real scale model
Palavras-chave em Inglês: Water reuse, Lubrificant oil, Plastics recycle
Área de concentração: Saneamento e Ambiente
Titulação: Doutor em Engenharia Civil
Banca examinadora: Letícia Peret Antunes Hardt, Denis Miguel Houston,
Rozely Ferreira dos Santos, Roberto Feijó de
Figueiredo
Data da defesa: 27/02/2007
Programa de Pós-Graduação: Engenharia Civil
iii
iv
A Reinaldo T. Orsi, meu pai, que está passeando nos campos
do Senhor, de quem herdei o amor pela Engenharia.
A Sérgio Bordonalli, meu marido, pelo amor, pela imensa
paciência, por ter suportado minha longa ausência e por ter
financiado grande parte deste trabalho.
v
RESUMO
A discussão acerca da viabilidade técnica, econômica e ambiental do reúso da água em
processos industriais tem sido uma preocupação constante. Nesta tese propõe-se uma
alternativa simplificada para o tratamento de efluentes visando seu reúso em uma
indústria de reciclagem de plásticos. A água, no presente caso, é componente
fundamental para o processo, já que participa como elemento de remoção de detritos e
impurezas que contaminam a matriz da matéria-prima utilizada, proveniente,
principalmente, de aterros sanitários e lixões. As embalagens plásticas recicladas pela
empresa são, em sua grande maioria, de uso doméstico e, em menor escala, o uso de
frascos contaminados com óleos lubrificantes. Os resultados demonstraram a
viabilidade do tratamento através de processo físico-químico por coagulação,
floculação, decantação e filtração em manta geotêxtil, com o uso do hidroxicloreto de
alumínio (PAC) como coagulante, soda cáustica (50%) como alcalinizante e
polieletrólito como auxiliar de floculação e de desidratação do lodo, bem como a
exeqüibilidade do reúso dos efluentes em circuito totalmente fechado, demonstrando
viabilidade técnica, econômica e ambiental.
Palavras-chave:
Reúso de água; Óleo Lubrificante; Reciclagem de plásticos.
vi
ABSTRACT
The discussion about technical, economical and environmental feasibility of water reuse
in industrial process has been a constant concern. This thesis purposes a simplified
alternative for waste water treatment seeking reuse in a plastic recycle industry. The
water, in this case, is a prime component because it is the main element for the debris
and impurities removal that contaminates the matrix of the plastic raw material, which
comes from, mostly, landfill and waste disposals.
The recycled plastic packages, from the company that had been used for this thesis,
come mostly from domestic use and, in a minor scale, the plastic package contaminated
by lubricant oil. The final results show feasible for the treatment through physical-
chemical process by coagulation, flocculation, decantation and filtration on geotextile,
with the use of aluminum hidroxichloride (PAC) as coagulant, sodium hydroxide as an
alkaliner, polyelectrolyte as a auxiliary on flocculation and slush dehydration, as well as
the workability of the effluents reuse under a fully close circuit proved itself the technical,
economical and environmental feasibility.
Key-words: Water reuse; Lubricant Oil; Plastics recycle.
vii
AGRADECIMENTOS
Concluir este doutoramento foi uma das mais árduas tarefas a que a vida me submeteu,
senão pelas condições de estar fora de minha casa, mas, sobretudo, por não ter
recebido financiamento de nenhum órgão de pesquisa, e pelo estafante trabalho de
enfrentar as condições de uma pesquisa em escala real, quando se está sob o
comando da empresa. Isto está muito longe da tranqüilidade que um estudo em
bancada de laboratório proporcionaria. Assim, agradeço imensamente ao Prof. Dr.
Carlos Gomes, que não mediu esforços não apenas na orientação sempre inteligente,
clara e precisa, mas principalmente na incansável busca por recursos financeiros
tornando possível a caminhada para o final do trabalho.
Agradeço a gentileza da Pró-Reitoria de Pós-Graduação que nos últimos seis meses
financiou o trabalho com uma bolsa de estudos.
A LABORMAX, na pessoa do Sr. Giuseppe Prior (proprietário), por ter “emprestado” a
indústria possibilitando o desenvolvimento desta tese. E aos seus funcionários Sérgio
Luiz Pinto e Etevaldo Nunes Rodrigues, pelo carinho e disponibilidade em todas as
vezes em que necessitei de apoio.
A Profa. Letícia Peret Antunes Hardt, cujos caminhos me serviram de lição e nortearam
toda a minha vida.
A Profa. Livre-Docente Rozely Ferreira dos Santos, um exemplo a ser seguido e
admirado.
Ao meu irmão Dr. Raphael Cogo, por ter vivenciado a parte final deste trabalho e pela
grandeza das tentativas de tornar-me calma.
À minha irmã Célia Regina Orsi e à minha mãe, pelo apoio incondicional.
À incansável amiga Alessandra Prata, por trazer-me luz quando acreditava estar
vagando na escuridão.
À Rose Clayd A. Carneiro e César/Sílvia/Flávia Roman, pela amizade e amor que
perduram, mesmo e apesar desta minha vida nômade.
À Zahra Chaudrhy Bet, pela amizade, pelo carinho, pela paciência, por tantas acolhidas
e pelo infinito apoio.
A funcionária Miriam Beluci Miguel Luz, pela amizade e grandiosa compreensão acerca
de tudo o que vivi durante a execução deste trabalho.
viii
A Viviane Amo e Daniel Lopes dos Santos, amigos que adquiri ao longo desta jornada,
por terem durante muitas e muitas vezes me ouvido e me aconselhado.
A Conceição Teixeira, Daniela Pires, Márcia Macedo e Pilar Contieri pela amizade,
carinho e compreensão por todas as vezes que faltei por estar trabalhando nesta
pesquisa.
Aos preciosos amigos Sérgio Soares e Naylson Maciel (Naná), amizades que o
carrasco do tempo e a enorme distância não conseguiram apagar.
A Conceição Teixeira, Daniela Pires, Márcia Macedo e Pilar Contiere pela amizade,
carinho e compreensão por todas as vezes que faltei por estar trabalhando nesta
pesquisa.
Aos preciosos amigos Sérgio Soares e Naylson Maciel (Naná), amizade que o carrasco
do tempo e a enorme distância não conseguiram apagar.
A Vanessa Lourenço (in memorium): la tua vita ci hi lasciato troppo presto, mi manca
tua amicizia e la tua luce.... grazie tante per essere stata insieme a me in questa tappa
della mia vita.
As carinhosas amizades de Renata, Anahy, Bruno, Mario, Milena, Débora, Magda,
Maria de Lourdes, Ilze, Glória, Luzia e José Carlos, amigos do curso de italiano da
USP/São Paulo, por terem tornado estes dois últimos anos mais leves e prazerosos.
Aos amigos Sebastião, Ariston (Stanley) e Eduardo pela amizade leve e engraçada
enquanto tentavam amenizar minha caminhada pelo curso de Hidráulica.
Ao meu amigo Sinésio Scarabelo Filho, pela alegria e amizade, e por ter me ensinado
que “a convicção de que a disposição e a disponibilidade necessárias para que
qualquer tarefa seja realizada são requisitos que dependem menos do executor e mais
das circunstâncias que o cercam, ou das condições criadas por aqueles que o cercam”.
Aos meus sogros José Maria Bordonalli e Vera Salem, pela compreensão de minhas
ausências.
A todos os professores pelos ensinamentos e atenção no esclarecimento de todas as
minhas dúvidas.
Ao Brasil, este país maravilhoso que tanto amo, pelo ensino público gratuito e de
excelente qualidade.
ix
SUMÁRIO
APRESENTAÇÃO 1
1. INTRODUÇÃO 2
2. HIPÓTESE E OBJETIVO 5
2.1. Hipótese 5
2.2. Objetivos 5
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 7
3.1. Caracterização Geral da Área de Estudo 7
3.2. Plásticos: um panorama geral 13
3.2.1. Plásticos: Caracterização, problemática ambiental e o atual
panorama da reciclagem 13
3.2.2. Tipos de Resinas 20
3.2.3. Resinas termoplásticas no Brasil 21
3.2.3.1. Os Polietilenos 24
3.2.3.1.1 Polietileno de Alta Densidade (PEAD) 25
3.2.3.1.2 Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) 26
3.2.3.1.3 Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL) 27
3.2.3.2. Os Polipropilenos 30
x
3.3. Reciclagem do Plástico 32
3.3.1. Tipos de Reciclagem 35
3.3.2. A reciclagem de plásticos no Brasil e no mundo 45
3.4. Óleo Lubrificante 52
3.5. Reúso de Água 55
3.5.1. O reúso de água e a legislação brasileira 65
3.5.1.1. Lei n
o
. 9.433/97 67
3.5.1.2. Demais Legislações 72
3.5.2. Reúso de Água: aplicações reais 73
4. UNIVERSO DA ANÁLISE 77
4.1. Características da empresa utilizada como estudo em escala real. 77
4.2. Estudos Laboratoriais Preliminares 86
4.2.1. Procedimentos de Lavagens dos Plásticos 87
4.2.1.1 Embalagens de óleo lubrificante 88
4.2.2 Simulação da retenção de sólidos grosseiros 89
4.2.3 Simulação do Tratamento Físico-Químico para Frascos com
Óleo Lubrificante 91
4.2.3.1. Descrição dos procedimentos adotados nos ensaios 91
4.2.3.2. Produtos Químicos Utilizados nos Experimentos 92
4.2.3.3. Resultados das Lavagens e Ensaios sico-Químicos 93
4.2.3.4. Conclusões para os estudos de lavagem e tratabilidade
de frascos contaminados com óleo lubrificante 96
4.2.3.5. Simulação do Tratamento Físico-Químico para Frascos
Comuns 97
xi
4.2.4.1. Produtos químicos utilizados nos experimentos 99
4.2.4.2. Resultados dos ensaios para escolha do coagulante 99
4.2.4.3. Resultados dos ensaios com uso de PAC para a
amostra composta 2 102
4.2.4.4. Conclusões dos estudos preliminares para
lavagem e tratabilidade de frascos comuns 106
4.3. Descrição do Sistema de Tratamento de Águas
Residuárias Implantado 108
4.4. Acompanhamento da operação do sistema e Coleta de
Dados 119
4.4.1. Testes Inaugurais do STAR 119
4.4.2 Acompanhamento Operacional e Levantamento de Dados
do Processo de Reciclagem de Plásticos e do STAR 121
5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 126
5.1. Resultados Referentes aos Parâmetros Operacionais do Processo
de Reciclagem de Plásticos PE e do STAR 126
5.1.1. Dados sobre o processo produtivo 129
5.1.2. Dados sobre o STAR 133
5.2. Desempenho do STAR Através de Dados Qualitativos dos
Efluentes Brutos e Tratados 137
5.3. Custos Comparativos do Processo Global 156
5.3.1. Cenário 1: Reciclagem Incluindo Tratamento e Reúso de
Efluentes 157
5.3.2. Cenário 2: Reciclagem Incluindo Tratamento sem
Reúso de Efluentes 162
5.3.3. Cenário 3: Reciclagem Incluindo Tratamento Realizado por
Terceiros 166
5.3.4. Cenário 4: Compra de Matéria-Prima Virgem 170
5.3.5. Análise do Retorno do Investimento no STAR 171
xii
6. CONCLUSÕES 174
7. COMENTÁRIOS E RECOMENDAÇÕES 178
REFERÊNCIAS 179
ANEXOS 191
xiii
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1: Localização da UGRHI 05 no Estado de São Paulo 8
Figura 3.2: Localização do município de Indaiatuba na UGRHI 05 8
Figura 3.3: Vazões captadas na Bacia do Rio Jundiaí (m
3
/s) 10
Figura 3.4
: Distribuição de materiais para embalagens por tipos e sua
evolução comercial 18
Figura 3.5: Consumo Aparente de Resinas Termoplásticas (10
3
ton) 1999 –
2004 23
Figura 3.6:
Importações e Exportações de Artefatos Transformados Plásticos
1999 - 2004 em 1.000 toneladas 24
Figura 3.7: Símbolos Internacionais da Reciclagem 33
Figura 3.8: Distribuição do Consumo de Água por Atividade no Brasil 56
Figura 3.9
:
Previsão da Distribuição do Consumo de Água por Atividade no
Estado de SP 57
Figura 4.1: Fardo de embalagens plásticas 78
Figura 4.2
: Lote de embalagens estocado em área da LABORMAX –
Local de
construção do STAR 78
Figura 4.3: Fluxograma do processo de reciclagem da LABORMAX 80
Figura 4.4:
Aspecto da esteira de separação manual dos plásticos de interesse
(PEAD e PEBD) 82
Figura 4.5: Esteira de transporte até o moinho de facas e pré-lavagem 82
Figura 4.6: Vista geral do canal de lavagem e coleta de plásticos flutuantes 83
Figura 4.7: Vista do equipamento rotativo de coleta de plásticos flutuantes 83
xiv
Figura 4.8: Vista do equipamento tipo parafuso de Arquimedes, para transporte
dos plásticos picados e lavados até secador 84
Figura 4.9: Vista do silo ciclonado para secagem dos plásticos picados e lavados
84
Figura 4.10: Vista do silo de carga e extrusora existente na LABORMAX 85
Figura 4.11: Vista dos fios de plásticos (espaguetes) formados na extrusão,
submetidos ao resfriamento em canal com água 85
Figura 4.12: Vista dos fios de plásticos (espaguetes) formados na extrusão,
submetidos ao resfriamento em canal com água 85
Figura 4.13: Vista dos plásticos sendo lavados no tanquinho 88
Figura 4.14: Vista em detalhe dos plásticos já lavados 88
Figura 4.15: Vista do aparelho de Jarteste ou Floteste onde foram realizados os
estudos de tratamento por processo físico-químico dos efluentes gerados
nas lavagens dos plásticos 89
Figura 4.16: Vista da câmara de saturação de água para fornecimento de ar nos
ensaios de flotação 89
Figura 4.17: Vista da simulação do gradeamento da água de lavagem 90
Figura 4.18
: Vista do aspecto dos plásticos lavados e dos resíduos grosseiros retidos
na operação de gradeamento 90
Figura 4.19: Vista do detalhe da manta não tecida utilizada na operação de retenção
dos sólidos grosseiros após gradeamento 90
Figura 4.20:
Vista do detalhe dos resíduos grosseiros retidos na manta tipo
Bidim 90
Figura 4.21: Vista do detalhe dos Hidroxicloretos de Alumínio utilizados nos melhores
resultados 92
Figura 4.22: Vista da comparação visual entre os efluentes gerados nas
lavagens 93
Figura 4.23
: Vista do aspecto dos plásticos lavados 93
xv
Figura 4.24: Vista da comparação entre amostras brutas com variação na dosagem de
PAC 95
Figura 4.25: Vista da amostra bruta com adição de 4mL de PAC 95
Figura 4.26: Vista da clarificação da amostra bruta com adição de 2 ml de PAC
95
Figura 4.27: Vista da clarificação da amostra bruta com adição de 3 ml de PAC
95
Figura 4.28: Vista da clarificação da amostra bruta com adição de 4mL de PAC
95
Figura 4.29: Vista do aspecto do lodo filtrado em manta tipo Bidim, simulando o pré-
tratamento 98
Figura 4.30: Vista do eEquipamento de Jarteste utilizado para o desenvolvimento dos
ensaios 98
Figura 4.31: Vista do aspecto visual do efluente bruto pré-filtrado (jarro 1) e com 10
mL/2L de PAC (jarro 2) 104
Figura 4.32: Vista do aspecto do efluente após 10 minutos de repouso (jarros 1, 2 e 3)
104
Figura 4.33: Vista do aspecto visual do efluente após 10 minutos de repouso, Jarros 4,
5 e 6 105
Figura 4.34: Vista do aspecto do lodo sedimentado (jarros 5 e 6) 105
Figura 4.35: Fluxograma do processo de tratamento de efluentes visando reúso da
LABORMAX 110
Figura 4.36: Poço de sucção de efluentes brutos pré-existente 112
Figura 4.37: Vista do poço de sucção e retenção de sólidos grosseiros, após
adaptações 112
Figura 4.38: Vista do dispositivo de tratamento existente antes da implantação da
STAR 112
xvi
Figura 4.39: Vista do tanque de preparação da solução diluída de PAC (1:3, na
inauguração, hoje, tal qual) 113
Figura 4.40: Vista da bomba dosadora da solução de PAC 113
Figura 4.41: Vista do detalhe interno do floculador mecânico e turbina 114
Figura 4.42: Vista das unidades de floculação, decantação e de recepção de efluente
tratado 114
Figura 4.43: Detalhe dos troncos de pirâmide para acúmulo e adensamento do lodo
sedimentado no decantador 116
Figura 4.44: Manifold / filtro de coleta de efluente clarificado, provido de cinco trechos
de tubulação revestidos com mantas 116
Figura 4.45: Câmara cilíndrica de recebimento do efluente clarificado para posterior
recalque ao reservatório de água para reúso 117
Figura 4.46: Vista dos leitos de secagem em fase de construção 118
Figura 4.47: Vista dos leitos de secagem em fase inicial de operação 118
Figura 4.48: Teste de armazenamento de lodo em “big bags” 119
Figura 4.49: Aspecto do lodo após 24 horas de drenagem de líquidos 119
Figura 4.50
: Presença excessiva de sólidos grosseiros no filtro coletor de água
decantada 121
Figura 4.51: Aspecto das amostras bruta, decantada e clarificada final, obtidas nos
testes inaugurais 121
Figura 5.1: Gráfico de produção e geração de efluentes e resíduos –
2006 129
Figura 5.2: Gráfico de geração média de efluentes de acordo com a origem
130
Figura 5.3: Gráfico de dados quantitativos de água e efluentes – 2006 131
Figura 5.4: Gráfico de médias de reúso e perdas dos efluentes brutos 131
Figura 5.5: Gráfico de geração média unitária de resíduos no processo produtivo e
xvii
tratamento de efluentes 132
Figura 5.6: Gráfico de índices médios de aproveitamento de matéria-prima na
reciclagem de plásticos PEAD 133
Figura 5.7: Gráfico de produtos químicos e tratamento de efluentes–
2006 134
Figura 5.8: Gráfico de dosagens de produtos químicos no processo e tratamento de
efluentes–2006 134
Figura 5.9:
Gráfico de dados de variação de turbidez dos efluentes brutos e
tratados 143
Figura 5.10:
Gráfico de dados de variação de DBO dos efluentes brutos e
tratados 144
Figura 5.11: Gráfico de dados de variação de DQO dos efluentes brutos e tratados
145
Figura 5.12
: Gráfico de dados de variação de ST dos efluentes brutos e
tratados 146
Figura 5.13: Gráfico de dados de variação de SST dos efluentes brutos e tratados
147
Figura 5.14: Gráfico de dados de variação de SDT dos efluentes brutos e
tratados 148
Figura 5.15: Gráfico de Dados de variação de SDV dos efluentes brutos e tratados
149
Figura 5.16: Gráfico de Dados de variação de SDF dos efluentes brutos e tratados
150
Figura 5.17
: Gráfico de dados de variação de STF dos efluentes brutos e tratados
151
Figura 5.18: Gráfico de dados de variação de STV dos efluentes brutos e tratados
152
Figura 5.19: Gráfico de Dados de variação da condutividade dos efluentes brutos e
tratados 153
Figura 5.20: Gráfico de Dados de variação de surfactantes dos efluentes brutos e
tratados 154
xviii
Figura 5.21: Gráfico de dados de variação de óleos e graxas dos efluentes brutos e
tratados 155
Figura 5.22: Gráfico de custos da reciclagem de embalagens de PEAD correlacionado
ao tratamento com reúso dos efluentes-2006 159
Figura 5.23
: Gráfico de custos percentuais da reciclagem correlacionando ao
tratamento com reúso de efluentes 160
Figura 5.24: Gráfico de custos da reciclagem de embalagens de PEAD correlacionado
ao tratamento sem reúso dos efluentes–2006 163
Figura 5.25: Gráfico de custos percentuais da reciclagem correlacionando ao
tratamento sem reúso de efluentes 164
Figura 5.26: Gráfico de custos da reciclagem de embalagens de PEAD correlacionado
com tratamento externo dos efluentes – 2006 167
Figura 5.27: Gráfico de custos percentuais da reciclagem correlacionando ao
tratamento sem reúso de efluentes 168
Figura 5.28
: Gráfico de comparação entre os custos envolvidos no processo global
para os três cenários da reciclagem de plásticos 173
xix
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1: O mercado de embalagem por material no Brasil–1998 19
Tabela 3.2: Relação da quantidade de material e valor das resinas utilizadas em
embalagens – 1999 22
Tabela 3.3: Empresas produtoras e capacidade instalada (t/ano) – 2003 25
Tabela 3.4: Empresas produtoras de PEBDL e capacidade instalada–2004 29
Tabela 3.5: Principais alimentos demandantes da resina PP 31
Tabela 3.6: Geração de plástico pós-consumo, em ton/ano 49
Tabela 3.7: Reciclagem por tipo de resíduo plástico consumido, em ton/ano 50
Tabela 3.8: Posição da IRMP do Brasil em 2003 50
Tabela 4.1: Parâmetros e metodologias utilizadas nas análises 125
Tabela 5.1: Registro dos principais parâmetros operacionais do processo produtivo e
de tratamento de efluentes 128
Tabela 5.2: Valores das concentrações de sólidos (porcentagem em massa)
em amostras de lodo tal qual e após 2 e 30 dias de desaguamento 137
Tabela 5.3: Desempenho médio do STAR 141
Tabela 5.4: Registro dos parâmetros qualitativos das amostras compostas dos
efluentes brutos e tratados 142
Tabela 5.5: Dados sobre o levantamento de custos para o processo global,
considerando o tratamento de efluentes e seu reúso 158
Tabela 5.6: Dados sobre o levantamento de custos para o processo global,
xx
considerando o tratamento de efluentes sem reúso de efluente
s
tratados 162
Tabela 5.7: Dados sobre o levantamento de custos para o processo global,
considerando o tratamento de efluentes sendo realizado por
terceiros 166
xxi
LISTA DE QUADROS
Quadro 3.1: Associação entre as tendências para o surgimento de estresse ambiental
e geração de conflitos e os problemas associados à competição pelo
uso da água 11
Quadro 3.2: Principais agentes, entradas e saídas da cadeia produtiva da indústria
petroquímica 17
Quadro 3.3: Exemplos de aplicação e vantagens da utilização do plástico em alguns
setores 20
Quadro 3.4: Identificação, densidade e principais características das resinas plásticas
34
Quadro 3.5: A Reciclagem de Plásticos no Brasil e no Mundo 48
Quadro 3.6: Benefícios do reúso de água 64
Quadro 4.1: Coagulantes testados e forma de preparação das soluções empregadas
99
Quadro 4.2: Resultados do teste com PAC
100
Quadro 4.3: Resultados do teste com FeCl
3
100
Quadro 4.4: Resultados do teste com Al
2
(SO
4
)
3
101
Quadro 4.5: Resultados do teste com PAC para a amostra composta 2 103
Quadro 4.6: Resultados de eficiência de remoção de DQO 105
Quadro 4.7: Parâmetros operacionais, procedimentos e locais de
monitoramento 123
xxii
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
ABIPLAST: Associação Brasileira da Indústria do Plástico
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABEPET: Associação Brasileira dos Fabricantes de Embalagens de PET
ABRE: Associação Brasileira de Reciclagem
ABRH: Associação Brasileira de Recursos Hídricos
ABS: Copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno
Al
2
(SO
4
)
3
: Sulfato de Alumínio
ANA : Agência Nacional de Águas
ANP: Agência Nacional do Petróleo
ANVISA: Agência Nacional de Vigilância Sanitária
ASTM: American Society for Testing and Materials
BO: Branqueador Ótico
BTU: British Thermal Unit
CBRH-PCJ: Comitê da Bacia Hidrográfica dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí
CEMPRE - Compromisso Empresarial para a Reciclagem
CETESB: Companhia Estadual de Tecnologia em Saneamento Básico
CIRRA - Centro Internacional de Referência em Reúso de Água
xxiii
CONAMA: Conselho Nacional de Meio Ambiente
COPESUL: Pólo Petroquímico do Sul
COPENE: Companhia Petroquímica do Nordeste S.A
CORHI: Comitê Organizador do Plano Estadual de Recursos Hídricos
DEA: Demanda Específica de Água
DBO: Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO: Demanda Química de Oxigênio
EPA: Environmental Protection Agency
ETA: Estação de Tratamento de Água
ETE: Estação de Tratamento de Esgoto
EPA: Environmental Protection Agency (EUA)
EVA: Copolímero de etileno-acetato de vinila
FeCL
3
: Cloreto Férrico
FDA: Food and Drug Administration
FCTH: Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica
FGV: Fundação Getúlio Vargas
GLP: Gás Liquefeito de Petróleo
IEL: Instituto Euvaldo Lodi
IPT - Instituto de Pesquisa Tecnológica
IRMP: Índice de Reciclagem Mecânica de Plásticos
xxiv
MDIC: Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior
MMA: Ministério do Meio Ambiente
mg/L: miligrama por litro
mL/L: mililitro por litro
NA: Nível da Água
NBR - Norma Brasileira
P & D: Pesquisa e Desenvolvimento
PA = Poliamidas alifáticas
PAC: Hidroxicloreto de Alumínio
PCJ: Bacia dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí
P&D: Pesquisa & Desenvolvimento
PE: Polietileno
PEAD: Polietileno de Alta Densidade
PEBD: Polietileno de Baixa Densidade
PEBDL: Polietileno de Baixa Densidade Linear
PEMDL: Polietileno Linear de Média Densidade
PET: Polietileno Tereftalato
PETROBRAS: Petróleo Brasileiro S.A
pH: potencial Hidrogeniônico
PP: Polipropileno
xxv
PS: Poliestireno
PVC: Policloreto de Vinila
Q: Vazão do líquido
RMC: Região Metropolitana de Campinas
RMSP: Região Metropolitana de São Paulo
RSU: Resíduos Sólidos Urbanos
SABESP: Saneamento Básico do Estado de São Paulo
SAN: copolímero de estireno-acrilonitrila
SBRT: Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas
SENAI – Serviço Nacional da Indústria
SDF: Sólidos Dissolvidos Fixos
SDT: Sólidos Dissolvidos Totais
SDV: Sólidos Dissolvidos Voláteis
SINDICOM: Sindicato dos Distribuidores de Combustíveis
SINDUSCON: Sindicato das Indústrias de Construção
SIGRHI: Sistema de Gerenciamento de Recursos Hídricos
SST: Sólidos em Suspensão Totais
STAR: Sistema de Tratamento de Águas Residuárias
TGCA: Taxa Geométrica de Crescimento Anual
UGRHI: Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos
xxvi
UC: Unidade de Cor
UT: Unidade de Turbidez
WEF: Water Environment Federation
WHO: World Health Organization
µS/cm: Micro Siemens por centímetro
1
APRESENTAÇÃO
O presente trabalho é fruto de esforço no sentido de provar a exeqüibilidade técnica,
financeira e ambiental da implantação uma estação de tratamento de efluentes em
circuito hídrico fechado, visando ao reúso em uma indústria de reciclagem de plásticos.
Para melhor compreensão do desenvolvimento dos trabalhos, este volume encontra-se
organizado em 6 capítulos, além dos elementos pré e pós-textuais, descritos abaixo de
forma simplificada.
No Capítulo 1, é apresentada a introdução da tese. No capítulo 2, encontram-se a
hipótese e os objetivos.
O capítulo 3 expõe a fundamentação teórica, apresentando os conceitos e teorias
abordados para a caracterização e fundamentação desta tese.
O capítulo 4 descreve o objeto de estudo – a empresa LABORMAX, e as metodologias
utilizadas, tanto nos estudos de tratabilidade em escala de bancada laboratorial que
subsidiaram a implantação em escala real do Sistema de Tratamento de Águas
Residuárias (STAR), quanto na obtenção de seus dados de operação.
No capítulo 5, são descritos o desenvolvimento da proposta aplicada e suas vertentes
econômicas, com os resultados obtidos. O capítulo 6 sintetiza as conclusões. Nos
anexos, são apresentadas cópias dos seguintes documentos: licenciamento da
Companhia de Estadual de Tecnologia em Saneamento Básico (CETESB) para
operação da unidade, o número do Certificado de Destinação de Resíduo Industrial
(CADRI) e uma guia de destinação do lodo gerado no processo.
2
1 INTRODUÇÃO
A agressão ao meio ambiente causada pelos resíduos originados nos processos,
serviços e produtos utilizados na vida moderna tem-se tornado uma preocupação
crescente em todos os setores. Os polímeros sintéticos e os naturais modificados, muito
utilizados em embalagens diversas, têm sido considerados um dos grandes vilões da
poluição ambiental, principalmente quando se refere aos danos causados pelos
resíduos urbanos (MUSTAFA, 1993). A contribuição desses materiais no crescente
volume de resíduos sólidos urbanos também tem aumentado ao longo dos últimos
anos, tendo alcançado o segundo lugar em incidência na composição do lixo da cidade
de São Paulo, considerando somente os plásticos (IPT/CEMPRE, 1995).
Lima (2001) acrescenta ainda que, na sociedade contemporânea vem se acentuando
cada vez mais o uso dos plásticos. A abundância deste tipo de produto no mundo, por
outro lado, tem criado sérios problemas ambientais. A não biodegradabilidade da
maioria deles e os gases produzidos durante a incineração são algumas das
dificuldades para o problema do resíduo plástico. Este fator se contrapõe ao sucesso da
indústria dos plásticos em fabricar seus produtos com propriedades funcionais
surpreendentes. Para diminuir os impactos ambientais desde a extração do petróleo até
a sua disposição em aterros sanitários, necessita-se da formação de dados com
enfoque do ciclo de vida completo, que inclui diferentes estágios, tais como extração,
processamento da matéria-prima, manufatura, transporte, distribuição, uso, reúso,
reciclagem e disposição final.
Neste sentido, para Abreu (2001), as instituições governamentais e não-
governamentais, a mídia, a sociedade civil e as instituições financeiras têm então,
exposto os problemas ambientais da atividade produtiva e forçado as organizações a
adotarem sistemas de gestão e controle ambiental. Esses investimentos na área
ambiental foram, freqüentemente, considerados como necessários; entretanto, hoje
devem ser vistos como estratégicos à atuação das empresas, gerando benefícios
3
sociais, ecológicos e econômicos.
Na tentativa de equacionar essa diversa gama de problemas ambientais, a ciência tem
contribuído para o avanço de tecnologias mais limpas e do desenvolvimento de
processos chamados “super clean”; no entanto, algumas destas tecnologias, como as
que estão sendo usadas em reúso de água, não são economicamente viáveis para
indústrias de pequeno e médio porte, fazendo-se necessário o desenvolvimento de
outras, que atendam a todos os segmentos de mercado.
A questão destes efluentes obriga a refletir-se sobre os meios atuais de produção e
hábitos de consumo, fazendo-se necessária a adoção de novos valores e a reflexão
sobre o modo de vida do ser humano. A dimensão ambiental vem sendo incorporada ao
processo produtivo das indústrias e à gestão empresarial, inclusive como base para
reduções de custos e aumentos de lucratividade, por meio de medidas para
minimização, reúso e reciclo dos efluentes líquidos gerados pelos diversos processos
industriais (SANTOS; MIGUEL, 2002).
Por outro lado, o tratamento não adequado de efluentes gerados em processos
produtivos pode representar aumento na degradação ambiental em detrimento da
qualidade de vida e sua solução, pode demandar investimentos de vulto considerável.
Ao observarmos que a variável econômica exerce grande influência quando se quer
definir a melhor tecnologia disponível para tratamento dos efluentes líquidos gerados,
que, até certo ponto, é influenciada por fatores relativamente independentes das
necessidades de controle da poluição, privilegiando-se aspectos de custos de
implantação, operação e manutenção.
Enfocando-se o caso específico das embalagens plásticas descartadas por usuários
urbanos e rurais, como embalagens de alimentos, produtos de limpeza doméstica e
frascos de óleo lubrificante e de agrotóxicos, evidencia-se o problema ambiental
passível de ser gerado por esses resíduos quando dispostos em aterros sanitários, ou
quando são incinerados e, até mesmo, destinados à reciclagem, submetidos a
operações de acondicionamento, transporte, triagem, remoção de rótulos, picagem,
4
lavagens e reprocessamento para fabricação de novas embalagens ou outros produtos
plásticos. O uso de água nesses processos e a geração de efluentes de alta carga
poluidora, em geral, ocorrem em instalações improvisadas, de pequeno a médio porte,
muitas delas conduzidas por recicladores informais, sem licenciamento para seu
funcionamento e sem qualquer compromisso com a legislação ambiental.
Dessa forma, a presente pesquisa visa apresentar alternativa de baixo custo de
implantação e operação para o tratamento e reúso de efluentes líquidos gerados em
operações de lavagens de embalagens plásticas de diversas origens, utilizando-se de
dados obtidos em escala real de uma empresa recicladora de plásticos instalada no
município de Indaiatuba-São Paulo.
5
2 HIPÓTESE E OBJETIVOS
2.1 Hipótese
O objeto de estudo desta tese é a empresa LABORMAX e criada, originalmente, com o
intuito de fabricar, a partir da reciclagem, embalagens de plástico para envase de
produtos químicos (detergentes, amaciantes, água sanitária, desinfetantes etc.)
produzidos pela principal empresa do grupo, a PRIORPAK, localizada no mesmo
município.
A tese parte da hipótese de que várias reutilizações da mesma água trarão benefícios
econômicos e ambientais, sem prejuízo da qualidade do produto final, ou seja, pellets
de polietileno de alta densidade (PEAD), aptos à produção de novas embalagens
plásticas de uso doméstico. Na situação anterior ao início deste estudo, a empresa
renovava diariamente a água potável usada no processo de lavagem da matéria-prima,
descartando os efluentes gerados na rede pública após simples operação de
gradeamento.
Outras hipóteses envolvidas no estudo são:
a) É mais barato utilizar matéria-prima reciclada para a fabricação de embalagens
plásticas?;
b) É possível manter o padrão de qualidade das embalagens utilizando-se 100% de
matéria-prima reciclada?”.
2.2 Objetivos
O principal objetivo da pesquisa consiste em apresentar uma alternativa tecnológica
simples sob o aspecto operacional, contemplando baixos custos de implantação e
6
operação para tratamento visando ao reúso dos efluentes líquidos gerados no processo
industrial de reciclagem de embalagens plásticas de diversas origens, inclusive de
óleos lubrificantes, utilizando-se de dados obtidos em escala real.
Como objetivos específicos, tem-se:
1. quantificar o consumo de água, produtos químicos e geração de efluentes em
relação à matéria-prima processada;
2. desenvolver estudos de tratabilidade por processos físico-químicos em
instalações de bancada laboratorial;
3. conceber, implantar e acompanhar operacionalmente o sistema de tratamento de
efluentes e resíduos gerados em escala real;
4. estabelecer a influência do reúso da água nas características qualitativas dos
efluentes gerados e procedimentos operacionais adotados no tratamento de
efluentes e resíduos;
5. avaliar a viabilidade econômica do reúso de efluentes tratados, por meio do
levantamento de custos de implantação e operação do Sistema de Tratamento
de Águas Residuárias (STAR), relacionando-os com a quantidade de plásticos
reciclados e da água utilizada no processo;
6. avaliar a viabilidade econômica do processo produtivo de reciclagem de
embalagens plásticas em comparação com o uso de matéria-prima virgem.
7
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1 CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE TRABALHO
A indústria objeto deste estudo localiza-se na região sudeste do estado de São Paulo,
distante aproximadamente 100 km da capital, fazendo parte da bacia hidrográfica dos
rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ), denominada de Unidade de Gerenciamento
de Recursos Hídricos (UGRHI) 05, cuja área é de 14.178 km
2
, sendo: 11.442,82 km²
correspondentes à bacia do rio Piracicaba, 1.620,92 km² à bacia do rio Capivari e
1.114,03 km² à bacia do rio Jundiaí. No estado de Minas Gerais, a bacias do rio
Piracicaba tem área de 1125,90 km², com exutórios independentes no rio Tietê. Nesta
UGRHI, destaca-se a Região Metropolitana de Campinas (RMC) (CORHI, 2004).
A localização da UGRHI-05 em relação ao Estado de São Paulo pode ser observada na
Figura 3.1 e a localização da cidade de Indaiatuba dentro desta UGRHI pode ser
visualizada na Figura 3.2. A cidade encontra-se localizada na sub-bacia do rio Jundiaí.
8
Segundo IBGE (2000), a população dos municípios da bacia PCJ era, em 2000, de
4.467.623 habitantes (63 municípios, incluindo Cabreúva e Mairiporã), sendo 4.415.284
no trecho paulista (98,8%) e 52.339 no trecho mineiro (apenas 1,2%). O município de
Indaiatuba é um dos mais populosos da CBRH–PCJ, com uma população de 147.050
habitantes, com 144.740 residindo na área urbana e 2.310 na área rural.
De acordo com projeções do IBGE (op. cit.) a população dos municípios relacionados
aos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí ultrapassou os 4.467.623 habitantes para
4.751.249 em 2003 e 5.000.192 em 2005, sendo previstos 5.699.243 em 2010 e
7.525.246 em 2020. Aqueles municípios com elevada taxa geométrica de crescimento
anual (TGCA) e população expressiva devem receber atenção especial, devido aos
conseqüentes incrementos de demanda por água, como Hortolândia, Sumaré e
Indaiatuba.
O processo de desconcentração industrial da região metropolitana de São Paulo
(RMSP) transformou esta bacia hidrográfica em uma das frentes mais desenvolvidas da
Figura 3.1: MAPA DE LOCALIZAÇÃO
DA UGRHI 05 NO ESTADO DE SÃO
PAULO
Fonte: Governo do Estado de São
Paulo, 2004.
Figura 3.2: MAPA DE LOCALIZAÇÃO DO
MUNICÍPIO DE INDAIATUBA NA UGRHI
05
Fonte: Governo do Estado de São Paulo,
2004
9
economia paulista, merecendo destaque à elevada diversificação de sua base produtiva
e a importância da presença de plantas industriais intensivas em capital e tecnologia,
concentradas principalmente nos municípios de Sumaré, Indaiatuba e Paulínia.
Não se pode deixar de citar como privilégio dessa região sua localização junto a eixos
viários de ligação entre a RMSP, o interior do estado e o Triângulo Mineiro, o que
exerceu fator de atração para as empresas que buscavam e buscam localizar-se fora
da Grande São Paulo.
Nas bacias PCJ, o período chuvoso ocorre entre os meses de outubro e abril, e o de
estiagem, entre maio e setembro. Os índices de precipitação pluviométrica, na média,
variam entre 1.200 e 1.800 mm anuais.
Os recursos hídricos de superfície das bacias que compõem a UGRHI, em particular os
da bacia do Piracicaba, não se encontram, em sua totalidade, à disposição para uso
nessa bacia, pois uma parcela substancial dos mesmos é transferida, via Sistema
Cantareira, para a RMSP, sendo responsável atualmente por aproximadamente 50% do
abastecimento da sua população. Além da transposição de água da bacia do Piracicaba
para a RMSP, ocorrem também, na área da UGRHI, exportações internas, tais como:
a) da bacia do Atibaia para a do Jundiaí, visando ao abastecimento do município de
Jundiaí;
b) da bacia do Atibaia para as dos rios Capivari e Piracicaba, mediante o sistema
de abastecimento da água de Campinas; e
c) da bacia do Jaguari para as do Atibaia e Piracicaba (ESTADO DE SÃO PAULO,
2004).
No caso específico da cidade de Indaiatuba, a principal rodovia de acesso se dá
através do eixo da Rodovia Santos Dumont, que liga a região de Campinas à de
Sorocaba. Esse eixo interliga a rodovia Castelo Branco ao aeroporto de Viracopos e
10
facilita o acesso à hidrovia Tietê-Paraná, alcançando, assim, os principais pólos
econômicos do Estado. Os setores mais expressivos de Indaiatuba são os de
confecções e metalurgia.
CBR-PCJ e Irrigart (2004) relatam que a predominância de uso na bacia do rio Jundiaí
são os usos urbanos (2,25 m3/s, ou seja, 58,3% das vazões captadas nesta bacia
hidrográfica), seguidos pelo uso rural (0,93 m3/s, ou 24,1%) e industriais (0,65 m3/s, ou
16,8%). A Figura 3.3 esquematiza as vazões captadas.
Além da grande vazão captada, um dos maiores problemas que afetam a bacia, de
acordo com CBH-PCJ (2006), a situação da bacia do rio Jundiaí é bastante crítica, uma
vez que ela tem exibido padrão eutrófico ou hipereutrófico, o que evidencia o contínuo e
significativo lançamento de esgotos “in natura” em grande parte das bacias PCJ.
Segundo CETESB (2006), os mananciais subterrâneos da bacia do Rio Jundiaí, de
modo geral, apresentam boa qualidade hídrica, sendo que os problemas de degradação
das águas subterrâneas são restritos a casos pontuais, decorrentes da má qualidade
técnica em termos construtivos e operacionais dos poços. Existem casos de
sumidouros de efluentes domésticos localizados próximos aos poços. De maneira geral,
ainda não se observa problemas mais sérios de degradação dos aqüíferos.
Figura 3.3: GRÁFICO DE VAZÕES CAPTADAS NA BACIA DO RIO JUNDIAÍ (m
3
/s)
Fonte: CBR-PCJ, IRRIGART (2004)
11
Assim, considerando a disponibilidade hídrica e a demanda de água gerada pelas
diversas atividades humanas, Mierzwa (2002) estabeleceu uma classificação dos
problemas relacionados ao gerenciamento dos recursos hídricos associados à
competição pelo uso da água. Deste cruzamento (população x demanda de água), o
autor definiu o Demanda Específica de Água (DEA) relacionando a disponibilidade
anual de água por habitante, expressa em metros cúbicos por ano, por habitante
(m
3
/ano/habitante).
A correlação entre o DEA e os problemas potenciais associados à disputa pela água
encontram-se sintetizados no Quadro 3.1.
Quadro 3.1 – ASSOCIAÇÃO ENTRE AS TENDÊNCIAS PARA O SURGIMENTO DE
ESTRESSE AMBIENTAL E GERAÇÃO DE CONFLITOS E OS PROBLEMAS
ASSOCIADOS À COMPETIÇÃO PELO USO DA ÁGUA
Demanda
Específica de
Água (DEA)
(m
3
/ano/hab.)
Tendência para o surgimento de estresse
ambiental e geração de conflitos
Problemas
associados ao
GRHI
DEA ≥ 10.000
Sem tendências para o surgimento de
estresse ambiental ou conflitos. Quantidade
da água suficiente para o atendimento das
necessidades humanas e do meio ambiente.
Sem problemas ou
problemas limitados.
10.000 > DEA ≥
2.000
Tendência ao surgimento de pequenas
disputas com relação ao uso da água devido,
principalmente, a processos isolados de
poluição, que podem causar efeitos adversos
ao meio ambiente.
Problemas gerais de
gerenciamento.
2.000 > DEA ≥
1.000
Tendência ao surgimento de estresse
ambiental devido ao comprometimento da
capacidade natural de autodepuração e
contaminação do ambiente aquático e
surgimento de conflitos relacionados ao uso
Grande pressão
sobre os recursos
hídricos.
12
da água, causados por problemas
generalizados de poluição, podendo contribuir
para a redução da disponibilidade dos
recursos hídricos e necessidade de redução
na intensidade, ou interrupção de algumas
atividades humanas.
1.000 > DEA ≥
500
Possibilidade de ocorrência de vários
problemas ambientais, podendo comprometer
a qualidade de vida da população em geral,
intensificando-se ainda mais os conflitos
relacionados ao uso da água.
Escassez crônica de
água
DEA < 500
Condição crítica em relação ao estresse
ambiental e a geração de conflitos com
relação ao uso da água, devendo-se priorizar
o abastecimento doméstico, a produção de
alimentos básicos e a proteção do meio
ambiente, restringindo-se as atividades
industriais àquelas extremamente
necessárias.
Além do limite de
disponibilidade de
água
Fonte: MIERZWA (2002)
Os 59 municípios da bacia do PCJ contam com abastecimento de água realizada por
esta bacia, porém, essas águas não estão em sua totalidade à disposição para uso na
própria região, pois aproximadamente 31m
3
/s é transferido, através do sistema
Cantareira, para a bacia do Alto Tietê. Esse sistema é um dos principais fornecedores
de água à região metropolitana de São Paulo, sendo responsável por aproximadamente
60% do abastecimento de sua população (NOGUEIRA, 2007).
Esse fato contribui para uma diminuição considerável da disponibilidade hídrica da
bacia do PCJ (DEA = 278,9 m
3
/hab./ano), sem esquecer que em épocas de estiagem a
13
disponibilidade torna-se ainda menor. De acordo com a Tabela 3.1, regiões com valores
DEA nesses patamares apresentam condições críticas em relação ao estresse
ambiental e à geração de conflitos com o uso da água.
3.2 PLÁSTICOS: PANORAMA GERAL
A análise da evolução da relação do homem com a natureza mostra que os problemas
ambientais hoje enfrentados são decorrentes, em sua maioria, do crescimento
descomunal da população e da forma intensa de exploração dos recursos naturais. A
história humana pode ser descrita, então, a partir do desenvolvimento de artefatos, da
estruturação de classes sociais e do surgimento de religiões. O desenvolvimento de
novas técnicas e tecnologias transformaram a relação do homem com o meio natural,
tornando-o cada vez mais distante e superficial.
Capra (1996) comenta que problemas ambientais, sociais e econômicos precisam ser
vistos como diferentes facetas de uma única crise, que é, em grande medida, uma
alteração de percepções. O autor discute então, que as razões dessas mudanças
deriva de uma visão de mundo obsoleta, uma percepção de realidade inadequada para
lidar com o mundo super povoado e globalmente interligado.
Neste sentido, a consolidação e o incremento do volume dos materiais plásticos
utilizados em embalagens na vida moderna representa um desafio sob o ponto de vista
da sua reciclagem racional, exigindo uma abordagem integrada dos setores envolvidos
entre os processos de transformação das matérias-primas, fabricação das embalagens
e sua funcionalidade na conservação do produto (FORLIN; FARIA, 2002).
3.2.1 PLÁSTICOS: CARACTERIZAÇÃO, PROBLEMÁTICA AMBIENTAL E O ATUAL
PANORAMA DA RECICLAGEM
Canto (1997) define que os plásticos são constituídos de grandes moléculas
14
(macromoléculas) chamadas de polímeros que, dependendo de sua composição,
apresenta propriedades físicas e químicas diferentes.
Polímero, por sua vez, é uma molécula de alto peso molecular obtida pelo
encadeamento sucessivo de pequenas unidades repetitivas de baixo peso molecular
definidas como monômeros (unidades formadoras). Podem ser usados para aplicações
de engenharia, como engrenagens e peças estruturais, que permitem o uso em
substituição a materiais clássicos, particularmente metais. Nesse contexto, incluem-se
os termoplásticos, que são plásticos que podem ser reversivelmente aquecidos e
resfriados, passando respectivamente de massas fundidas a sólidos, podendo ser
transformados, processados e reprocessados, por métodos tradicionais como a
laminação, a extrusão ou a injeção (KIPPER, 2005).
Crawford (1989 apud BORRELY, 2002) explica que, embora as palavras plásticos e
polímeros sejam usualmente tomadas como sinônimos, existe a distinção entre o
material puro (polímero) e o formulado para uso. O polímero é o material resultante do
processo de polimerização e são raramente utilizados em sua forma pura quando
aditivos são utilizados o termo plástico passa a ser mais adequado.
Neste sentido, Mano et al. (2000, p.20) explicam que o plástico, além do(s) polímero(s)
de base, pode conter vários tipos de aditivos. Em relação aos processos tecnológicos,
os plásticos são divididos em duas categorias: termoplásticos e termofixos (ou
termoestáveis). Os termoplásticos, que, sob pressão e calor, passam por uma
transformação física, não sofrem mutação em sua estrutura química, e se tornam
reversíveis, isto é, podem ser reaproveitados em novas moldagens. Os termofixos,
quando sofrem uma transformação química sob efeito de calor e pressão, tornam-se
irreversíveis, não podendo ser reaproveitados. Pertencem à primeira categoria os
derivados de celulose, Policloreto de Vinila (PVC) rígido e não rígido, polietileno de alta
e baixa densidade, polipropileno, poliestireno, policarbonato, “nylon” e outros.
Pertencem à categoria dos termofixos o baquelite, o poliéster insaturado, borracha
vulcanizada, poliuretano etc.
Em função da qualidade da aplicação em que são empregados, Mano et al. (op. cit)
15
relatam que os plásticos podem ser separados em plásticos convencionais, especiais e
de engenharia; os de engenharia podem ser reforçados com fibras de vidro ou com
outros reforços fibrosos; em função de sua natureza química e/ou de seus aditivos,
podendo transformar-se em rígidos, semiflexíveis ou semi-rígidos, e flexíveis; podem
ser ligeiramente expandidos formando os plásticos expandidos estruturais ou podem se
transformar, por grande expansão, em plásticos expansíveis ou espumas – plásticos
fabricados na forma celular por processos térmicos e/ou químicos e/ou mecânicos, e
que possuem densidade entre 0,03 a 0,3 g/cm3 (exemplo: isopor, nome comercial da
espuma de poliestireno).
Souza et al. (2002), explicam que o segmento dos transformados plásticos constitui a
terceira geração da cadeia produtiva da indústria petroquímica. Por esse motivo, uma
análise adequada do setor deve ter como referencial básico a configuração da cadeia
produtiva petroquímica. Esta costuma ser dividida em três gerações, de acordo com as
três etapas básicas de seus processos de produção.
Em primeiro lugar, destaca-se a chamada indústria de primeira geração, fornecedora
das principais matérias-primas básicas para toda a cadeia e para o segmento de
transformados plásticos (especificamente o eteno e o propeno). São usualmente
chamadas de centrais de matéria-prima - utilizam a nafta, proveniente do processo de
refino do petróleo, o gás natural ou ainda o gás de refinaria; por meio de um processo
de craqueamento
1
, este processo os transforma nos insumos utilizados nas etapas
subseqüentes da cadeia produtiva petroquímica. Em uma reação química chamada
polimerização, um grande número de moléculas individuais é reunido para formar
cadeias de polímeros.
A Petróleo Brasileiro S.A. (PETROBRAS) é a fornecedora exclusiva de nafta no Brasil,
atendendo à demanda com a produção de suas refinarias e com importações. Segundo
a Agência Nacional do Petróleo (ANP) (2006), o Brasil produziu em 2006 (até o mês de
1
Craqueamento: - transformação por ruptura (cracking, quebra) de moléculas grandes em moléculas menores.
Utilizado para transformar óleos pesados, de pequeno valor, em derivados de petróleo mais leves, como GLP e nafta,
que são produtos de maior valor (Glossário do Petróleo, 2006).
16
outubro), 51,1 milhões de barris do produto e importou outros 11,2 milhões. Após a
extração e refino do petróleo, a nafta é fornecida para três centrais de matérias-primas
da indústria petroquímica brasileira: a Petroquímica União, em São Paulo; a Pólo
Petroquímico do Sul (COPESUL), instalada no Rio Grande do Sul; e a Braskem (antiga
COPENE), na Bahia.
Estas indústrias, chamadas de primeira geração, caracterizam-se pela elevada
movimentação financeira e investimentos em pesquisa e desenvolvimento (PeD), além
de forte interdependência entre os segmentos. Trata-se de uma indústria bastante
concentrada, em que se nota a presença de grupos empresariais que operam em
escala mundial, com níveis de faturamento muitas vezes superiores a US$ 20 bilhões
anuais. O setor é considerado intensivo em tecnologia, como demonstram os dados de
gastos em PeD das empresas líderes, que chegam até a 6% de seu faturamento. Dada
a variada gama de produtos gerados pelo processo petroquímico, o setor está ligado a
diversas cadeias produtivas.
Os produtos das indústrias de primeira geração destinam a produção das centrais de
matéria-prima para as chamadas indústrias de segunda geração. O conjunto destas
indústrias se concentra ao redor das centrais de matéria-prima (principalmente o
polietileno), formando os pólos petroquímicos integrados. Seu processo produtivo é
caracterizado pela transformação das diversas matérias-primas em uma variada gama
de intermediários largamente utilizados por todo o conjunto da indústria química,
destacando-se dentre estes, os chamados termoplásticos básicos, como polietileno de
baixa ou alta densidade (PEBD/PEAD), polipropileno (PP), policloreto de vinila (PVC),
poliestireno (PS), polietileno tereftalato (PET) etc.
O destino desses intermediários é a chamada indústria de terceira geração, na qual são
transformados em produtos plásticos diversos, por meio de processos de injeção,
sopros, filme e extrusão, entre outros. Estes produtos destinam-se tanto ao consumo
intermediário (embalagens, autopeças etc.) quanto ao consumo final (brinquedos,
utilidades domésticas etc.). O conjunto de empresas que compõem a chamada terceira
geração não pertence ao gênero indústria petroquímica e sim a outros setores
17
industriais, com destaque para a transformação plástica.
Com o objetivo de visualizar a forma como os plásticos estão inseridos na cadeia de
produção da indústria petroquímica e considerando que essa cadeia não finaliza na
terceira geração, o Quadro 3.2 explicita com as principais entradas e saídas desse
sistema. Percebe-se, a partir da síntese descrita nesse quadro, que existe uma ruptura
no que tange a vários aspectos desde a gestão, planejamento e incentivos existentes a
partir da quarta geração. Entre a quarta e a quinta geração, é clara a inexistência de
mecanismos de auto-regulação, ou seja, políticas públicas que incentivem a correta
destinação dos resíduos plásticos.
Quadro 3.2- PRINCIPAIS AGENTES, ENTRADAS E SAÍDAS DA CADEIA
PRODUTIVA DA INDÚSTRIA PETROQUÍMICA.
Principais Agentes Principais Entradas
Tipo de
Organização
Principais Saídas
PETROBRÁS e
importações
Petróleo
Primeira
geração
(petroquímica)
Petróleo fracionado (nafta,
gás natural e gasóleo)
COPESUL,
COPENE,
Petroquímica União
Algumas das
frações: nafta e/ou
gás natural
Primeira
geração
(petroquímica)
Petroquímicos básicos
(monômeros: eteno,
propeno, butadieno,
benzeno etc)
Dezenas de
empresas
Petroquímicos
básicos
(monômeros)
Segunda
geração
(petroquímica)
Petroquímicos
intermediários (resinas
plásticas: polietilenos,
polipropilenos,
poliestirenos etc)
Milhares de
empresas
Petroquímicos
intermediários
(resinas plásticas)
Terceira
geração
(petroquímica)
Plásticos: vários produtos
Sociedade em geral Produtos plásticos
Quarta geração
(consumo,
descarte e
sociedade)
Resíduos plásticos
Parcela Produtiva
Produtos plásticos a
partir de outras
resinas
Quinta geração
(associações,
empresas e
recicladoras)
Matéria-prima para a
terceira e/ou segunda
geração de energia
(retorno ao ciclo)
Fonte: Adaptado de KIPPER (2005)
18
Apenas para que se tenha idéia da importância que o plástico assume, a Figura 3.4
ilustra a distribuição do uso de materiais para embalagens por tipos e sua evolução
comercial de 2002 a 2004.
Na Tabela 3.2, é quantificada, em peso e valor, a participação dos diversos materiais
no mercado de embalagens para alimentos, além de outros. Pode-se observar a grande
importância do plástico como embalagem para alimentos e não alimentos, sendo que
esta segunda constitui-se em grande parte da matéria-prima que a LABORMAX utiliza.
Destaca-se que, 18,6% e 27,2% representam o peso e o valor das embalagens
plásticas produzidas no Brasil em 1998, respectivamente.
Figura 3.4: DISTRIBUIÇÃO DE MATERIAIS PARA EMBALAGENS POR TIPOS E
SUA EVOLUÇÃO COMERCIAL
Fonte: FGV (2004)
19
Tabela 3.2 - MERCADO DE EMBALAGEM POR MATERIAL NO BRASIL-1998
Materiais Alimentos e Bebidas Não-alimentos
Ton 10
3
% US$ 10
6
Ton 10
3
% US$ 10
6
Flexíveis (
2
)
298 87,2
1.963 44 12,8
333
Metálicos
Alumínio 176 95,6
660 8 4,4 90
Folha-de-
flandres
543 81,8
763 121 18,2
170
Aço 21 19 23 88 81 98
Celulósicos
Kraft 131 43,3
197 170 56,6
273
Duplex e Triplex 107 27,5
220 283 72,5
624
Papelão
ondulado
635 39,3
534 981 60,7
824
Plásticos
645 63,6
1.725 369 36,4
1.000
Vidro
779 92,8
396 61 7,2 95
Total
3.334 61,1
6.508 2.124 38,9
3.507
Fonte: ANTUNES (2005)
Com base nos dados apresentados, destaca-se a significativa importância da
2
Vale ressaltar que a conceituação de embalagem flexível leva em consideração materiais cartonados
multicamadas para embalagens assépticas, sendo a distribuição dos materiais utilizando:alumínio (8,1%),
Policloreto Biorentado (BOPP)
(**)
(11,6%), celofane (1,2%), papel (61,6%), PEBD (14,3%), poliamida 6
(1,3%), poliéster (1,4%) e PVC (0,5%).
**BOPP: Este material é utilizado em indústrias de alimentos cujas embalagens exigem alta qualidade de
impressão, caso das batatas fritas do tipo chips, rações para cachorros e sorvetes. O BOPP é também
empregado na confecção de fitas adesivas e responde ainda por 100% do mercado de biscoitos
recheados. (Disponível em http://www.plastico.com.br/revista/pm360/noticias2.htm, Acesso em: 19 Fev.
2006).
20
participação dos plásticos em produtos usados no segmento de embalagens, a grande
maioria descartáveis, constituindo-se em grande problema de geração de resíduos
sólidos urbanos, rurais e industriais. Desta forma, torna-se cada vez mais premente a
viabilização de processos de reciclagem, de forma a minimizar impactos ambientais,
bem como em aumentar a vida útil de aterros sanitários.
3.2.2 Tipos de resinas
As principais resinas utilizadas para embalar alimentos e produtos diversos são:
polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno de baixa densidade (PEBD), polietileno
de baixa densidade linear (PEBDL), politereftalato de etileno (PET), polipropileno (PP),
poliestireno (PS) e policloreto de vinila (PVC). O Quadro 3.3 apresenta as principais
resinas termoplásticas, suas possíveis aplicações e seus benefícios frente a outros
materiais.
21
Quadro 3.3 - EXEMPLOS DE APLICAÇÃO E VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DO
PLÁSTICO EM ALGUNS SETORES
IDENTIFICAÇÃO PRINCIPAIS APLICAÇÕES BENEFÍCIOS
PET – polietileno
tereftalato
Frascos e garrafas para uso
alimentício/hospitalar, cosméticos, bandejas
para microondas, filmes para áudio e vídeo,
fibras têxteis etc.
Transparente,
inquebrável, impermeável
e leve.
PEAD – polietileno
de alta densidade
Embalagens para detergentes e óleos
automotivos, sacolas de supermercados,
garrafeiras, tampas, tambores para tintas,
potes, utilidades domésticas etc.
Inquebrável, resistente a
baixas temperaturas,
leve, impermeável, rígido
e com resistência
química.
PVC – policloreto
de vinila
Embalagens para água mineral, óleos
comestíveis, maioneses e sucos. Perfis para
janelas, tubulações de água e esgotos,
mangueiras, embalagens para remédios,
brinquedos, bolsas de sangue, material
hospitalar etc.
Rígido, transparente,
impermeável, resistente à
temperatura e
inquebrável.
PEBD – polietileno
de baixa densidade
PELBD –
polietileno linear de
baixa densidade
Sacolas para supermercados e boutiques,
filmes para embalar leite e outros alimentos,
sacaria industrial, filmes para fraldas
descartáveis, bolsa para soro medicinal, sacos
de lixo etc.
Flexível, leve,
transparente e
impermeável.
PP – polipropileno
Filmes para embalagens e alimentos,
embalagens industriais, cordas, tubos para
água quente, fios e cabos, frascos, caixas de
bebidas, autopeças, fibras para tapetes,
utilidades domésticas, potes, fraldas e seringas
descartáveis etc.
Conserva o aroma,
inquebrável, transparente,
brilhante, rígido e
resistente a mudança de
temperatura.
PS – poliestireno
Potes para iogurtes, sorvetes e doces, frascos,
bandejas de supermercados, geladeiras (parte
interna da porta), pratos, tampas, aparelhos de
barbear descartáveis, brinquedos etc.
Impermeável,
inquebrável, rígido,
transparente, leve e
brilhante.
Outros
:
ABS
3
, SAN
4
, EVA
5
e PA
6
Solados, autopeças, chinelos, pneus,
acessórios esportivos e náuticos, plásticos
especiais e de engenharia, CDs,
eletrodomésticos, corpos de computadores etc.
Flexibilidade, leveza,
resistência à abrasão,
possibilidade de design
diferenciado.
Fonte:
UNICAMP/IE et al, 2002.
3
ABS = copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno.
4
SAN = copolímero de estireno-acrilonitrila.
5
EVA = copolímero de etileno-acetato de vinila
6
PA = Poliamidas alifáticas
22
3.2.3 RESINAS TERMOPLÁSTICAS NO BRASIL
De acordo com Wallis (2005), a produção de plásticos no Brasil alcançou 3,4 milhões
de toneladas em 1999, em comparação com 41,6 milhões nos EUA e 26,3 milhões na
Europa. Em 1998, aproximadamente 31% da produção de resinas foi destinada para a
produção de embalagens plásticas, transformando este setor no mercado mais
importante para materiais plásticos no Brasil. O consumo de plásticos para embalagens
nos Estados Unidos da América (EUA) foi equivalente a 31%. Estima-se que o consumo
de plásticos no Brasil crescerá de 3,3 milhões de toneladas em 1998 para 4,3 milhões
até 2005.
As principais resinas termoplásticas produzidas no Brasil são: polietileno de alta
densidade (PEAD), polietileno de baixa densidade (PEBD), polietileno de baixa
densidade linear (PEBDL), polipropileno (PP), tereftalato de polietileno (PET),
poliestireno (PS), poliestireno expansível (EPS) e policloreto de vinila (PVC), cujo
faturamento foi da ordem de aproximadamente US$ 3,5 bilhões em 2004.
A Tabela 3.2 apresenta pesquisa que demonstra a quantidade destas resinas utilizadas
especificamente em embalagens para alimentos em relação à quantidade de resinas
utilizadas para embalagens em geral no Brasil.
Tabela 3.2 - RELAÇÃO DA QUANTIDADE DE MATERIAL E VALOR DAS RESINAS
UTILIZADAS EM EMBALAGENS - 1999
Qtde(ton) Valor (US$ x 10
6
)
PEAD
Embalagens para alimentos 40.604 23% 151,00 22%
Embalagens em geral 175.865 679,00
PEBD
Embalagens para alimentos 173.035 68% 442,00 64%
Embalagens em geral 253.021 692,00
23
PS
Embalagens para alimentos 25.385 95% 166,00 95%
Embalagens em geral 26.655 174,00
PP
Embalagens para alimentos 116.369 55% 509,00 57%
Embalagens em geral 212.978 890,00
PVC
Embalagens para alimentos 13.994 25% 56,70 23%
Embalagens em geral 55.092 251,00
PET
Embalagens para alimentos 240.279 99% 927,00 99%
Embalagens em geral 243.493 939,00
Fonte: ANTUNES (2005)
A produção dessas resinas termoplásticas chegou a 3,8 milhões de toneladas em 2000,
representando um crescimento de 8,5% em relação ao ano anterior ABIPLAST (2005).
As importações e exportações cresceram 33,8% e 22,5%, respectivamente. Deve-se
levar em consideração que 80% das embalagens chamadas de convencionais se
prestam ao acondicionamento de alimentos; normalmente as embalagens para
alimentos da cesta básica, que atualmente são não laminados. A evolução do consumo
no setor de resinas encontra-se demonstrado na Figura 3.5 e o volume das
importações e exportações de artefatos transformados plásticos pode ser observado na
Figura 3.6.
24
Figura 3.5: GRÁFICO DE CONSUMO APARENTE DE RESINAS
TERMOPLÁSTICAS (10
3
TON) 1999 – 2004
Fonte: ABIPLAST,FGV (2005)
0
50
100
150
200
250
300
1
9
9
9
2
0
0
0
2
0
0
1
2
0
0
2
2
0
0
3
2
0
0
4
Exportações
Importações
Figura 3.6: GRÁFICO DE IMPORTAÇÕES E EXPORTAÇÕES DE ARTEFATOS
TRANSFORMADOS PLÁSTICOS 1999 - 2004 EM 1.000 TONELADAS
Fonte: ABIPLAST (2005)
25
3.2.3.1 OS POLIETILENOS
Toda a matéria-prima utilizada pela LABORMAX são os chamados PE, ou seja,
polietilenos. Eles podem ser encontrados em três formas principais: PEBD, PEAD e
PEBDL. O polietileno de baixa densidade (PEBD) foi o precursor da família dos
polietilenos, obtido acidentalmente durante uma experiência do Dr. A. Michels, na
Imperial Chemical Industrial Ltda., em 1933, quando pressurizava uma bomba de 3.000
atmosferas e ocorreu um vazamento. Tentando retornar à pressão original, ele
adicionou mais etileno ao sistema e notou a presença de um pó (polietileno). Foi
constatado posteriormente que o oxigênio havia catalisado a reação. A Imperial foi
pioneira na produção de PEBD, em 1939, empregando o processo de polimerização na
fase gasosa, a altas temperaturas (300°C) e a pressões elevadas. Já em 1955 foi
produzido pela primeira vez o PEAD ou o polietileno de alta densidade, com
catalisadores organometálicos de Ziegler- Natta, empregando o processo de
polimerização na fase líquida, em temperaturas mais baixas e pressões próximas à
pressão atmosférica. Na década de 70, a Union Carbide introduziu o polietileno de
baixa densidade linear (PEBDL), utilizando tecnologia própria de fase gasosa (KIPPER,
2005).
Os PE’s não apresentam boa barreira a gases como oxigênio, nitrogênio e gás
carbônico. O PEAD branqueia quando é esticado ou dobrado, é inquebrável,
impermeável e flutua na água, pois tem densidade entre 0,94 g/cm
3
a 0,97 g/cm
3
. É
comumente identificado pelo número 2. É usado na fabricação de frascos, garrafas,
bombonas, tampas, baldes, caixas de engradado, sacolas de supermercado.
3.2.3.1.1 POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE (PEAD)
De acordo com Antunes (2005), o PEAD é o termoplástico que tem o maior número de
produtores no Brasil. Sua capacidade instalada tem crescido bastante nos últimos dez
anos, tendo sido observada uma relação de equilíbrio entre a oferta e a demanda nesse
segmento. As petroquímicas produtoras do PEAD são: OPP Petroquímica S.A.,
26
Ipiranga, Solvay, Polialden e Politeno (Tabela 3.3).
Tabela 3.3: EMPRESAS PRODUTORAS E CAPACIDADE INSTALADA (T/ANO)-2003
Empresas Produtoras Localização Capacidade Instalada
(t/ano)
Brasken BA 200.000
Ipiranga Petroquímica RS 550.000
Polialden BA 150.000
Politeno BA 210.000
Solvey Politeno SP 82.000
Fonte: ABIPLAST (2004)
Atualmente, a capacidade instalada no país é de 1,2 milhões de toneladas, porém
quase todas as unidades não são puras, fabricando-se também o polietileno de baixa
densidade linear (PEBDL).
Os cruzamentos de dados oficiais relativos ao final da primeira metade da década de 90
indicam o seguinte panorama do consumo brasileiro de PEAD: 37% para sopro; 35%
para filmes de alto peso molecular e convencionais; 12,2% para injeção; 10,4% para
extrusão rígida (tubos de gases, por exemplo) da resina de alto peso molecular e 0,8%
para rotomoldagem, compartimento onde sobressaem peças moldadas com grades de
polietileno linear de média densidade (PELMD), para diversos usos como caixas
d'água.
Para Callegari (2000), as aplicações em PEAD são mais diversificadas do que as de
PEBD. As embalagens são o segmento mais importante, consumindo 600 mil toneladas
em 1999 e respondendo por 39% do consumo total. Observa-se que a indústria
alimentícia é responsável por 10% do destino desta resina, que é convertido em
embalagens para o setor. Pelos indicadores da área, o movimento dos filmes de PEAD
tem evoluído em torno de 15% ao ano desde o início da década de 90, em razão,
27
também, do aumento na oferta regional das sacolas e da presença da resina na
embalagem de gêneros da cesta básica. Trata-se da produção de sacolas de saída de
caixa à base de filmes de alto peso molecular, um segmento que, pelo consenso dos
cinco produtores locais da resina, foi o maior responsável pela fatia de
aproximadamente 30% do mercado de PEAD no país, reservada às embalagens
flexíveis.
O segmento de bombonas também é um importante consumidor do PEAD,
notadamente aquelas utilizadas para armazenar frutas, temperos e condimentos.
Também tem aumentado seu uso em baldes industriais em segmentos como óleo
comestível.
3.2.3.1.2 POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE (PEBD)
Primeiro termoplástico produzido no Brasil, a partir de 1958, o polietileno de baixa
densidade (PEBD) é obtido por meio da polimerização em alta pressão/fase líquida, que
pode utilizar dois tipos de reatores: o “autoclave”, desenvolvido pela britânica Imperial
Chemical Industries (ICI), ou o “tubular”, desenvolvido pela Union Carbide
(CALLEGARI, 2000).
O parque brasileiro envolve quatro produtores. No Pólo de Camaçari, a Politeno opera a
planta de PEBD/EVA, licenciada da Sumitomo. Já no Pólo da Região Sul, está instalada
a Triunfo, tendo nas proximidades a unidade da OPP. No Pólo de São Paulo existe a
Union Carbide, agora Dow.
No ano de 1999, a capacidade produtiva de PEBD no Brasil era de 779 mil toneladas.
Nos anos 90, o consumo aparente de PEBD apresentou o pior crescimento entre as
resinas. Entre 1990 e 1999, o crescimento acumulado foi de apenas 13%, mediante a
média de 113% de todo o setor. Em 1999, o consumo aparente de PEBD foi de 545,9
mil toneladas, enquanto em 1990 foi de 483,2 mil toneladas. Os fabricantes de PEBD
pouco investiram em aumento de capacidade, dando prioridade para as plantas
multipropósito de PEAD e PEBDL. Comparado com o PEBDL (linear), o PEBD tem a
28
desvantagem de exigir mais gastos com energia (CALLEGARI, 2000).
A produção de 1999, que chegou a quase 660 mil toneladas, foi apenas 5% superior à
de 1990 e, como foi inferior ao aumento do consumo, as importações tiveram papel
crescente. A maior parte do PEBD consumido é direcionada para o setor de
embalagens, que responde por de 72% do total, equivalente a 393 mil toneladas em
1999.
Nas suas características gerais, o PEBD se encontra identificado pelo número 4, e pela
sua baixa densidade (entre 0,92-0,94) flutua na água. É usado em embalagens
plásticas flexíveis, tais como filmes plásticos, utensílios domésticos, brinquedos,
ampolas de soro, saquinhos de leite e sacolas.
3.2.3.1.3 POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE LINEAR (PEBDL)
Coutinho (2003) explica a diferença entre PEBD e PEBDL, onde o polietileno linear é
altamente cristalino (acima de 90%), pois apresenta um baixo teor de ramificações.
Esse polímero contém menos que uma cadeia lateral por 200 átomos de carbono da
cadeia principal, sua temperatura de fusão cristalina é aproximadamente 132°C e sua
densidade está entre 0,95 e 0,97 g/cm³. O peso molecular numérico médio fica na faixa
de 50.000 a 250.000. Se estabelecida uma comparação, o PEBDL é intermediário entre
os demais PE’s.
Em relação à estrutura cristalina, o PEBD, quando comparado ao polietileno linear,
apresenta cristalitos menores, menor cristalinidade e maior desordem cristalina, já que
as ramificações longas não podem ser bem acomodadas na rede cristalina. As
ramificações de cadeia curta têm influência, tanto no PELBD como no PEBD, sobre a
morfologia e algumas propriedades físicas tais como rigidez, densidade, dureza e
resistência à tração. Isso ocorre porque a estrutura ramificada de algumas regiões das
moléculas impede um arranjo perfeitamente ordenado das cadeias. Já as ramificações
de cadeia longa presentes no PEBD apresentam efeito mais pronunciado sobre a
reologia do fundido, devido à redução do tamanho molecular e ao aumento dos
29
entrelaçamentos.
Attala e Bertinotti (1983) compararam o polietileno linear de baixa densidade com o
polietileno de baixa densidade e verificaram que, como uma conseqüência do baixo teor
de ramificações curtas e da ausência de ramificações longas, o PELBD é mais
cristalino.
O polietileno de baixa densidade linear (PEBDL) começou a ser produzido no Brasil em
1993. Depois do PET, o seu consumo é o que mais tem crescido no Brasil ao longo dos
últimos anos.
Antunes (2005) relata que foi observado um aumento de 233% em seu consumo
aparente, 157% em sua produção e 347% em suas importações. Em 1999, as
importações de PEBDL ainda representavam 23% do seu consumo aparente,
denotando uma alta parcela do mercado. As petroquímicas produtoras do PEBDL são:
Brasken, Ipiranga Petroquímica e Politeno, cujas capacidades instaladas de produção
podem ser observadas na Tabela 3.4.
Tabela 3.4 - EMPRESAS PRODUTORAS DE PEBDL E CAPACIDADE INSTALADA-
2004
Empresas Produtoras Localização Capacidade Instalada
(t/ano)
Brasken RS 300.000
Ipiranga Petroquímica (
7
) RS 150.000
Politeno BA 195.000
Fonte: ABIQUIM (2005)
Esse polímero tem o setor de embalagens como maior consumidor representando 76%
de seu consumo aparente, o equivalente a 300 mil toneladas em 2000. A ascensão do
PEBDL ocorreu principalmente em flexíveis monocamadas, a exemplo de sacaria
7
Capacidade multipropósito PEAB/PEBDL.
30
industrial ou filmes stretch. No Brasil predomina o contingente de transformadores
adeptos ao processo mais acessível da monoextrusão. Em paralelo, crescem as vendas
de coextrusoras, principalmente, pela demanda de indústrias de pet food, frigoríficos,
laticínios, sabão em pó e fabricantes de molhos e condimentos (O PLÁSTICO NO
BRASIL, 2001).
O mercado de alimentos da cesta básica é um dos que consome significativa
quantidade de filmes de PEBDL. Esses filmes possuem vários tipos de aditivos como
auxiliar de fluxo, deslizante, antibloqueio, branqueador óptico, neutralizante,
antioxidantes primários e secundários, sendo que estes últimos detêm de 30 a 50% dos
custos de aditivação. Já o branqueador óptico (BO) incide cerca de 2% no custo total do
pacote de aditivos da empresa no PEBDL base buteno, em regra destinado a flexíveis
como os sacos de arroz, sendo que a tendência mundial é o uso do filme sem o BO. O
mercado de arroz é o destino de 35% de filmes de mistura rica para empacotamento
automático.
No setor de lácteos o metal das tampas foi substituída por polietileno linear injetado,
opção mais segura na sobretampa de latas para alimentos de consumo integral, não
instantâneo (PLÁSTICOS EM REVISTA, 1999).
3.2.3.2 OS POLIPROPILENOS
O Polipropileno (PP) surgiu dos trabalhos da Natta, na Itália, em 1955, utilizando o
sistema de catalisador de Ziegler
8
. Apresenta densidade da ordem de 0,90 g/cm
3
, boa
8
Nos anos 50 do século 20, Karl Ziegler, na Alemanha, desenvolveu um processo catalítico para a
polimerização do etileno (eteno) baseado num catalisador formado pó TiCL
4
e Al (C
2
H
5
)
3
e logo em
seguida G. Natta, na Itália, utilizou este tipo de catalisador para a polimerização de propileno (propeno).
Esse desenvolvimento resultou em uma revolução nos materiais de empacotamento, fábricas e materiais
de construção. Um catalisador Ziegler-Natta e um outro catalisador de cromo são amplamente utilizados
para polimerização e são partículas sólidas onde a polimerização ocorre. Em grande parte por conta de
seu caráter homogêneo, o mecanismo de ação desses catalisadores não tem sido definidos com
precisão (SANTOS, 2004).
31
barreira para vapor de água, média barreira para gases e boa resistência à gordura e a
produtos químicos. Entretanto, é sensível à oxidação e altas temperaturas; conserva o
aroma e é resistente a mudanças de temperatura. Caso não seja protegido, degrada
pela ação da luz (UV) e por agentes ionizantes. O polipropileno é usado na produção de
copos de água mineral, de embalagens de massas e biscoitos, frascos de xampu, potes
de margarina, potes e bandejas, entre outros. Identifica-se pelo número 5, impresso nos
produtos onde se utiliza o PP como matéria-prima. Branqueia quando dobrado ou
esticado e possui alto brilho superficial (KIPPER, 2005).
O polipropileno é a resina mais utilizada pelo setor de transformação de plástico no
Brasil (Tabela 3.5) e seu consumo chegou a 709 mil toneladas em 1999, com peso de
20,6% sobre o total do consumo aparente de termoplásticos no país. O consumo dessa
resina acumulou aumento de 194% nos anos 1990. O aumento da produção também foi
significativo, atingindo 787,3 mil toneladas em 1999, 159% mais que em 1990, quando
chegou a 303,8 mil (CALLEGARI, 2000).
Tabela 3.5: PRINCIPAIS ALIMENTOS DEMANDANTES DA RESINA PP
Produtos
Quantidade
(ton.)
%
Valor
(milhão US$)
%
Água Mineral 21.579 19 99,70 20
Manteiga e Margarina 19.711 17 76,80 15
Bebida Carbonatada 14.602 13 57,30 11
Açúcar 14.193 12 50,10 10
Balas e Doces 11.157 10 39,40 8
Outros 35.127 30 186 36
Fonte
: ANTUNES (2005)
O maior mercado para o polipropileno é o segmento de transformação voltado a
embalagens, responsável por 48% do consumo dessa resina em 1999 (340 mil
toneladas). Os segmentos de filmes e as sacarias de ráfia são os principais
32
demandantes de polipropileno dentro do segmento de embalagens. Apesar de seu
grande crescimento, o segmento de ráfias encontra dificuldades em crescer junto à
agricultura, em razão da pouca mecanização desse setor. Em 1999, a sacaria de ráfia
teve uma ociosidade de cerca de 32%. Alguns produtores deixaram de atender à
agricultura para apostar no quarto segmento de “big bags”, destinados a outros
segmentos, como o de cimento.
O Brasil é o principal mercado na América Latina e seus produtores estão investindo
fortemente. O polipropileno está se instalando em diferentes mercados. Por exemplo, o
tradicional pote de madeira para requeijão Catupiry já foi substituído em 70% do
mercado pelo pote de polipropileno. Além disso, o mercado externo só aceita o
requeijão acondicionado em plástico, de modo que o pote deva suportar temperaturas
de –30°C, neste sentido estuda-se a substituição por polietileno de alta densidade
(PEAD) para este fim (PLÁSTICOS EM REVISTA, 1999c).
3.3 RECICLAGEM DO PLÁSTICO
Nos últimos anos, diversos materiais tradicionais como vidro, metais e fibras naturais
vêm sendo crescentemente substituídos por produtos de origem plástica. Os vetores
dessa substituição dizem respeito a menores custos de obtenção e produção, melhor
desempenho, maior flexibilidade, diversidade e assepsia, além a possibilidade de
reciclagem. Alguns exemplos importantes desse processo são as embalagens de
refrigerantes, que utilizam o polietileno tereftalato (PET), e a crescente utilização de
polipropileno (PP) e plásticos de engenharia na indústria automobilística.
Lima (2001) explana que para facilitar a etapa de separação manual dos artefatos
plásticos, as empresas de transformação e entidades ligadas à reciclagem, em
consonância com a regulamentação internacional, adotaram um sistema de codificação
de recipientes plásticos que consiste de um símbolo com três setas em seqüência,
normatizada conforme estabelecido pela Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT) na NBR 13.230 de 1994 - simbologia indicativa de reciclabilidade e identificação
33
de materiais plásticos. Na maioria das embalagens, o triângulo é aplicado em alto
relevo na sua parte de baixo. Cada tipo de plástico recebeu uma numeração específica
e todas as embalagens plásticas devem ter o respectivo triângulo com a identificação,
conforme pode ser visualizado na Figura 3.7.
O Quadro 3.4 apresenta os vários tipos de plásticos com identificações e suas
principais características.
Figura 3.7: SÍMBOLOS INTERNACIONAIS DA RECICLAGEM
Fonte: NBR 13230 (ABNT, 1994)
34
QUADRO 3.4 - IDENTIFICAÇÃO, DENSIDADE E PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DAS
RESINAS PLÁSTICAS
IDENTIFICAÇÃO DENSIDADE CARACTERÍSTICAS
Polietilenos de alta densidade
0,952 – 0,965
- baixa densidade (flutuam na água);
- amolecem a baixa temperatura (PEBD =
85ºC; PEAD = 120ºC);
- queimam como vela liberando cheiro de
parafina e, superfície lisa e "cerosa".
Polietilenos de baixa densidade
0,917 – 0,940
- baixa densidade (flutuam na água);
- amolecem a baixa temperatura (PEBD =
85ºC; PEAD = 120ºC);
- queimam como vela liberando cheiro de
parafina e superfície lisa e "cerosa".
Polipropileno
0,900 – 0,910
- baixa densidade (flutuam na água);
- amolece à baixa temperatura (150ºC);
- queima como vela liberando cheiro de
parafina;
- filmes quando apertados nas mãos fazem
barulho semelhante ao celofane.
Policloreto de vinila
Rígido
Flexível
1,30 – 1,58
1,16 – 1,35
- alta densidade (afunda na água);
-amolece a baixa temperatura (80ºC);
- queima com grande dificuldade liberando
um cheiro acre;
- é soldável através de solventes (cetonas).
Poliestireno
Sólido
Espuma
1,05 – 1,07
< 1,0
- alta densidade (afunda na água);
- quebradiço;
- amolece a baixas temperaturas (80 a
100ºC)
- queima relativamente fácil liberando cheiro
de "estireno";
- é afetado por muitos solventes;
Politereftalato de etileno
1,29 – 1,40
- alta densidade (afunda na água);
- muito resistente;
- amolece a baixa temperatura (80ºC);
- utilizado no Brasil em embalagens de
refrigerantes gasosos e começando a ser
utilizado em embalagens de óleos vegetais,
água mineral e etc.
OUTROS: Neste grupo
encontram-se os seguintes
plásticos: ABS/SAN, EVA e PA.
- flexibilidade, leveza, resistência à abrasão,
possibilidade de design diferenciado.
Fonte: Adaptado de PLASTIVIDA
9
( 2005); SOUZA (2002)
9
A
Plastivida Instituto Sócio-Ambiental dos Plásticos
é a entidade que representa institucionalmente
a cadeia produtiva do setor para divulgar a importância dos plásticos na vida moderna e promover sua
utilização ambientalmente correta, ao mesmo tempo em que prioriza iniciativas de responsabilidade
35
3.3.1 TIPOS DE RECICLAGEM
A Sociedade Americana de Ensaios de Materiais ASTM – (American Society for Testing
and Materials, 1991) estabeleceu uma normalização para divisão dos tipos de
reciclagem de plásticos com o objetivo de uniformizar conceitos, dividindo-os em quatro
categorias:
a) reciclagem primária – utiliza matéria-prima de fonte confiável e limpa, como, por
exemplo, as chamadas rebarbas da própria indústria de plásticos, cujo processo
envolve quase sempre a seleção dos resíduos, moagem, lavagem, secagem e
reprocessamento em equipamentos como extrusoras e injetoras. O produto final
é o material reciclado com propriedades bastante próximas à resina virgem
(ZANIN e MANCINI, 2004);
b) reciclagem secundária - neste caso a matéria-prima é oriunda de resíduos
sólidos urbanos e, algumas vezes, podem também ser de origem industrial. O
processo igualmente está baseado em seleção, moagem, lavagem, secagem e
reprocessamento e o produto final é um material reciclado com propriedades
finais inferiores à resina virgem;
c) Reciclagem terciária - este processo é baseado na despolimerização, ou seja, no
nível químico é promovida a decomposição controlada do material. Zanin e
Mancini (2004) relatam que, neste tipo de reciclagem, os produtos utilizados são
oligômeros (cadeias com várias unidades monoméricas unidas, mas em número
menor que os polímeros), monômeros e substâncias de baixa massa molar, que,
posteriormente, poderão ser submetidos a novos processos de polimerização,
processamento, industrialização e utilização;
social. Faz parte do Plastics Global Meeting, encontro mundial das entidades congêneres da
Comunidade Européia, Estados Unidos, Canadá, Japão, México, Argentina, Austrália e China,
compartilhando novos conhecimentos e tendências.
36
d) Reciclagem quaternária - baseia-se na combustão, objetivando o aproveitamento
energético, cujos produtos finais são a energia e emissões gasosas,
principalmente, dióxido de carbono quando da combustão completa.
É importante ressaltar que não foram aqui relatados processos que envolvem filmes
plásticos, que necessitam de etapas adicionais, pois não fazem parte do foco deste
estudo.
Dentro desta divisão da ASTM, há outra, relacionada ao processo de reciclagem que o
plástico sofrerá. Desta forma, Zanin e Mancini (2004) e Rolim (2005) discorrem sobre
esta classificação do processo de reciclagem dividindo-o em: reciclagens energética,
química e mecânica.
A reciclagem energética consiste em recuperar a energia contida nos resíduos sólidos
urbanos na forma de energia elétrica ou térmica. Vale lembrar que a presença dos
plásticos na composição dos resíduos urbanos é extremamente positiva, pois esses
materiais possuem alto poder calorífico, liberando grande quantidade de calor quando
submetidos a temperaturas elevadas.
Em geral, estas misturas de plásticos encontradas nos lixos urbanos possuem um
poder combustível de cerca 9.000 British Thermal Unit (BTUs)/kg, enquanto que nas
suas frações específicas (separados de outros materiais e/ou por naturezas de
plásticos) podem apresentar uma saldo energético positivo de até 42.000 BTUs/kg de
resíduo. As madeiras secas apresentam um valor energético de 12.000 a 16.000
BTUs/kg e o carvão cerca de 24.000 BTUs/kg. O óleo bruto do refino do petróleo possui
valor energético aproximado de 12.000 BTUs/Kg
(BROWN, 1992).
O Brasil ainda não faz a reciclagem energética, mas países que adotam essa
modalidade, como a Áustria, Suécia, Alemanha e Japão, além de criar novas matrizes
energéticas, conseguem reduzir em até 90% o volume de seus resíduos, índice
relevante para cidades com problemas de espaço para a destinação dos resíduos
sólidos urbanos (ROLIM, 2005). Neste caso, o subproduto da incineração dos resíduos
são as cinzas, totalizando os 10% restantes da matéria total incinerada.
37
Zanin e Mancini (2004, p. 128) descrevem que a reciclagem energética busca a
combustão completa do plástico a ser incinerado, em unidades semelhantes às usinas
termoelétricas, que são normalmente abastecidas com carvão, óleo ou gás natural. A
combustão é feita com excesso de oxigênio, de forma a levar o equilíbrio da reação
para os produtos desejados: dióxido de carbono, água (vapor) e energia. Normalmente
a energia gerada alimenta o próprio sistema e ainda pode sobrar para ser armazenada,
distribuída e vendida. Eventualmente, o dióxido de carbono pode ser separado,
armazenado e comercializado, mas os custos do processo e do próprio gás no mercado
não tornam o procedimento usual.
A principal desvantagem desse tipo de reciclagem é o custo elevado das instalações,
dos sistemas de controle de emissões e operacional, somado à exigência de mão-de-
obra qualificada como forma de garantir o perfeito funcionamento dos equipamentos.
Além disto, o sistema é alvo de polêmicas, pois este tipo de reciclagem é associado à
simples incineração dos resíduos que, realizada sem tecnologia adequada, gera
emissões prejudiciais à saúde e ao ambiente, além de não aproveitar o conteúdo
energético dos resíduos.
Neste sentido, Gorni (2005) relata que houve especial preocupação com possíveis
emissões de furanos e dioxinas decorrentes da queima do plástico. Contudo, os
resultados das medições efetuadas mostraram que não ocorreram alterações
significativas em relação à situação anterior. Isto foi conseguido em decorrência da
supressão do uso de PVC e outros plásticos clorados, que liberam ácido clorídrico e
dioxinas durante sua queima.
De acordo com PLASTIVIDA (2005b) as principais vantagens deste tipo de reciclagem
são:
a) a disponibilidade de tecnologias limpas para queima de descartes sólidos;
b) a possibilidade de co-processamento com outros combustíveis como, por
exemplo, para a queima em fornos de cimento;
38
c) a reciclagem energética é realizada em diversos países da Europa, EUA e
Japão, pois utiliza equipamentos da mais alta tecnologia, cujos controles de
emissão são rigidamente seguros e controlados, sem riscos à saúde ou ao meio
ambiente.
Não obstante as vantagens inerentes ao processo de transformação energética, o
controle e tratamento dos produtos e substâncias residuais têm sido alvos de críticas
severas sob o ponto de vista ambiental. A combustão de materiais plásticos de PVC,
por exemplo, é proibida no Brasil. Outro problema que sempre foi alvo de preocupações
é a queima de pneus. O maior problema ambiental encontrado nesse processo é a
exalação de gases como o dióxido de enxofre e a amônia, que podem levar a
precipitação de chuvas ácidas. Assim, torna-se necessário o tratamento desses gases,
o que encarece o processo. Para o co-processamento na fabricação do cimento, o pneu
é utilizado como combustível no forno da cimenteira e suas cinzas e seus componentes
são agregados ao cimento. Na Europa, 40% dos pneus inservíveis são utilizados pelas
fábricas de cimento como combustível alternativo no lugar do carvão, pois a borracha
de pneu tem maior poder calorífico (de 12 mil a 16 mil BTUs por quilo) que a madeira ou
o carvão (ANDRIETTA, 2003).
Rolim (2005) explica que a reciclagem química, por sua vez, promove
despolimerização dos materiais plásticos para a obtenção de gases e óleos, a serem
utilizados como matéria-prima na fabricação de outros polímeros com as mesmas
propriedades das resinas originais. O processo também permite a utilização de misturas
de diferentes tipos de plásticos, mas tem custo muito elevado, o que explica o reduzido
número de plantas em operação no mundo.
PLASTIVIDA (2005b) relata que existem vários processos de reciclagem química,
dentre os quais destacam-se:
a) HIDROGENAÇÃO - As cadeias são quebradas mediante o tratamento com
39
hidrogênio
10
e calor, gerando produtos capazes de serem processados em
refinarias;
b) GASEIFICAÇÃO - Os plásticos são aquecidos com ar ou oxigênio, gerando-se
gás de síntese contendo monóxido de carbono e hidrogênio;
c) QUIMÓLISE - Consiste na quebra parcial ou total dos plásticos em monômeros
na presença de glicol/metanol e água;
d)
PIRÓLISE -
É a quebra das moléculas pela ação do calor na ausência de
oxigênio. Este processo gera frações de hidrocarbonetos capazes de serem
processados em refinarias.
A recuperação de resinas é também conhecida como reciclagem química, compreende
a despolimerização dos materiais plásticos de embalagem e a recuperação e
purificação dos monômeros originais, podendo, então, serem novamente polimerizados
para a fabricação de novas embalagens plásticas primárias, ou de outros materiais
(FORLIN e FARIA, 2002).
Para Bayer (1997), a recuperação de resinas de materiais plásticos para sua
reutilização na fabricação de novas embalagens destinadas ao contato com alimentos,
envolve a definição dos riscos associados para o consumidor, pela contaminação da
embalagem com resíduos que podem migrar para os produtos acondicionados. A
aprovação do uso destes materiais requer a avaliação criteriosa de riscos e do potencial
de migração de possíveis contaminantes para o produto a ser acondicionado,
fundamentado nos conceitos de barreira funcional preconizados pelo Food and Drug
Administration (FDA).
A barreira funcional é a camada íntegra da estrutura da embalagem que sob condições
normais e planejadas de uso pode impedir fisicamente a difusão de migrantes para o
alimento a um nível tecnicamente viável e insignificante sob o ponto de vista
10
A fonte primária do hidrogênio é proveniente de empresas de fornecimento comercial de gases do ar.
40
toxicológico e sensorial, denominado threshold of regulation, expresso no limite de
exposição tolerável de até 0,5 ppb para o consumo de substâncias de toxicidade
desconhecida.
A legislação brasileira (Resolução nº 105, da Secretaria de Vigilância Sanitária do
Ministério da Saúde, de 19 de maio de 1999) veta a utilização de materiais plásticos
procedentes de embalagens, fragmentos de objetos, materiais reciclados, ou já
utilizados, à, exceção do PET. Contudo, disponibiliza a utilização, em dependência de
regulamentação de processos tecnológicos específicos para a obtenção destes
materiais (ANVISA, 1999).
Alguns países do Mercado Comum Europeu, EUA e Canadá já possuem tecnologias
regulamentadas para a utilização de resinas recuperadas de materiais plásticos, em
embalagens de alimentos, especialmente os fabricados com PET (FREIRE, 1998).
Para Zanin e Mancini (2004),. a quase exclusiva concentração de estudos no
desenvolvimento de tecnologias para a reutilização do PET em embalagens de
alimentos, em relação a outros materiais plásticos, deve-se, à parte das qualidades
intrínsecas da resina, ao valor agregado das embalagens fabricadas com este material
e às suas características de baixa difusão de contaminantes ou excelentes
propriedades de barreira funcional.
A Portaria ANVISA nº 987, de 08 de dezembro de 1998, regulamenta a reutilização de
resinas recicladas de PET somente para a fabricação de garrafas multicamadas
destinadas ao acondicionamento de bebidas não alcoólicas carbonatadas, como
constituinte de camada de barreira funcional com espessura maior que 25 µm e a
camada de PET recuperado menor que 200 m, para produtos com a vida útil não
superior a um ano, em condições de conservação inferiores ou limitadas à temperatura
ambiente.
No âmbito do Mercado Comum do Sul (Mercosul), como na legislação brasileira, estão
avançados os estudos para a regulamentação do uso do PET reciclado em estruturas
multicamadas em embalagens primárias de alimentos, visando, inclusive, à adequação
41
da regulamentação existente com a de outros mercados comuns ou países, face ao
desenvolvimento e disponibilização de tecnologias compatíveis para a implementação
deste processo de reciclagem
(ANVISA, 1999).
Forlin e Faria (2002) explanam que os processos de reciclagem química de PET são
caracterizados por dois tipos de empresas:
a) as que operam na valorização e descontaminação do PET oriundo de
embalagens pós-consumo, ou de descarte industrial, através das operações
unitárias de seleção, moagem de embalagem de PET coletadas, lavagem,
secagem e cristalização dos flocos;
b) as que fabricam materiais de embalagem multicamadas com a utilização de
resina PET reciclada e virgem.
Os itens imprescindíveis para a consolidação e viabilidade econômica do processo
depende, entre outros fatores, de:
a) instalações e equipamentos adequados para acondicionamento e
processamento do PET pós-consumo, ou de descarte industrial;
b) pessoal adequadamente treinado para atuar em todas as fases do processo;
c) fluxogramas detalhados dos processos de reciclagem e fabricação de novas
embalagens, com a indicação dos pontos críticos de risco e os sistemas de
monitoramento adotados;
d) controle e registro das fontes recicláveis e das resinas recicladas;
e) adoção de procedimentos de controle no processo de fabricação de materiais
multicamadas com a utilização de resina reciclada, visando atender e propor
mudanças na legislação específica;
f) monitoramento dos resíduos do processo de reciclagem .
42
Um mercado igualmente promissor para a reciclagem química de embalagens plásticas
pós-consumo, notadamente as de PET, é a obtenção de resinas alquídicas para
utilização na produção de tintas
(ABEPET e CEMPRE, 1997). O mercado de utilização
da resina reciclada para a produção de garrafas para bebidas não alcoólicas
carbonatadas multicamadas ou moldadas tem aumentado consideravelmente,
sobretudo nos EUA e Europa, em função da existência de regulamentação para a
utilização de até 25% de resina reciclada na composição total da embalagem. Avanços
tecnológicos na reciclagem química de plásticos, especialmente PET, bem como de
mecanismos que controlem e atestem a qualidade do material reciclado, indicam
excelentes perspectivas na reciclagem destes materiais.
A reciclagem mecânica é responsável pela grande reciclagem industrial (primária)
existente, na medida em que aproveita, durante o processo, sobras do mesmo e peças
fora de especificação. Neste tipo de processo, o plástico passa por etapas de seleção,
moagem, lavagem, secagem, aglutinação e reprocessamento, dando origem ao grânulo
ou uma peça de plástico reciclado. Pode envolver aditivação do polímero visando a
melhoria de suas propriedades finais. Se as propriedades do reciclado serão ou não
semelhantes às da resina virgem, depende de uma série de fatores, como qualidade de
cada etapa do processo e da matéria-prima utilizada (ZANIN E MANCINI, 2004).
Para Rolim (2005), dentre as principais vantagens da reciclagem mecânica dos
resíduos plásticos podem ser citadas:
a) a reciclagem mecânica é um negócio acessível a pequenos e médios
empresários;
b) a tecnologia envolvida na reciclagem mecânica para a produção de itens de
reduzido grau de exigência técnica (baldes, vassouras, sacos de lixo etc.) é
facilmente absorvida;
c) como são processos físicos, os cuidados ambientais requerem investimentos
menores em comparação aos outros processos, concentrando-se nas emissões
gasosas, reaproveitamento de águas e controle no descarte dos resíduos;
43
d) o sistema também permite absorver mão-de-obra não qualificada;
e) com a diminuição do volume de resíduos, pode se aumentar a vida útil dos
aterros sanitários;
f) a reciclagem
11
contribui para a diminuição ou retirada da população que trabalha
nos aterros/lixões;
g) a reciclagem poupa matéria-prima (petróleo), equivalente à quantidade reciclada;
h) a valorização do lixo promove a educação da população. As pessoas se
conscientizam de que o lixo representa valor e que muitos podem se beneficiar
dele;
i) a geração de novos empregos, tanto formais quanto informais, o aumento da
competitividade e a melhoria da qualidade dos produtos.
Como qualquer outro processo industrial, a reciclagem mecânica deve ser
economicamente viável, requerendo, entre outros fatores, garantia de fornecimento
contínuo de material reciclável, tecnologias apropriadas para os diferentes produtos e
valor de comercialização para os novos produtos que compense os investimentos
aplicados no processo.
Assim, as principais desvantagens na reciclagem mecânica são enumeradas por Rolim
(2005) da seguinte:
a) a maior parte dos plásticos pós-consumo é comprada suja (contaminada por
resíduos orgânicos), pois poucos municípios possuem coleta seletiva, o que
onera custos e, muitas vezes, até torna inviável essa forma de reciclagem;
b) há variação considerável no preço de compra dos materiais a depender, entre
outros fatores, da disponibilidade e origem do material;
c) falta de fornecimento contínuo e homogêneo de matéria-prima, outro reflexo da
11
Na interpretação da autora o termo correto no lugar “reciclagem”, seria “coleta seletiva”.
44
inexistência de sistemas de coleta seletiva;
d) a grande maioria dos catadores nunca foi treinada e seus conhecimentos sobre o
assunto são adquiridos na prática do dia-a-dia;
e) existência de intermediários, o que eleva consideravelmente o preço do plástico
a ser reciclado;
f) incipiência nas linhas de financiamento direcionadas às recicladoras;
g) ausência do código de identificação das resinas em muitos produtos plásticos de
acordo com a norma ABNT NBR 13.230. Este item dificulta a separação dos
diferentes tipos de plásticos, recorrendo-se, dessa forma, às diferenças das
características físicas e de degradação térmica, tais como: densidade,
comportamento ao calor e/ou teste da chama. Existe tecnologia para separação
dos plásticos, porém, com custo muito elevado. Embora haja uma patente
brasileira que permite a mistura de plásticos para fabricação de materiais como
assentos de cadeiras, pallets, bombonas, etc., é importante salientar que o PET
e o PVC não aceitam misturas. Portanto, aqueles que desejam se dedicar à
revalorização destas resinas devem ter unidades para uso específico das
mesmas.
h) tão importantes e decisivos quanto à coleta seletiva para tornar viável a
reciclagem de quantidades significativas de plásticos são: a criação de mercado
consumidor para os produtos reciclados, e o IPI - Imposto sobre Produtos
Industrializados – que acaba “bi-tributando” os reciclados, sendo atualmente de
12%, valor superior ao da própria resina virgem que paga 10% de IPI, resultando
praticamente num desestímulo à reciclagem.
i) embora as pessoas estejam predispostas a serem consumidores conscientes e a
colaborar com o meio ambiente, as mesmas rejeitam de forma geral produtos
reciclados, associando-os a má qualidade. São poucos os produtos fabricados
com plásticos reciclados cujo marketing se baseia nessa característica.
45
Apesar de todas as dificuldades anteriormente expostas, existem inúmeros casos de
recicladores de plásticos pós-consumo que começaram de forma tímida e hoje operam com
boas margens de lucro. Além da persistência, pois o começo, obviamente, é difícil para todos,
outro fator determinante para o sucesso de alguns deles foi a criatividade para atuar de forma
diferenciada, tanto no sistema de obtenção da matéria-prima quanto no aprimoramento dos
fornecedores, ou no tipo de aplicação inovadora para seus produtos. Muitas vezes, descarta-se
quantidade considerável de matéria-prima, que poderia ser reciclada sem grandes dificuldades,
pois não há “solução ou aplicação criativa” para o material.
3.3.2 A RECICLAGEM DE PLÁSTICOS NO BRASIL E NO MUNDO
Para Carashi e Leão (2002), os resíduos sólidos urbanos têm aumentado
continuamente sendo que o resíduo plástico industrial e urbano representa cerca de 8%
em massa do Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), correspondendo de 15% a 20% em
volume deste mesmo universo. Os tipos de plásticos mais encontrados nos resíduos
são PVC, PET, PEAD, PP e PS. Como exemplo de quantidade, pode-se citar o PEAD,
que vem se tornando um dos plásticos mais consumidos no mercado nacional, devido à
sua crescente utilização, principalmente no setor de embalagens de rápido descarte.
Sua presença nos RSU é estimada em torno de 30% dos resíduos plásticos rígidos
descartados, perdendo o primeiro lugar apenas para o PET (60%).
O aumento do preço das resinas plásticas, pressionado pelas constantes flutuações do
preço do petróleo no mercado internacional, tem estimulado os transformadores de
plásticos na procura de resinas plásticas de menor custo e de boa qualidade.
Normalmente, o preço do plástico reciclado é 40% mais baixo do que o da resina
virgem. Portanto, a substituição da resina virgem pela reciclada, tem promovido
benefícios de redução de custo e aumento de competitividade. O aumento da oferta de
resinas plásticas recicladas esbarra na escassez de sucata plástica disponível para
consumo. A aprovação de leis ambientais responsabilizando as empresas geradoras
46
pela coleta e destinação dos seus resíduos resultará num impacto positivo na oferta de
matéria-prima para a atividade de reciclagem de plásticos (PIRES, 2006).
Segundo Forlin e Faria (2002), a rentabilidade do mercado de reciclagem de
embalagens plásticas no Brasil, como em outros países desenvolvidos, mostra
aspectos atraentes para iniciativas empresariais do setor, com reflexos
socioeconômicos diretos relacionados com a melhoria da qualidade de vida da
população, geração de renda, economia de recursos naturais e atenuação de
problemas ambientais.
Para Santos (2004), a reciclagem no Brasil esbarra no suprimento incerto de matéria-
prima, na ociosidade e na falta de logística. Por outro lado, apesar do sistema precário
de coleta e disposição dos resíduos sólidos, a necessidade de aumentar a renda
familiar, associada à viabilidade econômica e à questão ambiental, favorece as
atividades de reciclagem. A reciclagem de latas de alumínio é um exemplo bem
sucedido e favorecido pela alta relação entre peso e volume dessas embalagens. Como
as garrafas de PET são volumosas, esse fator acaba por limitar o crescimento
exponencial de seus índices de reciclagem. Por outro lado, nos EUA, a ociosidade
associada ao setor de reciclagem está mais vinculada ao baixo preço da resina virgem
e a existência de brechas nas legislações estaduais.
Neste sentido, Onusseit (2002) relata que em 2000, aproximadamente 11% da
quantidade de plástico produzida nos EUA foram reciclados. Isto significa um grande
avanço, pois apenas 1% dos resíduos plásticos eram reciclados em 1987.
Corroborando esta afirmativa, Duchin e Lange (1998) expõem que os EUA haviam
atingido níveis em torno de 40% de reciclagem de PET em 1995 e, a partir daí,
entretanto, enfrentam uma tendência à estagnação nesse índice de acordo com
relatórios anuais emitidos pelo Conselho Americano de Plásticos (27% em 1997; 25%
em 1998; 23,7% em 1999; 22,3% em 2000; 21% em 2001; 19% em 2002; e 18% em
2003). No máximo, os índices de reciclagem aumentaram acompanhando o
crescimento de produção de resina, especialmente devido à absorção da demanda
interna ociosa pelo mercado de exportações.
47
Santos (2004) relata que os índices de PET no Brasil estão aumentando mesmo em
relação aos percentuais de venda da resina virgem, sendo que este índice em 2001
esteve na ordem de 31% e é superior aos índices de países como EUA, Japão, França,
Inglaterra, Itália e Alemanha. É importante que o Brasil ocupe um papel relevante com
relação aos índices de reciclagem de PET, pois ele constitui o terceiro maior mercado
mundial de PET grau garrafa.
De acordo com CEMPRE (2007) o Brasil ocupa o quarto lugar na reciclagem mecânica
do plástico, ficando atrás apenas da Alemanha, Áustria e EUA.
ABRE (2005) publicou uma pesquisa divulgando dados em que 16,5% dos plásticos
rígidos e em filmes são reciclados em média no Brasil, o que equivale a cerca de 200
mil toneladas por ano. Não há dados específicos para o plástico filme; em média, o
material corresponde a 29% do total de plásticos separados pelas cidades que fazem
coleta seletiva. A taxa de reciclagem de plástico na Europa há anos está estabilizada
em 22%, sendo que, em alguns países, a prática é impositiva e regulada por
legislações complexas e custosas para a população local, diferentemente do Brasil,
onde a reciclagem acontece de forma espontânea. De acordo com Santos (2004), uma
das razões para que isto ocorra, apesar do sistema precário de coleta e disposição dos
resíduos sólidos, a necessidade de aumentar a renda familiar, associada à viabilidade
econômica e à questão ambiental, favorece as atividades de reciclagem.
Um exemplo da experiência européia é o caso da Alemanha, onde existe isenção de
impostos e subsídios aos empresários que utilizam reciclagem da ordem de €2,00/ton.
Estes números são influenciados por legislações específicas que obrigam o industrial a
utilizar pelo menos 30% da matéria-prima provinda da reciclagem.
Os dados comparativos da reciclagem de plástico no Brasil e no mundo podem ser
observados no Quadro 3.5.
48
Quadro 3.5 - A RECICLAGEM DE PLÁSTICOS NO BRASIL E NO MUNDO
Brasil 17,5%
Argentina, Uruguai e Paraguai
5%
Chile Menos que 5%
Alemanha 60%
Espanha 17%
França 15%
República Tcheca 27%
Bélgica 28,5%
Polônia 7%
Suécia 17,6%
Luxemburgo 28%
Estados Unidos
13,5% - maioria garrafas de
refrigerantes, água e leite
Colômbia 6%
Fonte: ABRE (2005)
No ano de 2004, com base nos dados de 2003, PLASTIVIDA (2004a) publicou outro
estudo feito no país sobre índices de reciclagem mecânica dos plásticos. Este estudo
teve abrangência nacional e cumpriu métodos de pesquisa estabelecidos pelo Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)
Nesta pesquisa, foi constatado que o IRM (Índice de Reciclagem Mecânica
12
) é de
16,5%, mas a estrutura de coleta seletiva hoje tem uma capacidade ociosa em torno de
26,4% que pode ser utilizada. Caso isso aconteça, provavelmente superará a Alemanha
e a Áustria, hoje com 31,1% e 19,1% respectivamente. Alguns dos dados desta
pesquisa podem ser visualizados nas Tabelas 3.6 a 3.8.
12
Para os estudiosos do setor, a reciclagem mecânica é considerada a mais competitiva.
49
Tabela 3.6 - GERAÇÃO DE PLÁSTICO PÓS-CONSUMO, EM TON/ANO
Tipo de Resíduo
Plástico
Centro-
Oeste
Norte
Nordeste
Sul Sudeste
Brasil
PET
24.979
22.903
84.
953
59.747
187.816
380.397
PEAD
24.714
22.660
84.053
59.113
185.824
376.364
PVC
6.772
6.209
23.030
16.197
50.916
103.123
PEBD/ PELBD
39.851
36.539
135.534
95.320
299.641
606.885
PP
32.935
30.197
112.012
78.777
247.637
501
558
PS
8.807
8.075
29.952
21.065
66.217
134.115
Outros tipos
4.948
4.537
16.829
11.836
37.207
75.357
TOTAL
143.005
131.119
486.364
342.054
1.075.257
2.177.799
Percentual
6,56 6,02 22,33 15,70 49,37 100,00
Fonte: PLASTIVIDA (2004a)
50
Tabela 3.7: RECICLAGEM POR TIPO DE RESÍDUO PLÁSTICO CONSUMIDO, EM
TON/ANO
Tipo de Resíduo
Plástico
Centro-
Oeste
Norte
Nordeste
Sul
Sudeste
Brasil
PET 627
311
38.192
52.408
127.503
219.041
PEAD
6.055
1.047
11.495
33.515
78.953
131.0
65
PVC
0
150
4.933
7.399
11.370
23.852
PEBD / PELBD
11.350
1.047
6.859
71.171
76.736
167.163
PP
3.363
3.965
7.503
24.919
65.092
104.842
PS
484
2.992
25
7.303
25.358
36.162
Outros tipos
0
1.047
0
3.743
16.081
20.871
TOTAL
21.879
10.559
69.007
200.458
401.093
702.996
Percentual
3,11 1,50 9,82 28,51 57,05 100,00
Fonte: PLASTIVIDA (2004a)
Tabela 3.8: POSIÇÃO DA IRMP(
13
) DO BRASIL EM 2003
Número de empresas 492
Faturamento R$ 1,3 bilhões
Capacidade instalada 1,06 milhões de toneladas
Produção 780 mil toneladas/ano
Nível operacional 73,6%
Número de empregos diretos 11.500
Fonte: PLASTIVIDA (2004a)
Nesta pesquisa, não foram contemplados dados da coleta informal. Para Streb (2001)
entende-se por coleta informal as atividades que envolvem desde o trabalho do catador
13
Índice de Reciclagem Mecânica de Plásticos
51
até a comercialização dos resíduos. Considera-se o trabalho dos catadores como
informal pelo fato de que estes operários são desprovidos de qualquer direito trabalhista
formal.
Se, para alguns, a existência dos catadores é um problema, pois onera o preço final da
matéria que será reciclada, para outros, é importante. No caso dos catadores de lixo,
que, na maioria dos casos, além de manter a cidade limpa, uma vez que as
municipalidades não conseguem abranger 100% da limpeza urbana, ainda conseguem
aumentar a renda familiar com este tipo de atividade.
Desta forma, a existência dos catadores tem importância vital quando dentro da cadeia
hierarquica da gestão de resíduos sólidos. Para Vilhena (1999), a reciclagem é
sustentada no Brasil, assim como em outros países em desenvolvimento, pela coleta
informal de materiais encontrados nas ruas ou coletados em festividades e lixões.
Dos problemas relacionados à reciclagem, um dos mais graves e que certamente
entravam o processo como um todo é a visão pejorativa que se tem quando se sabe
que determinado material é reciclado. Este preconceito precisa ser vencido para que a
divulgação do uso do material reciclado incentive as vendas e não tenha efeito
contrário. Um exemplo típico da presença desse comportamento é a baixa divulgação
do uso do reciclado em todo o revestimento de estofamento dos automóveis.
Desta forma, além da divulgação, Santos (2004) indica que para que as metas de
reciclagem sejam atingidas, o uso de processos alternativos como super-clean
14
,
pirólise e reciclagem química serão necessários para agregar maior valor a resina
reciclada. A abertura e a ampliação do mercado, não apenas do plástico reciclado,
como também dos demais materiais utilizados em reciclagem, por meio de novas
tecnologias e novos produtos contendo material reciclado, também é um dos meios
propostos para aumentar os índices de reciclagem de plásticos.
14
Os chamados processos super clean são comumente utilizados para designar geração zero de resíduos de qualquer
natureza.
52
3.4 ÓLEO LUBRIFICANTE
O óleo lubrificante representa cerca de 2% dos derivados do petróleo, e é um dos
poucos que não são totalmente consumidos durante sua utilização. O uso automotivo
representa 60% do consumo nacional, principalmente em motores a diesel. Também
são usados na indústria de sistemas hidráulicos, motores estacionários, turbinas e
ferramentas de corte. É composto de óleos básicos (hidrocarbonetos saturados e
aromáticos) que são produzidos a partir de petróleos especiais e aditivados de forma a
conferir as propriedades necessárias para seu uso como lubrificantes. São substâncias
utilizadas para lubrificar e aumentar a vida útil das máquinas (SBRT, 2006).
Os óleos lubrificantes podem ser de origem animal ou vegetal (óleos graxos), derivados
de petróleo (óleos minerais) ou produzidos em laboratório (óleos sintéticos), podendo
ainda ser constituídos pela mistura de dois ou mais tipos (óleos compostos). As
principais características dos óleos lubrificantes são a viscosidade e a densidade. Para
conferir-lhes certas propriedades especiais, ou melhorar algumas já existentes, são
adicionados produtos químicos aos óleos lubrificantes, que são chamados aditivos. Os
principais tipos de aditivos são: anti-oxidantes, anti-corrosivos, anti-ferrugem, anti-
espumantes, detergente-dispersante, melhoradores do índice de viscosidade, agentes
de extrema pressão etc.
Os locais de troca de óleo (postos de gasolina, centros de troca, concessionárias de
veículos, aeroportos, embarcações etc.) descartam diariamente para o meio ambiente
frascos plásticos de Polietileno de Alta Densidade (PEAD), pós-consumo, contaminados
com óleo lubrificante e aditivos, utilizados principalmente na manutenção dos veículos
automotores.
Pires (2006) relata que o óleo residual contido nestes frascos aumenta o índice de
fluidez do plástico, dificultando o processo de reciclagem e prejudicando a qualidade
dos artefatos reciclados produzidos, devido à deformidade e presença de odor de óleo.
Para evitar estes problemas, é necessário desenvolver tecnologia para a remoção do
53
óleo e para o tratamento dos efluentes gerados no processo de reciclagem.
A ausência de um processo de descontaminação, até há pouco tempo, e a falta de
consciência ambiental fazem com que alguns recicladores processem os frascos
contaminados com óleo misturados aos frascos não contaminados. A parcela não
coletada (a mais volumosa) é enviada para as áreas de destinação de lixo, juntamente
com o lixo urbano. Este procedimento é totalmente inadequado, pois, de acordo com a
classificação NBR 10004/04, estes resíduos são considerados perigosos por conterem
hidrocarbonetos e, em alguns casos, metais pesados, e devem ser destinados em
locais adequados por causa de suas características de periculosidade (BORDONALLI;
MENDES, 2005).
O descarte destas embalagens no meio ambiente é também preocupante, pelo
potencial de contaminação dos recursos hídricos, causado pelo óleo contido nestas
embalagens. Os óleos lubrificantes não se dissolvem na água e não são
biodegradáveis, formando películas impermeáveis que impedem a passagem do
oxigênio e destroem a vida, tanto na água como no solo, e espalham substâncias
tóxicas que podem ser ingeridas pelos seres humanos de forma direta ou indireta. No
mar, o tempo de eliminação de um hidrocarboneto pode ser de 10 a 15 anos. Apenas 1
litro de óleo lubrificante automotivo contamina 1.000.000 de litros de água e, se for
despejado sobre um lago, por exemplo, seria suficiente para cobrir uma superfície de
1.000 m
2
com um filme oleoso, danificando gravemente o desenvolvimento da vida
aquática, além da bioacumulação de metais pesados (SENAI; MMA, 2006).
De acordo com Pires (2006), testes de extração de óleo lubrificante por hexano,
realizados em frascos de um litro, pós-consumo, revelaram a presença de 1% (em
massa) de óleo residual (valor médio) por frasco. Baseado no volume de óleo
lubrificante comercializado no país em 2003 (868.353m³) divulgado pelo SINDICOM
(2006), estima-se que naquele ano foram consumidas 29.177 toneladas de PEAD na
54
fabricação de embalagens para óleo lubrificante
15
.
Para o autor, a reciclagem destas embalagens a partir de um processo ambientalmente
limpo resultaria nos seguintes ganhos: prevenção do destino de cerca de 292 toneladas
de óleo e 26.000 toneladas de PEAD (perdas de 10%) ao meio ambiente; abertura de
403 empregos diretos para a reciclagem dos frascos; reaproveitamento de 26.000
toneladas de PEAD na fabricação de embalagens plásticas de uso não alimentício ou
farmacêutico, tais como de óleo lubrificantes e aditivos automotivos, produtos de
limpeza, produtos fitossanitários e de artefatos plásticos, como conduítes elétricos,
componentes de vassoura, etc.
No Brasil, não existe nenhuma legislação que direcione a reciclagem dos frascos vazios
de óleo lubrificante, apenas nos estados do Rio de Janeiro e Rio Grande do Sul, as leis
estaduais N
o
s. 3369 e 9921, respectivamente, já regulamentadas, responsabilizam as
empresas distribuidoras de óleo lubrificante e aditivos automotivos, pela coleta e
destinação ambientalmente adequada das embalagens pós-consumo.
A única regulamentação brasileira existente com relação a óleos lubrificantes é a
Resolução CONAMA N
o
. 362, de 23 de junho de 2005, dispõe sobre o rerrefino de óleo
lubrificante, proibindo a queima e a incineração destes óleos automotivos usados ou
contaminados, pois isto representaria a destruição de frações nobres de petróleo que
se encontram no lubrificante usado. A mesma resolução não autoriza o aterramento de
óleo lubrificante usado. Ao contrário, determina que todo óleo lubrificante automotivo
usado ou contaminado deve ser coletado e destinado à reciclagem. Assinala ainda, que
a reciclagem deve ser realizada por meio do processo de rerrefino, priorizando o
aproveitamento de todos os materiais contidos no óleo lubrificante automotivo usado.
Desta forma, uma série de problemas ligados à questão são relatados por SENAI e
MMA (2006), entre eles os mais importantes estão relacionados não apenas às
empresas que comercializam óleo lubrificante, mas também às recicladoras, sendo que
15
Devido à falta de informações não foi considerado o PEAD consumido na fabricação das embalagens
de aditivos automotivos
55
a grande maioria destas últimas, trabalham na ilegalidade, em condições inadequadas
e sem licenciamento ambiental. Tanto em um caso como no outro, a maioria destas
empresas é de pequeno porte e carece de informações e entendimento relacionado a
produtos e resíduos perigosos, formas de manuseio, tratamento e disposição final deste
material, bem como de aspectos relacionados à saúde e segurança.
A questão da minimização dos impactos ambientais gerados por resíduos permeia
todas essas frentes de trabalho. Pela falta de conhecimento geral, incluindo a legislação
ambiental vigente, muitos fatores podem ser trabalhados, como, por exemplo,
capacitação dos operários e, em muitos casos, até do proprietário. Esse processo
educacional passa por estágios que envolvem tópicos, tais como: conhecimento do
negócio enfocando a responsabilidade social, aspectos de higiene e segurança do
trabalho, cidadania e a legislação ambiental vigente, entre outros.
3.5 REÚSO DE ÁGUA
A reutilização ou reúso de água, ou ainda em outra forma de expressão, o uso de
águas residuárias, não é um conceito novo e tem sido praticado em todo o mundo
desde há muitos anos. Há relatos de sua prática na Grécia Antiga, com a disposição de
esgotos e sua utilização na irrigação. Ao se analisar a questão na sua totalidade,
verifica-se que é preciso considerar o reúso de água como parte de uma atividade mais
abrangente que é o uso racional ou eficiente da água, compreendendo também o
controle de perdas e desperdícios, além da minimização da produção de resíduos e do
consumo de água.
No que concerne às políticas públicas, segundo Cordeiro-Netto e Barraqué (1991),
raramente são caracterizadas por uma medida isolada e específica. Pelo contrário, são
geralmente objetos complexos, tratando de diversas questões e englobando várias
instituições, disponibilizando meios de usos múltiplos e fixando vários objetivos.
56
As atividades industriais no Brasil respondem por aproximadamente 23% do consumo
de água, sendo que pelo menos 10% é extraída diretamente de corpos d’água e mais
da metade é tratada de forma inadequada ou não recebe nenhuma forma de tratamento
(ANA, 2002). Nesta proporção não está explicitado em nenhuma pesquisa, anuário ou
publicação, o uso real da água subterrânea, largamente utilizada não apenas pela
indústria, mas também pela agricultura e para uso doméstico. As distribuições, de
acordo com cada segmento, encontram-se demonstradas nas
Figuras 3.8
e
3.9
.
Uso Industrial
14%
Consumo Animal
5%
Consumo Humano
18%
Irrigação
63%
Figura 3.8: DISTRIBUIÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA POR ATIVIDADE NO BRASIL
Fonte: ANA (2002)
57
Face ao início, em janeiro de 2006, da outorga e cobrança pelo uso da água, a indústria
será duplamente penalizada, pois passará a pagar pela captação de água como
também pelo lançamento de efluentes. O reúso e reciclagem na indústria passam a se
constituir, portanto, em ferramentas de gestão fundamentais para a sustentabilidade da
produção industrial (CIRRA, 2006).
A utilização da água em processos industriais resulta em dois grandes problemas para
a indústria: o custo com o tratamento da água de processo e o custo com o tratamento
dos efluentes gerados. Nem todos os processos que utilizam água necessitam de que a
mesma seja completamente limpa. Assim, em vez de usar água nova em cada
processo, pode-se reutilizá-la, por exemplo, implantando-se um fluxograma hídrico em
cascata, onde o efluente de um processo passe a ser usado como água de processo de
um outro.
Para Magalhães (2004), uma vez utilizada, uma determinada água pode ser reciclada
(tratada) em estações de tratamento e novamente usada para fins diversos. A
51%
26%
23%
Irrigação
Indust rial
Doméstico
Figura 3.9: PREVISÃO DA DISTRIBUIÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA POR
ATIVIDADE NO ESTADO DE SP
Fonte: ANA, 2002.
58
qualidade da água servida afluente à estação de tratamento e o objetivo específico do
novo uso estabelecerão os níveis de tratamento recomendados, os critérios de
segurança a serem adotados e os custos de implantação, de operação e de
manutenção associados.
Há várias definições de reúso de água na literatura. Alguns autores utilizam termos
como reciclagem, recirculação e reaproveitamento. Na maioria dos casos, são utilizados
como sinônimos (ANDERSON, 1996; EPA, 1998).
Para Who (1973), reúso de água é o aproveitamento de águas previamente utilizadas,
uma ou mais vezes, em alguma atividade humana, para suprir as necessidades de
outros usos benéficos, inclusive o original. Pode ser direto ou indireto, bem como
decorrer de ações planejadas ou não planejadas.
Para efeitos desta pesquisa, considerar-se-á unicamente o conceito de Mierzwa e
Hespanhol (2005, p. 119), onde "reúso é a utilização dos efluentes tratados nas
respectivas estações ou unidades de tratamento ou, ainda, o uso direto de efluentes em
substituição à fonte de água normalmente explorada”.
Neste sentido, depreende-se que o reúso da água reduz a demanda sobre os
mananciais hídricos devido à substituição da água que seria captada por outra que já
se encontra no circuito hídrico de atendimento ao processo produtivo, ou até mesmo
em instalações sanitárias. Esta prática, atualmente muito discutida e posta em
evidência, já é utilizada em alguns países, estando baseada no conceito de substituição
de mananciais. Tal substituição é possível em função da qualidade requerida para um
uso específico. Desta forma, grandes volumes de água potável podem ser poupados
pelo reúso quando se utiliza água de qualidade inferior (geralmente efluentes pós-
tratados) para atendimento das finalidades que podem prescindir de água dentro dos
padrões de potabilidade (MEDEIROS-LEITÃO, 1999).
Complementando estes conceitos, Silva (2000 apud TEIXEIRA, 2003) explana que o
reaproveitamento ou reúso é o processo pelo qual a água, tratada ou não, é reutilizada
para o mesmo ou outro fim, direta ou indiretamente, decorrente de ações planejadas ou
59
não. A autora utiliza os seguintes conceitos:
a) reúso potável direto - ocorre quando o esgoto sanitário recebe um tratamento
avançado de modo a atingir os padrões de potabilidade. Pode então ser
disponibilizado num sistema público de abastecimento. Como o investimento
para sua implantação é alto, são raros os exemplos deste tipo de reúso no
mundo;
b) reúso indireto não planejado - ocorre quando a água utilizada por alguma
atividade humana, retorna ao ciclo hidrológico, sofrendo diluição e
autodepuração no próprio manancial, sendo reutilizada posteriormente de forma
não intencional e não controlada;
c) reúso indireto planejado - ocorre quando o esgoto tratado é lançado de forma
planejada no meio ambiente, isto é, nos corpos de água superficiais ou
subterrâneas, para serem utilizadas a jusante, de maneira controlada, no
atendimento de algum uso benéfico. Como exemplo, pode-se citar a recarga de
aqüíferos na Califórnia. Durante a década de 60, houve redução no nível do
aqüífero, causada pela exploração da água pela irrigação das plantações de
laranja. Para revitalizar o manancial, foi criada uma usina-piloto para purificar o
esgoto e injetá-lo de volta ao solo para reabastecer o lençol;
d) reúso direto planejado (ou reúso direto não potável) - ocorre quando os
efluentes, depois de tratados, são encaminhados diretamente ao local de reúso,
não sendo descartados ao meio ambiente. É o caso da água destinada ao reúso
na indústria ou irrigação;
e) reciclagem - é o reúso interno de água, já previamente utilizada, sem sofrer
qualquer alteração intencional de qualidade. É um caso particular do reúso direto
planejado, ideal sob o aspecto econômico, já que minimiza tanto o consumo de
água nova, como o volume de efluentes a serem tratados.
60
Assim, o reúso da água pode ser aplicado para fins urbanos, agrícolas e residenciais,
no entanto, nesta tese tratar-se-á do reúso para fins industriais. Para este fim, as
principais aplicações, de acordo com Asano (1991), Hespanhol (2003) e Mierzwa e
Hespanhol (2005):
a) refrigeração, alimentação de caldeiras, águas de processo (grifo nosso),
construção pesada;
b) lavador de gases;
c) lavagem de pisos e peças;
d) irrigação de áreas verdes.
Para Mierzwa (2002), a prática do reúso pode ser implantada de duas maneiras
distintas:
a) reúso direto de efluentes - neste caso, o efluente originado por um determinado
processo é diretamente utilizado em um processo subseqüente, de acordo com
as características do efluente e os requisitos de qualidade da água utilizada. Este
tipo de reúso é conhecido como reúso em cascata;
b) reúso de efluentes tratados - é o tipo de reúso mais discutido atualmente e
consiste na utilização de efluentes já submetidos a um processo de tratamento.
Para o mesmo autor, avaliar o potencial dessas duas opções requer estudos
detalhados sobre a complexidade da atividade em que haverá o reúso. Muitos casos
exigem alterações nos procedimentos de coleta e armazenagem de efluentes,
principalmente quando o enfoque é o reúso em cascata. Neste caso, segundo a filosofia
de minimização da demanda de água e da geração de efluentes, é importante priorizar
este tipo de reúso, pois o consumo de água é minimizado ao mesmo tempo em que o
volume de efluentes a ser tratado é reduzido.
Em um sistema de abastecimento público, a água potável é conduzida aos diversos
61
consumidores por meio de redes de abastecimento. Após o uso, é coletada pela rede
pública de esgotos sanitários e conduzida a uma estação de tratamento de esgotos. O
esgoto já tratado e apto a ser lançado em manancial pode ser submetido a processos
de tratamento adicionais, visando reúsos diversos, excluindo-se o potável. Após atingir
os padrões de qualidade recomendados, a água pode ser conduzida aos locais de
consumo por outras tubulações que não são as da rede pública de abastecimento de
água. Estas tubulações são denominadas redes duplas de distribuição (TEIXEIRA,
2003).
Logo, o reúso da água ocorre quando as águas residuárias, depois de passarem por
etapa de adequação à qualidade necessária para o fim específico, são conduzidas por
redes exclusivas de distribuição ao local de consumo, o que implica no investimento
para implantação dessa rede dupla. Os padrões de qualidade para o reúso são
estabelecidos em função de tipo de consumo e do nível de exposição humana a água.
O porte de investimentos na criação da infra-estrutura de redes duplas de distribuição
depende do uso que vai ser destinado à água. O planejamento de um sistema como
este deve integrar tanto os aspectos do tratamento como a demanda de água
necessária. Segundo Tselentis e Alexopulou (1996), o projeto de um sistema de
produção de reúso de água, deve incluir análises as seguintes análises:
a) tratamento do esgoto e das disposições finais necessárias aos resíduos
produzidos;
b) suprimento e demanda de água;
c) benefícios ao suprimento de água baseados no potencial do reúso de água;
d) mercado para o reúso de água, isto é, determinação das possíveis categorias de
reúso de água e pesquisa dos possíveis clientes da água para o reúso na região;
e) avaliações técnicas e econômicas das alternativas encontradas;
F) implementação do plano com a análise financeira.
62
A oportunidade para o uso de água de qualidade inferior a potável é abundante, e,
conceitualmente, efluentes recuperados poderiam ser usados em muitas circunstâncias
no lugar onde atualmente a água potável está sendo usada. Tal uso estaria de acordo
com a recomendação de 1958 do Conselho Econômico e Social das Nações Unidas: “a
menos que haja excesso, nenhuma água de boa qualidade deve ser utilizada em
aplicações que tolerem o uso de água com padrão de qualidade inferior” (PEAVY, 1985,
p. 58).
Nos EUA, em nível federal, grupos como o Comitê Seleto do Senado em Recursos
Hídricos Nacionais chamaram a atenção ao futuro papel do reúso desde o começo dos
anos 60. O “Water Resources Planning Act”, de 1965, requer que o reúso seja
considerado como um dos métodos alternativos de atender as demandas futuras por
água (KASPERSON, 1977).
Atualmente, sob a influência do tema da escassez futura de água, são várias as
correntes literárias, e inclusive a mídia, de divulgação de artigos a respeito do uso
racional e do reúso de água, prevendo que estas são ferramentas cujo emprego, num
dado momento, serão utilizadas por iniciativa própria (ou até mesmo compulsoriamente)
pelos diversos setores da sociedade.
Zan (2006) cita como exemplo da seriedade com que o binômio conservação e reúso
de água é considerado, uma declaração de políticas relacionadas ao reúso da água
aprovada em outubro de 1998 pelo comitê executivo da WEF (Water Environment
Federation), que exprimem o que se pretende aqui justificar.
A WEF (1998, p. 21) reconhece neste documento que:
“o suprimento mundial de água é finito e a prática do reúso é a chave para a
conservação deste recurso natural; apóia a recuperação de água para fins não
potáveis como conservação das fontes potáveis; apóia o uso de água recuperada
e altamente tratada para o reúso potável indireto e encoraja o envolvimento público
em todos os projetos de reúso de água. O reúso de efluente municipal para
propósitos benéficos é um importante elemento do gerenciamento global de
63
recursos hídricos. O uso de água recuperada para propósitos domésticos,
industriais, comerciais, agricultura, meio ambiente, e outros podem conservar e
estender o fornecimento de água fresca”.
Na expectativa de Manahan (1994, p. 9) “o reúso de água se tornará muito mais comum
conforme a demanda de água exceder o fornecimento”. Segundo o autor, os dois
grandes fatores para o crescimento do reúso de água seriam, em primeiro lugar, a falta
de suprimento e, em segundo, uma variada disponibilidade de modernos processos de
tratamento para o incremento da qualidade de águas residuárias visando o reúso.
Freitas (2001), em uma reportagem intitulada “A corrida pela água” pela revista Exame,
concluiu que racionalizar o uso e estimular a reciclagem seriam, em termos de
gerenciamento da referida crise, as melhores soluções. No Brasil, grandes
consumidores como a distribuidora de leite Vigor, a fábrica de biscoitos Piraquê, as
cervejarias Kaiser e Bavária e empresas como Phillips, Kodak, Companhia Siderúrgica
Nacional e Usiminas, também investiram na garantia de suprimento e reciclagem da
água.
Nestes casos, a quantidade e a qualidade da água necessária ao desenvolvimento das
diversas atividades consumidoras em uma indústria dependem de seu ramo de
atividade e capacidade de produção. O ramo de atividade da indústria, que define as
atividades desenvolvidas, determina as características de qualidade da água a ser
utilizada, ressaltando-se que em uma mesma indústria podem ser utilizadas águas com
diferentes níveis de qualidade. A oportunidade para o uso de água de qualidade inferior
à que está sendo atualmente utilizada é abundante, e, conceitualmente, efluentes
recuperados poderiam ser usados em muitas circunstâncias no lugar onde atualmente
água de melhor qualidade está sendo usada (NOGUEIRA, 2007).
Mais especificamente, nas organizações que adotam uma política ambiental declarada
e mantida, eventualmente com base na norma NBR ISO 14.001, o próprio sistema
preconiza a medida do desempenho ambiental
16
como uma ferramenta peculiar para o
processo de tomada de decisão. Tal desempenho reflete, sob a ótica financeira, que a
16
Desempenho ambiental: resultados da gestão de uma organização sobre seus aspectos ambientais
(definido na norma ABNT NBR ISO 14.031:2004)
64
eficiência de qualquer negócio pode ser melhorada a partir da redução de custos e
melhoria do controle de seus processos. Dependendo da região, a água para estas
organizações pode ser um insumo de expressiva representação em termos de custos.
Para Nogueira (2007) os benefícios do reúso de água não são apenas econômicos e
ambientais, mas também sociais conforme relatado no Quadro 3.6.
Quadro 3.6 – BENEFÍCIOS DO REÚSO DE ÁGUA
AMBIENTAIS ECONÔMICOS SOCIAIS
- Redução do lançamento
de efluentes industriais em
cursos d’água,
possibilitando melhorar a
qualidade das águas
interiores das regiões mais
industrializadas do Estado
de São Paulo.
- Redução da captação de
águas superficiais e
subterrâneas, possibilitando
maior equilíbrio.
- Aumento da
disponibilidade de água
para usos mais exigentes,
como abastecimento
público, hospitalar etc.
- Conformidade ambiental
em relação a padrões e
normas ambientais
estabelecidos,
possibilitando melhor
inserção dos produtos
brasileiros nos mercados
internacionais;
- Mudanças nos padrões de
produção e consumo;
- Redução dos custos de
produção;
- Aumento da competitividade
do setor;
- Habilitação para receber
incentivos e coeficientes
redutores dos fatores da
cobrança pelo uso da água.
- Ampliação da
oportunidade de negócios
para as empresas
fornecedoras de serviços e
equipamentos, e em toda a
cadeia produtiva;
- Ampliação na geração de
empregos diretos e
indiretos;
- Melhoria da imagem do
setor produtivo junto à
sociedade, com
reconhecimento de
empresas socialmente
responsáveis.
Fonte: Nogueira (2007) - Adaptado
65
3.5.1 O REÚSO DE ÁGUA E A LEGISLAÇÃO BRASILEIRA
A preocupação com a água, com a poluição e com os impactos sociais, o surgimento de
movimentos preservacionistas e os avanços da ciência, de Darwin a Gaia, são
acontecimentos que foram se somando ao longo da história, pressionando mudanças,
definindo ideários e determinando um novo paradigma que incorporasse as questões
ambientais, expressas em uma política sobre o meio ambiente (SANTOS, 2004).
Dentre estas questões ambientais, o gerenciamento dos recursos hídricos tem obtido
grande destaque, dado que a escassez das águas já é uma realidade reconhecida e os
conflitos envolvendo seus múltiplos usos são cada vez mais constantes. Mais do que
ser um fator de desenvolvimento de uma região, a água é fundamental para a vida no
planeta.
Dada à sua grande importância para o desenvolvimento das diversas atividades
humanas, foi indispensável criar normas que disciplinassem a utilização dos recursos
hídricos pelos diversos segmentos da sociedade, principalmente pelas indústrias,
companhias de saneamento e produtores rurais. Assim, desde sua implementação, a
legislação brasileira tem como principal objetivo minimizar os problemas de poluição
causados pela emissão de efluentes para os corpos receptores (MIERZWA e
HESPANHOL, 2005).
De acordo com Setti (apud Fink; Santos 2003), a legislação brasileira incide na
racionalização do uso primário da água, estabelecendo princípios e instrumentos para
sua utilização. Pouco ou quase nada houve de preocupação legislativa no Brasil para
fixação de princípios e critérios para reutilização da água.
Os mesmos autores relatam que, apesar da inexistência de legislação específica, a
própria legislação brasileira cria as seguintes condições jurídicas e econômicas para a
hipótese do reúso de água como forma de utilização racional e de preservação
ambiental:
66
a) Política Nacional de Recursos Hídricos – Lei Federal N
o
9.433, de 08 de janeiro
de 1997;
b) Código Florestal - Lei Federal N
o
4.771, de 15 de setembro de 1965, reformulada
pela Lei n
o
7.803, de 15 de agosto de 1989;
c) Código das Águas – Decreto Federal N
o
24.643, de 10 de julho de 1934.
Com relação especificamente ao reúso da água, as seguintes legislações podem ser
citadas:
a) Federal: Resolução CNRH No. 54, de 28/11/2005 – modalidades, diretrizes e
critérios gerais para a prática de reuso direto não potável de água;
b) Estadual (SP): Decreto N
o
. 45.805, de 15/05/2001 - institui, no âmbito da
administração pública, o Programa Estadual de Uso Racional da Água Potável,
com a finalidade de implantar, promover e articular ações visando a redução e o
seu uso racional.
c) • Municipal (São Paulo, SP): lei N
o
. 13.309, de 31/01/2002 - dispõe sobre o reuso
de água não potável e dá outras providências; lei N
o
. 14.018, de 28/06/2005 –
institui o Programa Municipal de Conservação e Uso Racional da Água em
Edificações e dá outras providências.
Espera-se que o governo federal inicie, juntamente com os governos estaduais, processos de
gestão para estabelecer bases políticas, legais e institucionais para o reúso. Para Mancuso
(1992), não se pode admitir hoje em dia, que uma política de gestão integrada de recursos
hídricos não contemple o reúso de água. Espera-se o envolvimento de vários ministérios, em
nível nacional, para o estabelecimento e a efetivação de uma política eficaz de reúso de águas
no Brasil. Esforços já estão sendo envidados, por meio da Secretaria de Recursos Hídricos para
que haja o envolvimento do Ministério da Agricultura, de outros setores do Ministério do Meio
Ambiente e do Ministério da Saúde. Segundo Hespanhol (1997), da mesma forma, os
Ministérios da Fazenda, Orçamento e Gestão e as companhias de água e saneamento
67
estaduais devem estar envolvidas no processo. Neste sentido, o reúso deve estar na pauta dos
organismos gestores dos recursos hídricos, fazendo parte do planejamento da bacia
hidrográfica.
3.5.1.1 LEI N
o
. 9.433/97
Para Kelman (2000) a Lei Federal N
o
9.433/97 é um dos requisitos fundamentais para o
sucesso da implementação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos
Hídricos, pois definiu cinco instrumentos essenciais à sua boa gestão:
a) outorga de Direito de Uso de Recursos Hídricos;
b) cobrança pelo Uso da Água;
c) enquadramento dos corpos d'água em classes de uso;
d) sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos;
e) plano Nacional de Recursos Hídricos.
Em seu Capítulo II, Artigo 2º, Inciso I, estabelece, entre os objetivos da Política
Nacional de Recursos Hídricos (SGRH), a necessidade de "Assegurar à atual e às
futuras gerações a necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade
adequados aos respectivos usos".
Considerando que já existe atividade de reúso agrícola em algumas regiões do Brasil, a
qual é exercida de maneira informal e sem as salvaguardas ambientais e de saúde
pública adequadas, torna-se necessário institucionalizar, regulamentar e promover o
setor através da criação de estruturas de gestão, preparação de legislação,
disseminação de informação, e do desenvolvimento de tecnologias compatíveis com as
nossas condições técnicas, culturais e socioeconômicas.
68
No Brasil a prática do uso de esgotos, principalmente para a irrigação de hortaliças e de
algumas culturas forrageiras já é de certa forma difundida. Entretanto, constitui-se em
um procedimento não institucionalizado e se desenvolve sem nenhuma forma de
planejamento ou controle. Na maioria das vezes, é totalmente inconsciente por parte do
usuário, que utiliza águas altamente poluídas de córregos e rios adjacentes para
irrigação de hortaliças ou vegetais, ignorando que esteja exercendo uma prática danosa
à saúde pública dos consumidores e provocando impactos ambientais negativos. Em
termos de reúso industrial, a prática começa a se implementar, mas ainda associada a
iniciativas isoladas, a maioria das quais, dentro do setor privado.
Quanto à questão das águas subterrâneas, elas são contempladas em alguns dos seus
artigos. O artigo 12, por exemplo, afirma que "estão sujeitos à outorga pelo Poder
Público os direitos dos seguintes usos de recursos hídricos: II - extração de água de
aqüífero subterrâneo para consumo final ou insumo de processo produtivo". Como os
usos sujeitos à outorga serão cobrados (artigo 20), as águas subterrâneas são
passíveis de cobrança.
Para Hardt e Hardt (2004) a questão da água subterrânea é motivo de preocupação,
pois um dos principais problemas que afetam as cidades densamente povoadas são os
efeitos da urbanização excessiva na quantidade e qualidade das águas subterrâneas. A
fragilidade ambiental das áreas cársticas soma-se aos demais processos resultantes do
fenômeno de urbanização, devendo condicionar fortemente as políticas públicas de
gestão deste espaço, com base em princípios de sustentabilidade.
Entre estes efeitos estão, por exemplo, a redução de recarga subterrânea e a poluição
subterrânea a partir de diversas fontes (como aterros sanitários, sistemas de
esgotamento sanitário com vazamentos, fossas sépticas etc.). O planejamento urbano,
portanto, deve ser realizado considerando medidas para a minimização de tais danos,
mesmo porque são diversas as áreas urbanas localizadas sobre aqüíferos freáticos (por
exemplo, Long Island nos Estados Unidos, Perth na Austrália, Tel Aviv em Israel e a
69
grande região do aquífero
17
Guarani no Brasil) e bastante conhecidos os problemas
relacionados ao mal gerenciamento dos recursos hídricos subterrâneos (por exemplo, o
afundamento que ocorre na cidade de Cajamar/SP, na Cidade do México e em algumas
zonas de Bangkok, chegando neste caso a ser de 14 cm por ano, agravando
inundações e destruindo a infra-estrutura urbana).
Para Hardt e Hardt (2004) o fato destes riscos não serem visíveis e nem perceptíveis ao
cidadão comum, por ocorrerem em substratos subterrâneos, contribui para que haja
maior dificuldade na sua divulgação e na conscientização coletiva.
Desta forma, Ribeiro e Lanna (1997) alertam que a cobrança do uso da água
concentra-se no uso da água superficial. Há necessidade, entretanto, de se estender
tais estudos para o caso da água subterrânea que pode, inclusive, ser entendida como
de maior valor econômico em função de sua qualidade e das dificuldades de
recuperação, uma vez degradada (FREIRE, 1999).
Em termos de diretrizes políticas, a cobrança pelo uso dos recursos hídricos de domínio
da União como um dos instrumentos da gestão dos recursos hídricos, definida pela Lei
Nº 9.433/97, operacionalizada pela ANA (Lei nº 9.984/2000), em articulação com os
Comitês de Bacia Hidrográfica, constitui-se num incentivo ao reúso da água, uma vez
que o usuário que reutiliza suas águas reduz as vazões de captação e lançamento e
conseqüentemente tem sua cobrança reduzida. Assim, quanto maior for o reúso, menor
será a utilização de água e menor a cobrança. Dependendo das vazões utilizadas, o
montante de recursos economizados com a redução da cobrança em função do reúso
pode cobrir os custos de instalação de um sistema de reúso da água na unidade
industrial (CIRRA; DTC ENGENHARIA, 2004).
17
Freire (1999) explica que os aqüíferos entendidos como estruturas que retêm águas infiltradas, podem
ter prolongamentos além das fronteiras estaduais, ou seja, as águas subterrâneas, a exemplo do que
ocorre com as superficiais, podem ser de domínio estadual ou federal, sendo sua caracterização
dependente da direção dos fluxos subterrâneos e das áreas de recarga. Se for um aqüífero livre, sua
recarga ocorre em toda a sua área de exposição e, se for confinado, há áreas restritas de alimentação
que devem ser avaliadas para caracterização de seu domínio.
70
Neste ponto, é importante ressaltar que a implantação da cobrança pelo uso da água
no Brasil pode vir a ser particularmente complexa devido às peculiaridades jurídicas
relativas aos recursos hídricos, notadamente porque há águas de domínio da União e
águas dos Estados da Federação. Essa particularidade implica, de modo geral, a
existência de sistemas de cobrança distintos nos níveis federal e estadual. Quando se
trata de bacias de rio de domínio da União — ou seja, bacias em que pelo menos o rio
principal pertença à União —, o sistema federal e os sistemas estaduais devem ser
necessariamente complementares e, na medida do possível, similares (JOHNSSON,
2003).
Neste sentido a ANA elaborou a Resolução Nº 467, publicada no Diário Oficial da União
(DOU) em 22 de novembro de 2006. Com esse instrumento legal, o Brasil dá um passo
à frente na normatização dos direitos de uso de recursos hídricos e na política de boa
vizinhança. De forma inédita, a resolução estabelece os critérios técnicos para a análise
dos pedidos de outorga em lagos, reservatórios e rios fronteiriços e transfronteiriços.
ANA (2007) ressalta que no Brasil há 74 rios fronteiriços e transfronteiriços. Os
brasileiros “compartilham” a água principalmente com a Colômbia (21), Bolívia (17) e
Peru (16).
Independentemente de diretrizes governamentais, no cenário empresarial o emprego
de alguma forma de avaliação ambiental não é uma atitude nova de uma gerência
responsável e inovadora, porém, a medida em que os impactos ambientais da indústria
e do estilo de vida moderno se tornam uma questão importante em todo o mundo,
essas empresas passam a tratar de forma sistêmica a avaliação, o gerenciamento e a
minimização dos impactos ambientais de suas atividades (MCG-QUALIDADE LTDA,
2000).
Neste ponto, pergunta-se: a questão do reúso da água é um conceito voltado à
natureza ou é uma questão meramente econômica? Ao analisar-se a história, pelo
menos do ponto de vista do empresário, se verificará que as medidas ambientais
adotadas pelas empresas ocorreram apenas porque havia alguma medida legal que os
71
atingiriam economicamente, um exemplo disto são os chamados selos verdes.
Corroborando esta idéia, Cecchin (2003) relata que o setor empresarial aparece como
ambientalista somente a partir da década de 80, quando começa a abandonar sua
imagem de que não estavam preocupados com a responsabilidade social, passando a
adotar uma imagem de "amigo do verde". Até então, preservar o meio ambiente
significava, para o empresariado, investimentos financeiros sem retorno, reduzindo a
competitividade da empresa frente ao mercado. Meio ambiente e desenvolvimento
apareciam como realidades antagônicas e se acreditava que, para haver crescimento
econômico, deveria haver, necessariamente, poluição e esgotamento de recursos
naturais. Ecologia era entendida como um freio ao crescimento e só deveria ser levada
em conta quando o país atingisse o pleno desenvolvimento econômico.
Vale lembrar que o Brasil, ao não contabilizar os custos ambientais no processo
produtivo, andando na contramão de outros países que já na década de 60 e 70
possuíam pesadas restrições ambientais, teve esta visão propagada no mercado
internacional, passando a apresentar vantagens competitivas. Assim, além das
vantagens da mão-de-obra barata e dos subsídios aos investimentos estrangeiros, o
país tinha como política a permissividade em exaurir os recursos naturais e, ao mesmo
tempo, poluir o meio ambiente. Desta forma, observou-se uma migração de indústrias
poluidoras dos países do norte para os países do sul, na busca destes "benefícios"
competitivos.
Na década de 80, porém, em grande parte como resultado do crescimento das
pressões populares e governamentais, se inicia o que Layrargues (1998) chama de
"apropriação ideológica", em que o setor empresarial se apropria de parte do ideário
ecológico, se auto-intitulando o principal segmento capaz de levar adiante o projeto de
uma sociedade ambientalmente sustentável.
Assim, enquanto os paradigmas vigentes nas sociedades industrializadas de consumo são
apontados, pelos grupos ambientalistas originais, como a causa da primeira problemática
ambiental, o setor empresarial postula exatamente o contrário, ou seja, que o mercado e o
capital serão capazes de resolver todos os constrangimentos ambientais, dentro do atual e
72
hegemônico modelo de desenvolvimento econômico, sobretudo por meio da competitividade
empresarial que estimularia o uso de tecnologias limpas, o desenvolvimento de produtos
"verdes" e "ecologicamente corretos" e a visão de meio ambiente como nova possibilidade de
negócio. A conscientização ecológica e a conseqüente pressão exercida pelos consumidores
que buscam produtos "verdes" também são apontadas como exemplos de auto-regulação do
mercado, assumindo, quase que "naturalmente", os constrangimentos ambientais.
Paradoxalmente, se para alguns a civilização industrial tecnológica de consumo é apontada
como determinante da crise ambiental, para outros, esta é justamente a solução
(LAYRARGUES, 1998).
3.5.1.2 DEMAIS LEGISLAÇÕES
Além da Lei nº 9.433/97, pode-se citar também a Resolução CONAMA N° 5, de 15 de
junho de 1988 que regulamenta o licenciamento de obras de saneamento básico; a Lei
Estadual N° 7.750, de 31 de março de 1992, que dispõe sobre a Política Estadual de
Saneamento, a Resolução SMA N° 19, de 22 de março de 1996, que estabelece
critérios e procedimentos para o licenciamento ambiental dos Sistemas Urbanos de
Esgotamento Sanitário, e a Resolução CONAMA n
o
357, de 18 de março de 2005, que
cria condições jurídicas para classificação das águas doces, salobras e salinas de
acordo com suas utilizações e padrões de qualidade, indicando e definindo o reúso
indireto. Esta resolução também regulamenta os procedimentos para o lançamento de
efluentes nos corpos d'água e define as concentrações máximas para o lançamento de
algumas substâncias. É importante observar que o lançamento de qualquer efluente
não pode provocar a mudança de classe do corpo receptor.
Para Mierzwa e Hespanhol (2005), outra lei que deve ser considerada, muito embora
não seja específica sobre o gerenciamento de recursos hídricos, é a Lei de Crimes
Ambientais (N
o
9.605, de 12 de fevereiro de 1998), que dispõe sobre as sanções
ambientais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio
ambiente.
73
Em que pese a importância e necessidade de legislação específica que discipline a
adoção das práticas de reúso pelos diferentes setores usuários dos recursos hídricos, é
de fundamental relevância que tais práticas sejam criteriosamente adotadas,
resguardando-se a saúde pública e observando-se os cuidados necessários para a
preservação do patrimônio, equipamentos e segurança dos produtos e serviços
oferecidos aos usuários.
Complementando a afirmativa acima, EPA (2004) afirma que ao estabelecer o grau
exigido para águas de reúso ou, quando da elaboração de diretrizes para águas de
reúso, devem ser consideradas as variáveis de acordo com o tipo de aplicação, o
contexto regional e, sobretudo, a percepção dos riscos envolvidos. Dependendo das
especificações do projeto, a qualidade de água exigida será diferente para cada caso,
bem como os processos de tratamento e os critérios para operação e confiabilidade.
Entretanto, o ponto inicial para qualquer projeto de reúso de água deve assegurar a
saúde pública e segurança.
Portanto, é preciso, a partir de esforços conjuntos das entidades públicas e privadas,
tornar de amplo conhecimento público os principais condicionantes, benefícios e
limitações que essas práticas possuem, tanto para que não sejam criadas expectativas
fantasiosas sobre o tema, como soluções de fácil implementação e resultados
imediatos, quanto para que não se adotem essas medidas sem as precauções
necessárias para a preservação da integridade de operadores e usuários, de bens, e de
equipamentos (SINDUSCON, 2005).
3.5.2 REÚSO DE ÁGUA: APLICAÇÕES REAIS
Existem diversos exemplos de aplicação do reúso nas indústrias brasileiros, casos do
chamado reúso indireto, quando uma água de bacia muito degradada passa a ser
captada e tratada para uso industrial, e também do reúso direto, aquele no qual o
74
efluente da empresa é recuperado e reutilizado no processo original ou em aplicações
“menos nobres”, como lavagem de pisos e equipamentos ou em reposição de torres de
resfriamento.
No entanto, a maioria das empresas que implementam o reúso de água possui como
característica principal a necessidade de águas de alta qualidade em seus sistemas,
utilizando então processos avançados no tratamento de seus efluentes (osmose
reversa, ultrafiltração, nanofiltração) que possibilitam até sua desmineralização, ou seja,
retiram os sais dissolvidos presentes na água, pois estes promovem, na maioria dos
casos, incrustações em caldeiras, turbinas, reatores etc., ou pela necessidade de uso
de água que não deixe “traços” no produto final, como é o caso das indústrias de
alimentos e bebidas, principalmente, nas operações de lavagens de equipamentos e
embalagens.
Embora seja uma prática bastante difundida e largamente utilizada no hemisfério Norte
(principalmente Europa e EUA), são ainda tecnologias consideradas caras para a
maioria dos empresários brasileiros. Furtado (2005) explica que apesar do metro
quadrado de membrana para osmose reversa ter passado de US$ 500 para US$ 120
em oito anos, há quem acredite que, ao contrário das membranas de osmose reversa,
as de ultrafiltração não devam ser “comoditizadas”. Isto é facilmente explicado pelo fato
de que cada fabricante tenha desenvolvido um tipo de design e tecnologia para sua
membrana. Depois de adquirido, o usuário torna-se dependente do fornecedor da
tecnologia.
A Coats Correntes foi a pioneira no uso de água de reúso e, desde 1997, utiliza 70
m³/hora de água de reúso na lavagem e no tingimento de linhas. Esse pensamento
ecológico possibilitou que a empresa ganhasse, pela terceira vez consecutiva, o
Certificado Oeko-Tex, padrão 100, emitido pela Associação internacional de Testes e
Pesquisas Ecológicas para área têxtil. Ela também recebeu um prêmio de Honra ao
Mérito da ONG européia Friends of The Earth. Coats conseguiu economizar 60% dos
gastos com água depois que começou a consumir água de reúso. A empresa investiu
aproximadamente US$ 200 mil no processo, cuja infra-estrutura possibilita, ainda, que
75
ela reaproveite 40% da água de reúso por meio de uma estação de reciclagem. Os 60%
restantes são pré-tratados dentro da estação de tratamento da indústria e depois
devolvidas para a SABESP.
A Rhodia Têxtil, em Santo André/SP, iniciou seu projeto de implantação em 1989,
culminando com o circuito fechado hoje atingido pela unidade produtora de fios de
poliamida e de fibras de acetato de celulose da empresa de origem francesa. O motivo
da opção pelo reúso foi, conforme já citado anteriormente, é que a água da região onde
a indústria está instalada é a mais cara do Brasil (cerca de R$ 15 /m
3
) e naquele
período sinalizava para um agravamento de preço, o que por sinal fez muitas indústrias
vizinhas migrarem para outras cidades e, em alguns casos, para outros estados.
Entre as etapas da implantação, a primeira foi deixar de captar água do rio
Tamanduateí, transformando a estação de tratamento de água em uma de efluentes.
Para isso, foram incluídos dois geradores de ozônio para desinfecção: um logo após a
aeração do tanque biológico e antes de seguir para a coagulação e outro no final do
tratamento. O primeiro provou conseguir, além da oxidação dos contaminantes, reduzir
o consumo de hipoclorito e de cloreto férrico empregado para a coagulação. Essa fase
foi finalizada em 1995, quando a Rhodia deixou de captar completamente água do rio,
utilizando o efluente interno recuperado como make-up das torres de resfriamento. Em
1997 foi construída uma nova lagoa de aeração.
Furtado (2005) relata que com a substituição do sistema de troca iônica por uma
unidade de osmose reversa o reúso tornou-se possível. A proporção de uso da água da
Serviço Municipal de Água, Saneamento Básico e Infra-estrutura (SEMASA) de Itajaí,
SC, e de poços era de quatro partes para três. Com as mudanças, toda a água de
caldeiras hoje provém apenas dos poços situados a 200 metros de profundidade. A
economia de água representou ganhos anuais de US$ 4,4 milhões, ante o investimento
total do projeto de US$ 3 milhões (em tecnologias e redes novas e segregadas). Como
aprimoramento do projeto, a Rhodia pretende até 2007 instalar uma unidade de
ultrafiltração para polimento dos efluentes tratados, com vazão de 40 m
3
/h.
76
Outro exemplo é o da PETROBRAS localizada no estado de Minas Gerais, em sua
unidade da Refinaria Gabriel Passos (REGAP), na cidade de Betim. Nesta unidade,
estão sendo avaliados, por exemplo, processos de clarificação avançada e de filtragem
especial. Passam por teste também filtros de carvão ativado, unidades de membranas
de osmose reversa e de eletrodiálise reversa (para remoção de cloretos) e as de micro
e ultrafiltração e sistemas de membrane bio-reactor (MBR), sendo estes últimos para
remoção de sólidos suspensos, colóides, bactérias e vírus. As experiências começaram
a gerar os primeiros resultados e algumas delas já são recomendadas às refinarias.
Segundo a coordenadora da pesquisa, a engenheira Vânia Santiago, as tecnologias de
membrana, incluindo a eletrodiálise reversa, a osmose reversa e o MBR tiveram
eficiência comprovada e serão implementados para projetos de reúso. Como
necessitam de pré-tratamentos mais severos, para não afetar as membranas serão
indicados também filtros de cascas de nozes, para remover óleos residuais, e filtros de
carvão ativado, para combater compostos orgânicos não-biodegradáveis (FURTADO,
2005).
No setor público, a SABESP (2005) informou que cinco prefeituras da região
metropolitana de São Paulo também usam água de reúso para efetuar a limpeza de
ruas após as feiras livres, caminhões devidamente preparados seguem às estações de
tratamento de esgotos de Barueri, Parque Novo Mundo e São Miguel Paulista para se
abastecer da água de reúso. Atualmente, são aproveitados 34 milhões de litros de água
mensalmente nestas práticas. Além do ganho ambiental com a maior oferta para o
consumo humano, as empresas e prefeituras reduzem os gastos com água e pagam R$
0,36 por mil litros de água.
77
4 UNIVERSO DA ANÁLISE
4.1 CARACTERÍSTICAS DA EMPRESA UTILIZADA COMO ESTUDO EM ESCALA
REAL
.
A empresa objeto do estudo de caso em escala real é a LABORMAX, sediada na
cidade de Indaiatuba/SP, e criada, originalmente, com o intuito de fabricar embalagens
de plástico para envase dos produtos químicos fabricados pela principal empresa do
grupo a PRIORPAK (detergentes, amaciantes, água sanitária, desinfetantes, etc.),
também, localizada no mesmo município. Desta forma, toda a produção de embalagens
é utilizada internamente pelo mesmo grupo empresarial. Atualmente, cerca de 90% da
matéria-prima constitui-se em frascos pós-consumo (Figura 4.1 e Figura 4.2),
alcançando o montante de 100 a 200 ton/mês, adquirida de três fontes:
a) vasilhames danificados nos processos da PRIORPAK;
b) material adquirido de cooperativas de coleta seletiva da cidade de Indaiatuba;
c) material adquirido de aterros sanitários/lixões das cidades vizinhas.
78
As diferentes origens da matéria-prima geram dois tipos de lotes com características
distintas em termos de contaminação, cujos reflexos são estendidos aos efluentes
gerados. Nos lotes de vasilhames da própria PRIORPAK, a matéria-prima encontra-se
praticamente limpa de contaminação externa, enquanto que a oriunda da coleta seletiva
e aterros/lixões manifesta teores variados de contaminantes, dependendo do contato
com outros resíduos urbanos e industriais, além da influência de sua origem, triagem,
armazenamento, exposição a chuvas e solos e transporte até a indústria.
Além dos fornecedores atuais, a empresa pretende, em um futuro próximo, dar início ao
uso de matéria-prima exclusivamente contaminada com óleos lubrificantes (frascos
oriundos de postos de combustíveis, oficinas de manutenção de veículos e
montadoras), porém, durante o período de levantamento de dados, já foram feitos
testes com lotes de plásticos desse tipo. Em futuro remoto, investigar a possibilidade de
utilizar embalagens de agrotóxicos.
18
STAR – Sistema de Tratamento de Águas Residuárias
Figura 4.1: FARDO DE
EMBALAGENS PLÁSTICAS
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.2: LOTE DE EMBALAGENS
ESTOCADO EM ÁREA DA LABORMAX – LOCAL
DE CONSTRUÇÃO DO STAR(
18
)
Fonte: MENDES (2006
79
A empresa ocupa uma área de 14.500 m
2
, sendo 6.578 m
2
de construção, destinados,
principalmente, ao armazenamento de matéria-prima, de embalagens fabricadas, dos
setores de extrusão de embalagens, expedição, transporte e administração e, dentre os
quais, 1.636 m
2
, em galpão exclusivo, executam-se as operações de picagem, lavagem,
secagem, estoque e reciclagem mecânica dos plásticos.
A reciclagem mecânica consiste em submeter os materiais plásticos a processos
físicos, de compressão e aquecimento, moldando-os fisicamente em uma forma
diferente da original. Os materiais termoplásticos, como é o caso da matéria-prima
utilizada pela empresa, adequam-se vantajosamente ao processo, preservando, em
grande parte, as propriedades físicas, químicas e mecânicas dos polímeros originais.
As etapas encontram-se descritas a seguir, sendo apresentadas de forma sucinta no
fluxograma apresentado na Figura 4.3.
80
Separação Manual: Numa esteira (Figura 4.4) são realizadas a separação e triagem
dos diferentes tipos de plásticos, de acordo com a identificação ou com o aspecto
visual. Nesta etapa são separados também rótulos de plásticos, tampas de garrafas e
produtos compostos por mais de um tipo de plástico, embalagens metalizadas,
grampos, restos de alimentos, etc. Estes materiais considerados inadequados à
LABORMAX são revendidos (caso de embalagens plásticas de materiais incompatíveis
com o processo) ou encaminhadas para disposição em aterro (caso de restos de
comida, pedaços de tecidos, tampas de garrafas, rótulos de plásticos, etc.). Por ser uma
Figura 4.3 – FLUXOGRAMA DO PROCESSO DE RECICLAGEM DA LABORMAX
Fonte: MENDES (2006)
81
etapa manual, a eficiência depende diretamente da prática das pessoas que executam
esta tarefa. Pelas informações do empresário, trata-se da operação de maior alocação
de mão-de-obra, já que, em média, um operário processa cerca de 15 kg/h de material.
Moagem e Pré-lavagem: As embalagens, ainda inteiras, são transportadas por esteira
deslizante até moinho de facas rotativas provido de bicos injetores de água sob
pressão. O uso da água, a injeção de surfactante, conjuntamente com a agitação
intensa e atrito proporcionado pelo moinho de facas, são suficientes para proporcionar
a pré-lavagem adequada dos lotes de embalagens plásticas de uso doméstico (também
as de óleo lubrificante, porém, com maior dosagem de surfactante) para posterior
continuidade do processo de reciclagem mecânica. A saída do moinho é provida de
peneira vibratória com abertura de 5 mm, responsável pela separação dos plásticos
picados da água utilizada na pré-lavagem. Sob ação da gravidade, a água é
encaminhada a canaleta de drenagem instalada no piso do galpão industrial,
direcionando o fluxo até o poço de sucção de efluentes brutos. Por sua vez, os plásticos
são direcionados à entrada de canal (banheira) para continuidade da lavagem. O local
de abrigo (Figura 4.5) desses equipamentos é provido de blindagem sonora em função
da geração de altos índices de ruído.
82
Lavagem e Coleta de plásticos de interesse à reciclagem: A lavagem é
complementada em banheira (em formato de canal) contendo água com regime de
descarte por batelada, com dimensões de 1,00 m de largura, 1,30 m de altura e 5,20 m
de comprimento, cujo volume útil é de, aproximadamente, 6,0 m
3
. Após a pré-lavagem,
os plásticos percorrem o canal, impulsionados por sistemas de turbinas rotativas de
eixo horizontal instaladas em série, providas de 3 pás que conferem ao fluxo de
plásticos flutuantes um regime de escoamento longitudinal, conforme mostrado na
Figura 4.6. Os materiais de maior densidade que a água, tais como, areia, silte e
plásticos de resinas sem interesse à reciclagem pela empresa, entre outros,
sedimentam, sendo acumulados por um período variável entre 7 a 15 dias, dependendo
da deterioração da qualidade da água e da eficiência da lavagem dos plásticos. Os
descartes para troca do banho são direcionados ao poço de sucção de efluentes brutos,
enquanto os resíduos, após armazenamento em caçamba, seguem para aterro
sanitário. A coleta dos plásticos flutuantes é feita por meio de equipamento de rotação
contínua instalado na extremidade de jusante do canal de lavagem. O sistema é
constituído de tambor rotativo de eixo horizontal, provido de canecas executadas em
Figura 4.4: VISTA DE ASPECTO DA
ESTEIRA DE SEPARAÇÃO MANUAL
DOS PLÁSTICOS DE INTERESSE
(PEAD E PEBD)
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.5: VISTA DE ESTEIRA DE
TRANSPORTE ATÉ O MOINHO DE
FACAS E PRÉ-LAVAGEM
Fonte: MENDES (2006)
83
chapa perfurada para assegurar o recolhimento dos plásticos e drenagem do excesso
de água, conforme mostrado na
Figura 4.7
.
Secagem: Os plásticos coletados são lançados em transportador rotativo tipo parafuso
de Arquimedes (Figura 4.8), direcionando-os à câmara interligada a sistema de
ventilação forçada, proporcionada por soprador tipo turbina. Impedidos de retornar pela
presença da rosca sem fim, os plásticos são direcionados até tanque vertical ciclonado,
conforme pode ser visualizado na Figura 4.9. Esse trajeto é responsável pela secagem
dos plásticos picados e, ao final, estes são acondicionados em sacarias para posterior
remessa as unidades de extrusão. Quando necessário, a secagem é complementada
por equipamento térmico.
Figura 4.6: VISTA GERAL DO CANAL
DE LAVAGEM E COLETA DE
PLÁSTICOS FLUTUANTES
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.7: VISTA DO EQUIPAMENTO
ROTATIVO DE COLETA DE
PLÁSTICOS FLUTUANTES
Fonte: MENDES (2006)
84
Extrusão: Esse equipamento contempla um silo vertical de carga por gravidade de um
cilindro, em cujo interior gira um parafuso de Arquimedes (rosca sem-fim), que promove
o transporte do material plástico. Este é progressivamente aquecido por meio de
resistências elétricas (até a temperatura de 180
0
C), plastificado e comprimido, sendo
forçado através de orifícios de uma matriz montada no cabeçote existente na
extremidade de jusante do cilindro. O sistema de extrusão tem como finalidade
homogeneizar a massa plástica adicionada de eventuais aditivos e corantes,
transformando-a em fios à similaridade de espaguete, submetidos a resfriamento
através de mergulho em canal contendo água. A seguir, já endurecido, o material é
picado e assume o formato de pellets (grãos de plástico), que se constituem na matéria-
Figura 4.8: VISTA DO EQUIPAMENTO
TIPO PARAFUSO DE ARQUIMEDES,
PARA TRANSPORTE DOS
PLÁSTICOS PICADOS E LAVADOS
ATÉ O SECADOR
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.9: VISTA DO SILO
CICLONADO PARA SECAGEM DOS
PLÁSTICOS PICADOS E LAVADOS
Fonte: MENDES (2006)
85
prima para a fabricação de embalagens em outro setor da empresa. As Figuras 4.10 a
4.12
, apresentam fotografias dos equipamentos e etapas descritos.
Figura 4.10.: VISTA DO SILO DE
CARGA E EXTRUSORA EXISTENTE
NA LABORMAX
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.11: VISTA DOS FIOS DE
PLÁSTICOS (ESPAGUETES)
FORMADOS NA EXTRUSÃO,
SUBMETIDOS AO RESFRIAMENTO
EM CANAL COM ÁGUA
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.12: VISTA DOS PELLETS
Fonte: MENDES (2006)
86
4.2 ESTUDOS LABORATORIAIS PRELIMINARES
Um grande problema na reciclagem de resíduos plásticos é o tratamento do efluente de
lavagem, o qual contém uma alta carga poluidora e, desta forma, não pode ser
descartado sem tratamento, justamente por causa destes elevados níveis de
contaminação orgânica e inorgânica (BORDONALLI e MENDES, 2005).
Para Mierzwa (2002), no reúso de efluentes tratados, uma das principais preocupações
é o processo de concentração de contaminantes específicos, que reduz o potencial de
reúso e pode comprometer as atividades que empregarão essa água.
A definição do processo a ser implantado na empresa, objetivando o tratamento de
efluentes e visando o reúso da água, teve como etapa preliminar, a realização de
estudos de tratabilidade desenvolvidos no Laboratório de Estudos de Tratabilidade de
Águas e Resíduos (LabPró), vinculado ao Departamento de Saneamento e Ambiente
(DSA) da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC), da UNICAMP.
Com base em resultados de estudos prévios realizados em parceria com a empresa
São José Reciclagem, objeto de prestação de serviços desenvolvidos em 2004, via
Funcamp (Fundação para o Desenvolvimento da Unicamp), descartou-se a alternativa
de tratamento por processo biológico (lodos ativados por batelada), cujos resultados
demonstraram eficiências muito aquém das obtidas por processo físico-químico (pré-
filtração, coagulação, floculação, decantação e filtração), ambos simulados em
equipamentos de bancada. É importante esclarecer que, na época, o enfoque do
estudo tinha objetivo similar ao atual, porém, para embalagens plásticas de óleo
lubrificante. Apesar da sabida diferença entre os dois tipos de efluentes, optou-se,
apenas, pelo uso do aparelho de Jarteste, apto a simular os processos físico-químicos
acima citados.
As etapas na fase de estudos em laboratório foram:
87
a) recebimento de amostras compostas do efluente de lavagem dos plásticos gerados
na LABORMAX. Destaca-se que, durante os estudos preliminares, foram
necessárias duas coletas em dias distintos de operação normal da indústria,
denominadas de amostras compostas 1 e 2;
b) simulação do tratamento primário por filtração em manta não tecida, normalmente,
utilizada para obras de drenagem (tipo manta não tecida
19
), objetivando a remoção
dos sólidos suspensos e sedimentáveis, oriundos dos rótulos presentes nas
embalagens plásticas originais e pequenos fragmentos de plástico;
c) estudos de tratabilidade em instalações de bancada simulando processos físico-
químicos, onde foram testados, individualmente ou em seqüência, os processos de
correção de pH, coagulação, floculação e clarificação por decantação e filtração
(novamente, em manta não tecida de material drenante, tipo Bidim);
d) quantificação dos resíduos e lodos gerados, além de tipos e dosagens de produtos
químicos consumidos no tratamento;
e) escolha dos procedimentos e parâmetros de projeto e operação para o tratamento
de efluentes que, conjugados, manifestaram o maior potencial de aplicação nas
instalações em escala real.
4.2.1 PROCEDIMENTOS DE LAVAGENS DOS PLÁSTICOS
Foram realizados dois estudos específicos: um para embalagens plásticas que aqui
chamaremos de domésticas, e outro para embalagens plásticas de óleos lubrificantes.
4.2.1.1. EMBALAGENS DOMÉSTICAS
A lavagem desse tipo de matéria-prima foi feita na própria empresa, segundo
procedimentos normalmente adotados no processo até então. Tais procedimentos já
foram descritos no item anterior.
19
A manta utilizada para as pesquisas foi a Bidim.
88
4.2.1.1 EMBALAGENS DE ÓLEO LUBRIFICANTE
Os plásticos foram lavados em uma máquina de lavar do tipo “tanquinho“ (Figuras 4.13
e 4.14) com lavagem por turbilhonamento, cuja capacidade é de 40 litros. Tais
procedimentos visaram a simulação da lavagem que é realizada pela empresa.
Após as lavagens, os efluentes foram submetidos a testes de tratabilidade por processo
físico-químico, executando-se as operações de coagulação, floculação e decantação,
em aparelho de Jarteste (Floteste) modificado (Figura 4.15), provido de seis jarros
quadrados com volume útil de 2 litros, sistema de agitação por turbina tipo “Phipps and
Bird” de (3”x 1”), com controle da rotação e sistema individual de aplicação de produtos
químicos e coleta de amostras clarificadas. Foram realizados também ensaios de
flotação utilizando-se uma câmara de saturação de água para fornecimento de ar
(Figura 4.16).
Figura 4.13: VISTA DOS PLÁSTICOS
SENDO LAVADOS NO TANQUINHO
Fonte: MENDES (2005)
Figura 4.14: VISTA EM DETALHE DOS
PLÁSTICOS JÁ LAVADOS
Fonte: MENDES (2005)
89
4.2.2 SIMULAÇÃO DA RETENÇÃO DE SÓLIDOS GROSSEIROS
Para cada ensaio foram utilizados, em média, 2 quilos de plástico colocados na
máquina de lavar com 40 litros de água (nos primeiros ensaios foi utilizada água à
temperatura ambiente e, nos ensaios subseqüentes, à 90
o
C) e submetidos a uma
agitação constante durante 2 horas. Para cada bateria de testes, o plástico foi retirado
da máquina de lavar através de peneiramento (Figuras 4.17 e 4.18) e a água foi
submetida à filtração em manta sintética não tecida (Figura 4.19) para eliminar a
grande quantidade de fibras e micro pedaços plásticos em suspensão existentes
(Figura 4.20).
Figura 4.15 – VISTA DO APARELHO DE JARTESTE OU
FLOTESTE, ONDE FORAM REALIZADOS OS
ESTUDOS DE TRATAMENTO POR PROCESSO
FÍSICO-QUÍMICO DOS EFLUENTES GERADOS NAS
LAVAGENS DOS PLÁSTICOS
Fonte: MENDES (2005)
Figura 4.16 – VISTA DA
CÂMARA DE SATURAÇÃO
DE ÁGUA PARA
FORNECIMENTO DE AR
NOS ENSAIOS DE
FLOTAÇÃO
Fonte: MENDES (2005)
90
Os resultados desses ensaios demonstraram a possibilidade de uso da manta não
tecida para a operação de retenção de sólidos grosseiros presentes nos efluentes
brutos gerados nas lavagens. A quantificação dos sólidos retidos demonstrou um valor
Figura 4.17: VISTA DA
SIMULAÇÃO DO
GRADEAMENTO DA ÁGUA
DE LAVAGEM
Fonte: MENDES (2005)
Figura 4.18: VISTA DO ASPECTO DOS PLÁSTICOS
LAVADOS E DOS RESÍDUOS GROSSEIROS
RETIDOS NA OPERAÇÃO DE GRADEAMENTO
Fonte: MENDES (2005)
Figura 4.19: VISTA DO DETALHE DA MANTA
NÃO TECIDA UTILIZADA NA OPERAÇÃO DE
RETENÇÃO DOS SÓLIDOS GROSSEIROS
APÓS GRADEAMENTO
Fonte: MENDES (2005)
Figura 4.20: VISTA DO DETALHE
DOS RESÍDUOS GROSSEIROS
RETIDOS NA MANTA NÃO TECIDA
Fonte: MENDES (2005)
91
médio de 20 g/L, já considerando os sólidos retidos por gradeamento.
4.2.3 – SIMULAÇÃO DO TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO PARA EMBALAGENS DE
ÓLEO LUBRIFICANTE
4.2.3.1 DESCRIÇÃO DOS PROCEDIMENTOS ADOTADOS NOS ENSAIOS
Os efluentes pré-filtrados foram submetidos ao tratamento físico-químico, conforme
descrito a seguir:
a) preenchimento dos jarros com dois litros de amostra de efluente pré-filtrado;
b) início da agitação de forma idêntica nos seis jarros, submetendo-os a um
gradiente de velocidade de 800 s
-1
;
c) correção do valor do pH das amostras (procedimento efetuado somente em
alguns testes): adição de volume pré-calculado de solução de NaOH (0,1N) e/ou
HCl (0,1N);
d) mantendo-se a agitação conforme já mencionado, introdução simultânea das
soluções de coagulante e/ou de polieletrólitos em dosagens pré-calculadas, para
verificar sua influência na formação de flocos e clarificação das amostras (etapa
de coagulação);
e) após a introdução dos produtos químicos descritos no item anterior, manter a
agitação por 5 (cinco) segundos (etapa de mistura rápida) e alterar a rotação das
turbinas, de forma a submeter as amostras de efluentes a uma agitação num
gradiente de velocidade de 60 s
-1
, durante um período de 10 (dez) minutos
(etapa de floculação);
f) desligar as turbinas e manter as amostras em repouso para separação das fases
sólidas e líquidas por um período de 10 minutos (etapa de clarificação por
decantação);
92
g) a verificação das melhores combinações de produtos químicos foi feita pela
avaliação visual dos flocos formados e do aspecto final dos efluentes clarificados
por sedimentação e por filtração em mantas não tecidas (idênticas às utilizadas
nos ensaios de retenção de sólidos grosseiros).
4.2.3.2. PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NOS EXPERIMENTOS
Apresentam-se a seguir os produtos químicos utilizados nos ensaios desenvolvidos
durante os estudos:
Para lavagem dos plásticos foram utilizados: soda (NaOH), sabão de coco da marca
Carrefour, detergente cristal da marca Minuano.
Para coagulação foram utilizados os seguintes coagulantes: Cloreto Férrico; Sulfato
Férrico; Sulfato de Alumínio; PAC – Hidroxicloreto de Alumínio (Panfloc – Hiperplus da
Panamericana) (Figura 4.21).
Foram também testados os polieletrólitos: G-9053 Nalco; G-999 Nalco; G-9047 K; K
Figura 4.21 – VISTA DO DETALHE DOS HIDROXICLORETOS DE ALUMÍNIO
UTILIZADOS NOS MELHORES RESULTADOS
Fonte
: MENDES (2005)
93
133; K 144; K 233; A 3040.
4.2.3.3. RESULTADOS DAS LAVAGENS E ENSAIOS FÍSICO-QUÍMICOS
Para lavagem dos plásticos foram realizados vários ensaios com diversas combinações
dos produtos listados acima, a saber: soda; detergente; combinação de detergente e
soda; sabão de coco; combinação de sabão de coco e soda (Figuras 4.22 e 4.23).
Os primeiros ensaios realizados foram com água à temperatura ambiente e adição de
soda, cujos resultados mostraram-se bastante ineficientes, tanto no quesito da lavagem
(remoção do óleo e dos rótulos de forma insatisfatória), quanto em relação à clarificação
dos efluentes, após os testes de tratabilidade. Além disso, verificou-se uma significativa
elevação do pH da tornando inviável sua tratabilidade e futuro reuso ou descarte na
rede de esgotos municipal.
Os testes com uso de sabão de coco também se mostraram ineficazes, pois os
efluentes resultantes da lavagem apresentaram-se com turbidez elevada e insuficiente
remoção de óleo e rótulos das embalagens picadas de plástico.
A lavagem com detergente apresentou-se eficiente tanto com relação à remoção do
Figura 4.22 – VISTA DA
COMPARAÇÃO VISUAL ENTRE
OS EFLUENTES GERADOS NAS
LAVAGENS
Fonte: MENDES (2005)
Figura 4.23 – VISTA DO ASPECTO DOS
PLÁSTICOS LAVADOS
Fonte: MENDES (2005)
94
óleo e dos rótulos, quanto com relação à facilidade de tratamento dos efluentes em
etapa posterior. No entanto, a fim de se obter resultados ainda mais eficazes, testaram-
se várias temperaturas e concentrações de detergente, a fim de se encontrar a opção
mais econômica. Desta forma foi utilizada água à, aproximadamente, 90
o
C. Sobre este
aspecto, é importante comentar que, devido à baixa agitação fornecida no equipamento
de lavagem utilizado no laboratório, houve a necessidade do uso da água pré-aquecida.
Na situação em escala real é provável (mais tarde, comprovado) que, pelo uso de
equipamento com maior poder de agitação, possa-se utilizar água na temperatura
ambiente, evitando-se o consumo de energia decorrente e eliminando-se a necessidade
de tratamento da água em altas temperaturas.
Após definido o método de lavagem, iniciaram-se os ensaios de clarificação do efluente
gerado. Foi realizada uma série de ensaios e testes, sendo que os resultados mais
favoráveis são resumidos a seguir:
Os ensaios realizados com K144 + sulfato de alumínio, K233 + sulfato de alumínio,
A3040 + sulfato de alumínio, não demonstraram capacidade de coagulação e
desemulsificação dos óleos durante a clarificação da água.
Dentre os testes efetuados com sulfato férrico, cloreto férrico e sulfato de alumínio, o
cloreto férrico apresentou melhor remoção de turbidez, no entanto, as dosagens
necessárias para a obtenção desse resultado tornam inviável a utilização do mesmo,
não só pela quantidade, mas também por conferir cor residual aos efluentes
clarificados.
Investigou-se, também, melhor dosagem de coagulante (PAC) às amostras. As Figuras
4.24 e 4.25 mostram balões de ensaio contendo efluente no momento da adição de
diferentes dosagens de PAC, as Figuras 4.26, 4.27 e 4.28 mostram mais
detalhadamente a floculação e clarificação do efluente bruto com a adição de 2mL, 3mL
e 4mL de PAC. Com esses ensaios, verificou-se que a dosagem que proporcionou
maior eficácia de clarificação da água bruta foi de 0,4 ml de PAC.
95
Figura 4.24: VISTA DA COMPARAÇÃO ENTRE
AMOSTRAS BRUTAS COM VARIAÇÃO NA DOSAGEM
DE PAC
Fonte: MENDES (2005)
Figura 4.25: VISTA DA
AMOSTRA BRUTA COM
ADIÇÃO DE 4mL DE PAC
Fonte: MENDES (2005)
Figuras 4.26: VISTA DA
CLARIFICAÇÃO DA
AMOSTRA BRUTA COM
ADIÇÃO DE 2 mL DE PAC
Fonte: MENDES (2005)
Figuras 4.27: VISTA DA
CLARIFICAÇÃO DA
AMOSTRA BRUTA COM
ADIÇÃO DE 3 mL DE PAC
Fonte: MENDES (2005)
Figuras 4.28: VISTA DA
CLARIFICAÇÃO DA
AMOSTRA BRUTA COM
ADIÇÃO DE 4mL DE PAC
Fonte: MENDES (2005)
96
4.2.3.4 CONCLUSÕES PARA OS ESTUDOS DE LAVAGEM E TRATABILIDADE DE
FRASCOS CONTAMINADOS COM ÓLEO LUBRIFICANTE
Os resultados do estudo de tratabilidade desenvolvido permitiram concluir que a
simulação da lavagem dos plásticos executada em laboratório com uso de máquina de
lavagem por turbilhonamento apresentou os melhores resultados tanto sob o aspecto
de limpeza dos plásticos, como sob o de facilidade de tratamento posterior, nas
seguintes condições:
a) utilização de 20 litros de água aquecida a 90
o
C por kg de plásticos picados;
b) uso de 20 mL/kg de plásticos, de detergente neutro transparente;
c) agitação por um período de 2 horas;
d) a geração de sólidos grosseiros removidos antes do tratamento subseqüente foi
de, aproximadamente, 20 g/L ou 50 mL/L de efluentes;
e) a retenção de sólidos grosseiros, assim como a de lodo químico gerado após o
tratamento físico-químico pode ser feita pelo uso de mantas filtrantes do tipo não
tecidas, cujos resultados mostraram grande facilidade na drenagem da água e
alta retenção de sólidos;
f) o tratamento físico-químico demonstrou ser suficiente para a clarificação das
amostras de efluentes pré-filtradas, permitindo sua reciclagem ou lançamento na
rede pública de esgotos sanitários;
g) o tratamento físico-químico pode ser feito com as operações de coagulação com
o uso de PAC (Panfloc Hiperplus) em dosagens variando entre 0,5 e 5,0 mL/L,
dependendo da qualidade dos efluentes (serão mais concentrados nas
instalações em escala real devido ao menor uso de água), seguidas da
97
floculação por um período de 10 minutos com agitação leve (G = 30s
-1
) e
decantação por um período de mínimo de 5 minutos (em condições estáticas –
batelada);
h) a separação do lodo químico sedimentado poderá ser feita mediante execução
de descargas de fundo do reator de tratamento físico-químico operado em
bateladas.
4.2.4. SIMULAÇÃO DO TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO PARA EMBALAGENS
DOMÉSTICAS
Para cada ensaio de Jarteste foram utilizados, em média, 12 litros (2 L/jarro) de
efluentes coletados em escala real e submetidos, previamente, à filtração em manta
sintética não tecida, tipo Bidim (Figura 4.29), simulando-se o pré-tratamento necessário
para a remoção dos sólidos grosseiros.
Os efluentes pré-filtrados foram submetidos ao tratamento físico-químico, utilizando-se
equipamento de Jarteste (Figura 4.30), conforme descrito a seguir:
1. preenchimento dos jarros com dois litros de amostra de efluente pré-filtrado;
2. início da agitação de forma idêntica nos seis jarros, submetendo-os a um
gradiente de velocidade de 800 s
-1
, para a etapa de mistura rápida;
3. a correção do valor do pH das amostras não se fez necessária, pois o efluente
bruto apresentou pH próximo do neutro (7,25 para a primeira amostra e 6,48
para a segunda);
4. mantendo-se a agitação conforme já mencionado, introdução simultânea das
soluções de coagulante em dosagens pré-calculadas, para verificar sua
influência na formação de flocos e clarificação das amostras (etapa de
coagulação);
98
5. após a introdução dos produtos químicos descritos no item anterior, a agitação
foi mantida por 5 (cinco) segundos (etapa de mistura rápida) e, logo em seguida,
alterada, de forma a submeter as amostras de efluentes a uma agitação em
gradiente de velocidade de 60 s
-1
, durante um período de 10 (dez) minutos
(etapa de floculação);
6. as turbinas foram desligadas e as amostras mantidas em repouso para
separação das fases sólidas e líquidas por um período de 10 minutos (etapa de
clarificação por decantação);
7. a verificação das melhores dosagens de coagulantes foi feita pela avaliação
visual dos flocos formados e do aspecto final dos efluentes clarificados por
sedimentação e por filtração em mantas não tecidas (idênticas às utilizadas nos
ensaios de retenção de sólidos grosseiros), além da caracterização qualitativa
dos melhores resultados, determinando-se os valores de turbidez, cor aparente,
pH, DQO e Fosfatos (este último parâmetro foi monitorado por solicitação da
empresa).
Figura 4.29: VISTA DO ASPECTO
DO LODO FILTRADO EM MANTA
TIPO BIDIM, SIMULANDO O PRÉ-
TRATAMENTO
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.30: VISTA DO EQUIPAMENTO
DE JARTESTE UTILIZADO PARA O
DESENVOLVIMENTO DOS ENSAIOS
Fonte
: MENDES (2006)
99
4.2.4.1 PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NOS EXPERIMENTOS
Apresentam-se a seguir os coagulantes utilizados nos ensaios desenvolvidos durante
os estudos: Cloreto Férrico; Sulfato de Alumínio; PAC – Hidroxicloreto de Alumínio
(Panfloc – Hiperplus da Panamericana).
As soluções dos coagulantes para uso nos ensaios foram preparadas conforme
apresentado no
Quadro 4.1
.
QUADRO 4.1: COAGULANTES TESTADOS E FORMA DE PREPARAÇÃO DAS
SOLUÇÕES EMPREGADAS
COAGULANTE
VOLUME
PREPARADO
(mL)
QUANTIDADE
DO PRODUTO
COMERCIAL
CONCENTRAÇÃO
DA SOLUÇÃO
Hidroxicloreto de
Alumínio (PAC) -
Panfloc Hiperplus,
da Panamericana
100 1 mL 10 mL/L
FeCl
3
x 6 H
2
O
da Synth
500 5 gramas 10 g/L
Al
2
(SO
4
)
3
x 14,3 H
2
O
da Synth
500 5 gramas 10 g/L
Fonte: BORDONALLI (2005)
4.2.4.2 RESULTADOS DOS ENSAIOS PARA ESCOLHA DO COAGULANTE
Utilizando-se da amostra composta 1, foram desenvolvidos três ensaios independentes,
utilizando-se os três coagulantes já mencionados. Os resultados são apresentados nos
Quadros 4.2 a 4.4.
100
QUADRO 4. 2: RESULTADOS DO TESTE COM PAC
JARRO
QUANTIDADE DE
COAGULANTE
(mL/2L)
TURBIDEZ
(UT)
COR
(UC)
pH
Volume do
Lodo
(cm/cm)
1
Efluente bruto sem
filtragem
--- --- 7,3 ---
2
Efluente bruto
filtrado
68 445 7,4 ---
3 5 13 158 7,3 ---
4 10 08 109 7,4 ---
5 15 06 95 7,5 ---
6 20 05 89 7,4 1/15
Fonte: ORSI BORDONALLI (2005)
QUADRO 4. 3: RESULTADOS DO TESTE COM FeCl
3
JARRO
QUANTIDADE
DE COAGULANTE
(mL/2L)
TURBIDEZ
(UT)
COR
(UC)
pH
Volume do
Lodo
(cm/cm)
1
Efluente bruto sem
filtragem
--- --- 7,3 ---
2
Efluente bruto
filtrado
68 445 7,4 ---
3 5 12 131 7,3 ---
4 10 11 117 7,3 ---
5 15 10 105 7,0 ---
6 20 9 101 6,8 0,8/15
Fonte: ORSI BORDONALLI (2005)
101
QUADRO 4.4: RESULTADOS DO TESTE COM Al
2
(SO
4
)
3
JARRO
QUANTIDADE DE
COAGULANTE
(mL/2L)
TURBIDEZ
(UT)
COR
(UC)
pH
Volume do
Lodo
(cm/cm)
1
Efluente bruto sem
filtragem
--- --- 7,3 ---
2
Efluente bruto
filtrado
68 445 7,4 ---
3 5 25 235 7,4 ---
4 10 19 203 7,3 ---
5 15 10 142 7,1 ---
6 20 9 110 7,0 0,6/15
Fonte: ORSI BORDONALLI (2005)
Os resultados evidenciaram um melhor desempenho do PAC em comparação com os
outros coagulantes, em termos de remoção de turbidez e cor aparente. Além disso, a
observação visual das amostras durante o processo de floculação, demonstraram que o
uso desse coagulante apresentou o surgimento quase que imediato dos flocos (após
cerca de 1 minuto da aplicação do produto), fato que, estendido para a escala real,
representa a possibilidade de emprego de reator de floculação com menor volume útil.
Outro fator que influiu na escolha do PAC como coagulante para os testes
subseqüentes, decorreu da menor variação do valor de pH da amostra clarificada
quando comparado com o valor da amostra bruta, o que, sob condições de reúso da
água, com reaplicações de coagulante, significariam menor necessidade de consumo
de alcalinizante, minimizando, assim, o custo de operação.
102
4.2.4.3 RESULTADOS DOS ENSAIOS COM USO DE PAC PARA A AMOSTRA
COMPOSTA 2
Utilizando-se da amostra composta 2, deu-se prosseguimento aos ensaios preliminares
com uso apenas do PAC, objetivando-se sua eficácia frente a uma nova amostra com
características distintas da primeira, principalmente quanto a presença de sólidos
grosseiros e turbidez, dessa vez, gerada em condições extremas, frente a execução de
descargas e limpezas gerais do canal de complementação da lavagem de plásticos.
Conforme pode ser observado pelos resultados apresentados no Quadro 4.5, que,
mesmo com a alteração considerável de qualidade da amostra composta 2 em
comparação com a amostra composta 1, em termos de turbidez e cor aparente,
verificou-se que, apesar da necessidade de aumento de dosagem e conseqüente
aumento da quantidade de lodo gerado, os resultados de clarificação da amostra foram
satisfatórios, obtendo-se, por exemplo, 99 % de remoção de turbidez, com consumo de,
aproximadamente, 250 mL de PAC (em sua formulação comercial) / m
3
de efluente
bruto pré-filtrado. Considerando-se o produto testado e o custo, aproximado de R$ 1,50
/ Kg (na época), o custo unitário referente a esse insumo resultaria num valor
aproximado de R$ 0,50 / m
3
de efluente tratado.
103
Quadro 4.5: RESULTADOS DO TESTE COM PAC PARA A AMOSTRA COMPOSTA 2.
JARRO
QUANTIDADE DE
COAGULANTE
(mL/2L)
TURBIDEZ
(UT)
COR
(UC)
pH
Volume do
Lodo (cm/cm)
1
Efluente bruto
filtrado
970 9600 6,48
2 10 880 6780 6,46 ---
3 20 760 5540 6,50 ---
4 30 23 169 6,55 1,2
5 40 11 102 6,46 1,5
6 50 10 83 6,47 1,8
Fonte: ORSI BORDONALLI (2005)
As Figuras 4.31, 4.32 e 4.33 permitem a visualização das amostras dos efluentes bruto
e clarificado após o tratamento físico-químico. Nota-se, visualmente, uma substancial
modificação no aspecto entre as duas amostras, destacando-se a alteração de cor e,
principalmente a grande redução de turbidez após o tratamento físico-químico e
sedimentação do lodo.
104
A determinação do volume de sólidos sedimentáveis em cone Inhoff, foi obtida a partir
da extração de 1000 mL de efluente dos jarros dos melhores resultados (jarros 5 e 6)
obtidos nos ensaios de JarTest. Estas amostras foram homogeneizadas e
permaneceram em descanso por um período de 30 minutos para medição do volume
de lodo sedimentado. Os resultados de 50 e 53 mL / L, para as condições impostas aos
jarros 5 e 6, respectivamente, podem ser visualizados nas Figuras 4.33 e 4.34.
Figura 4.31: VISTA DO ASPECTO
VISUAL DO EFLUENTE BRUTO PRÉ-
FILTRADO (JARRO 1) E COM 10
ML/2L DE PAC (JARRO 2)
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.32: VISTA DO ASPECTO DO
EFLUENTE APÓS 10 MINUTOS DE
REPOUSO (JARROS 1, 2 E 3)
Fonte: MENDES (2006)
105
A eficiência de remoção de DQO foi feita para os efluentes clarificados dos jarros 5 e 6,
além de um outro jarro adicional (7), submetido a uma dosagem de 60 mL / 2L, cujos
resultados de turbidez e cor remanescente, foram ligeiramente piores aos manifestados
no jarro 6, quais sejam: 14 UT e 120 UC. Os resultados foram feitos a partir de tréplicas
de cada uma das amostras brutas e tratadas e são apresentados na Quadro 4.6.
Quadro 4.6: RESULTADOS DE EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE DQO
DQO ( mg / L)
AMOSTRA
1 2 3
MÉDIA
BRUTA 4.135 4.285 3.885 4.102
JARRO 5 292 314 302 303
JARRO 6 274 289 277 280
JARRO 7 444 474 467 462
EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE DQO (JARRO 6)
93,2 %
Fonte: ORSI BORDONALLI (2005)
Figura 4.33:
VISTA DO ASPECTO VISUAL DO
EFLUENTE APÓS 10 MINUTOS DE REPOUSO,
JARROS 4, 5 E 6
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.34:
VISTA DO ASPECTO
DO LODO SEDIMENTADO
(JARROS 5 E 6)
Fonte: MENDES (2006)
106
Considerando-se que o Jarro 6 demonstrou o menor residual de DQO, por solicitação
da LABORMAX, foram determinados os valores de fosfatos totais presentes nas
amostras bruta pré-filtrada e clarificada, proveniente do Jarro 6, cujos resultados foram
iguais a 9,98 mg/L e 0,14 mg/L, respectivamente, resultando numa eficiência de
remoção próxima a 98,6 %.
Com o objetivo de estimar a quantidade de sólidos grosseiros presentes nas amostras
brutas, foram realizadas pesagens da manta tipo bidim empregada como elemento
filtrante (vide Figura 3.12), antes, e após a filtragem de um volume igual a 500 mL da
segunda amostra fornecida. Os resultados obtidos foram, respectivamente, de: 24,66 g
e 26,22 g. Desta forma, conclui-se que a concentração estimada de sólidos grosseiros
secos retidos na pré-filtragem, corresponde à cerca de 3,12 g/L.
4.2.4.4 CONCLUSÕES DOS ESTUDOS PRELIMINARES PARA LAVAGEM E
TRATABILIDADE DE FRASCOS COMUNS
Os resultados do estudo de tratabilidade desenvolvido permitiram concluir que:
a) o tratamento físico-químico desse tipo de efluente, considerando-se as amostras
fornecidas, constitui-se em alternativa viável e econômica, através da utilização
de Hidroxicloreto de Alumínio (PAC-Panfloc Hiperplus, fornecido pela
Panamericana) como coagulante único, seguido das operações de floculação em
gradiente médio de velocidade igual a 60 s
-1
, por um período de 10 minutos e
clarificação por sedimentação em condições de repouso, por um período de 10
minutos;
b) as dosagens ótimas de coagulante demonstraram ser função da qualidade do
efluente bruto pré-filtrado em manta tipo Bidim, variando entre valores de 50 e
250 mL do produto comercial (Panfloc Hiperplus, da Panamericana) para cada
1000 L de efluentes;
107
c) a geração de sólidos grosseiros a serem removidos antes do tratamento
subseqüente foi de, aproximadamente, 3,12 g/L;
d) as eficiências de remoção de DQO, Turbidez e Fosfatos, corresponderam a
valores de 93,2 %, 99,0 % e 98,6 %, respectivamente, confirmando seu potencial
para reúso no próprio processo de lavagens de embalagens plásticas;
e) o volume de lodo adensado gerado na decantação resultou em valores variáveis
entre 50 e 53 mL / L para as condições estabelecidas ns ensaios realizados,
quais sejam, uso de Cone Imhoff, com um período de sedimentação igual a 30
minutos.
108
4.3 DESCRIÇÃO DO SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUAS
RESIDUÁRIAS IMPLANTADO
As principais características da instalação quanto a vazões encontram-se relacionadas
a seguir:
a) quantidade de plásticos reciclados / hora = 600 kg
b) turno único (atualmente) = 8 horas/dia (4.800 kg plásticos/dia)
c) volume de água por kg de plástico reciclado = 2 a 3 L
d) quantidade de água consumida no processo = 12 m
3
/dia
e) vazão média horária durante o período de funcionamento da indústria = 1,5
m
3
/hora;
f) vazão Nominal do sistema de tratamento = 2,0 m
3
/hora.
Para Giordano (1999), os processos de tratamento a serem adotados, as suas formas
construtivas e os materiais a serem empregados são considerados a partir dos
seguintes fatores: a legislação ambiental regional; o clima; a cultura local; os custos de
investimento; os custos operacionais; a quantidade e a qualidade do lodo gerado na
estação de tratamento de efluentes industriais; a qualidade do efluente tratado; a
segurança operacional relativa aos vazamentos de produtos químicos utilizados ou dos
efluentes; explosões; geração de odor; a interação com a vizinhança; confiabilidade
para atendimento à legislação ambiental; possibilidade de reúso dos efluentes tratados.
Desta forma, em virtude das características do efluente, dos resultados apresentados
nos estudos em bancada, da localização da empresa e da área disponível para a
instalação do STAR, optou-se pelo tratamento convencional que, de acordo com
109
Azevedo Netto (1987), é o mais utilizado para uso no tratamento de efluentes
industriais.
Para Westerhoff e Chowdrhury (1996), o tipo de fonte de abastecimento de água,
superficial ou subterrânea, provoca variações no arranjo do sistema de tratamento, já
que as características da água bruta influenciam na escolha das técnicas de
tratamento. No presente caso, em se tratando de efluentes, a mesma afirmação é
válida. Para MIERZWA e HESPANHOL (2005), em termos práticos, o que realmente
interessa no processo de coagulação, floculação e clarificação é a dosagem e a
condição ótima para a aplicação do coagulante, etapa de grande importância no
tratamento, uma vez que as etapas subseqüentes dependem desta.
Os autores explicam que isto ocorre porque as reações químicas envolvidas são muito
rápidas e dependem da energia da agitação, da dose do coagulante, do pH e da
alcalinidade da água. Caso essas condições estejam corretas, existirão totais condições
para o sucesso da instalação, evidentemente, quando as etapas complementares
sejam projetadas e operadas de forma adequada.
As etapas do processo de tratamento implantado na LABORMAX estão descritas
resumidamente a seguir, também, visualizadas no fluxograma apresentado na
Figura
4.35.
110
Fonte: MENDES (2005)
I.
Poço de Sucção e Retenção de Sólidos Primários
- dentre as unidades do
STAR, essa é a única pré-existente (Figura 4.35), sendo mantida no fluxograma
de processo implantado, com algumas alterações. O efluente bruto, além dos
líquidos percolados no sistema de desidratação dos lodos e dos esgotos sanitários
provenientes de bebedouros e lavatórios, chegam a este poço, cujas dimensões
aproximadas são: altura útil de 1,5 m, comprimento de 2,8 m e largura de 1,8 m,
Figura 4.35 - FLUXOGRAMA DO PROCESSO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES
VISANDO SEU REÚSO PELA LABORMAX
111
com volume útil de 7,5 m
3
. Nele, encontrava-se instalada uma bomba submersível
(1) (tipo Vortex, da ABS Bombas, modelo Robby 50, com potência de 0,4 cv), com
capacidade de bombeamento de 3,4 m
3
/ h, numa altura manométrica de 5,0 m.
Sua finalidade consiste em recalcar os efluentes brutos até a unidade de
floculação mecânica, com ajuste de vazão proporcionado por tubulação de retorno
ao poço de sucção, provida de válvula tipo esfera.
Algumas adaptações foram realizadas nesse poço (Figura 4.37), tendo em vista
que os efluentes brutos possuem elevada concentração de sólidos grosseiros,
provenientes dos rótulos das embalagens picadas, além de pequenos fragmentos
plásticos que escapam do processo de reciclagem. Dessa forma, o poço foi
subdividido em duas câmaras, tendo-se instalado nova bomba submersível (2) na
primeira metade. A passagem de água entre as duas câmaras dá-se por meio de
aberturas providas de telas removíveis (abertura de 5 mm), de modo que a maioria
dos sólidos grosseiros fique retida na câmara de montante. Dessa câmara, tais
sólidos são bombeados diretamente ao sistema de desidratação de lodos
(originalmente constituídos de leitos de secagem).
A Figura 4.38 mostra o único dispositivo de tratamento pré-existente à construção
do STAR, constituído, de uma simples retenção de sólidos por peneiramento (em
tela plástica de # 2 mm), seguido por uma filtração em manta não tecida, tipo
Bidim.
112
II - Tanques de Preparação e Dosagem de Produtos Químicos - por recalque o
efluente segue até o floculador mecânico, através de tubulação de PVC rígido de 50
mm, provida de rotâmetro e ponto de injeção do coagulante, proveniente de tanque de
preparação e bomba dosadora, conforme mostrado nas Figuras 4.39 e 4.40, para o
caso do PAC. Os demais produtos químicos (Soda Cáustica e Polieletrólito), também
são manipulados de forma semelhante, cada um com seu respectivo tanque de
preparação e bomba dosadora. No caso da soda cáustica, sua aplicação é controlada
por pHmetro de processo (instalado no início de dezembro de 2006), atuante sobre o
Figura 4.36: VISTA DO POÇO DE
SUCÇÃO DE EFLUENTES BRUTOS
PRÉ-EXISTENTE
Fonte
: MENDES (2006)
Figura 4.37: VISTA DO POÇO DE
SUCÇÃO E RETENÇÃO DE SÓLIDOS
GROSSEIROS, APÓS ADAPTAÇÕES
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.38: VISTA DO DISPOSITIVO DE
TRATAMENTO EXISTENTE ANTES DA
IMPLANTAÇÃO DA STAR
Fonte: MENDES (2006)
113
liga/desliga da bomba dosadora na faixa compreendida entre 8,0 e 9,0, valores
considerados ideais para a otimização da clarificação dos efluentes após alguns meses
de operação em valores mais baixos. Destaca-se aqui, a grande dificuldade de controle
desse parâmetro de forma manual, já que, com o contínuo reúso dos efluentes, a
tendência manifestada sobre o valor do pH dos efluentes brutos foi de queda contínua.
Os pontos de aplicação dos demais produtos químicos são, respectivamente, a
tomada de entrada do floculador e o próprio, para a soda cáustica e polieletrólito. O
eletrodo de monitoramento do valor do pH encontra-se instalado em ponto
imediatamente a montante da entrada da soda cáustica.
Figura 4.39 – VISTA DO TANQUE DE
PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO DILUÍDA
DE PAC (1:3, NA INAUGURAÇÃO, HOJE,
TAL QUAL)
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.40 – VISTA DA BOMBA
DOSADORA DA SOLUÇÃO DE PAC
Fonte: MENDES (2006)
114
III. Floculação Mecânica - após a coagulação, o efluente com as partículas já
desestabilizadas é submetido ao processo de floculação, passando pela unidade,
em sentido ascendente. Neste tanque, com auxílio de uma turbina mecânica,
ambos, previamente existentes na indústria, (eram utilizados para a preparação de
químicos na Priorpak), é feita a agitação lenta onde as partículas sólidas colidem
entre si, oferecendo assim, condições para a formação de flocos maiores e mais
densos. O tanque é executado em chapa de aço inoxidável, no formato cilíndrico,
com diâmetro de 1,00 m e altura útil de 1,50 m, cujo volume útil corresponde a 1,20
m
3
. Para as condições operacionais previstas, essa unidade permitirá a manutenção
de um período de floculação teórico de 48 minutos, que, apesar da grande
possibilidade de ocorrência de “curto-circuitos” por constituir-se em um único reator,
atende satisfatoriamente às necessidades do processo em questão. Testes de
campo foram desenvolvidos para adequar a rotação da turbina ao valor do gradiente
de velocidade ideal para a formação dos flocos, tendo-se obtido o valor de 30 rpm.
As Figuras 4.41 e 4.42 permitem a visualização de maiores detalhes dessa unidade.
Figura 4.41 – VISTA DE DETALHE
INTERNO DO FLOCULADOR
MECÂNICO E TURBINA
Fonte
: MENDES (2006)
Figura 4.42 – VISTA DAS UNIDADES DE
FLOCULAÇÃO, DECANTAÇÃO E DE
RECEPÇÃO DE EFLUENTE TRATADO
Fonte
: MENDES (2006)
115
IV. Decantação - O efluente floculado segue para a unidade de decantação,
executada em alvenaria de blocos, no formato quadrado em planta (2,0 m x 2,0
m), com altura útil de 2,0 m. Seu fundo é constituído de quatro troncos
piramidais invertidos e idênticos, com altura de 0,70 m e paredes inclinadas a
60
o
, de forma que haja condições propícias ao acúmulo e adensamento
gravimétrico do lodo sedimentado (Figura 4.43). Sobre os troncos, dispôs-se a
tubulação de distribuição de água floculada no eixo central, transversal do
decantador, com diâmetro de 50 mm, provida de orifícios de 1”, a cada 0,20 m,
dispostos em ângulo de 90
o
, voltados para baixo, perfazendo um total de 20
orifícios. A interligação entre o floculador e o decantador é feita por essa
tubulação, por gravidade, com extremidade de montante (na saída do
floculador), afogada, evitando-se eventuais fluxos vertentes, onde poderia
ocorrer a quebra dos flocos formados. A água clarificada é coletada por
manifold / filtro, executado em tubulações de 40 mm de diâmetro, dispostas no
formato de quadro com interconexões internas, conforme mostrado na Figura
4.43. Essas tubulações atuam como unidades filtrantes da água clarificada,
proporcionada pela presença de revestimento duplo, interno de enkamat e,
externo de manta não tecida. No caso, a manta interna, tem como finalidade,
separar a manta não tecida da parede externa da tubulação, permitindo
maximizar a área filtrante. Esse dispositivo de coleta foi idealizado,
principalmente pelos resultados de testes iniciais desenvolvidos no STAR, cuja
operação deu-se sem a inclusão da câmara de retenção de sólidos grosseiros
junto ao poço de sucção. Nessas circunstâncias, houve excessivo arraste de
sólidos de baixa sedimentabilidade (fragmentos de plástico), cuja remoção só
pode ser feita dessa forma. O dispositivo foi idealizado para permitir
retrolavagens e/ou substituições esporádicas já que foi prevista a construção
de manifold sobressalente;
116
V. Caixa de Sucção de Efluentes Tratados - Os efluentes clarificados são
direcionados à caixa cilíndrica executada em aço inoxidável, útil para armazenamento,
medição de vazão (volumétrica) e sucção para recalque ao reservatório de
armazenamento e/ou retrolavagens do manifold / filtro. Tal unidade pode ser visualizada
na
Figura 4.45
. A desinfecção dos efluentes tratados é proporcionada pela aplicação
manual de hipoclorito de sódio, conforme a necessidade, evitando-se a exalação de
odores desagradáveis no setor de pré-lavagem. Inicialmente, tal aplicação foi prevista
de forma contínua, porém, até o momento, não implementada.
Figura 4.43: DETALHE DOS TRONCOS
DE PIRÂMIDE PARA ACÚMULO E
ADENSAMENTO DO LODO
SEDIMENTADO NO DECANTADOR
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.44: MANIFOLD / FILTRO DE
COLETA DE EFLUENTE CLARIFICADO,
PROVIDO DE CINCO TRECHOS DE
TUBULAÇÃO REVESTIDOS COM
MANTAS
Fonte: MENDES (2006)
117
VI. Leitos de secagem: Cada um dos troncos de pirâmide invertidos presentes no
decantador possui tubulação específica para sucção do lodo sedimentado / adensado
ali depositado. Em função do funcionamento intermitente do STAR, previu-se a
realização de descargas de fundo no início de funcionamento diário do sistema,
permitindo ao lodo sedimentado, um longo período de adensamento de um dia para o
outro. Além destes, foram previstas as descargas de fundo do floculador e da câmara
de retenção de sólidos grosseiros. Os leitos de secagem foram executados em número
de oito unidades, sendo seis para recepção dos lodos secundários (floculador e
decantador) e dois, para o lodo primário (sólidos grosseiros). Sua construção foi feita de
forma convencional, ou seja: tubulação de drenagem instalada no fundo, leito de pedra
britada, camada de areia e tijolos maciços de barro, assentados em espelho, com
frestas (2,5 cm) de espaçamento para percolação da água presente no lodo. Suas
Figura 4.45: CÂMARA CILÍNDRICA DE RECEBIMENTO DO EFLUENTE
CLARIFICADO PARA POSTERIOR RECALQUE AO RESERVATÓRIO DE ÁGUA
PARA REÚSO
Fonte: MENDES (2006)
1
18
dimensões em planta são de 1,5 m x 1,5 m, com profundidade útil de 0,60 m. As
tubulações de drenagem de fundo direcionam seu fluxo até o poço de sucção de
efluentes brutos. A Figura 4.46 apresenta detalhe dessa instalação, durante as obras.
Devido a diversos problemas de ordem operacional provocados pela excessiva
presença de sólidos grosseiros e lodos gerados no tratamento desse tipo de efluente, a
etapa de desaguamento e desidratação de sólidos e lodos através dos leitos de
secagem tornou-se deficiente, principalmente sob o aspecto da necessidade de
limpezas freqüentes, troca de materiais filtrantes e alto teor de umidade nos resíduos
gerados, o que causavam sobrecarga nos leitos dificultando a percolação da fase
líquida. Tais problemas podem ser melhor visualizados na Figura 4.47.
Desta forma, por iniciativa da própria equipe operacional, foram feitos testes de
armazenamento do excesso de lodo em “big bags”, previamente suspensos em
estrutura metálica de sustentação, normalmente utilizada para essa finalidade no
processo produtivo, facilitando os procedimentos de transporte por empilhadeiras. A
disponibilidade desse equipamento, no presente caso, é bastante grande, decorrência
de seu uso para acondicionamento e transporte dos plásticos lavados e pellets
Figura 4.46: VISTA DOS LEITOS DE
SECAGEM EM FASE DE CONSTRUÇÃO
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.47: VISTA DOS LEITOS DE
SECAGEM EM FASE INICIAL DE
OPERAÇÃO
Fonte: MENDES (2006)
119
reciclados. Nesse teste, visualizado na Figura 4.48, de forma quase que inesperada,
houve excelente retenção de sólidos e eficiente drenagem da água presente no lodo
pelos poros do tecido com que os “big bags” são confeccionados.
Tendo em vista os resultados apresentados, optou-se, pelo abandono do uso dos leitos
de secagem e estruturação de diversos big bags sobre cada um deles, utilizando-se a
existência das tubulações de drenagem de fundo para a condução da água drenada até
o poço de sucção. O aspecto do final do lodo pode ser observado na Figura 4.49.
4.4 ACOMPANHAMENTO DA OPERAÇÃO DO SISTEMA E COLETA DE
DADOS
4.4.1 TESTES INAUGURAIS DO STAR
O início dos testes de funcionamento do STAR deu-se em 12/11/2005, quando as obras
ainda encontravam-se inacabadas, principalmente quanto aos leitos de secagem.
Nessa data, foram testados todos os equipamentos eletro-mecânicos, ajustada a
Figura 4.48: TESTE DE
ARMAZENAMENTO DE LODO EM “BIG
BAGS”
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.49: ASPECTO DO LODO APÓS
24 HORAS DE DRENAGEM DE LÍQUIDOS
Fonte: MENDES (2006)
120
rotação da turbina do floculador, calibrada a vazão de efluente bruto para o STAR e
desenvolvida a primeira batelada de tratamento, quando foram levantados os seguintes
aspectos:
a) vazamento na estrutura do decantador, indicando necessidade de nova
impermeabilização das paredes internas;
b) carga excessiva de sólidos grosseiros no efluente bruto. Tal fato já era esperado,
função dos resultados obtidos nos testes de laboratório preliminares relativos à
amostra composta 2. A recomendação de instalação de pré-filtro antes da
aplicação do coagulante não foi concretizada, função das dificuldades
operacionais causadas pela constante necessidade de lavagens e trocas da
manta não tecida no sistema de tratamento rudimentar pré-existente ao STAR.
Como alternativa, sugeriu-se a divisão do poço de sucção existente em duas
câmaras, conforme já mencionado anteriormente, de forma que a maior parte
dos sólidos grosseiros pudessem ser retidos na câmara de montante, evitando-
se seu acúmulo e excessiva manifestação de perda de carga nos filtros coletores
de água clarificada do decantador, conforme mostra a Figura 4.50. A correção
do problema só foi implementada cerca de um ano após os testes inaugurais, ou
seja, em outubro de 2006;
c) necessidade de complementação das obras dos leitos de secagem, através da
inclusão da camada de areia e de tijolos assentados em espelho sobre esta. No
caso, essa complementação nunca foi realizada por completo, sendo que,
apenas quatro dos oito leitos de secagem foram efetivamente concluídos.
Durante o primeiro ano de operação, conseqüentemente, vários problemas
relativos ao excesso de sólidos grosseiros e de lodo químico foram enfrentados,
o que gerou a necessidade do uso dos “big bags”;
d) apesar dos problemas mencionados, sob o aspecto da clarificação dos efluentes,
os primeiros testes foram considerados satisfatórios e, iniciaram-se as primeiras
operações de lavagens de plásticos com o reúso de efluentes. A Figura 4.51
121
apresenta o aspecto das amostras bruta, decantada e clarificada nos testes
inaugurais realizados.
4.4.2 ACOMPANHAMENTO OPERACIONAL E LEVANTAMENTO DE DADOS DO
PROCESSO DE RECICLAGEM DE PLÁSTICOS E DO STAR
Tendo em vista os diversos problemas já mencionados na inauguração do STAR,
aliados a intermitência da operação do processo produtivo pela falta de fornecimento de
matéria-prima, o acompanhamento operacional e levantamento de dados foi
efetivamente iniciado em julho de 2006, após a regularização no fornecimento de
matéria-prima de forma contínua. A coleta de amostras para avaliação do desempenho
do STAR deu-se a partir de outubro de 2006, quando outras implementações foram
incorporadas ao processo de tratamento, quais sejam:
Figura 4.50: PRESENÇA EXCESSIVA DE
SÓLIDOS GROSSEIROS NO FILTRO
COLETOR DE ÁGUA DECANTADA
Fonte: MENDES (2006)
Figura 4.51: ASPECTO DAS AMOSTRAS
BRUTA, DECANTADA E CLARIFICADA
FINAL, OBTIDAS NOS TESTES
INAUGURAIS
Fonte: MENDES (2006)
122
a) instalação de tanque de preparação e dosagem de polieletrólito e soda cáustica.
O uso do primeiro produto manifestou-se adequado como auxiliar de floculação
e, principalmente, na etapa de desaguamento do lodo. A soda cáustica por sua
vez era, até então, utilizada de forma aleatória e esporádica afetando a
clarificação dos efluentes tratados;
b) instalação do pHmetro de processo para ajuste automático da dosagem de soda
cáustica. Durante o primeiro ano de operação, verificou-se que o contínuo reúso
dos efluentes tratados provocavam acidificação dos efluentes brutos gerados e,
conseqüentemente, a necessidade de correção do valor do pH para a etapa de
coagulação. Foi observado que a faixa ideal de pH para coagulação com uso de
PAC para este tipo de efluente e seu respectivo reúso situou-se entre 8,0 e 9,0.
A partir desta implementação os resultados de clarificação dos efluentes
passaram a ter um comportamento mais estável, o que até então não era
observado devido ao fato da aplicação manual depender de extrema atenção do
operador do sistema, cujas atividades não eram exclusivas a operação do STAR;
c) instalação dos big bags como unidades de desaguamento e desidratação dos
lodos.
Os resultados de campo foram obtidos por instrumentos e medições em pontos
específicos de monitoramento, de acordo com o resumo descrito no Quadro 4.7:
123
Quadro 4.7: PARÂMETROS OPERACIONAIS, PROCEDIMENTOS E LOCAIS DE
MONITORAMENTO
Parâmetro Local Monitoramento Modo
a)
Vazão de efluente
bruto tratado
b)
Caracterização
qualitativa
Tubulação de acesso à
câmara de floculação
Vazão
Período de funcionamento
Coleta de amostras (1)
Rotâmetro
c)
Vazão de efluente
clarificado
d)
Caracterização
qualitativa
Tanque de sucção de
efluente clarificado
Vazão
Volume diário tratado
Coleta de amostras (1)
Volumétrico
e)
Resíduos gerados
na banheira de
complementação da
lavagem
Banheira
Volume de resíduos
desidratados produzidos
Custo unitário de
disposição
Pesagem
f)
Sólidos grosseiros
e lodo químico
produzidos
g)
Caracterização
qualitativa
Big bags
Volume de lodo
desidratado produzido
Coleta de amostras (2)
Custo unitário de
disposição
Volumétrico
Pesagem
h)
Consumo de água
de reposição de
fornecimento externo
Reservatório de água
de processo
Volume afluente
Custo unitário
Coleta de amostras (3)
Volumétrico
Freqüência
i)
Consumo de
energia na ECR
Equipamentos eletro-
mecânicos
Período de funcionamento
Custo unitário
Anotações
em planilha
j)
Consumo de
produtos químicos
Bombas dosadoras
e tanques de
preparação
Volume consumido de
PAC, NaOH, polieletrólito e
Hipoclorito de Sódio
Custos unitários
Volumétrico
k)
Custos de mão-de-
obra
STAR
Reciclagem de plásticos
Número de operadores
Horas trabalhadas
Honorários e encargos
sociais
Anotações
em planilha
l)
Custos de
transporte no processo
produtivo
Reciclagem de plásticos
Custo unitário (R$/kg)
Anotações
em planilha
m)
Matéria-prima Reciclagem de plásticos
Custo unitário (R$/kg)
Peso processado
Peso de material trocado
Peso de material
recusado
Pesagem
Anotações
em planilha
n)
pH do efluente
bruto
Poço de sucção pH (4) Sonda de pH
o)
pH de clarificação
Tanque de sucção de
efluente clarificado
pH Sonda de pH
p)
Perda de carga no
filtro de coleta de
água clarificada
N.A. interno no
decantador
Variação do N.A. x tempo
de operação (5)
Visual
(1 a 3) amostras compostas, caracterizadas conforme parâmetros apresentados na Tabela 4.2;
(4) Parâmetro que permite ajustar a dosagem de NaOH;
(5) Parâmetro que alerta para a retrolavagem e/ou substituição do filtro de coleta de água
clarificada
124
Tabela 4.1
: PARÂMETROS E METODOLOGIAS UTILIZADAS NAS ANÁLISES
PARÂMETRO
MONITORAMENTO
(ver Tabela 4.1)
MÉTODOS DE
ANÁLISE
pH SMEWW 4500-H
+
B
Sólidos Totais Dissolvidos
(mg/L)
SMEWW 2540-C
Sólidos Suspensos Totais
(mg/L)
SMEWW 2540-D
Condutividade (
µ
S/cm)
SMEWW 2510
Turbidez (UT) SMEWW 2130
Cor Verdadeira (UC) SMEWW 2120
Óleos e Graxas (mg/L) SMEWW 5520-D
Surfactantes (mg/L) SMEWW 5540-C
D.Q.O. (mg/L) SMEWW 5220-D
D.B.O. (mg/L)
amostras
(1)
e
(3)
SMEWW 5210-B
Sólidos Totais (mg/L) amostras 1, 2 e 3 SMEWW 2540-B
É preciso destacar aqui a importância do item de determinação do SDT por ser um
parâmetro restritivo para o uso da água nas diversas aplicações industriais, além da
limitação que os processos de tratamento de efluentes mais comuns apresentam para
remover esse tipo de contaminante. Além disso, este fator auxilia a avaliação do
potencial de reúso, uma vez que uma carga de sais vai sendo incorporada à água
conforme o efluente é reutilizado - seja devido ao processo de evaporação da água ou
por causa da adição de compostos químicos.
125
Desta forma, para que a prática de reúso seja exeqüível, é preciso avaliar devidamente
a evolução da concentração de SDT no sistema, o que permite determinar o potencial
máximo de reúso de efluentes, sem que se ultrapasse os padrões de qualidade
requeridos e os limites máximos para lançamento de efluentes (MIERZWA;
HESPANHOL, 2005).
126
4 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Para sua melhor compreensão, os resultados do presente trabalho são apresentados
nos seguintes itens:
a) aspectos operacionais do processo de reciclagem e tratamento de efluentes;
b) desempenho da STAR através de dados qualitativos dos efluentes brutos e
tratados;
c) custos comparativos do processo global considerando três cenários: o
tratamento de efluentes e seu reúso, o tratamento e descarte na rede pública, e,
d) a hipótese do tratamento ser executado por terceiros.
Foi ainda analisada a questão da viabilidade econômica do empreendimento e
conseqüente período de retorno do investimento no STAR.
5.1 RESULTADOS REFERENTES AOS PARÂMETROS OPERACIONAIS DO
PROCESSO DE RECICLAGEM DE PLÁSTICOS PE E DO STAR
Com o intuito de minimizar o consumo de água, a LABORMAX implementou o reúso
total dos efluentes tratados no STAR nas operações de pré-lavagem (moinho) e
lavagem (banheira) dos plásticos em processo de reciclagem. Além destes dois pontos
de geração de efluentes, somam-se as águas cinzas, provenientes de instalações
sanitárias do tipo bebedouro, tanque e lavatório; para complementar as perdas
inerentes ao processo (evaporação, respingos e arraste com resíduos e lodo químico),
127
são incorporados de forma parcial as águas pluviais precipitadas sobre as áreas
impermeabilizadas do STAR e da cobertura do galpão de reciclagem.
A maior parte matéria-prima adquirida é transformada em pellets para uso na fabricação
de novas embalagens, porém, parcela é destinada a troca por novos lotes, já que, no
caso, interessam apenas os plásticos tipo PEAD, PEBD e PEBDL; o restante é
descartado como resíduo, gerados nas operações de triagem e descargas de fundo da
banheira, sendo então, encaminhados para aterro sanitário.
Os dados levantados nesta etapa ocorreram nos meses de julho a dezembro de 2006 e
encontram-se sistematizados na Tabela 5.1. Foram abordados os parâmetros
operacionais mais significativos, tanto do processo produtivo de reciclagem de
plásticos, quanto das águas e efluentes inerentes ao processo de tratamento. Com
estes dados, foram gerados gráficos, apresentados nas Figuras 5.1 a 5.8, grande parte
deles considerando as respectivas médias obtidas no período.
128
Tabela 5.1: REGISTRO DOS PRINCIPAIS PARÂMETROS OPERACIONAIS DO
PROCESSO PRODUTIVO E DE TRATAMENTO DE EFLUENTES
JUL AGO SET OUT NOV DEZ
1.1
m
3
/mês
35,0 32,0 28,0 25,0 28,0 22,0
1.2
m
3
/mês
10,5 9,6 8,4 7,5 8,4 6,6
1.3
m
3
/mês
8,4 7,7 6,7 6,0 6,7 5,3
1.4
m
3
/mês
0,0 0,0 0,0 0,0 30,0 0,0
1.5
m
3
/mês
0,6 4,6 8,0 10,1 1,5 4,4
1.6
m
3
/mês
136,5 149,5 130,0 136,5 100,0 123,5
1.7
m
3
/mês
24,0 18,0 24,0 18,0 24,0 6,0
1.8
m
3
/mês
171,6 181,7 170,4 172,1 133,9 140,5
1.9
m
3
/mês
0,0 0,0 0,0 0,0 30,0 0,0
1.10
m
3
/mês
11,1 14,2 16,4 17,6 9,9 11,0
1.11
m
3
/mês
160,5 167,5 154,0 154,5 124,0 129,5
2.1 unid. 12 11 12 12 12 11
2.2 d/mês 21 23 20 21 20 19
2.3 h/mês 105 115 100 105 100 95
3.1 ton/mês 85 40 65 146 28 72
3.2 ton/mês 61 27 6 60 35 50
3.3 ton/mês 59 74 86 92 53 58
3.4 ton/mês 50 63 73 78 45 49
3.5 ton/mês 7 9 10 10 7 7
3.6 ton/mês 2 2 3 4 1 2
4.1a L/mês 200 200 200 200 200 200
4.1b L/mês 15 20 20 15 15 15
4.1c L/mês 200 195 200 205 200 200
4.1d L/ton 3,40 2,63 2,33 2,23 3,78 3,47
4.2a L/mês 600 600 600 600 600 600
4.2b L/mês 60 90 60 30 60 90
4.2c L/mês 630 570 630 630 570 570
4.2d kg/m
3
5,58 4,77 5,62 5,57 6,47 6,17
4.3a kg/mês 360 360 580 625 600 600
4.3b kg/mês 60 60 60 100 100 100
4.3c kg/mês 360 360 580 585 600 600
4.3d kg/m
3
2,10 1,98 3,40 3,40 4,48 4,27
4.4a kg/mês 0 0 0 25 0 0
4.4b kg/mês 0 0 0 24 23 22
4.4c kg/mês 0 0 0 1 1 1
4.4d g/m
3
0 0 0 5,8 7,5 7,1
4.5a L/mês 10 10 10 10 10 10
4.5b L/mês 10 10 10 10 10 10
4.5c L/mês 10 10 10 10 10 10
4.5d mL/m
3
58 55 59 58 75 71
5.1 ton/mês 0,30 0,40 0,45 0,50 0,25 0,30
5.2 ton/mês 2,30 3,00 3,50 3,70 2,10 2,30
consumo de tensoativo
dosagem média de hidroxicloreto de alumínio
resíduos da banheira p/ aterro sanitário (seco)
lodo desidratado p/ aterro industrial
5 - LODO E RESÍDUOS - GERAÇÃO
dosagem média de hipoclorito de sódio
3 - MATÉRIA-PRIMA
4 - PRODUTOS QUÍMICOS
processada
produção de pellets
disponibilizada para troca
sobras c/ destino ao fornecedor
compra mensal
disponibilidade no estoque (pré-existente: 35ton)
estoque de h. de sódio ao final do mês (10L pré ex.)
consumo de hipoclorito de sódio
estoque de h. de alum. ao final do mês (60 kg pré ex.)
compra de hipoclorito de sódio
dosagem média de polieletrólito
estoque de polieletrólito ao final do mês
consumo de polieletrólito
compra de tensoativo p/ lavagem de plásticos
compra de hidróxido de sódio (50%)
compra de hidroxicloreto de alumínio
compra de polieletrólito
consumo de hidroxicloreto de alumínio
dosagem média de tensoativo/ton de plástico reciclado
dosagem média de hidróxido de sódio
estoque de h. de sódio ao final do mês (90L pré ex.)
consumo de hidróxido de sódio
estoque de tensoativo ao final do mês (15L pré ex.)
número médio de horas de operação do moinho
número de funcionários no setor de reciclagem
reposição de água potável p/ resfriamento e sanitários
reposição de água potável p/ lavagem de plásticos
produção de efluentes no moinho
total de efluentes reciclados
total de efluentes gerados
descarte de efluentes na banheira
descarte de efluente para tratamento externo
2 - PROCESSO PRODUTIVO - FUNCIONAMENTO
REGISTRO DE PARÂMETROS OPERACIONAIS
PARÂMETRO
PERÍODO DE LEVANTAMENTO DE DADOS (2006)
número de dias de operação
1 - ÁGUA E EFLUENTES - QUANTITATIVOS
reuso de esg. sanitários no processo (águas cinzas)
lançamento de esg. sanitários na rede pública
estimativa de perdas (evaporação + lodo)
reposição de águas pluviais p/ processo (estimativa)
129
5.1.1 DADOS SOBRE O PROCESSO PRODUTIVO
Na seqüência são apresentados dados sobre a geração de efluentes em função da
matéria-prima produzida:
Da consulta a Figura 5.1, nos valores das médias pode-se calcular a geração unitária
de efluentes em função da quantidade de plásticos reciclados:
162 m
3
de efluentes / 59,7 toneladas de pellets = 2,7 m
3
/ton.;
Na Figura 5.2, apresentam-se informações sobre a origem dos efluentes calculados no
item anterior. Destaca-se que a maior parcela (80,0%) é proveniente do consumo de
água no moinho. Os efluentes gerados de forma intermitente na banheira, que
atualmente tem o seu volume renovado a cada mês, corresponderam as gerações
médias de 11,8%. O restante, 5,3% e 3,0%, correspondem ao reaproveitamento das
águas cinzas e pluviais, respectivamente.
Figura 5.1: GRÁFICO DE PRODUÇÃO E GERAÇÃO DE EFLUENTES E RESÍDUOS
– 2006
50
172
2,3
0,30
6
3
18
2
3
,0
0,40
73
170
3,
5
0,45
78
172
3,
7
0,50
45
1
34
2,1
0,25
49
1
40
2,3
0,30
59,7
162
2,8
0,37
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
JUL AGO SET OUT NOV DEZ MÉDIAS
Período de Levantamento de Dados
Produção de pellets (ton/mês) Efluentes gerados (m3/mês)
Lodo p/ aterro químico (ton/mês) Resíduos p/ aterro sanitário (ton/mês)
130
Na Figura 5.3, são apresentados, de forma resumida, dados sobre todos os tipos de
água envolvidos no processo. Conforme pode ser observado, houve uma única
renovação da água utilizada no processo de lavagem de plásticos, executada no mês
de novembro, correspondente a 30 m
3
. Esse procedimento provocou a necessidade de
descarte dos efluentes para tratamento externo. Destacam-se dados como os
apresentados na Figura 5.4, relativos à perda de água e proporção de recuperação
para reúso dos efluentes tratados.
Figura 5.2:
GRÁFICO DE GERAÇÃO MÉDIA DE EFLUENTES DE ACORDO COM A
ORIGEM
80,0%
11,8%
5,3%
3,0%
reuso de esg. sanitários no processo (águas cinzas)
produção de efluentes no moinho
descarte de efluentes na banheira
reposição de águas pluviais p/ processo (estimativa)
Período: julho a dezembro de 2006
131
Figura 5.3: GRÁFICO DE DADOS QUANTITATIVOS DE ÁGUA E EFLUENTES – 2006
Figura 5.4:
GRÁFICO DE MÉDIAS DE REÚSO E PERDAS DOS EFLUENTES
BRUTOS
8,3%
91,7%
estimativa de perdas (evaporação + lodo)
total de efluentes reciclados
Período: julho a dezembro de 2006
35,
0
0
0
,6
136
,
5
2
4
,0
1
7
1,6
0
11
,
1
16
0
,5
3
2,0
0
4,
6
1
4
9,5
18
,
0
181,7
0
14,
2
16
7,
5
2
8,
0
08,0
13
0
,0
2
4
,0
170,4
0
16
,4
15
4,
0
25,0
0
10,1
1
36
,5
1
8,
0
172
,
1
0
17
,6
154
,5
2
8,
0
3
0
1
,5
100,0
2
4
,0
133,9
30
9,9
12
4
,0
22,0
0
4,4
1
23
,5
6,0
1
40
,5
0
11,0
129
,5
2
8,
3
5
4,
9
12
9,
3
19,0
161,7
5
1
3
,4
14
8
,3
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
120,0
130,0
140,0
150,0
160,0
170,0
180,0
190,0
JUL AGO SET OUT NOV DEZ MÉDIAS
Período de Levantamento de Dados
reposição de água potável p/ resfriamento e sanitários reposição de água potável p/ lavagem de plásticos
reposição de águas pluviais produção de efluentes no moinho
descarte de efluentes na banheira total de efluentes gerados
descarte de efluente para tratamento externo estimativa de perdas (evaporação + lodo)
total de efluentes reciclados
132
Para a geração de resíduos;
da mesma forma que o executado para a geração de efluentes unitários, os dados
apresentados na Tabela 5.1 e Figura 5.1 permitem a obtenção da geração média
unitária de resíduos destinados a aterro sanitário, conforme o constante na Figura 5.5.
Foram apresentados os dados correlacionando-os à produção de plásticos e geração
de efluentes.
Para determinação do índice de aproveitamento de matéria-prima, foi elaborada;
a
Figura 5.6
apresenta as porcentagens do total de plásticos adquiridos que
efetivamente são transformados em pellets para fabricação de novas embalagens. São
também apresentados os dados referentes aos materiais não utilizados pela
LABORMAX por não serem polímeros do tipo PE e, portanto, trocados por novos lotes
Figura 5.5: GRÁFICO DE GERAÇÃO MÉDIA UNITÁRIA DE RESÍDUOS NO
PROCESSO PRODUTIVO E TRATAMENTO DE EFLUENTES
2,3
17,4
19,7
6,1
167,6
173,7
resíduos da
banheira p/
aterro
sanitário
(seco)
lodo
desidratado
p/ aterro
industrial total
Geração de resíduos em função da massa de
plásticos reciclados (kg/ton)
Geração de resíduos em função do volume de
efluentes tratados (kg/m3)
Período: julho a dezembro de 2006
133
de matéria-prima.
5.1.2 DADOS SOBRE O STAR
As Figuras 5.7 e 5.8 apresentam os principais dados relativos ao consumo e
dosagens de produtos químicos
utilizados no tratamento de efluentes visando ao
reúso. Destaca-se que o uso de polieletrólito passou a ser executado somente a partir
de outubro de 2006 quando testes para o uso deste produto foram recomendados por
parte do fornecedor do PAC. Em função dos bons resultados demonstrados,
principalmente quanto ao desaguamento do lodo, o produto passou a ser usado
sistematicamente no processo de tratamento dos efluentes.
Figura 5.6: GRÁFICO DE ÍNDICES MÉDIOS DE APROVEITAMENTO DE MATÉRIA-
PRIMA NA RECICLAGEM DE PLÁSTICOS PEAD
85,0%
11,9%
3,1%
produção de pellets
disponibilizada para troca
sobras c/ destino ao fornecedor
Período: julho a dezembro de 2006
134
Figura 5.7:
GRÁFICO DE PRODUTOS QUÍMICOS E TRATAMENTO DE EFLUENTES
- 2006
Figura 5.8: GRÁFICO DE DOSAGENS DE PRODUTOS QUÍMICOS NO
PROCESSO E TRATAMENTO DE EFLUENTES - 2006
630
360
161
0
570
360
16
8
0
630
580
154
0
630
585
155
1
570
600
124
1
570
600
130
1
600
514
148
0,
5
0
100
200
300
400
500
600
700
JUL AGO SET OUT NOV DEZ MÉDIAS
Período de Levantamento de Dados
consumo de hidróxido de sódio (L/mês)
consumo de hidroxicloreto de alumínio (kg/mês)
total de efluentes reciclados (m3/mês)
consumo de polieletrólito (kg/mês)
135
Com relação ao lodo gerado no processo;
as Figuras 5.1 e 5.5, apresentadas anteriormente demonstram os dados relativos
a produção de lodo Classe I, cujo destino é aterro industrial. Os dados apresentados
referem-se a geração unitária correlacionada com o volume de efluentes tratados e a
quantidade de plásticos reciclados.
O uso dos big bags para desagüamento do lodo manifestou resultados
satisfatórios quanto aos aspectos econômicos, operacionais e logísticos já que:
a) são de baixo custo - aproximadamente, R$ 10,00 por unidade;
b) são apropriados para o lançamento do lodo tal qual é descartado de suas fontes
geradoras, constituindo-se após o desagüamento nos recipientes de
armazenamento e transporte até o local de destino apropriado (aterro industrial).
Esta vantagem pode ser considerada excepcional, já que a maior dificuldade no
uso de soluções de desaguamento sem o emprego de equipamentos
(centrífugas, filtros-prensa, mesas desaguadoras etc.) consiste nas operações de
remoção e translado do lodo desidratado das unidades de processo e
acondicionamento do mesmo;
c) são de fácil transporte com o uso de empilhadeiras;
d) manifestam grande capacidade de drenagem dos líquidos percolados, sem,
contudo, permitir o escape de sólidos em excesso, observação que pode ser
comprovada pela observação visual do retorno da fase líquida ao poço de
sucção;
e) permitem o acondicionamento de grande volume de material, cerca de 900 L.
A análise do comportamento dos big bags como unidades de desagüamento não pode
ser feita com detalhes em função do seu reduzido tempo de operação dos mesmos e,
principalmente por serem utilizados, duas vezes ao dia na recepção de novas
descargas de lodo, seja do decantador, ou da câmara de retenção de sólidos
136
grosseiros. Desta forma, não houve oportunidade de executar coletas de amostras do
lodo em processo de desagüamento por diversos períodos, acompanhando a redução
do teor de umidade em função do tempo. Os resultados obtidos sobre este aspecto
referem-se às concentrações de sólidos das amostras de lodo tal qual e de outras duas,
uma para dois dias de desagüamento e outra nas condições finais de estocagem,
aguardando transporte para o aterro químico. Esses dados resultaram de amostras
compostas coletadas durante as descargas para os big bags e dos próprios, retiraram-
se, após homogeneização, volumes de 200 mL, pesados tal qual, e após a secagem
em estufa até a obtenção de peso constante. Os resultados são apresentados na
Tabela 5.2.
Tabela 5.2: VALORES DAS CONCENTRAÇÕES DE SÓLIDOS (PORCENTAGEM EM
MASSA) EM AMOSTRAS DE LODO TAL QUAL E APÓS 2 E 30 DIAS DE
DESAGUAMENTO
“BIG-BAGS”
COLETA
LODO
PRIMÁRIO
LODO
QUÍMICO
2 dias 30 dias
1 8,3 2,7 12,4 29,1
2 5,8 1,8 9,5 32,5
3 9,5 2,5 13,6 25,7
4 8,0 3,1 11,1 28,9
Fonte: ORSI BORDONALLI (2005)
5.2 DESEMPENHO DO STAR POR MEIO DE DADOS QUALITATIVOS DOS
EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
Os dados apresentados neste item referem-se às características qualitativas dos
efluentes brutos e tratados coletados no STAR de outubro de 2006 a janeiro de 2007.
As amostras de efluente bruto foram coletadas em derivação da tubulação de recalque
ao floculador, em ponto a montante da introdução dos produtos químicos utilizados no
tratamento. Desta forma, representa as características qualitativas do que foi
efetivamente tratado no STAR, lembrando que parcela dos sólidos grosseiros já havia
137
sido removida na câmara inicial do poço de sucção, cujo direcionamento é feito
diretamente aos big bags para desagüamento.
As amostras de efluentes tratados foram coletadas nos mesmos períodos das amostras
brutas, junto à caixa de sucção que permite o bombeamento dos efluentes para reúso
nas lavagens de plásticos. Todas as coletas foram feitas em amostras compostas de
alíquotas tomadas a cada meia hora durante uma manhã ou tarde de funcionamento do
moinho.
Após a incorporação das melhorias ao STAR já mencionadas anteriormente,
destacando-se a câmara de remoção de sólidos grosseiros e respectiva bomba, o
pHmetro de ajuste automático da dosagem de soda cáustica, o sistema de preparo e
dosagem de polieletrólito e o uso efetivo dos big bags como unidades de
desaguamento do lodo, programou-se a renovação da água presente no circuito para o
início de novembro; antes, porém, foi feita uma coleta das amostras até então
circulantes no sistema (coletada em 26/10/2006). Essa estratégia permitiu o
acompanhamento da evolução dos parâmetros de qualidade durante um ciclo de três
meses (novembro a janeiro), sem renovação da água, a não ser pela admissão de
parcela das águas pluviais precipitadas na indústria, repondo o volume perdido por
evaporação, respingos e arraste com os plásticos lavados e lodos gerados no
tratamento, conforme já mencionado anteriormente.
Nas Tabelas 5.3 e 5.4 são apresentados, respectivamente, as eficiências médias e os
valores obtidos para todos os parâmetros de qualidade monitorados durante o período,
incluindo a água “nova”, cuja introdução ocorreu na data de 06/11/2006. As coletas
foram programadas com intervalos menores no início, prolongando-os até a última, que
ocorreu na data de 17/01/2007. Todos os resultados foram transformados em gráficos
apresentados nas Figuras 5.9 a 5.21, onde podem ser comparados os valores obtidos
nos efluentes brutos e tratados, além dos valores do pH, parâmetro considerado de
fundamental importância para o desempenho do STAR, já que, no caso, a clarificação é
proporcionada pela coagulação dos efluentes. Excluíram-se das figuras os parâmetros
de cor aparente, Sólidos Suspensos Voláteis (SSV) e Sólidos Suspensos Fixos (SSF),
138
cujos resultados não foram considerados significativos para a análise do desempenho
do STAR.
Com o contínuo reúso dos efluentes tratados, os valores do pH manifestaram uma
tendência à acidificação, exigindo um contínuo controle da dosagem de alcalinizante
para o tratamento dos efluentes. Nas figuras apresentadas, pode-se observar que os
valores referentes aos efluentes brutos sistematicamente demonstraram valores
menores que os obtidos para os tratados para todas as amostras coletadas a partir da
renovação da água circulante no processo. O único caso em que isso não ocorreu foi
na primeira coleta, referente a água presente no sistema após um período contínuo de
reúso de cerca de seis meses. Nessa época, conforme já mencionado, o ajuste do pH
era feito de forma manual, introduzindo-se volumes aleatórios de soda cáustica no
próprio poço de sucção e, dessa forma, justifica-se o valor elevado do pH da respectiva
amostra.
Como já era de se esperar, a partir da renovação da água, dia-a-dia, houve acréscimo
na concentração de sais dissolvidos, tanto nos efluentes brutos, como tratados. Tais
dados podem ser observados nas Figuras 5.14, 5.16 e 5.19, respectivamente dos
parâmetros Sólidos Dissolvidos Totais (SDT), Sólidos Dissolvidos Fixos (SDF) e
condutividade. A agregação de sais é proveniente do material removido dos plásticos
durante suas lavagens e, principalmente, da adição dos produtos químicos inerentes ao
tratamento, destacando-se o coagulante (sal de alumínio) e a soda cáustica (sal de
sódio), além do hipoclorito de sódio, como desinfectante (sódio e cloretos). Esclarece-
se que tais sais referem-se a sólidos fixos, ou seja, de natureza inorgânica, cuja
presença máxima na água, depende de sua solubilidade, no caso alta. Dessa forma,
espera-se que num sistema de circuito hídrico fechado, sem inclusão de etapa de
tratamento de desmineralização (troca iônica ou osmose reversa), suas concentrações
naturalmente serão crescentes até seu limite de solubilidade. Já no caso de sólidos de
natureza orgânica, tanto suspensos (SSV) quanto dissolvidos (SDV), tem-se de
moléculas de maior dimensão, várias delas passíveis de remoção pela coagulação com
um sal inorgânico como o PAC utilizado no caso, aliado a presença do polieletrólito.
139
Assim, justificam-se as remoções observadas nos parâmetros relacionados a presença
de tais substâncias, tais como DBO, DQO, óleos e graxas, surfactantes, SSV e SDV,
sem a manifestação de aumento de suas concentrações com o contínuo reúso dos
efluentes tratados.
Sob o aspecto da clarificação dos efluentes, verifica-se que houve excelente
desempenho do sistema de tratamento implantado, confirmado pelo parâmetro turbidez,
apresentado na Figura 5.9. As amostras de efluente tratado demonstraram,
sistematicamente, aspecto límpido, dando segurança e confiabilidade ao reúso local da
água que, no caso em pauta, com absoluta convicção, pode-se afirmar que, para a
finalidade de seu uso na LABORMAX, seu padrão de qualidade não precisa ser elevado
como por exemplo, o exigido para fins potáveis. Quanto ao parâmetro cor, destaca-se
que seus valores sempre foram elevados nas amostras brutas e tratadas, em geral
superiores ao limite máximo de detecção do equipamento utilizado para sua
determinação (550 UC). Com relação a isso, pode-se comentar que, de fato, apesar da
baixa turbidez, que demonstra a boa eficiência de remoção dos sólidos suspensos e
coloidais, sempre existiu um residual de cor, inclusive de tonalidades variáveis em
função dos lotes de plásticos lavados. Por várias ocasiões, foi possível relacionar a cor
residual na água de reúso à presença de resíduos de corantes nas embalagens
plásticas recicladas.
A Tabela 5.3 apresenta os valores médios das eficiências obtidas no processo de
tratamento para os diversos parâmetros de qualidade analisados, onde podem ser
observados os valores baixos de remoção de SDT, e até negativos para condutividade
e SDF, conforme já foi comentado. Destacam-se as altas eficiências de remoção de
turbidez, óleos e graxas e próximos a 60% para DBO, DQO, STV e surfactantes.
140
Tabela 5.3: DESEMPENHO MÉDIO DO STAR
MÉDIA
PARÂMETRO
EFLUENTES
BRUTOS
EFLUENTES
TRATADOS
REMANESCENTE
(%)
EFICIÊNCIA
DO STAR (%)
Turbidez (UT)
798 32 4 96
Condutividade
(µS/cm)
12026 13764 114 -14
DBO (mg/L)
2229 956 43 57
DQO (mg/L)
4978 1997 40 60
Óleos e Graxas
(mg/L)
77 6 8 92
ST (mg/L)
16083 10819 67 33
SST (mg/L)
7770 2871 37 63
SSF (mg/L)
4177 1717 41 59
SSV (mg/L)
3593 1154 32 68
SDT (mg/L)
8603 8196 95 5
SDF (mg/L)
6370 6830 107 -7
SDV (mg/L)
2089 1242 59 41
STF (mg/L)
10547 8546 81 19
STV (mg/L)
5682 2396 42 58
Surfactantes (mg/L)
41 15 37 63
141
Tabela 5.4: REGISTRO DOS PARÂMETROS QUALITATIVOS DAS AMOSTRAS COMPOSTAS DOS EFLUENTES
BRUTOS E TRATADOS
Br.= Amostra Bruta Tr = Amostra Tratada
Br. Tr. Nova Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr. Br. Tr.
pH
10,5 7,0 8,0 6,0 7,4 7,0 7,2 6,9 7,5 7,0 7,3 7,9 8,9 7,2 7,3 7,5 8,5 7,8 8,4 6,4 7,2 7,6 9,2
7,3 9,1
Turbidez (UT)
1320 174 1 856 19 2016 31 503 22 687 24 125 28 791 19 453 17 367 7 906 13 271 18
1280 16
Cor Aparente (UC)
>550 >550 <5 >550 >550 >550 >550 >550 >550 >550 >550 >550 139 >550 444 >550 >550 >550 323 >550 491 >550 528
>550 >550
Condutividade (µS/cm)
27700 27300 136,4 1035 8710 817 5380 6570 8850 10610 10880 10630 11240 13100 13910 13400 13900 14590 15830 14280 15310 14390 15090
17190 18770
DBO (mg/L)
3713 2920 < 2 1544 230 2469 185 1213 189 2555 143 1863 836 1831 756 2657 790 2127 1851 3543 1586
1429 1218 1800
765
DQO (mg/L)
7400 6000 < 2 3070 544 5370 368 2600 298 5200 267 2750 1740 3700 1678 5340 1568 4800 2700 7330 3150
5880 3000 6290
2650
Óleos e Graxas (mg/L)
88 23 11 62 12 98 4 50 6 49 5 9 3 147 4 89 4 6 1 227 4
8 3 94
3
ST (mg/L)
68504 47716 214 4604 4240 8040 5636 5556 5980 6716 5491 6871 6152 10116 5856 12443 7813 12018 7856 12248 10200 31712 10734 14172 12151
SST (mg/L)
41158 19420 56 3500 1304 6782 2066 2456 1262 2398 1718 1927 2370 3782 2034 2664 1135 2835 1125 2042 715 21500 610 2192 687
SSF (mg/L)
14052 10992 52 1010 1076 1848 1638 2063 649 1903 1217 1421 1280 2319 573 915 850 1097 729 1564 676 20700 464 1232 456
SSV (mg/L)
27106 8428 4 2490 228 4934 428 393 613 495 501 506 1090 1463 1461 1749 285 1738 396 478 39 800 146 960 231
SDT (mg/L)
27346 28296 158 1104 2936 1258 3570 3100 4718 4318 3773 4944 5962 6334 3822 9779 6678 12659 7523 10206 9485 10212 10124 11980 11464
SDF (mg/L)
23156 23828 70 488 2380 480 3016 1893 4399 2521 3128 2900 3380 3573 3029 7634 5694 8573 5493 7960 8252
7664 8746 9592
10612
SDV (mg/L)
4190 4468 88 616 556 778 554 1207 319 1797 645 2044 1492 2761 793 2145 984 2348 1634 2246 1233
2548 1378 2388
852
STF (mg/L)
37208 34820 122 1498 3456 2328 4654 3956 5048 4424 4345 4321 4660 5892 3602 8549 6544 9670 6222 9524 8928
28364 9210 10824
11068
STV (mg/L)
31296 12896 92 3106 784 5712 982 1600 932 2292 1146 2550 2582 4224 2254 3894 1269 4086 2030 2724 1272
3348 1524 3348
1083
Surfactantes (mg/L)
57 4,3 < 0,1 84 44 48 14 23 21 61 32 17 4,1 11 5,2 45 13 65 14 25 8,8
22 9,9 38
15
16/11/2006 20/11/2006 22/11/2006
PARÂMETROS
17/1/200707/11/206 8/11/2006
26/10/2006
6/11/2006 6/12/2006 21/12/200610/11/2006 13/11/2006
142
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Datas das Coletas
Turbidez (UT)
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
pH
Turbidez do Efluente Bruto (mg/L) Turbidez do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.9: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE TURBIDEZ DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
143
2
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4
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Datas das Coletas
DBO (mg/L)
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
pH
DBO do Efluente Bruto (mg/L) DBO do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.10: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE DBO DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
144
Figura 5.11: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE DQO DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
544
368
298
267
1.740
1.678
1.568
2.700
3.150
3.000
5.880
6
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9
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7
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0
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3.070
5
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2.6
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0
5.370
3
.70
0
4
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800
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7
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6.000
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16/
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Datas das Coletas
DQO (mg/L)
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
pH
DQO do Efluente Bruto (mg/L) DQO do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
145
31.712
14.172
68.504
6.871
4.604
5.556
8.040
6.716
10.116
12.018
12.443
12.248
5.491
5.980
4.240
5.636
47.716
12.151
10.734
10.200
7.856
7.813
5.856
6.152
1
10
100
1.000
10.000
100.000
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7
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11,0
12,0
13,0
14,0
pH
ST do Efluente Bruto (mg/L) ST do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.12: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE ST DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
146
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2.042
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2.034
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11,0
12,0
pH
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pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.13: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE SST DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
147
1.258
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4.318
2
.
9
3
6
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10.212
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3
.
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.
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14,0
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pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.14: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE SDT DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
148
Figura 5.15: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE SDV DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
778
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554
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12,0
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pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
149
Figura 5.16: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE SDF DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
480
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488
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23.
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5.
493
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8.
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12,0
14,0
pH
SDF do Efluente Bruto (mg/L) SDF do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
150
9.524
4.424
2.328
3.956
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9.670
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9.210
8.928
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STF do Efluente Bruto (mg/L) STF do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.17: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE STF DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
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Datas das Coletas
STV (mg/L)
4,0
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6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
pH
STV do Efluente Bruto (mg/L) STV do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.18: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE STV DOS EFLUENTES BRUTOS E TRATADOS
152
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Condutividade do Efluente Bruto (uS/cm) Condutividade do Efluente Tratado (uS/cm)
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Figura 5.19: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DA CONDUTIVIDADE DOS EFLUENTES BRUTOS E
TRATADOS
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Surfactantes do Efluente Bruto (mg/L) Surfactantes do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.20: GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE SURFACTANTES DOS EFLUENTES BRUTOS E
TRATADOS
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Óleos e Graxas do Efluente Bruto (mg/L) Óleos e Graxas do Efluente Tratado (mg/L)
pH do Efluente Bruto pH do Efluente Tratado
Figura 5.21:
GRÁFICO DE DADOS DE VARIAÇÃO DE ÓLEOS E GRAXAS DOS EFLUENTES BRUTOS E
TRATADOS
155
5.3 CUSTOS COMPARATIVOS DO CENÁRIO GLOBAL
As tabelas e gráficos a seguir apresentam os custos comparativos do processo global
(reciclagem incluindo tratamento de efluentes), considerando três cenários:
a) o tratamento de efluentes e seu reúso;
b) o tratamento e descarte na rede pública;
c) a hipótese do tratamento ser executado por terceiros.
Foi possível, ainda, incluir um quarto cenário, no qual a empresa fabricante de
embalagens não lançasse mão da reciclagem de plásticos e utilizasse apenas matéria-
prima virgem.
Na análise comparativa de custos, considerou-se que no cenário empregado
atualmente pela empresa (a), haverá (conforme ocorreu durante o período de
levantamento dos dados) a necessidade de descarte do volume total de água presente
no circuito hídrico, enviando-o a tratamento por terceiros, uma vez por semestre, com a
conseqüente necessidade de admissão de água “nova” no sistema.
Conforme pode ser observado, a incidência de maior peso no custo do processo de
reciclagem recaiu sobre a energia elétrica consumida em todos os equipamentos e,
muito próximos a este, os custos da matéria-prima, ambos com cerca de 32%, em
qualquer dos cenários, excetuando-se o quarto, evidentemente. De forma decrescente,
seguem-se a mão-de-obra, transporte, produtos químicos, destinação adequada de
lodo e resíduos e, por fim, o custo para reposição de água e destinação adequada dos
efluentes residuais, para o cenário (a).
Destaca-se que, negligenciando-se a possibilidade de fechamento do circuito hídrico e
do tratamento de efluentes pela própria empresa que o gera, o peso do custeio do
insumo “água de processo” passa a ter um peso considerável, passando de 0,24%,
156
para 0,93% e, finalmente, para 5,27%, respectivamente, para os cenários (a), (b) e (c).
Tal fato evidencia a importância econômica da implementação de sistemas de
tratamento de efluentes industriais, principalmente se forem aptos ao fechamento total,
ou mesmo que parcial do circuito hídrico, implementado por ações de reúso de
efluentes tratados.
5.3.1 CENÁRIO 1: RECICLAGEM INCLUINDO TRATAMENTO E REÚSO DE
EFLUENTES
A Tabela 5.5 e Figuras 5.22 e 5.23 apresentam os dados relativos aos custos no
cenário adotado pela empresa onde o estudo foi realizado.
Como destaque adicional, pode-se concluir que o custo final dos
pellets
produzidos
nesse cenário correspondeu ao valor de R$ 2,67/kg.
157
Tabela 5.5: DADOS SOBRE O LEVANTAMENTO DE CUSTOS PARA O PROCESSO
GLOBAL, CONSIDERANDO O TRATAMENTO DE EFLUENTES E SEU REÚSO
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
1.1
m
3
/mês
35,0 32,0 28,0 25,0 28,0 22,0
4,50
R$/m
3
R$/mês 157,50 144,00 126,00 112,50 126,00 99,00
1.2
m
3
/mês
- - - - 30,00 -
4,50
R$/m
3
R$/mês - - - - 135,00 -
1.3
m
3
/mês
8,4 7,7 6,7 6,0 6,7 5,3
4,45
R$/m
3
R$/mês 37,38 34,18 29,90 26,70 29,90 23,50
1.4
m
3
/mês
- - - - 30,00 -
49,40
R$/m
3
R$/mês - - - - 1.482,00 -
R$/mês 194,88 178,18 155,90 139,20 1.772,90 122,50
R$
2.1 R$/mês 23.529,41 29.647,06 34.352,94 36.705,88 21.176,47 23.058,82
2.2 R$/mês 55.889,46 61.212,27 53.228,06 55.889,46 53.228,06 50.566,66
2.3 R$/mês 17.647,06 22.235,29 25.764,71 27.529,41 15.882,35 17.294,12
R$/mês 97.065,93 113.094,62 113.345,71 120.124,76 90.286,88 90.919,60
R$
3.1 ton/mês 85 40 65 146 28 72
0,80 R$/kg R$/mês 68.000,00 32.000,00 52.000,00 116.800,00 22.400,00 57.600,00
3.2 ton/mês 59 74 86 92 53 58
3.3 ton/mês 50 63 73 78 45 49
4,50 R$/kg R$/mês 225.000,00 283.500,00 328.500,00 351.000,00 202.500,00 220.500,00
3.4 ton/mês 7 9 10 10 7 7
0,80 R$/kg R$/mês 5.600,00 7.200,00 8.000,00 8.000,00 5.600,00 5.600,00
3.5 ton/mês 2 2 3 4 1 2
R$/mês 62.400,00 24.800,00 44.000,00 108.800,00 16.800,00 52.000,00
R$
4.1 L/mês 200 200 200 200 200 200
4,45 R$/kg R$/mês 890,00 890,00 890,00 890,00 890,00 890,00
4.2 L/mês 600 600 600 600 600 600
0,98 R$/kg R$/mês 588,00 588,00 588,00 588,00 588,00 588,00
4.3 kg/mês 360 360 580 625 600 600
1,65 R$/kg R$/mês 594,00 594,00 957,00 1.031,25 990,00 990,00
4.4 kg/mês - - - 25,0 - -
25,00 R$/kg R$/mês - - - 625,00 - -
4.5 L/mês 10 10 10 10 10 10
1,75 R$/L R$/mês 17,50 17,50 17,50 17,50 17,50 17,50
R$/mês 2.089,50 2.089,50 2.452,50 3.151,75 2.485,50 2.485,50
R$
5.1 ton/mês 0,30 0,40 0,45 0,50 0,25 0,30
82,50 R$/ton R$/mês 24,75 33,00 37,13 41,25 20,63 24,75
5.2 ton/mês 2,30 3,00 3,50 3,70 2,10 2,30
222,67 R$/ton R$/mês 512,14 668,01 779,35 823,88 467,61 512,14
R$/mês 536,89 701,01 816,47 865,13 488,23 536,89
R$
R$/mês 162.287,21 140.863,31 160.770,58 233.080,84 111.833,52 146.064,49
R$
14.754,25
custo médio unitário
custos de energia elétrica
transporte e manejo de cargas
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
308.800,00
compra de tensoativo p/ lavagem de plásticos
custo médio unitário
custo médio unitário
lodo desidratado p/ aterro industrial
custo médio unitário
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
LEVANTAMENTO DE CUSTOS - RECICLAGEM + TRATAMENTO COM REÚSO DE EFLUENTES
PARÂMETRO
PERÍODO DE LEVANTAMENTO DE DADOS (2006)
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
1 - ÁGUA E EFLUENTES - REPOSIÇÃO E TRATAMENTO EXTERNO
reposição de água potável p/ fins sanitários
reposição de água potável p/ processo
custo unitário
descarte de efluente para tratamento externo
custo unitário
lançamento de esg. sanitários na rede pública
custo unitário
2 - PROCESSO PRODUTIVO - MÃO DE OBRA, ENERGIA E TRANSPORTE
honorários e encargos sociais dos funcionários
custo (inclui transp.)
CUSTO NO SEMESTRE
2.563,56
3 - MATÉRIA-PRIMA (INCLUI IMPOSTOS)
compra mensal
624.837,51
custo médio unitário
sobras c/ destino ao fornecedor
processada
produção de pellets
4 - PRODUTOS QUÍMICOS - PROCESSO E TRATAMENTO
disponibilizada para troca
custo médio unitário
custo médio unitário
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
compra de hidróxido de sódio (50%)
3.944,62
compra de polieletrólito
compra de hidroxicloreto de alumínio
custo médio unitário
custo médio unitário
compra de hipoclorito de sódio
custo médio unitário
5 - LODO E RESÍDUOS (INCLUI TRANSPORTE)
resíduos da banheira p/ aterro sanitário (seco)
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE 954.899,94
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
158
Figura 5.22: GRÁFICO DE CUSTOS DA RECICLAGEM DE EMBALAGENS DE PEAD CORRELACIONADO AO
TRATAMENTO COM REÚSO DOS EFLUENTES - 2006
1
9
5
23529
5
5
8
8
9
1
7
6
4
7
6
2400
2
090
53
7
178
29647
61212
22235
24
8
0
0
2
0
9
0
7
0
1
156
3
4
3
5
3
53228
2
5
765
44000
2453
8
1
6
139
3
6706
558
8
9
2
7
5
2
9
108800
3152
865
1773
21176
5
3
2
2
8
15882
1
6
8
0
0
2
4
8
6
488
122
2
3059
5
0
5
6
7
1
7
2
9
4
52000
2
4
8
6
537
4
2
7
28078
5
5
0
0
2
21059
51467
2
4
5
9
657
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
Custos (R$/mês)
JUL AGO SET OUT NOV DEZ MÉDIAS
Período de Levantamento de Dados
Água e Efluentes - Reposição e Trat. Externo Processo Produtivo - Mão de Obra
Processo Produtivo - Energia Elétrica Processo Produtivo - Transporte
Matéria-Prima, incluindo impostos Produtos Químicos
Lodo e Resíduos, incluindo transporte
159
Figura 5.23: GRÁFICO DE CUSTOS PERCENTUAIS DA RECICLAGEM CORRELACIONANDO AO TRATAMENTO
COM REÚSO DE EFLUENTES
17,64%
34,56%
13,23%
32,34%
0,41%
1,55%
0,27%
Água e Efluentes - Reposição e Tratamento Externo Processo Produtivo - Mão de Obra
Processo Produtivo - Energia Elétrica Processo Produtivo - Transporte
Matéria-Prima, incluindo transporte Produtos Químicos
Lodo e Resíduos, incluindo transporte
Período: julho a dezembro de 2006
160
5.3.2 CENÁRIO 2: RECICLAGEM INCLUINDO TRATAMENTO SEM
REÚSO DE EFLUENTES
A Tabela 5.6 e Figuras 5.24 e 5.25 apresentam os dados relativos aos custos
no cenário de tratamento de efluentes pela própria empresa, porém com
descarte dos efluentes tratados na rede pública.
Como destaque adicional, pode-se concluir que o custo final dos
pellets
produzidos nesse cenário correspondeu ao valor de R$ 2,69/kg.
161
Tabela 5.6
: LEVANTAMENTO DE CUSTOS PARA O PROCESSO GLOBAL,
CONSIDERANDO O TRATAMENTO DE EFLUENTES SEM REÚSO DE
EFLUENTES TRATADOS
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
1.1
m
3
/mês
35,0 32,0 28,0 25,0 28,0 22,0
4,50
R$/m
3
R$/mês 157,50 144,00 126,00 112,50 126,00 99,00
1.2
m
3
/mês
160,5 167,5 154,0 154,5 124,0 129,5
4,50
R$/m
3
R$/mês 722,25 753,75 693,00 695,25 558,00 582,75
1.3
m
3
/mês
28,0 25,6 22,4 20,0 22,4 17,6
4,45
R$/m
3
R$/mês 124,60 113,92 99,68 89,00 99,68 78,32
1.4
m
3
/mês
171,6 181,7 170,4 172,1 133,9 140,5
4,45
R$/m
3
R$/mês 763,66 808,48 758,19 765,71 595,94 625,00
R$/mês 1.768,01 1.820,15 1.676,87 1.662,46 1.379,62 1.385,07
R$
2.1 R$/mês 23.529,41 29.647,06 34.352,94 36.705,88 21.176,47 23.058,82
2.2 R$/mês 55.889,46 61.212,27 53.228,06 55.889,46 53.228,06 50.566,66
2.3 R$/mês 17.647,06 22.235,29 25.764,71 27.529,41 15.882,35 17.294,12
R$/mês 97.065,93 113.094,62 113.345,71 120.124,76 90.286,88 90.919,60
R$
3.1 ton/mês 85 40 65 146 28 72
0,80 R$/kg R$/mês 68.000,00 32.000,00 52.000,00 116.800,00 22.400,00 57.600,00
3.2 ton/mês 59 74 86 92 53 58
3.3 ton/mês 50,00 63,00 73,00 78,00 45,00 49,00
4,50 R$/kg R$/mês 225.000,00 283.500,00 328.500,00 351.000,00 202.500,00 220.500,00
3.4 ton/mês 7 9 10 10 7 7
0,80 R$/kg R$/mês 5.600,00 7.200,00 8.000,00 8.000,00 5.600,00 5.600,00
3.5 ton/mês 2 2 3 4 1 2
R$/mês 62.400,00 24.800,00 44.000,00 108.800,00 16.800,00 52.000,00
R$
4.1 L/mês 200 200 200 200 200 200
4,45 R$/kg R$/mês 890,00 890,00 890,00 890,00 890,00 890,00
4.2 L/mês 600 600 600 600 600 600
0,98 R$/kg R$/mês 588,00 588,00 588,00 588,00 588,00 588,00
4.3 kg/mês 360 360 580 625 600 600
1,65 R$/kg R$/mês 594,00 594,00 957,00 1.031,25 990,00 990,00
4.4 kg/mês - - - 25 - -
25,00 R$/kg R$/mês - - - 625,00 - -
4.5 L/mês 10 10 10 10 10 10
1,75 R$/L R$/mês 17,50 17,50 17,50 17,50 17,50 17,50
R$/mês 2.089,50 2.089,50 2.452,50 3.151,75 2.485,50 2.485,50
R$
5.1 ton/mês 0,30 0,40 0,45 0,50 0,25 0,30
82,50 R$/ton R$/mês 24,75 33,00 37,13 41,25 20,63 24,75
5.2 ton/mês 2,30 3,00 3,50 3,70 2,10 2,30
222,67 R$/ton R$/mês 512,14 668,01 779,35 823,88 467,61 512,14
R$/mês 536,89 701,01 816,47 865,13 488,23 536,89
R$
R$/mês 163.860,34 142.505,28 162.291,55 234.604,10 111.440,24 147.327,06
R$
LEVANTAMENTO DE CUSTOS - RECICLAGEM + TRATAMENTO SEM REÚSO DE EFLUENTES
PARÂMETRO
PERÍODO DE LEVANTAMENTO DE DADOS (2006)
1 - ÁGUA E EFLUENTES - REPOSIÇÃO E TRATAMENTO INTERNO
reposição de água potável p/ fins sanitários
custo unitário
reposição de água potável p/ processo
custo unitário
lançamento de efluentes tratados na rede pública
custo unitário
lançamento de esg. sanitários na rede pública
custo unitário
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
9.692,19
2 - PROCESSO PRODUTIVO - MÃO DE OBRA, ENERGIA E TRANSPORTE
honorários e encargos sociais dos funcionários
transporte e manejo de cargas
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
custos de energia elétrica
CUSTO NO SEMESTRE
624.837,51
3 - MATÉRIA-PRIMA (INCLUI IMPOSTOS)
compra mensal
custo médio unitário
processada
produção de pellets
custo médio unitário
disponibilizada para troca
custo médio unitário
sobras c/ destino ao fornecedor
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
308.800,00
4 - PRODUTOS QUÍMICOS - PROCESSO E TRATAMENTO
compra de tensoativo p/ lavagem de plásticos
custo médio unitário
compra de hidróxido de sódio (50%)
custo médio unitário
compra de hidroxicloreto de alumínio
custo médio unitário
compra de polieletrólito
custo médio unitário
compra de hipoclorito de sódio
custo médio unitário
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
14.754,25
5 - LODO E RESÍDUOS (INCLUI TRANSPORTE)
resíduos da banheira p/ aterro sanitário (seco)
custo médio unitário
lodo desidratado p/ aterro industrial
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE 962.028,57
custo médio unitário
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
3.944,62
162
Figura 5.24: GRÁFICO DE CUSTOS DA RECICLAGEM DE EMBALAGENS DE PEAD CORRELACIONADO AO
TRATAMENTO SEM REÚSO DOS EFLUENTES - 2006
17
8
1
23529
55
8
89
1
7
6
47
6
2
40
0
20
9
0
5
37
1
8
20
29647
61
2
1
2
2223
5
2
4
800
2
0
90
70
1
1
6
6
2
34353
5
3228
2
5765
4
4
00
0
2
4
53
816
1
6
4
2
36
7
06
5
58
8
9
27529
10
8
8
0
0
3152
8
65
1385
21
1
76
5
3
2
28
158
8
2
16
8
0
0
2486
48
8
1
38
6
2
30
5
9
5
0
56
7
1729
4
5
2
000
2486
5
37
1613
28078
550
0
2
2
1059
51467
2459
6
5
7
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
Custos (R$/mês)
JUL AGO SET OUT NOV DEZ MÉDIAS
Período de Levantamento de Dados
Água e Efluentes - Reposição e Trat. Interno Processo Produtivo - Mão de Obra
Processo Produtivo - Energia Elétrica Processo Produtivo - Transporte
Matéria-Prima, incluindo impostos Produtos Químicos
Lodo e Resíduos, incluindo transporte
163
Figura 5.25: GRÁFICO DE CUSTOS PERCENTUAIS DA RECICLAGEM CORRELACIONANDO AO TRATAMENTO
SEM REÚSO DE EFLUENTES
17,51%
34,30%
13,13%
32,10%
1,01% 1,53%
0,41%
Água e Efluentes - Reposição e Tratamento Interno
Processo Produtivo - Mão de Obra
Processo Produtivo - Energia Elétrica
Processo Produtivo - Transporte
Matéria-Prima, incluindo transporte
Produtos Químicos
Lodo e Resíduos, incluindo transporte
Período: julho a dezembro de 2006
164
5.3.3 CENÁRIO 3: RECICLAGEM INCLUINDO TRATAMENTO REALIZADO POR
TERCEIROS
A Tabela 5.7 e Figuras 5.26 e 5.27, apresentam os dados relativos aos custos no
cenário com a realização do tratamento de efluentes por terceiros.
Como destaque adicional, pode-se concluir que o custo final dos
pellets
produzidos
nesse cenário correspondeu ao valor de R$ 2,78/kg.
165
Tabela 5.7:
DADOS SOBRE O LEVANTAMENTO DE CUSTOS PARA O PROCESSO
GLOBAL, CONSIDERANDO O TRATAMENTO DE EFLUENTES SENDO REALIZADO
POR TERCEIROS
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
1.1
m
3
/mês
35,0 32,0 28,0 25,0 28,0 22,0
4,50
R$/m
3
R$/mês 157,50 144,00 126,00 112,50 126,00 99,00
1.2
m
3
/mês
160,5 167,5 154,0 154,5 124,0 129,5
4,50
R$/m
3
R$/mês 722,25 753,75 693,00 695,25 558,00 582,75
1.3
m
3
/mês
28,0 25,6 22,4 20,0 22,4 17,6
4,45
R$/m
3
R$/mês 124,60 113,92 99,68 89,00 99,68 78,32
1.4
m
3
/mês
171,6 181,7 170,4 172,1 133,9 140,5
49,40
R$/m
3
R$/mês 8.477,53 8.974,99 8.416,77 8.500,26 6.615,65 6.938,23
R$/mês 9.481,88 9.986,66 9.335,45 9.397,01 7.399,33 7.698,30
R$
2.1 R$/mês 23.529,41 29.647,06 34.352,94 36.705,88 21.176,47 23.058,82
2.2 R$/mês 54.771,68 59.988,03 52.163,50 54.771,68 52.163,50 49.555,33
2.3 R$/mês 17.647,06 22.235,29 25.764,71 27.529,41 15.882,35 17.294,12
R$/mês 95.948,15 111.870,38 112.281,15 119.006,97 89.222,32 89.908,27
R$
3.1 ton/mês 85 40 65 146 28 72
0,80 R$/kg R$/mês 68.000,00 32.000,00 52.000,00 116.800,00 22.400,00 57.600,00
3.2 ton/mês 59 74 86 92 53 58
3.3 ton/mês 50 63 73 78 45 49
4,50 R$/kg R$/mês 225.000,00 283.500,00 328.500,00 351.000,00 202.500,00 220.500,00
3.4 ton/mês 7 9 10 10 7 7
0,80 R$/kg R$/mês 5.600,00 7.200,00 8.000,00 8.000,00 5.600,00 5.600,00
3.5 ton/mês 2 2 3 4 1 2
R$/mês 62.400,00 24.800,00 44.000,00 108.800,00 16.800,00 52.000,00
R$
4.1 L/mês 200 200 200 200 200 200
4,45 R$/kg R$/mês 890,00 890,00 890,00 890,00 890,00 890,00
4.2 L/mês 600 600 600 600 600 600
0,98 R$/kg R$/mês 588,00 588,00 588,00 588,00 588,00 588,00
4.3 kg/mês 360 360 580 625 600 600
1,65 R$/kg R$/mês 594,00 594,00 957,00 1.031,25 990,00 990,00
4.4 kg/mês - - - 25 - -
25,00 R$/kg R$/mês - - - 625,00 - -
4.5 L/mês 10 10 10 10 10 10
1,75 R$/L R$/mês 17,50 17,50 17,50 17,50 17,50 17,50
R$/mês 2.089,50 2.089,50 2.452,50 3.151,75 2.485,50 2.485,50
R$
5.1 ton/mês 0,30 0,40 0,45 0,50 0,25 0,30
82,50 R$/ton R$/mês 24,75 33,00 37,13 41,25 20,63 24,75
R$/mês 24,75 33,00 37,13 41,25 20,63 24,75
R$
R$/mês 169.944,28 148.779,54 168.106,22 240.396,98 115.927,78 152.116,82
R$
LEVANTAMENTO DE CUSTOS - RECICLAGEM COM TRATAMENTO EXTERNO DE EFLUENTES
PARÂMETRO
PERÍODO DE LEVANTAMENTO DE DADOS (2006)
1 - ÁGUA E EFLUENTES - REPOSIÇÃO E TRATAMENTO EXTERNO
reposição de água potável p/ fins sanitários
custo unitário
reposição de água potável p/ processo
custo unitário
lançamento de esg. sanitários na rede pública
custo unitário
descarte de efluente para tratamento externo
custo (inclui transp.)
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
53.298,63
2 - PROCESSO PRODUTIVO - MÃO DE OBRA, ENERGIA E TRANSPORTE
processada
custo médio unitário
honorários e encargos sociais dos funcionários
custos de energia elétrica
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
compra mensal
custo médio unitário
produção de pellets
transporte e manejo de cargas
CUSTO NO SEMESTRE
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
disponibilizada para troca
custo médio unitário
sobras c/ destino ao fornecedor
CUSTO NO SEMESTRE
308.800,00
4 - PRODUTOS QUÍMICOS - PROCESSO E TRATAMENTO
compra de tensoativo p/ lavagem de plásticos
custo médio unitário
compra de hidróxido de sódio (50%)
custo médio unitário
compra de hidroxicloreto de alumínio
995.271,61
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
181,50
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
custo médio unitário
CUSTOS TOTAIS MENSAIS
CUSTO NO SEMESTRE
CUSTO NO SEMESTRE
618.237,23
3 - MATÉRIA-PRIMA (INCLUI IMPOSTOS)
5 - RESÍDUOS (INCLUI TRANSPORTE)
resíduos da banheira p/ aterro sanitário (seco)
14.754,25
custo médio unitário
compra de polieletrólito
custo médio unitário
compra de hipoclorito de sódio
custo médio unitário
166
Figura 5.26: GRÁFICO DE CUSTOS DA RECICLAGEM DE EMBALAGENS DE PEAD CORRELACIONADO COM
TRATAMENTO EXTERNO DOS EFLUENTES - 2006
94
8
2
2
35
2
9
54772
1
7
64
7
62400
2
09
0
25
9987
2
9
647
5
998
8
222
3
5
24800
2
0
90
3
3
9
3
35
3
4
35
3
5
2
16
4
25
7
65
44000
24
5
3
37
9397
3
6
70
6
54
77
2
27
52
9
1
0
88
0
0
31
5
2
41
7399
2
11
7
6
5
2
16
4
15
8
82
16800
2
4
86
21
76
9
8
23059
49
55
5
17
29
4
52
00
0
248
6
2
5
8883
2
8
078
5
3
90
2
21
0
59
5
14
6
7
2
4
59
3
0
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
Custos (R$/mês)
JUL AGO SET OUT NOV DEZ MÉDIAS
Período de Levantamento de Dados
Água e Efluentes - Reposição e Trat. Externo Processo Produtivo - Mão de Obra
Processo Produtivo - Energia Elétrica Processo Produtivo - Transporte
Matéria-Prima, incluindo impostos Produtos Químicos
Resíduos, incluindo transporte
167
Figura 5.27: GRÁFICO DE CUSTOS PERCENTUAIS DA RECICLAGEM CORRELACIONANDO AO TRATAMENTO
SEM REÚSO DE EFLUENTES
16,93%
32,50%
12,70%
31,03%
5,36%
1,48%
0,02%
Água e Efluentes - Reposição e Trat. Total Ext. Processo Produtivo - Mão de Obra
Processo Produtivo - Energia Elétrica Processo Produtivo - Transporte
Matéria-Prima, incluindo transporte Produtos Químicos
Lodo e Resíduos, incluindo transporte
Período: julho a dezembro de 2006
168
5.3.4 CENÁRIO 4: COMPRA DE MATÉRIA-PRIMA VIRGEM
Admitindo-se que o custo médio da matéria-prima virgem, no período analisado, foi de
R$ 4,50 (valor incluído nas Tabelas 5.4 a 5.6 para análise comparativa de custos com a
reciclagem), para a mesma quantidade de pellets produzidos no processo de
reciclagem, seria necessário um montante de R$ 1.611.000,00 no semestre.
Comparando-se com os custos do cenário adotado pela empresa, tais custos
resultariam num montante de R$ 954.648,00, o que resulta numa economia de 40,7%.
Torna-se evidente a vantagem econômica do processo de reciclagem de plásticos, no
caso de embalagens de PE.
Essa vantagem, no caso da empresa objeto desse estudo, é evidenciada pela total
utilização dos
pellets
produzidos em novas embalagens fabricadas pelo próprio grupo
empresarial. Caso isso não ocorresse, segundo informações do proprietário, a revenda
dos
pellets
reciclados seria impraticável economicamente, já que seu valor unitário,
considerando todos os impostos incidentes sobre a venda, no Brasil, atingiria valor que
o mercado não absorveria em função de maior dificuldade de manutenção da qualidade
final das embalagens produzidas pelo material reciclado, compensando assim, a
utilização de matéria-prima virgem, aos custos mencionados acima.
Outro fato que merece destaque consiste no processo de coextrusão, adotado pela
empresa deste estudo. Nesse processo, as embalagens novas fabricadas recebem
duas camadas de material. A camada interna, com cerca de 70% da massa de plásticos
utilizada, é feita com material reciclado de categoria inferior, conferindo problemas na
manutenção dos padrões visuais de uniformidade da textura e cor, exigidos pelos
consumidores finais dos produtos. A solução para o problema decorre do uso de
material reciclado de melhor qualidade na camada externa, viabilizado pela coextrusão
nas injetoras lá instaladas.
169
5.3.5 ANÁLISE DO RETORNO DO INVESTIMENTO NO STAR
Os custos de construção do STAR, para o caso em questão, foram influenciados pelo
aproveitamento de diversas unidades já existentes na empresa, tais como reservatórios,
tanques de aço inoxidável, turbina do floculador, entre outros, cujos valores foram
estimados a custos de mercado como se fossem novos. Os dados são resumidos em:
a) equipamentos:
•
bombas dosadoras e tanques de preparação de produtos químicos:
Hidroxicloreto de alumínio: R$ 2.150,00
Soda cáustica: R$ 3.850,00
Polieletrólito: R$ 3.850,00
•
bombas centrífugas:
Câmara de retenção de sólidos grosseiros: R$ 1.760,00
Recalque dos efluentes brutos: R$ 1.760,00
Recalque dos efluentes tratados: R$ 1250,00
•
pHmetro de processo: R$ 2.865,00
•
rotâmetros: R$ 830,00
•
floculador, incluindo tanque e turbina: R$ 8.500,00
•
caixa de sucção de efluentes tratados: R$ 1.950,00
•
reservatório de água para reúso: R$ 2.120,00
170
b) obras civis, incluindo limpeza e preparação do terreno, fundações, estrutura,
revestimentos, impermeabilizações e materiais diversos (tintas, brita, areia, cimento,
ferragens, escadas, grelhas etc.):
R$ 38.670,00
c) instalações hidráulicas e elétricas, incluindo mão-de-obra:
R$ 5.340,00
TOTAL: R$ 74.895,00
Tendo por base os dados apresentados na Figura 5.28, sem levar em consideração a
incidência de juros, verifica-se que o capital investido é recuperado num período
aproximado de 12 meses.
171
Figura 5.28: GRÁFICO DE COMPARAÇÃO ENTRE OS CUSTOS ENVOLVIDOS NO PROCESSO GLOBAL PARA OS
TRÊS CENÁRIOS DA RECICLAGEM DE PLÁSTICOS
R$ 954.899,94
R$ 962.028,57
R$ 995.271,61
930.000 940.000 950.000 960.000 970.000 980.000 990.000 1.000.000
CUSTOS GLOBAIS NO SEMESTRE (jul a dez/2006)
LEVANTAMENTO DE CUSTOS -
RECICLAGEM COM TRATAMENTO
EXTERNO DE EFLUENTES
LEVANTAMENTO DE CUSTOS -
RECICLAGEM + TRATAMENTO SEM
REÚSO DE EFLUENTES
LEVANTAMENTO DE CUSTOS -
RECICLAGEM + TRATAMENTO COM
REÚSO DE EFLUENTES
100,75 % - R$1.188,11/mês
de custo adicional
100 %
104,23 % - R$ 6.728,61/mês
de custo adicional
172
6. CONCLUSÕES
A avaliação da viabilidade econômica do reúso de efluentes tratados, por meio do
levantamento de custos de implantação e operação do Sistema de Tratamento de
Águas Residuárias (STAR), relacionando-os com a quantidade de plásticos
reciclados e da água utilizada no processo, resultou que, conforme adotado nessa
situação em escala real, houve um custo unitário de R$ 2,67 / kg de
pellets
reciclados,
que, quando comparados ao custo de R$ 4,50/kg de matéria-prima virgem conferem à
empresa objeto deste estudo, economia considerável de recursos, o que indica a
viabilidade econômica da atividade, comprovando assim uma das hipóteses desta tese.
O procedimento adotado inicialmente de desenvolvimento de estudos de
tratabilidade por processos físico-químicos em instalações de bancada
laboratorial, objetivando testar diferentes tipos e dosagens ótimas de produtos
químicos para o efluente a ser tratado auxiliou sobremaneira nas demais etapas desta
pesquisa, inclusive pelas próprias características do efluente, que sofreu variações de
acordo com o lote a ser lavado. O conhecimento prévio do comportamento da
clarificação do efluente com o uso de dosagens diferentes de diversos produtos
proporcionou-nos respostas rápidas quando do enfrentamento de problemas no dia-a-
dia da empresa.
A partir destes estudos foi possível conceber, implantar e acompanhar
operacionalmente o sistema de tratamento de efluentes e resíduos gerados em
escala real. A implementação de um STAR por processo físico-químico nos moldes
do proposto na presente pesquisa, permitiu que os efluentes tratados fossem
empregados como água de reúso para a lavagem de plásticos por um período de 6
meses com fechamento total do circuito hídrico, quando, após esse período, deveria ser
feita a renovação da água presente no circuito com o envio dos efluentes a tratamento
terceirizado.
173
A partir do levantamento de custos de implantação e operação do Sistema de
Tratamento de Águas Residuárias (STAR), relacionando-os com a quantidade de
plásticos reciclados e da água utilizada no processo, concluiu-se que o capital
investido de R$ 74.895,00 na construção do STAR pode ser recuperado num período
de um (01) ano de operação.
No que diz respeito à quantificação do consumo de água, o resultado obtido foi
excelente, uma vez que, o consumo unitário de água em relação à matéria-prima
reciclado resultou em 2,7 L/kg.
Ainda com relação ao consumo de água, nesse tipo de atividade, é possível promover o
reúso de águas cinzas, provenientes de instalações sanitárias, tais como, bebedouros,
tanques de lavagem e lavatórios, além da proveniente de precipitações pluviométricas,
as quais, permitem compensar as perdas inerentes ao processo produtivo e tratamento
de efluentes, que chegaram a 8,3% do volume circulante;
No que diz respeito à influência do reúso da água nas características qualitativas
dos efluentes e resíduos gerados e procedimentos operacionais adotados foi
possível estabelecer que:
a) O reúso da água após o tratamento no STAR proposto confere à água
circulante valores crescentes de sais dissolvidos, também manifestados
nas leituras de condutividade, o que impede o fechamento do circuito
hídrico indefinidamente. Dessa forma, recomenda-se que haja uma
renovação da água do sistema a cada semestre;
b) O STAR proposto manifestou alto desempenho da redução de valores de
turbidez, óleos e graxas, com eficiências superiores a 90%. Para a DBO,
DQO e surfactantes, as eficiências obtidas foram próximas a 60%,
impedindo o lançamento dos efluentes tratados na rede pública a cada
semestre. Destaca-se que nessa situação a qualidade dos efluentes
tratados adapta-se perfeitamente ao reúso, não interferindo na eficiência
da lavagem dos plásticos, nem, tampouco na qualidade dos
pellets
174
produzidos;
c) O tratamento de efluentes gerados nessa atividade, implementando-se o
reúso, exige o emprego de hidroxicloreto de alumínio, soda cáustica,
polieletrólito catiônico, em dosagens de, aproximadamente, 4,0 g/L; 6,0
g/L; 7,0 mg/L, respectivamente;
d) São gerados dois tipos de resíduos nas atividades produtivas e no
tratamento de efluentes. Os de Classe II, decorrentes do processo de
lavagem que constituem-se, basicamente, de fragmentos de plásticos de
polímeros distintos de PE, além de resíduos de rótulos das embalagens
recicladas. Os de Classe I, surgem no processo de tratamento dos
efluentes, na forma de lodo que deve sofrer desaguamento antes de seu
destino a aterro industrial. Suas produções unitárias foram de 6,1 kg/ton e
167,6 kg/ton de material plástico reciclado (50,3 kg (matéria seca)/ ton),
respectivamente;
e) O uso de “big bags” como unidades de recepção, desaguamento e
acondicionamento de lodos gerados no tratamento de efluentes,
demonstrou grande praticidade operacional, quando comparados ao uso
de leitos de secagem convencionais. Além disso, proporcionou excelente
capacidade de retenção de sólidos e de drenagem da fase líquida,
elevando a concentração para valores próximos a 30% após um período
de secagem de 15 dias, em seqüência ao seu preenchimento diário por
cerca de 15 dias, a partir de descargas de lodo primário e químico, com
concentrações médias de sólidos de 8% e 2,5%, respectivamente.
Isto posto, o objetivo principal foi alcançado quando da implantação de uma
alternativa tecnológica simples sob o aspecto operacional, contemplando baixos
custos de implantação e operação para tratamento visando ao reúso dos
efluentes líquidos gerados no processo industrial de reciclagem de embalagens
plásticas de diversas origens, inclusive de óleos lubrificantes. Provando-se assim
175
que várias reutilizações da mesma água resultaram em benefícios econômicos e
ambientais, sem prejuízo à qualidade do produto final, ou seja,
pellets
de polietileno de
alta densidade (PEAD), aptos à produção de novas embalagens plásticas de uso
doméstico.
Foi também comprovada, pela
LABORMAX, a
segunda hipótese desta tese, de que é
possível manter o padrão de qualidade das embalagens utilizando-se 100% de matéria-
prima reciclada. Além disto, concluiu-se que, a reciclagem de plásticos PE, a partir de
embalagens de uso doméstico, permite a recuperação de 85% em peso de matéria-
prima reciclada, gerando, cerca de 11,9% de outros tipos de polímeros plásticos, úteis a
outras empresas do setor, e 3,1% de resíduos não aproveitáveis.
Em relação à composição dos custos totais de produção de
pellets
reciclados,
considerando o tratamento de efluentes e seu reúso, houve a manifestação dos
seguintes percentuais sobre o custo global: 34,5%, referentes à energia elétrica; 32,4%,
à matéria-prima; 17,7%, relativos à mão-de-obra; 13,2%, em operações de carga e
transporte; 1,5%, quanto a produtos químicos; 0,4% para a destinação de lodo e 0,2%
para as renovações e destinação adequada de efluentes.
176
7 COMENTÁRIOS E RECOMENDAÇÕES
Considero importante salientar que, apesar da relevância de uma pesquisa ser
realizada em escala real, faz-se necessário lembrar que o cotidiano, bem como a
realidade financeira, das empresas quase nunca são os mesmos daquela que
realizamos dentro de um laboratório, com simulações e etc.. Assim, apesar da riqueza
de detalhes e do profundo aprendizado, o cronograma estabelecido pela academia é
bastante diferente daquilo que acontece na realidade. Desta forma, o cronograma
estabelecido inicialmente foi modificado muitas vezes em virtude de adaptações à
realidade da indústria.
Encontramos na literatura trabalhos similares, porém nenhum que houvesse
acompanhado a implantação desde a concepção do projeto até as situações variáveis
inerentes a um processo industrial em escala real. Acredito que nisto resida a real
importância desta tese que, certamente, trará sua contribuição ao setor produtivo de
reciclagem de plásticos em geral.
Para trabalhos futuros sugerimos que outras pesquisas similares possam enfocar a
reciclagem de outros polímeros e auferir a viabilidade econômica da reciclagem de
plásticos na produção de pellets vendidos a terceiros.
177
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