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INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO
CARLOS ALBERTO FERREIRA LAGARINHOS
Reciclagem de Pneus: Coleta e Reciclagem de pneus.
Co-processamento na indústria de cimento, Petrobras SIX e
Pavimentação asfáltica
São Paulo
2004
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CARLOS ALBERTO FERREIRA LAGARINHOS
Reciclagem de Pneus: Coleta e Reciclagem de pneus.
Co-processamento na indústria de cimento, Petrobras SIX e
Pavimentação asfáltica
Dissertação apresentada ao Instituto de Pesquisas
Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT, para
obtenção do título de Mestre em Tecnologia
Ambiental.
Área de Concentração Gestão Ambiental.
Orientadora: Dr
a
. Mônica Speck Cassola
São Paulo
2004
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Lagarinhos, Carlos Alberto Ferreira
Reciclagem de pneus: coleta e reciclagem de pneus. Co-processamento na
indústria de cimento, Petrobrás SIX e pavimentação asfáltica / Carlos Alberto Ferreira
Lagarinhos . São Paulo, 2004.
257p.
Dissertação (Mestrado em Tecnologia Ambiental) - Instituto de Pesquisas
Tecnológicas do Estado de São Paulo. Área de concentração: Gestão Ambiental
Orientador: Prof. Dr.ª Mônica Speck Cassola
1. Reciclagem de pneus 2. Pavimentação asfáltica 3. Asfalto-borracha 4. Co-
processamento 5. Logística 6. Tese I. Instituto de Pesquisas Tecnológicas do
Estado de São Paulo. Centro de Aperfeiçoamento Tecnológico II. Título
CDU 625.878.7(043)
L173r
Dedicatória
Ao meu pai (im memorian) e à minha mãe
que tanto me incentivaram e me motivaram
para atingir este objetivo.
Agradecimentos
À minha mãe Noemia e as minhas irmãs Silvia e Angélica, ao meu
irmão José Antônio, origem da imensa energia e motivação para realização
deste trabalho.
À minha orientadora Prof.ª Dr.ª Mônica Speck Cassola, pela
orientação, amizade, profundo conhecimento e experiência; qualidades
essenciais para a realização deste trabalho.
Aos amigos da Goodyear, Charles, Rafael Graberth, Clóvis
Campos, Luiz Cosenza, pelo incentivo, amizade, que de forma direta ou
indireta contribuíram para realização deste trabalho.
Aos “Amigos” do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de
São Paulo (IPT).
Ao Eng.
o
Paulo, da empresa Greca Asfaltos, pelo material fornecido,
visitas de campo das aplicações de asfalto-borracha e usina de asfalto.
À Sra. Elaine e Eng.
a
Carla, da Petrobrás Distribuidora, pelo envio do
material e autorização para visita de campo durante uma aplicação de
asfalto-borracha.
À Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), pelo
fornecimento de material relacionado à co-processamento em fornos de
cimento.
À Associação Brasileira de Engenharia Automotiva (AEA), pelo
envio do material relacionado à reciclagem de pneus e pelo convite à
participação dos seminários de reciclagem.
À Associação Brasileira da Indústria de Pneus Remoldados
(ABIP), pelo envio do material relacionado a remoldagem de pneumáticos.
Ao Sr. Marcelo, da Mazola Comércio Logística e Reciclagem
Ltda., pelas informações e materiais fornecidos sobre logística reversa de
pneus.
Ao Sr. André Roberto Leitão, Gerente Geral da Holcim/Resotec,
pelas informações e materiais fornecidos sobre co-processamento de pneus.
Resumo
O descarte de pneus vem se tornando um problema mundial. O maior risco
que está associado à disposição ilegal de pneus inservíveis é a acumulação
de grandes quantidades em aterros e o grande risco de incêndios, causando
problemas às pessoas e ao meio ambiente; além da proliferação de vetores
como o Aedys Aegypti. Está claro que o problema causado pelos pneus
está diretamente relacionado à dificuldade para identificar quem é o
responsável por sua disposição. Estima-se que no Brasil há cerca de 100
milhões de pneus inservíveis com disposição inadequada, somando-se a
esse volume outros 35 milhões que são descartados anualmente. O estudo
enfoca as alternativas tecnológicas utilizadas para reutilização, reciclagem e
valorização energética, além do processo de logística reversa dos pneus
pós-consumo, como meio de minimização dos impactos da disposição final.
As alternativas tecnológicas citadas neste estudo são: remoldagem,
incineração de pneus, co-processamento, processo Petrosix, pavimentação
asfáltica etc. Além disso, mostra que, da análise dos vários mercados para a
utilização da borracha de pneus inservíveis, somente dois têm potencial para
utilização de um número significativo de pneus: o energético e o de misturas
asfálticas. A pavimentação asfáltica utilizando o asfalto-borracha é uma
alternativa para aumento do desempenho dos pavimentos, com uma
excelente relação custo-benefício. Uma grande reviravolta no mercado de
reciclagem de pneus seria considerar o pneu inservível não apenas como
resíduo, mas sim como insumo energético para fornos de cimenteiras que
tem capacidade de absorver todos os pneus inservíveis gerados no país,
além do processo de co-processamento dos pneus inservíveis com o xisto
pirobetuminoso.
Palavras-chave: Reciclagem de Pneus; Pavimentação Asfáltica; Asfalto-
borracha; Co-processamento; Logística.
Abstract
The disposal of tires has been growing into a worldwide problem. The highest
risk which is associated to the illegal disposal of waste tires is the
accumulation of great quantities in disposal sites and the high risk of fires,
causing problems to people and to the environment, the proliferation of
vectors, such as the Aedis Aegypti. It is clear that the problem caused by
tires is directly related to the difficulty to identify the ones responsible for
waste tire disposal. It is estimated that in Brazil there are about 100 million
waste tires with inadequate disposal, adding to this amount, other 30 million
tires are disposal of yearly. The study focus on the technological alternatives
used for the reutilization, recycling and energetic valorization, besides the
process of reverse logistics of the tires (after use) as a means to minimize
the impacts of final disposal. The technological alternatives quoted in this
study are: remoulding, tire incineration, co-processing, Petrosix process,
asphalt rubber etc. That, it shows that, on top of according to the analysis of
various markets for the utilization of rubber from waste tires, only two have
potential for utilizing a significant amount of tires: the energy market and that
of asphalt mixture. Asphalt pavement using asphalt rubber is an alternative
for improving the performance of pavements, with an excellent cost benefit
relation. A great turn in the tire recycling market would be considering the
waste tire not only as residue, but as energy source for cement kiln which
have the capacity to absorb all the waste tires generated in the country,
besides the process of co-processing waste tires with shale.
Keywords: Recycle tires; Asphalt pavement; Asphalt rubber; Co-processing;
Logistics.
Lista de Figuras
Figura 1 – Fogo no aterro Sanislaus Co., Califórnia EUA....................... 7
Figura 2 – Charles Goodyear................................................................... 21
Figura 3 – Monômeros, unidades usadas na borracha para construção
dos pneus................................................................................................. 55
Figura 4 – Fluxograma do processo de produção de pneus................... 62
Figura 5 – Prensas de vulcanização de pneus........................................ 66
Figura 6 – Processo de vulcanização de pneus...................................... 67
Figura 7 – Corte transversal de um pneu................................................ 68
Figura 8 – Vista em corte de um pneu..................................................... 69
Figura 9 – Pneu sem câmara (1) e pneu com câmara (2)....................... 72
Figura 10 – Indicador de desgaste da banda de rodagem TWI (Tread
Wear Indicator)......................................................................................... 74
Figura 11 – Inscrição no costado do pneu............................................... 75
Figura 12 – Programa Curitiba Rodando Limpo...................................... 83
Figura 13 – Fluxograma do processo de logística direta e reversa dos
pneus....................................................................................................... 84
Figura 14 – Ecoponto – Centro de recebimento de pneus inservíveis.... 86
Figura 15 – Movimentação de pneus inservíveis dentro do Ecoponto
localizado em Bangu-RJ.......................................................................... 86
Figura 16 – Centro de recepção e picotagem de pneus inservíveis em
Jundiaí-SP................................................................................................ 87
Figura 17 – Descarregamento de pneus inservíveis e movimentação.... 88
Figura 18 – Transporte e trituração de pneus inservíveis em pedaços
de 2” em Jundiaí-SP................................................................................ 88
Figura 19 – Triturador primário adquirido pela Cimpor do Brasil, para
chips de 2”................................................................................................ 89
Figura 20 – Pilha de pneus triturados em pedaços de 2”........................ 89
Figura 21 – Estocagem de pneus triturados em pedaços de 2”.............. 90
Figura 22 – Transporte de pneus inservíveis para serem co-
processados em fornos de cimenteiras................................................... 90
Figura 23 – Fluxograma da coleta de pneumáticos inservíveis de
automóvel................................................................................................. 91
Figura 24 – Processo de logística direta e reversa, papel importante
dos coletores nesse processo.................................................................. 93
Figura 25 – Fluxograma do processo de logística reversa da
Dpaschoal/Mazola.................................................................................... 95
Figura 26 – Ciclo de vida dos pneus de carga ônibus e caminhão......... 103
Figura 27 – Processo de retirada, cobertura, limpeza e transporte dos
pneus retirados do rio Tietê..................................................................... 106
Figura 28 – Processo de logística reversa dos pneus retirados do rio
Tietê......................................................................................................... 107
Figura 29 – Reciclagem de borracha inservível em Heipzig, Alemanha,
em 1909........................................................................................... 110
Figura 30 – Corte de pneus em recicladora, antes do envio para o co-
processamento.........................................................................................
111
Figura 31 – Layout de trituração de pneus inservíveis a temperatura
ambiente..................................................................................................
112
Figura 32 – Destalonador duplo para pneus de caminhão e ônibus....... 114
Figura 33 – Transportador de correias de carga mista e inclinada.......... 115
Figura 34 – Triturador de pneus inservíveis............................................ 115
Figura 35 – Triturador de pneus inservíveis de quatro eixos................... 116
Figura 36 – Triturador de quatro eixos..................................................... 116
Figura 37 – Refinador de pneus.............................................................. 117
Figura 38 – Separador magnético do aço dos pneus triturados.............. 117
Figura 39 – Peneira rotativa para uma primeira seleção do granulado... 118
Figura 40 – Rosca carregadora do moinho............................................. 119
Figura 41 – Moinho granulador................................................................ 119
Figura 42 – Transporte pneumático moinho-esteira................................ 120
Figura 43 – Sistema de trituração de pneus inservíveis pelo processo
criogênico................................................................................................. 122
Figura 44 – Pneu remoldado pela empresa Bs Colway........................... 126
Figura 45 – Pneu recauchutado............................................................... 128
Figura 46 – Fluxograma do processo de remoldagem de pneus............ 131
Figura 47 – Depósito de pneus inservíveis ao lado da empresa Borcol.. 134
Figura 48 – Depósito nos fundos da empresa Borcol – Sorocaba-
SP............................................................................................................ 134
Figura 49 – Unidade de combustão primária e secundária da Nortenha
Portugal.................................................................................................... 135
Figura 50 – Unidade de combustão ciclônica da Nortenha..................... 136
Figura 51 – Instalação da caldeira........................................................... 137
Figura 52 – Grupo turbo-gerador............................................................. 138
Figura 53 – Condicionador de Partículas................................................. 139
Figura 54 – Turbo ciclone e filtro manga................................................. 139
Figura 55 – Diagrama simplificado do processo de incineração da
UVEP...................................................................................................... 140
Figura 56 – Processo de fabricação de cimento via seca....................... 148
Figura 57 – Fluxograma do processo de clinquerização......................... 149
Figura 58 – Alimentação dos pneus inservíveis triturados na caixa de
fumaça do forno rotativo de clínquer da Cimento Rio Branco – Fábrica
Santa Helena...........................................................................................
150
Figura 59 – Fluxograma do processo de co-processamento de pneus
triturados.................................................................................................. 164
Figura 60 – Fluxograma do processo de alimentação de pneus
inservíveis pela caixa de fumaça, centro do forno (Mid-Kiln) e
queimador principal.................................................................................. 166
Figura 61 – Processo de fabricação de cimento via seca e úmida e o
processo de alimentação dos pneus inteiros pelo centro do forno (Mid-
Kiln).......................................................................................................... 167
Figura 62 – Válvula de movimento instalada no meio do forno rotativo
de clínquer............................................................................................... 168
Figura 63 – Sistema de alimentação de pneus inservíveis inteiros no
forno de clínquer..................................................................................... 168
Figura 64 – Sistema de manipulação de pneus inservíveis..................... 169
Figura 65 – Sistema hidráulico de tombamento de pneus inteiros (à
esquerda) e o sistema de alimentação de pneus inteiros no meio do
forno, Blue Circle Cement, Tulsa, Oklahoma, maio 2001........................ 169
Figura 66 – Sistema de alimentação de pneus inservíveis inteiros no
pré-aquecedor de 4 estágios da cimenteira, Cemex New Braunfels,
Texas....................................................................................................... 170
Figura 67 – Sistema de separação de pneus inservíveis inteiros, área
de estocagem e balança de pesagem..................................................... 171
Figura 68 – Conjunto de elevação de pneus inservíveis inteiros,
Calaveras Cement, 1991......................................................................... 172
Figura 69 – Sistema de alimentação no pré-aquecedor e pré-
calcinador do forno.................................................................................. 173
Figura 70 – Sistema de alimentação de pneus inservíveis inteiros no
pré-aquecedor, Medusa Cement, Clinchfield, Geórgia, 1990................ 173
Figura 71 – Sistema de alimentação automático pela caixa de fumaça
do forno.................................................................................................... 177
Figura 72 – Alimentação de pneus pela caixa de fumaça...................... 182
Figura 73 – Teste de queima dos pneus inservíveis e painel de
operação, com indicador de peso dos pneus inservíveis....................... 183
Figura 74 – Processo Petrosix de retortagem de pneus e xisto.............. 186
Figura 75 – Rocha de xisto minerado a céu aberto em São Matheus do
Sul-PR..................................................................................................... 190
Figura 76 – Pneus triturados em tiras ou pedaços de 50 até 100 mm.... 190
Figura 77 – Transporte de pneus triturados para o silo de alimentação
da correia dosadora à esquerda. A direita encontra-se o pátio de
resíduos e no fundo da retorta................................................................. 191
Figura 78 – Mistura de xisto e pneus triturados....................................... 191
Figura 79 – Processo de fabricação do ligante modificado e da
borracha agregada................................................................................. 197
Figura 80 – Barreiras com ranhuras para redução dos ruídos, próximo
da rodovia 101 em Tempe, Arizona........................................................ 199
Figura 81 – Barreiras acústicas instaladas para evitar a propagação do
som.......................................................................................................... 200
Figura 82 – Interestadual 40 próximo a Flagstaff, Arizona-EUA. A
esquerda camada de 4” de asfalto convencional e a direita, camada de
2” de asfalto-borracha sobre concreto de cimento Portland, feito em
1990, foto tirada em 1998....................................................................... 204
Figura 83 – Processo de fabricação do asfalto-borracha via seca, na
usina contínua Drum Mixer..................................................................... 208
Figura 84 – Analisador automático de pavimentos asfálticos - APA....... 224
Lista de Fotos
Foto 1 – Caminhão e caçamba utilizados para transporte dos pneus
das lojas até Valinhos-SP................................................................... 98
Foto 2 – Exame e seleção primária dos pneus..................................... 98
Foto 3 – Pneus inservíveis separados em caçamba com capacidade
de 700 a 800 pneus.............................................................................. 99
Foto 4 – Pneus separados para recauchutagem e para venda como
meia-vida................................................................................................ 99
Foto 5 – Inspeção das carcaças............................................................ 100
Foto 6 – Área coberta para armazenagem dos pneus inservíveis
convencionais de caminhão e ônibus.................................................... 101
Foto 7 – Pneus meia-vida pintados com tinta à base d´água............... 101
Foto 8 – Área de estocagem dos pneus meia-vida................................ 102
Foto 9 – Pó gerado na raspagem dos pneus, armazenado em big
bags.......................................................................................................
104
Foto 10 – Tubos para canalização de água, feito com talões retirados
dos pneus de caminhão e ônibus através do destalonador antes do
inicio do processo de trituração............................................................ 114
Foto 11 – Retirada do Ecoflex do caminhão para o reservatório da
usina de asfalto.................................................................................... 210
Foto 12 – Usina de asfalto gravimétrica.............................................. 211
Foto 13 – Sala de controle, silos de armazenamento e sistema de
transporte da pedra e brita já misturadas............................................. 212
Foto 14 – Pó de pedra fino, pedra 1, pedrisco, filler mineral (Calcáreo) 213
Foto 15 – Utilização de pó de calcáreo como material de enchimento.. 213
Foto 16 – Asfalto-borracha após a saída da usina (à direita). A
esquerda bandeja com o asfalto recolhido do caminhão para análises
no laboratório da usina.......................................................................... 214
Foto 17 – Equipamento adaptado com escovas rotativas para limpeza
do asfalto............................................................................................... 217
Foto 18 – Pintura do piso com emulsão asfáltica catiônica de ruptura
rápida RR-2C, para aplicação do asfalto-borracha na Rodovia
Castelo Branco SP280 Km 69 Via Leste............................................. 218
Foto 19 – Caminhão tanque com emulsão asfáltica catiônica RR-2C... 218
Foto 20 – Aplicação de asfalto-borracha na Rodovia Castelo Branco,
com acabadora eletromotriz.................................................................. 219
Foto 21 – Rolo compactador tipo Tandem, utilizado na compactação
e acabamento do asfalto-borracha........................................................ 220
Foto 22 – Compactador de rolos pneumáticos com sistema de
umidificação de solvente nos pneus, para evitar a impregnação do
asfalto-borracha nos pneus durante a aplicação.................................. 220
Foto 23 – Compactação do asfalto-borracha pelos rolos pneumáticos.
Acabamento com os rolos Tandem (metálico/pneumático).................. 221
Foto 24 – Placa indicando a aplicação de asfalto-borracha ecológico
na Rodovia Anhanguera em Leme-SP.................................................. 221
Foto 25 – Compactação do asfalto-borracha com compactador tipo
Tandem de rolos metálicos (asfalto-borracha Capflex-B – Petrobras
Distribuidora)......................................................................................... 222
Foto 26 – Compactação de asfalto-borracha na Rodovia Anhanguera
– Leme-SP............................................................................................. 222
Foto 27 – Aplicação de asfalto-borracha na Rodovia Castelo Branco
Km 69 Via Leste..................................................................................... 223
Foto 28 – Aplicação de asfalto-borracha na Rodovia Anhanguera –
Km 184 Leme-SP.................................................................................. 223
Lista de Tabelas
Tabela 1 – Metas de reciclagem de pneus (Fabricantes, Importadores e
Distribuidores)........................................................................................... 3
Tabela 2- Estimativa total do uso de pneus inservíveis no mercado dos
Estados Unidos em milhões de unidades................................................. 4
Tabela 3 – Implementação da diretiva 1999/31/CE – agosto de 2001
(DEFRA – Departamento Rural, Meio Ambiente e Alimentos)................. 35
Tabela 4 – Limites Máximos de Emissão conforme a resolução
CONAMA n
o
264, de 26 de agosto de 1999............................................ 45
Tabela 5 – Composição típica de materiais para a fabricação de pneus. 56
Tabela 6 – Composição dos materiais utilizados nos pneus de passeio
e caminhão, por peso....................................................................... 61
Tabela 7 – Composição do composto de borracha.................................. 61
Tabela 8 – Projetos da ANIP para recepção, picotagem e destinação
final de pneus inservíveis......................................................................... 91
Tabela 9 – Energia consumida na manufatura de pneus, compostos,
incineração e trituração dos pneus inservíveis........................................ 111
Tabela 10 – Parâmetros de referência para o processo de trituração
ambiente................................................................................................ 113
Tabela 11 – Comparação dos parâmetros de trituração de pneus
inservíveis ambiente e criogênico........................................................... 122
Tabela 12 – Poder calorífico de alguns materiais.................................. 163
Tabela 13 – Quadro comparativo entre análises dos combustíveis, em
peso......................................................................................................... 164
Tabela 14 – Características principais do sistema de alimentação de
pneus inteiros......................................................................................... 167
Tabela 15 – Comparação entre os sistemas de queima dos pneus
inteiros e triturados................................................................................... 172
Tabela 16 – Utilização de pneus inservíveis como combustível para
fornos de cimenteiras nos EUA (TDF – Tire Derived Fuel)..................... 181
Tabela 17 – Resultados dos testes de ruído realizados nos pavimentos
com asfalto convencional e asfalto-borracha, Sacramento County
Roadways.................................................................................................. 201
Tabela 18 – Comparação entre análise de ciclo de vida do asfalto
convencional e o asfalto-borracha............................................................. 202
Tabela 19 – Aplicações de asfalto-borracha no Brasil.............................. 206
Tabela 20 – Faixas granulométricas para o asfalto-borracha................... 209
Tabela 21 – Exigências da mistura do asfalto-borracha........................... 209
Tabela 22 – Granulometria do material de enchimento (Filler)................. 214
Tabela 23 – Granulometria e os percentuais do ligante betuminoso........ 215
Tabela 24 – Vantagens e desvantagens das tecnologias de reciclagem
de pneus.................................................................................................... 231
Lista de Gráficos
Gráfico 1 – Mercado para reciclagem de pneus nos EUA...................... 5
Gráfico 2 – Destino de pneus inservíveis nos EUA, em 2001.................. 6
Gráfico 3 – Custo unitário da importação de pneus velhos da Europa.... 50
Gráfico 4 – Importação de pneus velhos da Europa em milhões de
unidades.................................................................................................. 50
Gráfico 5 – Redução do custo de mercado para o asfalto-borracha nos
EUA............................................................................................................. 201
Gráfico 6 – Custos de manutenção US$/milha estrada Arizona (Arizona
Department of Transportation- ADOT)....................................................... 203
Lista de Abreviaturas, Siglas e Símbolos
ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland
ABIP Associação Brasileira da Indústria de Pneus Remoldados
ABN Associação Brasileira dos Recauchutadores
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ADOT
Arizona Department of Transportation
AEA Associação Brasileira de Engenharia Automotiva
ANIP Associação Nacional das Indústrias de Pneumáticos
APA Analisador Automático de Pavimentos Asfálticos
A-R
Asphalt-Rubber
ASTM
American Society for Testing and Materials
BR Polibutadieno
CAP Cimento Asfáltico de Petróleo
CBUQ Cimento Betuminoso Usinado a Quente
CDR - Pedreira Centro de Deposição de Resíduos Pedreira
CE Comunidade Européia
CEMBEREAU
Association Européenne du Ciment (The European Cement
Association)
CEMPRE Compromisso Empresarial para Reciclagem
CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
CIMPOR Cimento Portugal
CLM
Council of Logistics Management
CLP Controle Lógico Programável
CO Monóxido de Carbono
CO
2
Dióxido de Carbono
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente
CONTRAN Conselho Nacional de Trânsito
DAEE Departamento de Águas e Energia Elétrica
DEFRA Departamento Rural, Meio Ambiente e Alimentos
DNIT Departamento de Infra-Estrutura de Transportes
DOT
Department of Transportation USA
EPA
Environmental Protection Agency
EVQ Estudo de Viabilidade de Queima
FEAM-MG Fundação Estadual do Meio Ambiente
FEEMA-RJ Fundação Estadual de Engenharia e Meio Ambiente
FEPAM-RS Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz
Roessler
GLP Gás Liquefeito de Petróleo
IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos
Naturais Renováveis
IBP Instituto Brasileiro de Petróleo
IEETA Instituto de Engenharia Electrônica e Telemática de Aveiro
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade
Industrial
IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São
Paulo
IR Polisopreno Sintético
ISTEA
Intermodal Surface Transportation Efficiency Act
JBIC
Japan Bank Intermodal Coorporation
MMA Ministério do Meio Ambiente
MPPR Ministério Público do Estado do Paraná
NCM Nomenclatura Comum do Mercosul
NH
3
Amônia
NO
x
Óxido de Nitrogênio
NR Borracha Natural
O
3
Ozônio
PAHs Hidrocarbonetos poliaromáticos
PCBs Bifenilas policloradas
ppm partes por milhão
PTQ Plano de Teste de Queima
RMA
Rubber Manufactures Association
SAM
Stress Absorving Membrane
SAM
Sound Absorving Material
SAMI
Stress Absorving Membrane Interlayer
SBR Estireno-Butadieno
SECEX Secretaria de Comércio Exterior
SGR Sistema de Gestão de Resíduos
SMA Secretária do Meio Ambiente
SO
2
Dióxido de Enxofre
SO
3
Trióxido de enxofre
SO
x
Óxido de Enxofre
SS Secretária Estadual de Saúde
TDF
Tire Derived Fuel
TEC Tarifa Externa Comum
THC Expresso como propano
TWI
Tread Wear Indicator
UTEP Usina Trituradora Ecológica de Pneus
VOC Compostos orgânicos voláteis
ZnO Óxido de Zinco
Sumário
Resumo ....................................................................................................
Abstract......................................................................................................
Lista de figuras..........................................................................................
Lista de fotos.............................................................................................
Lista de tabelas .........................................................................................
Lista de gráficos.........................................................................................
Lista de abreviaturas, siglas e símbolos....................................................
Capítulo 1 – Introdução........................................................................... 1
1.1 – Processo de queima dos pneus....................................................... 8
1.2 – Potencial de contaminação do ambiente.......................................... 9
1.3 – Alternativas tecnológicas para reciclagem, reuso e
valorização energética .............................................................................. 10
1.4 – Justificativa ...................................................................................... 12
Capítulo 2 – Objetivos............................................................................. 14
2.1 – Geral................................................................................................. 15
2.2 – Específico......................................................................................... 15
Capítulo 3 – Método ............................................................................... 16
Capítulo 4 – História da borracha e dos pneus.................................... 18
4.1 – A Evolução........................................................................................ 26
4.2 – As principais fases da evolução dos pneus...................................... 28
Capítulo 5 – Legislação........................................................................... 31
5.1 – Definição de pneus ou pneumáticos................................................. 32
5.2 – Resíduos não aceitos em aterros conforme Diretiva 1999/31/CE
do Conselho de 26 de abril de 1999 (Comunidade Européia)................... 34
5.3 – Coleta, reciclagem e destino final ambientalmente adequado de
pneumáticos inservíveis............................................................................ 35
5.4 – Cadastramento de fabricantes, importadores de pneumáticos,
processadores e destinadores................................................................... 37
5.5 – Isenção da obrigação de destinação final sobre pneumáticos
exportados, inclusive aqueles que equipam veículos exportados............. 38
5.6 – Princípios, procedimentos, normas e critérios referentes a
geração, acondicionamento, armazenamento, coleta e transporte,
tratamento e destinação final dos resíduos sólidos no Estado do Paraná 39
5.7 – Armazenamento e destinação de carcaças de pneus e câmaras
de ar no Estado de São Paulo................................................................... 40
5.8 – Procedimentos, critérios e aspectos técnicos específicos de
Licenciamento Ambiental para o co-processamento de resíduos em
fornos rotativos de clínquer....................................................................... 41
5.8.1 – Licenciamento Ambiental............................................................... 42
5.8.2 – Limite de Emissões........................................................................ 43
5.9 – Importação de pneumáticos recauchutados e usados – polêmicas 47
Capítulo 6 – Fabricação dos pneus....................................................... 54
6.1 – Fabricação da borracha.................................................................... 55
6.2 – Fabricação dos pneus...................................................................... 61
6.2.1 – Forma construtiva do pneu............................................................ 68
6.3 – Tipos de pneus................................................................................. 71
6.3.1 – Pneus com câmara e sem câmara................................................ 71
6.3.2 – Pneus diagonais/convencionais e radiais...................................... 72
6.4 – Indicações e desgaste da banda de rodagem.................................. 73
6.5 – Inscrições no costado....................................................................... 74
Capítulo 7 – Logística reversa dos pneus............................................. 76
7.1 – Projetos de logística reversa e destinação final da ANIP................. 85
7.2 – Logística reversa da Dpaschoal/Mazola........................................... 92
7.2.1 – Transporte, descarregamento e conferência................................. 97
7.2.2 – Exame e seleção primária dos pneus............................................ 98
7.2.3 – Exame final dos pneus.................................................................. 100
7.2.4 – Coleta do pó de raspagem dos pneus na recauchutagem............ 102
7.3 – Logística reversa dos pneus inservíveis do rio Tietê........................ 104
Capítulo 8 – Tecnologias para trituração e reciclagem dos pneus... 109
8.1 – Consumo de energia na fabricação e na reciclagem de pneus........ 110
8.2 – Sistemas de trituração de pneus: manual, mecânico e criogênico... 111
8.2.1 – Sistema de trituração de pneus manual........................................ 111
8.2.2 – Sistema de trituração mecânica de pneus..................................... 112
8.2.3 – Sistema de trituração de pneus pelo processo criogênico............ 121
8.2.4 – Comparação entre o processo ambiente de trituração de pneus
inservíveis e o criogênico.......................................................................... 122
8.3 – Desvulcanização............................................................................... 122
8.4 – Remoldagem do pneu...................................................................... 125
8.4.1 – Diferenças entre o pneu remoldado, recauchutado e recapado.... 127
8.4.2 – Tendência de mercado para os pneus remoldados...................... 129
8.4.3 – Processo de remoldagem do pneu................................................ 130
8.5 – Reciclagem de pneus para utilização em tapetes automotivos........ 132
8.5.1 – Processo de reciclagem................................................................ 132
8.5.2 – Problemas ambientais................................................................... 133
8.6 – Valorização energética de pneus..................................................... 135
8.7 – Co-processamento de pneus inservíveis em cimenteiras................ 142
8.7.1 – Processo de fabricação de cimento............................................... 142
8.7.2 – Impactos ambientais benéficos do co-processamento dos pneus
inservíveis.................................................................................................. 151
8.7.3 – Co-processamento de pneus......................................................... 154
8.7.4 – Formas de alimentação dos pneus inservíveis no forno de
clínquer, pré-aquecedor e pré-calcinador.................................................. 166
8.8 – Co-processamento de pneus inservíveis com o xisto
pirobetuminoso.......................................................................................... 183
8.8.1 – Processo Petrosix de retortagem de pneus e xisto....................... 183
8.8.2 – Co-processamento de pneus inservíveis com o xisto
pirobetuminoso.......................................................................................... 187
8.9 – Utilização de borracha de pneus inservíveis na pavimentação
asfáltica...................................................................................................... 192
8.9.1 – Resumo histórico do asfalto-borracha........................................... 193
8.9.2 – Análise de custo do ciclo de vida................................................... 201
8.9.3 – Aplicações de asfalto-borracha no Brasil...................................... 204
8.9.4 – Pré-misturado a quente................................................................. 207
8.9.5 – Equipamentos para aplicação do asfalto-borracha....................... 215
8.9.6 – Comparativo entre aplicações de asfalto-borracha e asfalto
convencional.............................................................................................. 223
Capítulo 9 – Discussões......................................................................... 226
Capítulo 10 – Conclusões....................................................................... 237
Referências Bibliográficas...................................................................... 241
1
- CAPÍTULO 1 -
INTRODUÇÃO
2
1 – Introdução
“A declaração da pioneira conferência das nações unidas sobre o
meio ambiente humano, realizada em Estocolmo, em 1972, define meio
ambiente como sistema físico e biológico global em que vivem o homem e
outros organismos – um todo complexo com muitos componentes
interagindo em seu interior é importante notar que esta definição inclui o
homem como parte integrante do meio ambiente” (MARGULIS, 1990, p. 13).
O meio ambiente é definido como tudo o que cerca o ser vivo, que o
influencia e que é indispensável à sua sustentação. Estas condições incluem
solo, clima, recursos hídricos, ar, nutrientes e os outros organismos. O meio
ambiente não é constituído apenas do meio físico e biológico, mas também
do meio sócio-cultural e sua relação com os modelos de desenvolvimento
adotados pelo homem (COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO
AMBIENTAL, 2003).
Se as atuais tendências de crescimento da população mundial,
industrialização, poluição, produção de alimentos e diminuição de recursos
naturais continuarem imutáveis, os limites de crescimento neste Planeta
serão alcançados dentro dos próximos cem anos. O resultado mais provável
será um declínio súbito e incontrolável, tanto da população quanto da
capacidade industrial (MEADOWS, et al., 1968).
Desde que o desenvolvimento sustentável tornou-se um conceito
global, a indústria tenta universalizar os padrões de produção e consumo
para que as necessidades tenham uma integridade ambiental garantida no
futuro.
A disposição de pneus é uma das maiores dificuldades ambientais da
atualidade. É estimado uma geração de 2,5 x 10
6
toneladas por ano de
pneus inservíveis na Comunidade Européia, 2,5 x 10
6
na América do Norte,
1 x 10
6
no Japão e 0,15 x 10
6
no Brasil (RODRIGUEZ, et al., 2001, p. 9).
Foi aprovada, em 26 de agosto de 1999, a resolução n
o
258 do
CONAMA que institui a responsabilidade ao produtor e importador pelo ciclo
total do produto. A partir de janeiro de 2002, fabricantes e importadores de
3
pneus serão obrigados a coletar e dar destinação final de forma
ambientalmente correta, conforme mostrado na tabela 1.
Tabela 1 – Metas de Reciclagem de Pneus (Fabricantes, Importadores e
Distribuidores)
Ano Pneus produzidos no país ou importados
novos
Importados
reformados
2002 25% 25%
2003 50% 50%
2004 100% 125%
2005 125% 133%
2006 Haverá reavaliação pelo IBAMA
Fonte: Resolução n
o
258/99 – CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente).
A partir de 1
o
de janeiro de 2002, a cada quatro pneus produzidos ou
importados, um pneu inservível deve ser reciclado.
No quinto ano de vigência (2005) da Resolução n
o
258/99, o
CONAMA, com base na experiência adquirida no período, reexaminará com
o IBAMA as normas e procedimentos desta Resolução. Para efeito de
fiscalização e controle dos pneus reciclados, o IBAMA poderá adotar a
equivalência em peso dos pneus inservíveis.
Produção a ser reciclada de 2002 a 2005: 340 mil toneladas,
equivalentes a 26 milhões de pneus. O Passivo Ambiental a ser reciclado a
partir do 5
o
ano (2005) está estimado em 100 milhões de pneus (BRASIL,
2000).
No Brasil são produzidos 45 milhões de pneus, exportados 15 milhões
de pneus, importados 5,5 milhões de pneus novos e 1,2 milhões de pneus
usados para remoldagem (ANIP, ABIP, 2001).
Algumas estimativas indicam que anualmente, são gerados 35
milhões de carcaças de pneus (FIORI, 1998).
Segundo Alexandre Bicudo (2002), o passivo ambiental é estimado
em 900 milhões de pneus depositados a céu aberto. Vale ressaltar a grande
quantidade de pneus jogados nos rios, córregos, ruas, depósitos irregulares
e aterros industriais. Não foi realizado qualquer estudo para verificar qual é
realmente o passivo de pneus inservíveis em todo o território nacional.
4
É estimado que 2 a 3 bilhões de pneus inservíveis sejam
armazenados ilegalmente ou abandonados em rios, ruas, aterros etc, por
todo os Estados Unidos. Este dado representa a geração acumulada de
pneus inservíveis de aproximadamente dez anos (HEITZMAN, 1992).
Segundo Blumenthal (1993), em 1990, havia mais de 278 milhões de
pneus inservíveis de carros e caminhões descartados nos Estados Unidos.
Em 1984, a geração anual de pneus inservíveis era aproximadamente 1
pneu per capita.
A geração de pneus inservíveis nos países industrializados é
aproximadamente o equivalente a um pneu de passeio por habitante, ou
seja, um pneu inservível pesa aproximadamente 9 kg (REISCHNER, 2002).
A geração de pneus per capita em 2000, segundo o RMA (2003), foi
de 1,038639. A população dos Estados Unidos, segundo o censo realizado
em 2000 era de 281.442.000 habitantes e os pneus inservíveis gerados no
mesmo ano foram 292.296.000.
A tabela 2 mostra a estimativa total do uso de pneus inservíveis no
mercado dos Estados Unidos em milhões de unidades.
Tabela 2 – Estimativa total do uso de pneus inservíveis no mercado dos Estados
Unidos em milhões de unidades.
Combustível Derivado dos Pneus (TDF)
Fornos de cimenteiras 53
Moinhos de polpa/papel 19
Utilização de pneus como energia 14
Eletricidade 18
Caldeiras Industriais 11
Total de combustível usado 115
Produtos
Pavimentação asfáltica 33
Corte/Tapetes etc. 8
Obras de engenharia civil 40
Miscelâneos/Agricultura 7
Exportação 15
Total do uso dos produtos
103
Total geral 218
Total de geração 281
% de utilização em relação ao total gerado 77,6%
Fonte: Rubber Manufactures Association - RMA, 2002b.
5
O gráfico 1 mostra o mercado de reciclagem de pneus nos EUA. Em
2001, pode-se observar que a quantidade de pneus inservíveis reciclados
em relação ao total gerado foi de 77,6%.
O número de pneus produzidos nos EUA em 2001 foi 281 milhões,
aproximadamente 5,68 milhões de toneladas. A porcentagem de pneus
inservíveis, em relação ao total de resíduos sólidos gerados, ficou em 1,8%.
Os demais resíduos não foram mencionados na pesquisa realizada pelo
RMA.
Gráfico 1 – Mercado para reciclagem de pneus nos EUA.
223
256
253
164,5
138,5
68
24,5
117,5
218
281
270
285
7
77,6
54,7
27
52,1
67
0
50
100
150
200
250
300
1990 1992 1994 1996 1998 2000
Milhões de Pneus
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Porcentagem de Pneus Descartados
Pneus Revisados, Reciclados e Recuperados Geração de pneus % de Uso
Fonte: Rubber Manufactures Association - RMA, 2002b.
O gráfico 2 mostra os mercados para reciclagem nos EUA em 2001,
sendo que 40% dos pneus inservíveis são utilizados em caldeiras,
termoelétricas e cimenteiras.
6
Gráfico 2 – Destino de pneus inservíveis nos EUA, em 2001.
Compactação
3%
Miscelâneos
3%
Exportação
5%
Aterro
10%
Pavimentação
Asfáltica
12%
Desconhecido
13%
Obras de
Engenharia Civil
14%
Combustíveis
derivados de
pneus
40%
Fonte: Rubber Manufactures Association - RMA, 2002b.
O descarte dos pneus levados pelos consumidores após a troca é
lançado de forma indevida em rios, terrenos, ruas, deixado em borracharias,
aterros etc.
O maior risco associado à disposição ilegal de pneus inservíveis é a
acumulação de grandes quantidades em aterros e o grande risco de
incêndios, causando problemas às pessoas e ao meio ambiente.
Em algumas situações, uma pilha de pneus inservíveis pode pegar
fogo por vários meses com os fumos sendo visíveis por vários quilômetros.
O termo “queima de pneus” traz imediatamente à mente imagens de
grandes nuvens densas de fumaça negra e odores ofensivos. Este é o
cenário encontrado quando a queima de pneus é realizada ao ar livre. Essa
queima gera vários produtos da combustão incompleta nocivos à saúde.
Estas emissões são extremamente tóxicas e como resultado da
queima há a liberação de poluentes como CO, NO
x
, SO
x
e compostos
orgânicos voláteis (VOCs), bem como poluentes atmosféricos perigosos tais
como: hidrocarbonetos poliaromáticos (PAHs), dioxinas, furanos, ácido
clorídrico, benzeno, arsênio, cádmio, níquel, zinco, mercúrio, cromo e
vanádio.
7
O calor intenso provocado leva à formação de óleo pirolítico que se
mistura com o material resultante da combustão, contaminando assim os
solos ao redor, as águas superficiais e as águas subterrâneas.
Todas essas emissões podem representar significativos riscos à
saúde, tanto agudos (curto-prazo), como crônicos (longo-prazo), para todos
aqueles que estiverem sujeitos às mesmas. Dependendo da duração e do
grau de exposição, estes efeitos à saúde podem resultar: irritação na pele,
olhos e mucosas, problemas respiratórios, depressão do sistema nervoso
central e câncer.
A figura 1 mostra um incêndio de grandes proporções no aterro
Sanilaus Co., localizado no Estado da Califórnia, EUA.
Figura 1 – Fogo no aterro Sanislaus Co., Califórnia EUA.
Fonte: Reischner, K., 1999.
Os bombeiros têm um trabalho intenso para extinguir os focos de
incêndio com os meios convencionais, devido ao intenso calor e fumaça
gerados.
O segundo problema causado pela disposição ilegal de pneus
inservíveis envolve a proliferação de vetores tais como o Aedys aegypti que
tendem a se proliferar na água acumulada na carcaça dos pneus inservíveis.
8
1.1 - Processo de queima dos pneus
A combustão do pneu ocorre entre 100º a 2000ºC, tendo as
condições ideais para ocorrer a mistura de combustível e do ar que é um
comburente, uma mistura completa e altas temperaturas.
A taxa de combustão pode depender da dimensão do material. Assim,
pneus triturados são queimados a uma taxa bastante inferior quando
comparados com os pneus inteiros.
Estudos de pequena escala sobre a combustão de pneus ao ar livre
revelaram que a existência de espaços vazios no meio do material a queimar
proporcionando um meio eficaz de transporte de oxigênio, pelo que aparenta
ser o mecanismo de controle para sustentar o processo de combustão
(REIS; FERRÃO, 2000).
A degradação térmica a uma temperatura inferior a 250ºC produz um
alcatrão oleoso. Os hidrocarbonetos gasosos com 1 a 5 átomos de carbono
(metano, etano, isopropeno, butadieno e propano), são produzidos a
temperaturas entre 250º a 450ºC.
Vários estudos já comprovaram que a queima a céu aberto,
independente da quantidade, gera emissões com um efeito mutagénico
bastante superior aquele que se verifica nas emissões provenientes do co-
processamento em cimenteiras, de caldeiras e outras instalações de
combustão. Os pneus inteiros, como provocam taxas de combustão
superiores quando comparados aos pneus triturados, geram emissões
orgânicas mais elevadas.
A Environmental Protection Agency (EPA) fez uma simulação de
queima de pneus usados em uma câmara de combustão controlada,
realizando um estudo sobre as emissões produzidas. Estas emissões
caracterizam uma queima real, porém suas concentrações podem não ser
representativas (REIS; FERRÃO, op. cit.).
Os dados apresentados revelaram que as emissões de compostos
orgânicos semivoláteis representavam entre 10 a 50 g/kg do pneu queimado,
sendo maiores as emissões de hidrocarbonetos mono e poliaromáticos.
9
Verificaram-se, ainda, emissões elevadas de outros compostos, como o
benzeno, em concentrações maiores que 1 ppm, podendo constituir um
importante risco a saúde pública. Registrou-se a presença de zinco e
chumbo nas emissões gasosas.
1.2 - Potencial de contaminação do ambiente
Os dois subprodutos que constituem o maior risco de contaminação
ao meio ambiente são: o óleo pirolítico e as cinzas. Devido às condições de
diminuição da quantidade de oxigênio no ar e o calor intenso que se gera
durante uma queima incontrolada de pneus, ocorrem reações de pirólise,
produzindo como conseqüência um alcatrão oleoso. Esse produto do óleo
pirolítico consiste em uma mistura de nafta, benzeno, tiazóis, aminas,
etilbenzeno, tolueno e outros hidrocarbonetos. Existem igualmente metais
como o cádmio, o cromo, o níquel e o zinco.
A produção de óleo pirolítico ocorre a uma temperatura de 200ºC. A
água utilizada para combater os incêndios em grandes pilhas de pneus
aumenta a produção de óleo pirolítico e proporciona um meio eficaz para o
seu transporte e contaminação dos solos e da água.
Análises das cinzas, produzidas de um subproduto da combustão ao
ar livre de pneus, revelam a presença comum de metais pesados, que
podem existir em altas concentrações, como no caso do chumbo, do cádmio
e do zinco. As cinzas volantes apresentam elevado teor em zinco,
provavelmente devido ao fato de o zinco ser um agente vulcanizador durante
a manufatura do pneu. Foram feitas análises laboratoriais de amostras de
solos retiradas do local onde ocorreu uma grande queima de pneus na
cidade de Bakersfield nos Estados Unidos, revelando que a massa total de
zinco presente excedia o limite de concentração de metais no solo permitido
nos EUA 5000 mg/kg, sendo que os valores medidos no local estavam entre
7800 e 15800 mg/kg. Na cidade de Panoche EUA, os valores medidos
entavam entre 32800 a 156000 mg/kg, no entanto, os valores existentes no
solo abaixo das cinzas encontravam-se dentro dos limites previstos na lei.
10
Em Rhinehart, verificaram-se igualmente valores elevados de zinco em
águas superficiais existentes perto do local da queima e no solo do local. A
comparação entre a concentração de zinco que existia antes da queima que
era 93 ppm, e após a queima dos pneus 2880 ppm, mostram um aumento
significativo.
Todos estes impactos ambientais negativos gerados pela queima dos
pneus ao ar livre, torna necessária à tomada de uma série de medidas
relativas ao armazenamento de pneus em aterros, bem como o
acondicionamento de pneus após a sua manufatura.
1.3 – Alternativas tecnológicas para reciclagem, reuso e valorização
energética
O que fazer com os pneus inservíveis? Começam a surgir
interessantes alternativas tecnológicas reciclagem, reuso e valorização
energética:
a) Pavimentação Asfáltica – O pó gerado pelo processo de recauchutagem e
os pneus inservíveis triturados podem ser misturados com o asfalto,
aumentando com isso a sua elasticidade, durabilidade, reduzindo os custos
de manutenção dos pavimentos etc.;
b) Combustíveis alternativos para os fornos de cimento – Utilização de
pneus inservíveis triturados ou inteiros como combustível alternativo nos
fornos de cimenteiras;
c) Pisos industriais, Sola de Sapato, Tapetes de automóveis, Borracha de
vedação – Depois do processo de desvulcanização e adição de óleos
aromáticos resulta uma pasta, a qual pode ser usada para produzir estes
produtos entre outros;
d) Equipamentos para Playground – São utilizados como obstáculos ou
balanço, em baixo dos brinquedos ou nas madeiras para amenizar as
quedas e evitar acidentes;
e) Recauchutagem de Pneus – É um processo de reforma do pneu, no qual
o tempo de vida de um pneu recauchutado não é muito inferior ao do pneu
novo;
11
f) Utilização na Construção Civil – Pneus reciclados podem ser
transformados em material para construção de casas populares que
ameniza dois sérios problemas: a poluição do meio ambiente e o déficit
habitacional. O projeto denominado “Bom-Plac” foi desenvolvido em 1999
pela prefeitura de Santa Cruz do Sul-RS, utilizando sobras de borrachas,
resultantes do processo de recauchutagem de pneus, que são doadas
semanalmente pelas indústrias de recauchutagem de Santa Cruz do Sul à
prefeitura, sem custo de transporte para o município. Estas sobras de
borracha são misturadas à argamassa em substituição da areia, malhas de
aço são adicionadas para aumentar a resistência. O resultado da mistura é
colocado em molduras, resultando em milhares de placas pré-moldadas.
Cada imóvel pode ser montado em apenas 8 dias. São utilizados 118 pneus
para a construção de um imóvel de 40 m
2
. A prefeitura de Santa Cruz do Sul
já investiu R$ 500 mil e necessita de recursos federais e estaduais para
atingir a meta de duas mil unidades em quatro anos. Portanto, serão
utilizados 236 mil pneus (SILVA & TURCADO, 2001);
g) Desvulcanização do pneu inservível – Converte a borracha vulcanizada
em um material polimérico que, por sua vez, pode ser transformado em
combustível, óleo, asfaltos de maior elasticidade e durabilidade ou aditivos
para outros polímeros;
h) Co-processamento de pneus com a rocha de xisto pirobetuminoso –
Utilização de pneus triturados no processo Petrosix da Petrobras SIX.
HEITZMAN (1992); ZANZOTTO & KENNEPOHL (1996) mostram a
análise dos vários mercados para utilização da borracha de pneus
inservíveis, somente dois apresentam potencial para utilização de um
número significativo de pneus: o energético e o de misturas asfálticas.
Em resposta aos problemas ambientais e riscos de saúde causados
pelas inúmeras pilhas de pneus inservíveis ao redor do mundo, a maioria
dos países industrializados tem investigado diretrizes legais sobre este
tópico. Regulamentações variam de país para país, mas o principal propósito
dessas regulamentações é fornecer um dispositivo ambientalmente seguro,
12
limitando a quantidade de pneus inservíveis armazenados em alguma dada
localização e incentivar a reciclagem dos pneus inservíveis.
1.4 – Justificativa
A grande quantidade de pneus descartados e sua longa durabilidade
no ambiente têm motivado a proposição de medidas mitigadoras dos
impactos ambientais negativos e a realização de pesquisas em vários
países.
Os problemas ambientais estão relacionados à instalação de grandes
depósitos, que ocupam áreas extensas e que ficam sujeitas à queima
acidental ou provocada, causando prejuízos à qualidade do ar, devido à
liberação de fumaça contendo alto teor de dióxido de enxofre, entre outras
substâncias tóxicas. Esses depósitos são igualmente danosos por se
constituírem em criadouros de mosquitos, especialmente o Aedes aegypti,
transmissor da dengue e da febre amarela. A disposição em aterros torna-se
inviável, já que apresentam baixa compressibilidade e degradação muito
lenta. Além disso, quando enterrados, tendem a subir e sair para a
superfície
1
.
No Brasil, ainda não existe monitoração do Governo, nem do setor
privado, sobre as formas de disposição final dos pneus usados, assim como
não há levantamento dos depósitos de pneus abandonados em todo o País.
Algumas estimativas indicam que são gerados 35 milhões de carcaças de
pneus anualmente, e que existem mais de 100 milhões de pneus
abandonados em todo o país (FIORI, 1998; SATO, 1999).
Segundo Hollanda (2003), o estoque de pneus usados no Brasil está
em torno de 100 milhões. A cada ano, 16 milhões de pneus são decartados.
Pouco mais de seis milhões de pneus são recuperados, ganhando mais um
ou dois anos. Dez milhões de pneus, no mínimo, têm que receber um
1
Os pneus de borracha exercem pressão para cima, comportando-se como uma mola
fazendo pressão contra a cobertura (IEETA, 1997).
13
destino final não poluente, ou seja, longe de lixões, aterros e margens dos
rios.
14
- CAPÍTULO 2 -
OBJETIVOS
15
2 - Objetivos
2.1 - Geral
A proposta deste trabalho é estudar o processo de coleta, reciclagem
e analisar as alternativas tecnológicas de reutilização e valorização
energética, como meio de minimização dos impactos negativos da
disposição final.
2.2 - Específicos
¾ Avaliar os sistemas implantados de coleta de pneus;
¾ Avaliar as tecnologias utilizadas para:
• Reutilização;
• Reciclagem: pavimentação asfáltica;
• Valorização energética: co-processamento em fornos de
cimenteiras; incineração.
16
- CAPÍTULO 3 -
MÉTODO
17
3 – Método
Foram realizados vários levantamentos bibliográficos em livros,
revistas, periódicos, consulta a Internet, pesquisa em associações de
reciclagem no Brasil e nos Estados Unidos e em empresas ligadas ao
assunto para adquirir conhecimentos sobre a logística reversa do pós-
consumo, assim como as formas de pré-tratamento dos pneus pós-consumo
e as diversas tecnologias para reciclagem de pneus no Brasil, Portugal e
Estados Unidos. Foram consultadas universidades, centros de pesquisa,
realizadas pesquisas de campo em aplicações de asfalto-borracha, co-
processamento na Petrobras SIX, entrevistas, participações em seminários e
congressos.
As pesquisas de campo de asfalto-borracha foram realizadas na
Rodovia Anhanguera e Rodovia Castelo Branco junto com as empresas
como Petrobras Distribuidora, Copavel, Intervias, Garcia, Grega Asfaltos,
Julio e Julio, Auditerra e Via Oeste.
Na Petrobras SIX em São Matheus do Sul-PR, foi possível conhecer o
processo de co-processamento de pneus junto com a rocha de xisto
pirobetuminoso, o processo de extração da rocha até o produto final, além
da forma de disposição dos resíduos nas minas.
Foi realizada uma pesquisa de campo na Mazzola em Valinhos-SP
para conhecer o processo de logística-reversa da Dpaschoal e Mazzola, o
Sistema de Gestão de Resíduos –SGR, desde o planejamento, transporte,
coleta nas lojas, triagem e destinação final dos pneus.
Foram realizadas entrevistas com as empresas Holcim, Votorantim,
Dpaschoal, Nortenha, Bridgestone/Firestone, Goodyear e ABIP, sobre o
processo de co-processamento em fornos de cimenteiras, valorização
energética de pneus, processo de logística-reversa e remoldagem de pneus.
18
- CAPÍTULO 4 -
HISTÓRIA DA
BORRACHA E
DOS PNEUS
19
4 - História da Borracha e dos Pneus
2
Os índios americanos foram os primeiros a descobrir e fazer uso das
propriedades singulares da borracha. Os espanhóis que sucederam
Colombo no princípio do século dezesseis os encontraram praticando um
jogo organizado com uma bola que saltava melhor do que qualquer outra
coisa conhecida na Europa, até então.
Durante os cem anos que se seguiram, os europeus descobriram,
gradativamente, uma série de outras utilizações que os índios davam a este
extraordinário material. Eles o espalhavam em roupas para torná-las
impermeáveis, moldavam em fôrmas de argila para produzir uma espécie
primitiva de botina etc.
O interesse no que se poderia fazer com a “goma elástica” foi
estimulado em meados do século XVIII, por dois franceses: C. M. de La
Condamine e C. F. Fresnau. La Condamine enviou uma amostra de Quito
para a Academia de Ciências de Paris, explicando que os indígenas da
Amazônia a chamavam caoutchouc, isto é, caa – de madeira e o-chu de
escorrer ou gotejar. Fresneau, após uma longa pesquisa, descobriu
seringueiras na Guiana Francesa, sangrou-as, fez um par de sapatos de
seiva e impermeabilizou um velho sobretudo.
O relatório de Fresneau, lido por La Condamine para a Academia de
Paris, em 1751, sugeria, com extraordinária previsão, que o material poderia
ser usado na confecção de encerados, luvas, roupas de mergulhadores,
garrafas e outros artigos úteis.
Apontou também a principal dificuldade no caminho da exploração
européia: a seiva não se conservava, ela coagulava logo após a sangria e,
conseqüentemente, não poderia se enviada e era muito dura para ser
processada por qualquer dos métodos indígenas.
Dois químicos franceses, Macquer e Herissant, começaram a
pesquisar solventes que tornassem a goma coagulada em líquida
2
(INTERNATIONAL INSTITUTE OF SYNTHETIC RUBBER PRODUCERS, 1973;
GOODYEAR DO BRASIL, 2003b).
20
novamente, após sua chegada na Europa. Eles descobriram que terebentina
e éter eram muito eficazes para este fim e, então, executaram uma série de
experiências na impermeabilização de tecidos, impregnando-os com uma
solução de borracha. Antes do final do século XVIII os professores Charles
e Robert haviam se beneficiado da nova técnica, a fim de conseguir seda
impermeável para seus pioneiros balões de hidrogênio.
Marcquer estava produzindo tubos de borracha, espalhando solução
em formas de cera, e outro francês, C. Grossart, enrolava tiras amolecidas
com terebentina em formas de vidro. Finalmente, em 1803, a primeira fábrica
de borracha foi erguida em Paris. Produzia ligaduras elásticas para uso em
ligas e suspensórios.
Todos esses produtos, entretanto, sofriam duas grandes
desvantagens as quais já haviam sido apontadas por Fresnau. Em primeiro
lugar a goma era pegajosa e permanecia permanentemente pegajosa à
temperatura ambiente, não importava o que se fizesse. Em tempo quente ela
se tornava mais mole e mais pegajosa. Em tempo frio, por outro lado, ela se
tornava mais dura e rígida, até que, eventualmente, no rigor do frio, se
tornava quase completamente inflexível.
Uma solução parcial para a primeira destas dificuldades foi
encontrada por um escocês, Charles Macintosh, em 1823, quando produziu
um material aceitável para vestimentas, aplicando a goma pegajosa entre
duas camadas de tecido fechado com algodão. Mas uma resposta
satisfatória para o problema só veio em 1839, quando um inventor
americano, Charles Goodyear, descobriu o processo de vulcanização da
borracha.
Goodyear primeiro misturou borracha com magnésio para tirar-lhe o
aspecto grudento. Depois tentou cal e pó de bronze. Em 1836, conseguiu
ajuda de um amigo, Ralph Steele, que lhe emprestou dinheiro para montar
uma fábrica de sapatos com esse processo. Misturou ainda a borracha com
cobre e nitrato de bismuto e quase se sufocou com o gás produzido. Doente,
o inventor acabou chegando ao médico inglês Joseph Bradshaw, que o
apresentou a Haskins e Chafee, donos da velha Roxbury. Estavam falidos,
21
mas permitiram a Goodyear usar as máquinas. Em 1837, ele recomeçou a
produzir sapatos melhores e coberturas de borracha para pianos. Dessa
forma, conseguiu se capitalizar e investir em mais pesquisas.
Em setembro de 1838, Goodyear conheceu Nathaniel Hayward, outro
interessado no assunto, e descobriu que a borracha tratada com enxofre e
exposta ao sol ficava mais dura e durável, tal processo que Hayward
chamava de solorização. Mas o endurecimento da borracha era superficial,
por dentro continuava mole. Goodyear então comprou o direito de usar esse
processo por 200 dólares e continuou sua investigação. Estava perto de
atingir seu objetivo, que ocorreu por mero acidente.
Em 1839, sua fábrica recebeu a encomenda do governo americano
para fazer 150 malotes de correio.
Goodyear usou vermelhão e chumbo para dar um aspecto de couro à
borracha, prontas depois de alguns dias, no entanto, a maioria delas
estavam imprestáveis, deformadas e derretidas. Uma das bolsas,
displicentemente deixada perto de um forno quente, queimou de uma forma
que chamou a atenção de Goodyear. Ele inferiu que a carbonização poderia
parar naquele ponto e manter, assim, a estabilidade do material. Estava
falido, mas certo de ter encontrado a fórmula da vulcanização.
A figura 2 ilustra a descoberta do processo de vulcanização de
borracha em 1839, quando Goodyear estava usando enxofre nos seus
experimentos.
Figura 2 – Charles Goodyear.
Fonte: Goodyear do Brasil, 2003b.
22
Embora conhecendo a fórmula que mudaria a indústria mundial,
Goodyear vivia de caridade. Um dia, juntou 50 dólares doados de vizinhos,
deixou uma parte da família e foi a Nova York mostrar sua descoberta. Em
Nova York, encontrou um interessado, Willian Rider, que entrou com o
capital para aperfeiçoar o processo. Rider também faliu mas seu cunhado,
Willian de Forest, emprestou mais de 46 mil dólares. Com esse dinheiro
foram fabricadas pela primeira vez mantas regulares de borracha.
O seu pedido de patente é de 1841. Até 1843, o inventor foi alvo de
inúmeras disputas, e ele não dispunha de capital para manter lutas em todos
os flancos. Conseguiu o reconhecimento nos Estados Unidos em 1844, mas
não na Inglaterra e na França. Thomas Hancock, grande industrial inglês
que recebera uma amostra da borracha que Goodyear enviara tentando
industrializá-la, patenteou-a em seu nome batizando-a de “Vulcanyed” Índia
Rubber, Goodyear preferia chamá-la “Metalli Gun Elastic”.
Goodyear empregou todos os seus recursos na pesquisa e várias
vezes atingiu o ápice da pobreza. Seu sucesso, no entanto, abriu caminho
para o desenvolvimento da indústria de processamento de borracha.
Na Inglaterra, Thomas Hancock inventou o processo de mastigação,
para triturar a borracha bruta e reduzi-la a uma condição mais maleável. Por
um longo tempo, ele tentou, sistematicamente, estender o alcance dos
produtos úteis que poderiam ser feitos dissolvendo-se primeiramente a
borracha mastigada em nafta de carvão aplicando-a então ao tecido. Não
obstante, embora os resultados fossem melhores do que os que poderiam
ser obtidos de soluções de terebentina, o problema de pegajosidade
permanecia. Finalmente, em 1842, foram-lhe oferecidos uns pequenos
pedaços de borracha vulcanizada por Goodyear e, em maio de 1844 ele
descobriu por si próprio como era feito o artifício.
Em 1843, Hancock reinventou a borracha vulcanizada, quatro anos
depois de Goodyear.
23
Goodyear perdeu essa patente e declinou. O nome vulcanizado foi
extraído de vulcano, o deus romano do fogo
3
.
Nem Goodyear nem sua família estiveram ligados à Companhia
Goodyear, nomeada em sua homenagem, atualmente Goodyear Tire &
Rubber Co.
A introdução da vulcanização, em ambos os lados do Atlântico, foi
seguida de uma rápida e bem sucedida aplicação da borracha a,
virtualmente, todos os seus usos modernos: mangueiras, correias, pisos,
calçados, artigos esportivos, vestimentas impermeáveis, equipamento para
anestesia, catéteres, colchões de ar e sacos de água quente, pára-choques
ferroviários e anéis de pistão, isolamento elétrico, arruelas, gaxetas, juntas,
selos etc. O clímax veio com a patente de pneumáticos, em 1888, pelo
cirurgião-veterinário de Belfast, John Boyd Dunlop. Entretando, Dunlop não
foi o primeiro a fazer pneumático. Aproximadamente meio século antes, um
inglês chamado R.W. Thomson anexou um tubo inflado de lona e borracha
às rodas de uma carruagem e patenteou o evento de “cinto elástico”. A
invenção de Dunlop foi originalmente projetada para a bicicleta do seu filho,
porém, chegou no momento exato, ao encontro das necessidades do
crescimento da indústria automobilística.
Enquanto a indústria automobilística se desenvolvia, a fabricação de
pneus crescia igualmente. A conseqüência inevitável foi um déficit mundial
de borracha. Até quase o final do século XIX, praticamente todo o
suprimento mundial consistia de borracha silvestre obtida por seringueiros
nas margens do rio Amazonas. Foi o governo britânico, na Índia, quem
3
Divindade romana possui um flâmine e uma festa, os Volanalia, que se realiza a 23 de
Agosto. Era usual nas festas de vulcano, lançar no fogo pequenos peixes e, por vezes,
outros animais. Vulcano não possuía nenhuma lenda própria, foi identificado como Hefesto.
Hefesto é o deus do Fogo. Filho de Zeus e Era. No grupo dos grandes deuses olímpicos,
Hefesto é o senhor do elemento ígneo. Deus poderoso, combate diante de Tróia com a
chama, tal como, durante a Gigantomaquia, havia morto o gigante Clítio, atingindo-o com
uma maça de ferro em brasa. Além disso, é o deus dos metais e da metalurgia. Reina sobre
os vulcões, que são as suas oficinas e onde trabalha com os seus ajudantes (GRIMAL,
2000, p. 10-11, 195, 467).
Hades é o deus dos infernos, dos mortos e do mundo da noite. É filho de Crono e Reia e
irmão de Zeus, Posídon, Hera, Héstia e Deméter. Juntamente com Zeus e Posídon, é um
dos três senhores que dividiam entre si o poder sobre o universo depois de vencerem os
Titãs. Enquanto Zeus obteve o Céu e Posídon o Mar, Hades recebeu o mundo subterrâneo,
os Infernos ou Tártaro (GRIMAL, 2000, p. 189).
24
primeiro concebeu a idéia do cultivo da “Hevea brasiliensis” na Ásia, e foi um
aventureiro britânico Henry Wickham quem dirigiu o contrabando de 70.000
sementes para fora do Brasil, em 1876 enviando-as para o diretor dos
jardins botânicos em Kew. Elas foram imediatamente plantadas e, no devido
tempo, 2600 germinaram, menos de 4%, mais suficientes para que, antes do
final do ano, fossem enviadas 38 caixas de mudas para o Ceilão. O cultivo
da “hevea brasiliensis” vacilou por aproximadamente um quarto de século,
porque a borracha silvestre podia ainda suprir a demanda e anteriormente
aos enxertos de borbulha, eram necessárias duas gerações de árvores até
que se obtivesse o número suficiente de sementes para o plantio em escala
comercial.
O plantio sério, finalmente, começou na Malásia e no Ceilão, pouco
antes do final do século, e na Indonésia um pouco mais tarde. Entretanto,
somente sete anos após o plantio da semente, que as árvores ficavam
realmente prontas para a sangria, e quando as novas plantações
começaram a produzir, a demanda mundial de borracha estava rapidamente
ultrapassando a oferta. Por volta de 1910 o preço havia subido para
US$ 7,05 o quilo.
Nestas circunstâncias não é de causar surpresa que fossem dados os
primeiros passos para a fundação de uma indústria de borracha sintética.
Em 1826, Faraday mostrava que o monômero da borracha natural era
um hidrocarboneto com cinco átomos de carbono para cada oito de
hidrogênio. Em 1860, G. Williams obteve um líquido da destilação seca da
borracha, e o chamou de isopreno. Por volta de 1887, G. Bouchardat, na
França, W. A. Tilden, na Alemanha, já tinham convertido o isopreno numa
substância semelhante à borracha, embora este processo levasse vários
meses e ainda fosse incompleto.
Tilden pesquisou uma fonte de isopreno que não fosse borracha e
conseguiu produzir algum, em pequenas quantidades, de outro produto
natural a terebentina.
Um químico russo, Kondakov descobriu outro hidrocarboneto,
dimetibutadieno, que podia ser convertido num polímero elástico e era mais
25
facilmente obtido. Em 1910, dois químicos ingleses, F. E. Mathews e E. H.
Strange e um alemão, C. D. Harries descobriram que o processo de
polimerização poderia ser grandemente acelerado pelo uso de sódio como
catalizador.
Durante algum tempo a borracha natural foi relativamente barata, mas
em meados da década de vinte os preços subiram rapidamente e os
trabalhos sobre borracha sintética, na Alemanha, foram retomados pela
descoberta de Hermann Staudinger. O butadieno foi tomado como ponto de
partida, com um catalizador sódico, e por volta de 1929 dois novos tipos
foram desenvolvidos. Um deles era um copolímero de butadieno e estireno,
similar, porém não igual à borracha de estireno-butadieno (SBR) de hoje. O
outro era um copolímero de butadieno e acrilonitrila de maior custo de
produção, mas que oferecia uma alta resistência ao óleo. Ambos eram
produzidos com as matérias-primas emulsionadas em água, e, portanto, a
borracha era obtida primeiramente como látex, que poderia ser coagulado
para produzir-se borracha seca, ou usado na forma líquida.
Durante a II Guerra Mundial a borracha de estireno-butadieno foi a
substituta da borracha natural. Com o término da II Guerra Mundial, muitos
industriais europeus ficaram ansiosos pelo retorno da borracha natural.
Os americanos, seguindo o trabalho alemão em ativadores Redox,
produziram uma nova versão de borracha o estireno-butadieno, com
propriedades muito mais aperfeiçoadas, denominada borracha fria, porque
era polimerizada a uma temperatura em torno de 4º a 5ºC. Em vez de ser
um simples substituto, em alguns pontos, era realmente melhor do que a
borracha natural, particularmente das bandas de rodagem dos pneumáticos.
Atualmente, são cultivadas três seringueiras para cada dois seres
humanos na terra. O maior importador de borracha são os EUA, que
importam borracha da Malásia e Indonésia.
26
4.1 - A Evolução
O progresso e desenvolvimento nunca cessam e isto se aplica aos
meios de transporte, tanto de carga como de passageiros.
Nossos ancestrais devem ter sentido a necessidade de melhorar e
facilitar o transporte de cargas, assim como pessoas de um lugar para outro.
Conseqüentemente, apareceu a roda e muitos dizem que este foi o mais
importante marco do desenvolvimento na história da humanidade.
A história dos pneus também começa com a roda. O registro mais
antigo de uma roda veicular data de 3.500 a.C., aproximadamente. Ela
apareceu com um desenho feito por um indivíduo da antiga Suméria no
Oriente Médio. Esta roda tinha cerca de 24 polegadas de diâmetro e era
feita de pranchas arredondadas de madeira, presas por pedaços de madeira
em formas de cruz. O eixo da roda era rigidamente fixo no lugar.
Outros também iam descobrindo as vantagens da roda. Um exemplo
é a roda pré-histórica feita numa única peça de metal, descoberta em Nimes,
na França.
Os antigos egípcios também fizeram contribuições para o
desenvolvimento da roda. No entanto, o auge tecnológico na evolução da
roda aconteceu entre os Celtas da Europa Ocidental, durante a época do
Império Romano.
Estes povos tinham carroças com eixo dianteiro giratório. Eles haviam
até desenvolvido uma espécie de suporte para a roda, de modo que esta
não girasse ou virasse diretamente com o eixo, mas independente dele. As
rodas desenvolvidas pelos Celtas tinham até uma espécie de pneu. Era feito
com uma única peça de ferro, aquecido e martelado no formato de um aro.
Era encaixado na roda ainda quente; ao resfriar, o metal encolhia e se
prendia à roda. Este tipo de roda era provavelmente adequado aos veículos
conduzidos por animais, comuns naquela época.
No começo do século XIX, aparecia em cena a máquina a vapor que
logo estava sendo usada para mover todo tipo de veículo, não apenas
barcos, mas veículos que percorriam estradas. A maioria das rodas tinha
27
aros e rodas de madeira. Contudo, as estradas da época eram mal
construídas e os veículos movidos a vapor simplesmente não se adequavam
a elas. Os veículos eram pesados, extremamente difíceis de dirigir e as
rodas não duravam muito. Embora uma das primeiras utilizações da
borracha vulcanizada tenha sido os pneus de borracha sólida, estes não
eram muito diferentes das rodas de metal ou de madeira. Um engenheiro
chamado Robert W. Thompson foi quem inventou o pneumático. A patente
inglesa, lançada em 1854, descreve claramente os princípios básicos do
pneumático.
No entanto, devido ao peso dos veículos movidos a vapor e à relativa
fragilidade dos materiais disponíveis na época, o conceito de pneumático de
Thompson não se desenvolveu. Uma das razões talvez tenha sido o
surgimento das ferrovias. A colocação de trilhos de aço e de rodas de friso
cônico tornou possível o movimento de vagões enormes e pesados.
Desse modo, as ferrovias, com suas características de resistência,
desenvolveram-se rapidamente. No entanto, as estradas e os veículos não
foram desenvolvidos durante este período. Em 1888, aconteceu algo que
deu nova vida ao transporte veicular. Nesse ano, um veterinário irlandês,
John Dunlop, reinventou o pneumático e adaptou-o à bicicleta. Seu pneu era
feito de tubos de borracha cobertos por lona e cimentados na roda. Este
pneu era inflado através de uma válvula de direção única.
Alguns anos mais tarde, em 1895, outro evento importante ocorreu
quando Edward Michelin tornou-se a primeira pessoa a utilizar o pneumático
em um veículo a motor, durante uma corrida de Paris até Bordeaux.
O ano de 1906 marcou o desenvolvimento do pneu de costado reto.
Estes pneus eram presos ao aro por um talão de arame e foi um grande
progresso, até então esse talão tinha de ser esticado no aro, pois tinha a
extremidade curva para segurar o pneu. O pneu de costado reto foi
idealizado para suprir essa dificuldade. Trata-se de um pneu removível,
preso por uma flange lateral. O aro tinha a superfície lisa para impedir
cortes, os talões eram feitos de arame trançados e prendiam o pneu ao aro.
O aro universal, que surgiu na mesma época, podia ser usado tanto com o
28
pneu de encaixe, como com o pneu de costado reto, permanecendo em uso
por muitos anos, até o aparecimento do pneu balão, no início da década de
20.
4.2 - As principais fases da evolução dos pneus:
1
o
Robert W. Thompson inventa o pneumático (1845) e John Dunlop o
adapta bicicleta (1888);
2
o
A Goodyear produz seu primeiro pneu para automóveis (1899);
3
o
A Goodyear equipa ônibus com pneus desenvolvidos por ela (1916);
4
o
Cordonel de Rayon
Durante a década de 20, surgiu o tecido rayon, mas somente em 1938
este material foi desenvolvido para uso apropriado em pneus. Durante a II
Guerra Mundial, toda a espécie de veículo militar rodava com pneus de
rayon.
5
o
Cordonel de Nylon
Durante as últimas etapas da guerra, aviões mais pesados e mais
rápidos começaram a operar e os pneus com cordonéis de rayon não se
adequavam a eles. Foi neste momento que foi utilizado o nylon, que era
firme, elástico e flexível.
Logo após a II Guerra Mundial, começou-se a utilizar cordonéis de
nylon para construção de pneus de caminhão. Por ser muito superior, o
nylon rapidamente tornou-se o cordonel preferido para uso em pneus de
avião, caminhões, equipamentos fora de estrada, veículos militares, carros
de corrida e particulares.
6
o
Borracha Sintética
A II Guerra Mundial também viu o surgimento da borracha sintética
como fator essencial na indústria principalmente em sua utilização para
pneus. Desde então vários tipos de borracha sintética têm feito muitas
contribuições importantes para a tecnologia dos pneus.
29
7
o
Processo 3-T e sem Câmara
Em 1954, a Goodyear revelou o seu famoso processo 3-T para
cordonéis do pneu, abrindo as portas para o desenvolvimento em alta escala
de pneus sem câmara. O processo 3-T, patenteado pela Goodyear, faz com
que cada cordonel, individualmente, se torne quase que impenetrável à
passagem do ar. Com esta evolução, o revestimento sem câmara podia ser
feito e poderia fazer tudo aquilo previamente realizado pelo pneu e pela
câmara em conjunto;
8
o
Pneus sem câmara para caminhões
No ano seguinte, a Goodyear introduziu um programa de pneus sem
câmara para caminhões de todos os tamanhos. Com esta realização, a
Goodyear tornou-se o primeiro fabricante a oferecer as vantagens da
construção sem câmara para todos os segmentos da indústria de
caminhões. Na realidade, este desenvolvimento em particular foi
considerado por muitos como sendo a contribuição mais importante para o
transporte em rodovias, uma vez que os caminhões começaram a utilizar
pneus em 1917;
9
o
Cordonel de Poliéster
Assim como foi a primeira a introduzir os cordonéis de rayon e de
nylon, a Goodyear foi a primeira a lançar o cordonel de poliéster, utilizado
nos pneus, devido a sua força, durabilidade e características de maciez, este
cordonel é bastante usado em pneus automobilísticos e em pneus de
caminhões leves.
10
o
Flexten
É uma fibra aramífica e a primeira matéria nova para cordonéis de uso
específico em pneus. Possui a maior força em relação ao peso já alcançado
por um material de tecido. O Flexten tem sido chamado de aço sintético.
11
o
Pneus radiais
O pneu radial foi desenvolvido na Europa e apareceu realmente pela
primeira vez, um pouco antes do início da II Guerra Mundial. Embora o
conceito de radial tenha sido lentamente aceito nos Estados Unidos, já
dominava o mercado europeu há anos. Mais recentemente, o cordonel de
30
aço para as lonas da carcaça, assim como para as lonas das cintas tem sido
a ordem do dia em matéria de pneus automobilísticos e de caminhões em
muitos países do mundo.
31
- CAPÍTULO 5 -
LEGISLAÇÃO
32
5 - Legislação
5.1 - Definição de pneus ou pneumáticos
A primeira iniciativa de definição de pneus veio com a Resolução
CONAMA n
o
258 (Conselho Nacional do Meio Ambiente), de 26 de agosto
de 1999:
Pneu ou pneumático: todos artefatos infláveis, constituídos basicamente por
borracha e materiais de reforço, utilizados para rodagem de veículos;
Pneu ou pneumático novo: aquele que nunca foi utilizado para rodagem, sob
qualquer forma, enquadrando-se, para efeito de importação, no código 4011
da Tarifa Externa Comum – TEC;
Pneu ou pneumático reformado: todo pneumático que foi submetido a algum
tipo de processo industrial com o fim especifico de aumentar sua vida útil de
rodagem em meios de transporte, tais como recapagem, recauchutagem ou
remoldagem, enquadrando-se, para efeitos de importação, no código
4012.10 da Tarifa Externa Comum – TEC.
Pneu ou pneumático inservível: aquele que não mais se presta o processo
de reforma que permita condição de rodagem adicional.
Segundo o Decreto-Lei n
o
111/201
4
, de 06 de abril de 2001 de
Portugal, os pneus são classificados como:
Pneus usados
: quaisquer pneus de que o respectivo detentor se desfaça ou
tenha a intenção ou a obrigação de se desfazer e que constituam resíduos
na acepção da alínea a) do artigo 3
o
do Decreto-Lei n
o
239/97, de 9 de
setembro, ainda que destinados à reutilização (recauchutagem);
4
PORTUGAL. Decreto Lei n
o
111/2001, de 6 de abril de 2001. Diário da Republica – 1
série, p.2046-2050, 2001. Disponível em: <http://www.acap.pt> Acesso em: 12 jul. 03.
33
Pneu recauchutado: o pneu usado que é objeto de processo industrial, de
acordo com as especificações técnicas aplicáveis, com vista à sua
reutilização, sendo de novo colocado no mercado.
A partir da resolução CONAMA n
o
258, veio a necessidade de ampliar
o conceito ou definições para normalização dos conceitos, advindo:
• Portaria n
o
5 - INMETRO, 14 de janeiro de 2000;
• Nota Técnica - INMETRO DQUAL/DIPAC/N
o
083/2000, 03 de
outubro de 2000;
• Portaria n
o
133 - INMETRO, 27 de setembro de 2001.
Pneu novo – pneu que não sofreu qualquer uso, nem foi submetido a
qualquer tipo de reforma e que não apresenta sinais de envelhecimento nem
deteriorações de qualquer origem;
Pneu usado – pneu que foi submetido a qualquer tipo de uso e/ou desgaste.
Pneu reformado – pneu reconstruído a partir de um pneu usado, onde se
repõem uma nova banda de rodagem, podendo incluir a renovação da
superfície externa lateral (flancos), abrangendo os seguintes métodos e
processos: Recapagem, Recauchutagem e Remoldagem;
Pneu remoldado – pneu reconstruído pela substituição da banda de
rodagem, dos ombros e de toda a superfície de seus flancos;
Pneu recauchutado – pneu reconstruído pela substituição da banda de
rodagem e dos ombros;
Pneu recapado – pneu reconstruído pela substituição da banda de
rodagem;
Pneu Radial
- pneu cuja carcaça é constituída de uma ou mais lonas cujos
fios, dispostos de talão a talão, são colocados substancialmente a 90°, em
relação à linha de centro da banda de rodagem, sendo essa carcaça
estabilizada por uma cinta circunferencial constituída de duas ou mais lonas
substancialmente inextensíveis;
Pneu Diagonal - pneumático cuja carcaça é constituída de lonas, cujos fios
dispostos de talão a talão são colocados em ângulos cruzados, uma lona em
relação a outra, substancialmente menores que 90° em relação à linha de
centro da banda de rodagem;
34
Pneu Diagonal-Cintado (Bias-Belted) - pneumático cuja carcaça é
constituída de lonas, cujos fios dispostos de talão a talão são colocados em
ângulos cruzados, uma lona em relação à outra, substancialmente menores
que 90° em relação à linha de centro da banda de rodagem, sendo ainda
essa carcaça estabilizada por uma cinta circunferencial constituída de duas
ou mais lonas substancialmente inextensíveis;
Pneu Extra - pneus com barras, com sulcos dispostos no sentido
substancialmente perpendicular ao sentido de rodagem do pneu;
Pneu Normal - pneu raiado, com sulcos dispostos no sentido
substancialmente longitudinal ao sentido de rodagem do pneu;
Pneu Especial - pneu raiado ou com barras com profundidade de desenho
diferente do padrão;
Pneu Temporário ou de Reserva ou do Tipo “T” - pneumático para emprego
temporário, projetado para uso com pressões superiores aquelas
normalmente utilizadas nos pneus normais ou reforçados e destinado ao uso
por tempo limitado e com velocidade moderada;
Pneus para lama ou neve - pneumático cujo desenho da banda de rodagem
e estrutura são projetados para garantir primariamente na lama ou sobre a
neve fresca e mole, um comportamento melhor do que aquele oferecido
pelos pneus destinados às estradas pavimentadas. O desenho da banda de
rodagem dos pneus para lama ou neve é geralmente caracterizado por
cavidades e saliências dispostas transversalmente ao plano de rotação do
pneu e muito espaçadas entre si;
Pneu Ressulcado – pneus cujas cavidades do desenho da banda de
rodagem foram aprofundadas.
5.2 – Resíduos não aceitos em aterros conforme Diretiva 1999/31/CE do
Conselho de 26 de abril de 1999 (Comunidade Européia)
Segundo a Diretiva 1999/31/CE do Conselho de 26 de abril de 1999:
Artigo 5
o
– Resíduo e tratamentos não admissíveis em aterros.
Conforme o Item 3, os Estados-membros tomarão medidas para que
não sejam aceitos em aterros os seguintes resíduos:
35
d) Pneus usados inteiros, a partir de dois anos após a data estabelecida no
parágrafo n
o
1 do artigo 18
o
, com exclusão dos pneus utilizados com
materiais de fabrico, e pneus usados fragmentados, a partir de cinco anos
após a data estabelecida no n
o
1 do artigo 18
o
(excluindo, em ambos os
casos, os pneus de bicicleta e os pneus com um diâmetro externo superior a
1400 mm).
A tabela 3 mostra o prazo final para não aceitação de resíduos de
pneus inteiros e triturados em aterros dos países membros da Comunidade
Européia.
Tabela 3 – Implementação da diretiva 1999/31/CE – Agosto de 2001 (DEFRA –
Departamento Rural, Meio Ambiente e Alimentos).
Resíduo Prazo para não aceitação em aterros
Pneu inservível inteiro 16 de julho de 2003
Pneu inservível triturado 16 de julho de 2006
Fonte: ARNALDI, 2003.
No presente, a economia não é um fato a ser considerado, mas há
rápida melhoria da legislação sobre descarte de pneus inservíveis feitas em
muitos países, por exemplo: com a nova diretiva da Comunidade Européia
que está proibindo a disposição de pneus inservíveis inteiros em aterros
sanitários e estará efetiva até 2003.
5.3 – Coleta e reciclagem e destino final ambientalmente adequado de
pneumáticos inservíveis
O CONAMA conseguiu a aprovação da Resolução n
o
258, cujo texto
foi modificado em 21 de março de 2002, e que define responsabilidades,
prazos e quantidades para coleta, reciclagem e destino final ambientalmente
adequado de pneumáticos inservíveis.
A partir de 2002, para cada 4 pneus produzidos ou importados
(novos ou reformados), um pneumático inservível deveria ser reciclado. A
partir de 2003, a relação deve ser de dois pneus produzidos ou importados
(novos ou reformados) para um pneumático inservível reciclado. Em 2004, a
36
proporção será de um pneu produzido ou importado novo para um
pneumático inservível reciclado; e, de 4 pneus importados reformados, para
5 pneumáticos inservíveis reciclados. A esta altura, pretende-se que toda a
produção destinada ao mercado interno (65% da produção total) esteja
sendo reciclada. Em 2005, a relação se inverte: para cada 4 pneus
produzidos ou importados novos, cinco pneumáticos inservíveis serão
reciclados; e, para cada 3 pneus importados reformados de qualquer tipo,
deverão ser reciclados 4 pneumáticos inservíveis. No quinto ano de vigência
dessa Resolução, o CONAMA, após avaliação a ser procedida pelo IBAMA,
reavaliará as normas e procedimentos estabelecidos nessa Resolução.
De acordo com o MMA (2002), em março de 2002, o CONAMA ao
aprovar um novo texto da Resolução n
o
258/99, reforçando a
obrigatoriedade da destinação final adequada para pneus novos importados,
e estendendo a co-responsabilidade a reformadores, carcaceiros e
consumidores finais de pneus, pretendia manter a proibição de importação
de pneumáticos usados, conforme as Resoluções n
o
23/96 e 235/98,
considerando que o País possui um estoque de 100 milhões dessas
unidades, segundo o Ministro do Meio Ambiente, da época, Sr. José Carlos
Carvalho. Além disso, os pneus de bicicletas também passaram a ser
considerados como passivo ambiental.
Ainda em relação aos pneus importados caberá:
• à Secretaria de Comércio Exterior, Secex, a atribuição
de informar ao IBAMA, bimestralmente, a relação das empresas e
as quantidades de pneus importados;
• às empresas importadoras comprovarem a destinação final
desses inservíveis junto ao IBAMA.
Desta forma, o novo texto passou a incluir na redação da Resolução
n
o
258/99, os pneus importados, novos ou reformados, inclusive aqueles que
acompanham os veículos importados, sendo que para os pneus importados
reformados foram estabelecidas quantidades diferenciadas, a partir de 2004.
Há, também, um outro artigo que determinou que as mesmas regras
37
passaram a ser aplicadas para pneus usados de qualquer natureza, que
entrem no País por força de decisão judicial (LIMA, 2000).
Até dezembro de 2002, o País terá reciclado cerca de 85 milhões de
toneladas, num total de 7,5 milhões de pneus. Segundo Eduardo Fortunato,
o mercado de reposição de pneus deve crescer. Fortunato acredita, que
dentro de um ano e meio, mais pneus terão de ser destinados à reposição
para renovar o equipamento do volume adicional de automóveis produzidos
nos últimos três anos (OLMOS, 2002, p. B1).
Segundo Zilda Veloso, do Ministério do Meio Ambiente – MMA (2002),
“os importadores de carros não querem assumir a reciclagem dos pneus
inservíveis. Não podemos exigir nada de quem produziu o pneu lá fora, mas
sim de quem o trouxe para dentro do país, seja junto com o carro ou não”
(IMPORTADORES..., 2002).
Existe uma falha na redação da resolução n
o
258 do CONAMA: o
artigo 1
o
fala em responsabilidade dos “importadores de pneumáticos”,
enquanto o 3
o
menciona diretamente os importadores de veículos. Portanto,
uma contradição.
5.4 - Cadastramento de fabricantes, importadores de pneumáticos,
processadores e destinadores
O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis – IBAMA, órgão integrante do Ministério do Meio Ambiente, por
meio da Instrução Normativa n
o
8, de 15 de maio de 2002, instituiu, no
âmbito do IBAMA, os procedimentos necessários quanto ao cadastramento
de fabricantes e importadores de pneumáticos para uso em veículos
automotores e bicicletas, bem como de processadores e destinadores de
pneumáticos inservíveis.
A Instrução Normativa em questão também incluiu a definição desses
atores e do termo destinação ambientalmente adequada, assim como
determinou as respectivas equivalências em peso para cada tipo de pneu
existente, tanto para veículos automotores como para bicicletas.
38
Ficaram determinadas, para efeito de fiscalização e controle, os
pneumáticos abaixo discriminados, com as respectivas equivalências em
peso, ou seja para bicicleta: 0,45 kg; motocicleta: 2,5 kg; automóvel: 5 kg;
camioneta: 12 kg; caminhão e ônibus: 40 kg; trator: 41 kg; fora de estrada e
terraplanagem: 84 kg.
Os fabricantes ou importadores de pneumáticos para uso em veículos
automotores e bicicletas deverão manter um registro que permita comprovar,
não somente a destinação das quantidades especificadas em suas
declarações, mas também os respectivos destinadores.
Além disso, alertou que os infratores tornam-se passíveis de punição,
com base em legislação vigente, no caso do descumprimento dos
procedimentos necessários instituídos nesta instrução, que visam o
cumprimento da Resolução CONAMA n
o
258/99.
5.5 – Isenção da obrigação de destinação final sobre pneumáticos
exportados, inclusive aqueles que equipam veículos exportados
O IBAMA, por meio da Instrução Normativa n
o
21, de 25 de setembro
de 2002, considera a isenção da obrigação de destinação final sobre
pneumáticos exportados, inclusive aqueles que equipam veículos
exportados.
Os fabricantes e importadores de pneumáticos, inclusive aqueles que
equipam veículos importados, poderão abater na proporção de um para um
ou o seu equivalente em peso, conforme disposto na Instrução Normativa n
o
8, a quantidade total de pneumáticos por eles exportados, inclusive os que
equipam veículos exportados, para cumprimento da obrigação de destinação
final ambientalmente adequada de pneumáticos inservíveis.
Esta instrução criou um mecanismo de compensação: para cada pneu
enviado ao exterior, ou seu equivalente em peso, reduz-se um pneu da cota
de reciclagem.
Segundo Francisco Simeão, presidente da Associação Brasileira da
Indústria de Pneus Remoldados (ABIP), “não é concebível, que as empresas
exportadoras de pneus obtenham créditos por tais exportações. Quando os
39
fabricantes de pneus os exportam, inclusive montados em rodas de veículos,
já estão isentos da contrapartida ambiental, porque naturalmente não irão
contribuir para o passivo ambiental brasileiro. Agora, se tais empresas, por
exportar, ganham créditos, ou seja, direito de aumentar o passivo ambiental
brasileiro, trazendo para cá pneus, que se tornarão inservíveis e poderão
criar o mosquito da dengue, isto sim é injusto” (NOVO..., 2002).
5.6 - Princípios, procedimentos, normas e critérios referentes à
geração, acondicionamento, armazenamento, coleta e transporte,
tratamento e destinação final dos resíduos sólidos no Estado do
Paraná
O Ministério Público do Estado do Paraná, MPPR (2002), aprovou a
Lei n
o
12.493, em 22 de janeiro de 1999, a qual estabelece princípios,
procedimentos, normas e critérios referentes à geração, acondicionamento,
armazenamento, coleta, transporte, tratamento e destinação final dos
resíduos sólidos no Estado do Paraná, visando o controle da poluição e da
contaminação, à minimização de seus impactos ambientais negativos alem
de adotar outras providências.
No artigo 11
o
dessa Lei, as empresas fabricantes e/ou importadoras
serão responsáveis pela coleta e reciclagem dos produtos inservíveis,
obedecidas as condições e critérios estabelecidos pelo Instituto Ambiental
do Paraná – IAP; no artigo 14
o
, ficam proibidas, em todo o território do
Estado do Paraná as seguintes formas de destinação de resíduos sólidos,
inclusive pneus usados: queima a céu aberto; lançamento em corpos d’água,
manguezais, terrenos baldios, redes públicas, poços e cacimbas, mesmo
que abandonados; lançamento em redes de drenagem de águas pluviais, de
esgotos, de eletricidade e de telefone; lançamento “in natura” a céu aberto,
tanto em áreas urbanas como rurais. Nos parágrafos desse artigo fica
estabelecido que:
• o solo e o subsolo somente poderão ser utilizados para
armazenamento e/ou acumulação;
• disposição final de resíduos sólidos de qualquer natureza, desde
que sua disposição seja feita de forma tecnicamente adequada,
40
estabelecida em projetos específicos, obedecida as condições e
critérios estabelecidos pelo Instituto Ambiental do Paraná – IAP;
• a queima de resíduos a céu aberto poderá ser autorizada, pelo
Instituto Ambiental do Paraná, IAP, somente em caso de emergência
sanitária, reconhecida pela Secretaria de Estado de Saúde ou
pela Secretaria de Estado da Agricultura e Abastecimento;
• o lançamento de resíduos em poços desativados poderá ser
autorizado mediante as condições e critérios estabelecidos pelo
Instituto Ambiental do Paraná – IAP.
5.7 – Armazenamento e destinação de carcaças de pneus e câmaras de
ar no Estado de São Paulo
O Projeto de Lei n
o
212, de 1998, da Assembléia Legislativa do
Estado de São Paulo, dispõe sobre o armazenamento e destinação de
carcaças de pneus e câmaras de ar no Estado de São Paulo, decretando
que fica proibido no território do Estado de São Paulo, o descarte
inadequado dos resíduos sólidos acima mencionados, em locais de natureza
pública ou privada, bem como, fica obrigado às empresas fabricantes de
pneus no território do Estado de São Paulo:
• o recolhimento periódico de carcaças de seus produtos;
• a instalação de locais apropriados para o correto armazenamento
do produto, que deverá ser feito em local coberto e seco, ou protegido
com lona ou plástico, até que o mesmo receba destinação
adequada, sem agredir o meio ambiente;
• constar no produto selo de orientação ao consumidor, alertando
sobre os riscos que o armazenamento pode criar e implementar
mecanismos de recolhimento e destinação de seu produto.
Também caberá à empresa sediada no Estado de São Paulo,
orientada pelo órgão ambiental competente, criar e implementar
mecanismos de recolhimento e destinação de seu produto, além do que as
empresas desse setor só poderão instalar novas unidades industriais no
41
território de São Paulo mediante a apresentação ao órgão ambiental
responsável desse Estado, de plano de destinação e gerência ambiental de
seu produto (WEB-RESOL, 2003).
A Resolução SMA / SS – 1, publicada no Diário Oficial do Estado de
São Paulo, em 16 de março de 2002, estabeleceu normas para a disposição
final ambientalmente adequada de pneus em aterros sanitários.
A Resolução trata de uma decisão conjunta entre a Secretaria de
Meio Ambiente e a Secretaria Estadual de Saúde, devido o surto de dengue
no Estado de São Paulo, que vem preocupando tanto as autoridades
sanitárias como a população.
Por esse motivo, foi autorizada a disposição de pneumáticos
inservíveis em aterros sanitários, desde que devidamente retalhados ou
triturados e, previamente misturados com resíduos domiciliares, a fim de
garantir a estabilidade dos aterros.
Segundo a CETESB (2002), não existe impedimento para a
destinação final desse material em aterros sanitários, desde que observadas
as técnicas adequadas de manejo. Os pneus são classificados como resíduo
classe III conforme a NBR 10.004 da Associação Brasileira de Normas
Técnicas.
A Resolução Estadual ao exigir a trituração ou retalhamento do
pneumático inservível, encontrou um meio de reduzir o volume desse
inservível, assim como uma possibilidade destes resíduos não retornarem à
superfície dos aterros pela dificuldade de compactação, evitando, também,
problemas ambientais decorrentes de queima e de saúde pública, em função
da disposição destes resíduos a céu aberto.
5.8 - Procedimentos, critérios e aspectos técnicos específicos de
licenciamento ambiental para o co-processamento de resíduos em
fornos rotativos de clínquer
A Resolução n
o
264 do CONAMA, 26 de agosto de 1999, considera a
necessidade de serem definidos procedimentos, critérios e aspectos
42
técnicos específicos de licenciamento ambiental para o co-processamento
de resíduos em fornos rotativos de clínquer, para a fabricação de cimento.
A quantidade de resíduo gerado e/ou estocado deverá ser suficiente
para justificar sua utilização como substituto parcial de matéria-prima e/ou de
combustível, no sistema forno de produção de clínquer, após a realização e
aprovação do Teste de Queima
5
.
O co-processamento de resíduos em fornos de produção de clínquer
deverá ser feito de modo a garantir a manutenção da qualidade ambiental,
evitar danos e riscos à saúde e atender aos padrões de emissão fixados
nesta resolução.
O cimento, resultante da utilização de resíduos no co-processamento
em fornos de clínquer, não deverá agregar substâncias ou elementos em
quantidades tais que possam afetar a saúde humana e o meio ambiente.
O resíduo pode ser utilizado como substituto da matéria-prima desde
que apresente características similares às dos componentes normalmente
empregados na produção de clínquer, incluindo neste caso os materiais
mineralizadores e/ou fundentes.
O resíduo podem ser utilizados como substituto de combustível, para
fins de reaproveitamento de energia, desde que o ganho de energia seja
comprovado.
5.8.1 - Licenciamento Ambiental
As Licenças Prévia, de Instalação e de Operação para o co-
processamento de resíduos em fornos de produção de clínquer serão
requeridas aos Órgãos Ambientais compententes, obedecendo aos critérios
e procedimentos fixados na legislação vigente.
Para as fontes novas, poderão ser emitidas Licenças Prévias, de
Instalação e Licença de Operação que englobem conjuntamente as
5
O Teste de Queima é o conjunto de medições realizadas na unidade operando com a
alimentação de resíduos, para avaliar a compatibilidade das condições operacionais da
instalação de produção de clínquer com o atendimento aos limites de emissões definidos na
Resolução n
o
264, de 26 de agosto de 1999.
43
atividades de produção de cimento e o co-processamento de resíduos nos
fornos de produção de clínquer.
Para as fontes existentes, já licenciadas para a produção de cimento,
o licenciamento ambiental específico para o co-processamento será
concedido quando a unidade industrial, onde se localizar o forno rotativo de
clínquer, tiver executado todas as medidas de controle previstas na Licença
de Operação.
O processo de licenciamento será tecnicamente fundamentado com
base nos estudos abaixo relacionados:
• Estudo de Viabilidade de Queima – EVQ: estudo teórico que visa
avaliar a compatibilidade do resíduo a ser co-processado com as
características operacionais do processo e os impactos ambientais
decorrentes desta prática;
• Plano de Teste em Branco: é o conjunto de medições realizadas
no forno em funcionamento normal, operando sem a alimentação de
resíduos, para avaliação das condições operacionais da Unidade de
produção de clínquer e do atendimento às exigências técnicas fixadas
pelo Órgão Ambiental;
• Relatório de Teste em Branco;
• Plano de Teste de Queima – PTQ: plano que contempla dados,
cálculos e procedimentos relacionados com as operações de co-
processamento propostas para o resíduo;
• Relatório de Teste de Queima;
• Análise de Risco.
5.8.2 - Limite de Emissões
O co-processamento de resíduos em fornos de clínquer deverá
observar os limites máximos de emissão atmosférica, fixados na tabela 3,
respeitando o seguinte:
• As emissões máximas dos fornos de clínquer destinados ao co-
processamento, tanto no Teste em Branco quanto no Teste de
44
Queima, não deverão ultrapassar os Limites Máximos de Emissão
constante na tabela 4;
• O limite de 100 ppmv poderá ser exercido desde que os valores
medidos de THC não excedam a 20 ppmv, em termos de média
horária e que não seja ultrapassado o limite superior de CO de
500 ppmv, corrigido a sete por cento de O
2
(base seca), em qualquer
instante;
• O limite de CO para o intertravamento da alimentação de resíduo,
será fixado a partir dos Testes de Queima estabelecidos com base
nas médias horárias e corrigidas continuamente a sete porcento de
O
2
(gás base seca);
• Os limites de emissão dos poluentes poderão ser mais restritivos,
a critério do Órgão Ambiental local;
• Os limites de emissão para os parâmetros SO
x
e NO
x
deverão ser
fixados pelos Órgãos Ambientais competentes considerando as
peculiaridades regionais.
O texto do CONAMA determina os padrões mínimos de emissão para
os Estados que não têm regras próprias. Apesar de ser federal, a resolução
abre brecha para que os Estados estabeleçam regras ainda mais restritivas
para as cimenteiras que optarem pelo co-processamento. Em São Paulo, por
exemplo, o limite de emissão de particulado é de 0,15 quilo por tonelada de
farinha seca alimentada no forno, o que equivale a uma concentração de
70 mg/Nm3 (MARQUES, 1999).
45
Tabela 4 - Limites Máximos de Emissão conforme resolução CONAMA n
o
264
Poluente Limites Máximos de Emissão
HCl 1,8 kg/h ou 99% de redução
HF
5 mg/Nm
3
, corrigido a 7% de O
2
(base seca)
CO 100 ppmv, corrigido a 7% de O
2
(base seca)
Material Particulado (MP) 70 mg/Nm
3
farinha seca, corrigido a 11% de O2 (base seca)
THC (expresso como propano) 20 ppmv, corrigido a 7% de O
2
(base seca)
Mercúrio (Hg) 0,05 mg/Nm
3
corrigido a 7% de O
2
(base seca)
Chumbo (Pb) 0,35 mg/Nm
3
corrigido a 7% de O
2
(base seca)
Cádmio (Cd) 0,10 mg/Nm
3
corrigido a 7% de O
2
(base seca)
Tálio (Ti) 0,10 mg/Nm
3
corrigido a 7% de O
2
(base seca)
(As+Be+Co+Ni+Se+Te) 1,4 mg/Nm
3
corrigido a 7% de O
2
(base seca)
(As+Be+Co+Cr+Cu+Mn+Ni+Pb
+Sb+Se+Sn+Te+Zn)
7,0 mg/Nm
3
corrigido a 7% de O
2
(base seca)
Fonte: Resolução n
o
264, de 26 de agosto de 1999, 1999.
Segundo Yushiro Kihara, gerente de tecnologia da Associação
Brasileira de Cimento Portland, isso prova que os fornos que estão co-
processando resíduos atingem padrões de controle ambiental muito mais
rígidos do que os seus similares que só usam óleo como combustível. Visto
por esse ângulo, o co-processamento é uma garantia de que as cimenteiras
atendem à legislação ambiental. Resta saber se, na prática, os níveis de
emissão são realmente cumpridos (KIHARA, 1999).
O co-processamento, por definição, é a técnica que permite a queima
de resíduos em fornos mediante dois critérios básicos: reaproveitamento de
energia, para que o material seja utilizado como substituto ao combustível;
ou reaproveitamento como substituto da matéria-prima, de forma que o
resíduo apresente características similares às dos componentes
normalmente empregados na produção do clínquer (MARQUES, 1999, p.
10).
Os limites estabelecidos resultaram numa norma atual e moderna
com o mesmo padrão observado nas normas internacionais, sendo em
alguns casos mais restritivos que a Diretriz Européia, como na emissão do
HCl, Mercúrio, Cádmio e Tálio (KIHARA, 1999, p. 5).
46
A normalização do co-processamento gera uma série de impactos e
tendências, que em função dos cenários futuros podem determinar o
sucesso ou fracasso do processo, conforme a atuação dos diferentes
segmentos envolvidos.
Segundo Yushiro Kihara (1999), os principais impactos advindos da
normalização, são:
• disponibilização no mercado de uma nova alternativa de
gerenciamento de grandes volumes de resíduos, propiciando ganhos
à indústria e à sociedade;
• valorização e aumento no volume de resíduos co-processados,
permitindo a substituição de combustíveis primários, numa fase inicial,
em até 30%;
• redução do nível de emissão da indústria de cimento e
necessidade de maiores investimentos em equipamentos de controle
e monitoramento ambiental;
• melhoria na relação com os órgãos ambientais pela atuação
conjunta no processo de normalização e divulgação, como tem sido
observado nos estados de São Paulo, Minas Gerais, Paraná e Rio
Grande do Sul;
• maior atuação na melhoria da imagem da indústria junto à
comunidade.
A implantação gradativa do co-processamento, em um cenário
favorável, leva às seguintes tendências, segundo Yushiro Kihara:
• maior rigor na fixação dos limites de emissões de particulados,
gases e metais;
• fixação de limites de dioxinas e furanos para valores entre 0,1 e
0,2 mg/Nm3;
• reavaliação do limite de poder calorífico dos resíduos utilizados no
co-processamento de 2.800 kcal/kg, adotado da norma EPA, para
valores mais baixos, desde que seja comprovado ganho energético;
47
• ganho de competitividade de cimenteiras no aproveitamento de
resíduos perigosos pela sua valorização como combustível alternativo
ou substituto de matéria-prima;
• aumento do número de fábricas licenciadas, próximas às áreas
industriais, pela disponibilização de resíduos. Estima-se que em um
médio prazo, a grande maioria das fábricas da região Sul e Sudeste
do país estejam envolvidas na atividade de co-processamento. Na
região Nordeste, somente aquelas próximas a pólos e regiões
industriais estarão envolvidas como o co-processamento. Prevê-se
que em condições favoráveis, até 30% das fábricas nacionais estão
envolvidas com a atividade de co-processamento, nos próximos 10
anos, co-processando entre 500.000 a 600.000 toneladas por ano
(MARQUES, 1999, p. 10).
5.9 – Importação de pneumáticos recauchutados e usados –
polêmicas?
A decisão do Tribunal Arbitral do Mercosul obrigou o Brasil a importar
pneus reformados pelo Uruguai, porta de entrada para descarregar aqui este
tipo de produto e de lixo. Contudo é necessário lembrar que, no âmbito do
Mercosul, ao qual o governo brasileiro atribui importância estratégica, a
questão não se esgota aí. A legislação brasileira é muito mais rigorosa que a
dos outros países membros. O que fazer? Essa é uma questão que ainda
está em aberto (NOVAES, 2003).
O Decreto assinado pelo presidente do Brasil, Luiz Inácio Lula da
Silva, libera a cobrança de multa para a importação de pneus reformados
dos países do Mercosul. A compra desse tipo de pneu, assim como de
pneus usados não-recauchutados, está proibida oficialmente no Brasil sob
pena de multa de R$ 400,00 por pneu importado, nessas condições que
viesse a ser comercializado, transportado ou armazenado no País.
Em fevereiro de 2003, o presidente Luiz Inácio Lula da Silva, por meio
do Decreto n
o
4592/03, isentou de multa as importações de pneus
remoldados do Mercosul. Este decreto também foi assinado a partir de uma
48
reclamação do Uruguai, pelo chanceler Celso Amorin, e acata um laudo de
setembro de 2002 do Tribunal Arbitral do Mercosul.
O Tribunal decidiu que não cabiam restrições dessa natureza ao
comércio entre países do bloco integrado por Brasil, Argentina, Uruguai e
Paraguai. A expectativa é de que as importações desses dois últimos países
cresçam em conseqüência do decreto presidencial.
O deputado federal Antônio Carlos Mendes Thame apresentou o
Projeto de Decreto Legislativo suspendendo a vigência do Decreto
Presidencial n
o
4592/03, que isentou do pagamento de multa a importação
de pneumáticos reformados oriundos dos países do Mercosul: Argentina,
Paraguai e Uruguai. O deputado enfatiza que “a abertura da importação de
pneus reformados, promovida pelo Decreto n
o
4592/03, compromete os 20
mil empregos diretos pela empresas de pneumáticos do País (Michelin,
Goodyear, Pirelli, Bridgestone/Firestone), que produziram 46,5 milhões de
pneus em 2002 para automóveis, motos, caminhões, ônibus e aviões”
(AMBIENTE BRASIL, 2003).
O grande pesadelo dos ambientalistas é a transformação do Uruguai,
Paraguai e Argentina em entrepostos, para despejar no Brasil, carcaças
velhas de pneus vindos dos países desenvolvidos. Com a produção
crescente, descarte constante e legislação ambiental rígida, os europeus
não sabem mais o que fazer com seus pneus velhos.
Segundo Washington Novaes (2003), autorizou-se a importar
pneumáticos reformados do Uruguai, o que elevará o aumento do lixo
gerado por esse produto no final da vida, quando ainda estamos nos
arrastando para cumprir a resolução do CONAMA, que obrigou as nossas
indústrias a reciclar em 2002 um a cada quatro pneus fabricados ou
importados, e dois pneus em 2003 a cada quatro fabricados ou importados.
Em 2002, os fabricantes deveriam ter dado destinação adequada a cerca de
80 mil toneladas de pneumáticos, o fizeram para quase 100 mil toneladas,
segundo a ANIP (BERNA, 2003).
O maior atrativo dos pneus remoldados é o preço. Os remoldados são
pneus usados que, vindos da Europa, entram no Brasil pelo Uruguai, devido
49
à decisão do Tribunal Arbitral do Mercosul, que foi acatada pelo governo
brasileiro em 2003.
Os gráficos 3 e 4 mostram a redução do custo de importação e o
aumento do número de pneus importados desde 1993.
O Brasil permitiu, durante praticamente toda a década de 90, a
importação de pneus usados. A importação chegou ao auge em 1996,
quando foram importados 6,1 milhões de pneus usados, ou 43% da
renovação da frota nacional de veículos no ano. Em 1998, a importação foi
proibida. No ano seguinte, a resolução CONAMA n
o
258, definiu regras para
o destino final dos usados, que ficaria por conta dos fabricantes. No texto,
não havia menção explícita à importação de usados. Foi o que bastou para
que os importadores obtivessem liminares permitindo a vinda dos pneus
velhos. Da publicação até agora, 7,5 milhões de pneus reformados entraram
no País, apoiados por liminares em instâncias superiores. Os importadores
pagam menos de R$ 2,00 pela carcaça, e os custos de transporte ficam por
conta do exportador, ansioso em se livrar de um resíduo difícil de reciclar e
para cumprir a Diretiva 1999/31/CE (HOLLANDA, 2003, p. 75).
Os pneus inservíveis deveriam ser coletados no Brasil e utilizados na
fabricação de pneus remoldados. Por que isso não ocorre? Qual é a
diferença de custo dos pneus coletados e transportados até a indústria de
remoldagem, em relação aos pneus importados?
Segundo a nota Técnica do INMETRO DQUAL/DIPAC/N
o
083/2000, a
indústria nacional de reforma de pneus, principalmente a indústria do pneu
remoldado, necessita importar pneu usado para a utilização da carcaça
como matéria-prima. É dado facilmente comprovado que a utilização de
pneu usado nacional para obtenção de carcaça é economicamente
inviável, face às nossas condições de uso.
O gráfico 3 mostra o custo unitário da importação de pneus velhos da
Europa no período de 1993 a 2002.
50
Gráfico 3 – Custo unitário da importação de pneus velhos da Europa
.
Fonte: Jornal O Estado de São Paulo, 2003.
O gráfico 4 mostra a quantidade de pneus velhos importados da
Europa no período de 1993 a 2002.
Gráfico 4 – Importação de pneus velhos da Europa em milhões de unidades.
Fonte: Jornal O Estado de São Paulo, 2003.
0,59
0,58
0,73 0,73
0,6
0,88
1,01
1,53
0,34
0,58
0
0,5
1
1,5
2
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Ano
Custo US$ por unidade
2,3
1,4
1,2
0,9
6,1
2,6
1,6
1,2
3,1
3,7
0
1
2
3
4
5
6
7
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Ano
Importação em milhões de unidades
por ano
51
Para os importadores, este é um negócio sem paralelo, embora
proibido desde 1991. Eles importam o produto por US$ 0,58, fazem a
reforma dos pneus com baixo custo e vendem como seminovos por até US$
25,00. Com tanto lucro, esses grupos montaram um forte lobby no
Congresso e mantém, desde 1990, uma verdadeira indústria de liminares
para importar 28,9 milhões de pneus usados e 14,2 milhões de
recauchutados (BRESSAN, 2003, p. A8).
Segundo o deputado federal Antônio Carlos Mendes Thame, a
importação de pneus usados traz sérias conseqüências para o meio
ambiente. "A importação de pneus reformados nada mais é do que trazer
lixo dos países desenvolvidos que não conseguem reciclar nem 50% do que
têm a descartar, constituindo-se hoje um grave problema ambiental”
(AMBIENTE BRASIL, 2003).
Segundo Geraldo Tommasini, da ANIP, “Lula apenas acatou o que o
Tribunal determinou, mas o fato é que o Brasil tornou-se o maior importador
de pneus usados e reformados do mundo”. Em 2002, entraram no país 3
milhões de pneus já utilizados. “São quase 10 mil pneus por dia, o que
significa uma fábrica nova, com 500 operários”. “O emprego foi gerado no
exterior, os impostos foram pagos lá e as divisas também ficaram do outro
lado. Aqui restou um pneu com pouco tempo de vida e o custo todo de sua
reciclagem”. “Não vou me atrever a calcular quanto esses países gastariam
para reciclar os 43 milhões de pneus que já nos mandaram” (BRESSAN,
2003, p. A8).
Segundo Silvio Bressan (op. cit.), não são apenas as entidades
ambientalistas que temem a abertura da irrestrita importação de pneus
usados, via Mercosul. O procurador Antonio Herman Benjamin, do Conselho
Superior do Ministério Público de São Paulo, disse que o Brasil pode se
transformar “no lixão dos países industrializados”. O procurador lembrou que
a importação desse tipo de produto tem “impacto direto sobre a saúde
humana”.
A Portaria SECEX 08/2000, de 25.09.00, estabeleceu que:
52
Art. 1
o
- Não será autorizada a importação de pneumáticos recauchutados e
usados, seja como bem de consumo, seja como matéria-prima, classificados
na posição 4012 da Nomenclatura Comum do Mercosul - NCM.
No dia 22.11.2000, o então Senador Roberto Requião, argumentando
ser ilegal a Portaria SECEX 08/2000, apresentou o Projeto de Decreto
Legislativo n
o
243/2000 para revogá-la, o qual foi aprovado na Comissão de
Constituição e Justiça do Senado Federal.
Foi então que o Uruguai, usando os mesmos argumentos ingressou
com reclamatória na Câmara Arbitral do Mercosul, onde obteve decisão
unânime no dia 09.01.02, obrigando a SECEX a editar a Portaria 02/2002
(08/03/02), com a redação:
Art. 1
o
- Fica autorizado o licenciamento de importação de pneumáticos
remoldados, classificados nas NCM 4012.11.00, 4012.12.00, 4012.13.00 e
4012.19.00, procedentes dos Estados Partes do MERCOSUL ao amparo do
Acordo de Complementação Econômica n
o
18.
Naquela mesma oportunidade, o Presidente Fernando Henrique
Cardoso deveria também ter revogado o Decreto n
o
3.919, editado em
14.09.01, por se tratar da mesma matéria da reclamação do Uruguai na
Câmara Arbitral do Mercosul.
O Decreto n
o
3.919, editado sob o argumento de completar a
regulamentação da lei n
o
9.605, que trata de crimes ambientais, também é
ilegal, uma vez que é vedado pela Constituição regulamentar o que não
existe na Lei. Como todos poderão confirmar, na Lei n
o
9.605 nem sequer
existe a palavra pneu, ou pneumático, quanto mais qualquer alusão à multa
que se pretendeu regulamentar.
A seguir transcreve-se o texto original do Art. 47
o
, do Decreto n
o
3.179,
de 21.09.99, que regulamentou a Lei n
o
9.605, de 12.02.98, que trata de
crimes ambientais:
53
Art. 47
o
. Importar ou comercializar veículo automotor sem Licença para Uso
da Configuração de Veículos ou Motor-LCVM expedida pela autoridade
competente:
• Multa de R$ 1.000,00 (mil reais) a R$ 10.000.000,00 (dez milhões
de reais) e correção de todas as unidades de veículo ou motor que
sofrerem alterações.
Nesse artigo, o então Ministro José Carlos Carvalho, assinando em
conjunto com o Presidente Fernando Henrique Cardoso, simplesmente
acrescentou o Art. 47-A, que diz:
• Art. 47-A. Importar pneu usado ou reformado: Multa de R$ 400,00
(quatrocentos reais), por unidade.
Parágrafo único. Incorre na mesma pena, quem comercializa, transporta,
armazena, guarda ou mantém em depósito pneu usado ou reformado,
importado nessas condições. (Parágrafo único incluído na lei n
o
9.605 pelo
Decreto n
o
3.919, de 14.9.2001).
Depois da edição da Portaria SECEX 02/2002, de 08.03.02, o Uruguai
se deu conta do Decreto n
o
3.919, que havia sido editado no decurso de seu
litígio com o Brasil, e, por versar sobre a mesma matéria, exigiu também sua
revogação.
Finalmente, o Presidente Lula editou o Decreto n
o
4.592, que diz:
Art. 1
o
- O art. 47-A do Decreto n
o
3.179, de 21 de setembro de 1999, passa
a vigorar acrescido do seguinte parágrafo, renumerando-se o atual parágrafo
único para § 1
o
:
"§ 2
o
Ficam isentas do pagamento da multa a que se refere este artigo as
importações de pneumáticos reformados classificados nas NCM 4012.1100,
4012.1200, 4012.1300 e 4012.1900, procedentes dos Estados Partes do
MERCOSUL, ao amparo do Acordo de Complementação Econômica n
o
18”
(SIMEÃO, 2003).
54
- CAPÍTULO 6 -
FABRICAÇÃO DOS
PNEUS
55
6 - Fabricação dos pneus
6.1 - Fabricação da borracha
O monômero é uma molécula de peso molecular baixo e estrutura
simples, capaz de combinar consigo mesma ou outras moléculas similares,
para formar um polímero.
As borrachas usadas para a fabricação dos pneus são todas do
mesmo tipo, polímeros resistentes à temperatura, aos quais se juntam
aditivos com as mais variadas funções. Estes polímeros são formados por
unidades simples de borracha natural (NR), polisopreno sintético (IR),
polibutadieno (BR) e o componente que é mais utilizado, o estireno-
butadieno (SBR).
As formulações químicas destes monômeros são apresentadas na
figura 3.
Figura 3 – Monômeros, unidades usadas na borracha para construção dos pneus.
Fonte: Reis, C., Ferrão, P., 2000.
Estireno-Butadieno
Iso
p
reno
Butadieno
Peso molecular por unidade
66.104 gramas por mole
Carbono 90,85%
Hidrogênio 9,15%
Peso molecular por unidade
52.076 gramas por mole
Carbono 92,26%
Hidro
g
ênio 7,74%
Peso molecular por unidade
64.59 gramas por mole
Carbono 92,72%
Hidrogênio 7,29%
56
A tabela 5 mostra a composição típica dos materiais para fabricação
dos pneus.
Tabela 5 – Composição típica de materiais para fabricação de pneus.
Borracha Sintética (estireno-butadieno SBR/SSBR)
Borracha Natural
Enxofre e Compostos de enxofre
Sílica
Resina fenólica
Óleos: aromático, naftênico, parafínico
6
Tecido: poliéster, nylon etc.
Petróleo
Pigmentos: óxido de zinco, dióxido de titânio etc.
Negro de fumo
Ácidos, Materiais inertes, arame de aço.
Fonte: Rubber Manufactures Association, 2002a,
Mundialmente, veículos são produzidos com produtos de alto valor.
Os pneus são trocados várias vezes antes do término da vida útil do veiculo.
Pneus são feitos da vulcanização de borracha e vários outros materiais de
reforço. A borracha mais utilizada é o estireno-butadieno (SBR) ou a mistura
da borracha natural e o SBR. O SBR é um copolímero de butadieno e
estireno, no qual aproximadamente 25% de unidades de estireno estão
distribuídas ao acaso entre 75% de unidades de butadieno ao longo da
cadeia molecular. É o tipo de borracha sintética mais usada em todo o
mundo, representando 60% da produção de borrachas sintéticas e mais 30%
de toda a borracha consumida quer natural ou sintética. Suas propriedades
6
As designações aromático, naftênico e parafínico se referem às estruturas das moléculas
de hidrocarbonetos que formam os óleos minerais, e estão presentes em todos os produtos.
O enquadramento como óleo aromático, naftênico ou parafínico é feito pelas características
físico-químicas que o produto apresenta. De forma geral um óleo mineral com índice de
viscosidade maior que 90 seria parafínico, assim como um óleo mineral com participação de
aproximadamente 35% de cadeias naftênicas, e aromáticas abaixo de 15% terá um
comportamento predominantemente naftênico, índice de viscosidade por volta de 30. Óleos
com participação de mais de 15% de cadeias aromáticas já apresentarão comportamento
parecido com os naftênicos, com baixo índice de viscosidade e baixa resistência à oxidação
(FERREIRA, 2003).
57
são de um modo geral semelhantes às da borracha natural, existindo
algumas diferenças significativas. Assim, por exemplo, é menos resiliente,
ou seja, uma bola feita de SBR puro, não salta tanto quanto uma de
borracha natural. Similarmente, uma tira usada para impulsionar um avião de
brinquedo será menos eficiente, pois uma menor parcela da energia utilizada
para enrolá-la será devolvida sob a forma de potência para movimentar a
hélice. A energia perdida é transformada em calor e esta perda é conhecida
como histerese. A histerese é de vital importância na fabricação de pneus.
Os compostos de SBR são usados na banda de rodagem, possuem maior
resistência à abrasão que os de borracha natural e, portanto, duram mais.
Foi constatado, também, que as borrachas com relativamente alta histerese
têm menor tendência a derrapar nas estradas molhadas ou no gelo. Por esta
razão, compostos especiais à base de SBR, chamados “borracha de
agarrar”, têm sido desenvolvidos para a fabricação de bandas de rodagem
de pneumáticos, com melhores propriedades de aderência aos pavimentos.
A maior histerese, contudo, resulta em maior produção de calor, devido às
rápidas flexões que ocorrem quando o pneu está em movimento. O que
importa é a temperatura final que se desenvolve no interior do pneu e como
a borracha é afetada por esta elevação. Na prática o desenvolvimento de
calor depende de várias causas, além da histerese, como: a espessura da
borracha; a pressão do pneu; as condições climáticas; a dimensão das rodas
e a velocidade do veículo. Além disso, a maior histerese do SBR é
compensada por sua maior resistência à temperatura. A escolha da borracha
para fabricação de cada tipo de pneu deverá ser precedida de um cuidadoso
balanço de propriedades. De um modo geral, o SBR é usado pela grande
maioria dos fabricantes de pneus para carros de passeio; nos pneus maiores
de carga e ônibus uma maior proporção de borracha natural, polisopreno ou
polibutadieno, é necessária para controlar o desenvolvimento de calor;
enquanto nos pneus de avião, onde velocidades muito altas, choques
repentinos e flexibilidade a baixas temperaturas são fatores mais
importantes que a resistência à abrasão, o SBR é dificilmente empregado.
58
A maior parte da produção de SBR é por emulsão, porém, uma
proporção substancial já é obtida pelo processo em solução que permite um
controle mais rígido sobre a estrutura das moléculas e produz borrachas
SBR com maior teor de hidrocarbonetos. O SBR em solução pode ser feito
apresentando um conjunto de propriedades diferentes do SBR em emulsão.
Como resultado podem ser obtidos tipos quase completamente inodoros e
mais claros e com características dielétricas melhores e de algum modo
mais adequados à moldagem por injeção.
Em adição ao composto de borracha, o pneu contém:
Reforço de enchimento
: Negro de Fumo, usado para fortalecer a borracha e
ajudar na resistência à abrasão. O negro de fumo ou carbono preto é obtido
pela queima de gás natural ou petróleo, de grande importância na indústria
da borracha. Entre as cargas de reforço, o negro de fumo ocupa um lugar de
destaque na indústria por diversas razões, entre as quais: melhora sensível
de propriedades físicas e mecânicas dos compostos e artefatos, faz com que
o composto tenha seu custo reduzido, não aumenta de forma considerável a
densidade da composição quando comparado com as cargas orgânicas e
atua também como pigmento além de outras variações nas diversas
propriedades.
O negro de fumo é considerado um carbono industrial puro e difere
tanto do grafite como do diamante por apresentar arranjo molecular
diferente.
Reforço das fibras
: Lonas ou malhas de aço, usualmente na forma de fios,
usados para proporcionar um aumento da componente elástica do pneu;
Prolongadores: Óleos de petróleo, usados para controlar a viscosidade,
reduzir a fricção interna durante o processo e melhorar a flexibilidade de
vulcanização do produto, em baixas temperaturas.
Agentes vulcanizantes: Compostos de enxofre, usados como catalisadores
para o processo de vulcanização; e óxido de zinco e ácido esteárico, usados
para ativar o sistema de cura e para preservar as propriedades já curadas.
Ácido Esteárico: ácidos graxos saturados ou sólidos extraídos da estearina
animal ou vegetal. Não é utilizado em compostos vulcanizados com
59
peróxidos orgânicos, apenas em casos muito especiais. Possuem grande
importância nas composições de borrachas, principalmente em relação às
que utilizam o sistema convencional de aceleração, via enxofre. Funcionam
muito bem como ativadores de vulcanização em conjunto com o óxido de
zinco, formando o estearato de zinco. Também possuem a função de
auxiliares de processo, facilitando a dispersão das cargas além de melhorar
a fluidez do material. Usados em pequenas quantidades devido à sua baixa
compatibilidade, caso seja incorporado em excesso, poderá ocorrer à
migração, além de aumentar o tempo de processamento.
Óxido de Zinco
: o óxido de zinco (ZnO) é usado como ativador de cura
juntamente com o ácido esteárico. Normalmente é adicionado no início da
mistura, logo após a adição do ácido esteárico. Costuma-se evitar sua
adição à mistura antes do ácido esteárico, pois isso aumenta a dificuldade
de dispersão. Como carga, o óxido de zinco é utilizado em composições
claras, quando se deseja obter ótimas propriedades com baixa deformação
permanente à compressão, resistência ao calor, boas propriedades elétricas,
mas apresenta o inconveniente de aumentar a densidade da composição e
apresentar custo relativamente alto.
Antiozonantes
: o ozônio (O
3
) é altamente nocivo a compostos de borracha,
encontrado principalmente junto a aparelhos de alta tensão e descargas
elétricas, gerando fendas e rachaduras nas partes tencionadas dos
polímeros. A borracha natural, o SBR e o NBR, por exemplo, não são
resistentes ao ozônio; já a borracha butílica, neoprene, hypalon, silicone,
possuem um grau de resistência bem maior.
A luz solar age visivelmente sobre a viscosidade de soluções de
borracha crua, ocasionando na ausência do oxigênio, a despolimerização.
Ao contrário, se a borracha pura conter enxofre, a luz promove um início de
vulcanização. Para a borracha vulcanizada, a deteriorização está
relacionada aos modos de exposição. De maneira que, borrachas
carregadas com negro de fumo resistem melhor ao envelhecimento pela luz
em relação aos compostos coloridos, pois a composição do negro de fumo é
mais opaca e o poder de penetração da luz é muito menor.
60
Já o efeito do ozônio nas composições não depende de incidência da
radiação solar. Na atmosfera, a ocorrência de ozônio é de 0,05 a 0,60 ppm.
O fendilhamento é explicado pela formação de azonida de borracha que fica
sem elasticidade formando um filme frágil que uma vez rompido coloca o
ozônio em contato com outro ponto suscetível a nova formação de ozonida,
deste modo seguindo-se até o surgimento das fendas.
Os principais tipos de antiozonantes são: ceras antiozonantes;
parafenilenodiamina; tio dialquil; tipo alquil-aril; tipo di-aril.
Antioxidantes: Um dos maiores problemas dos artefatos, após o decorrer do
tempo, é o aumento significativo de sua dureza. Este fato é atribuído ao
envelhecimento do elastômero, ou seja, é a conseqüência de sucessivas
reações de oxidação na cadeia polimérica.
O envelhecimento é notado das mais diferentes formas, por variações
na dureza, mudança de coloração, queda nas propriedades físicas,
aparecimento de fendas nos artefatos de borracha etc.
O oxigênio absorvido ao longo do processo de envelhecimento pode
atuar de diversas maneiras, pela degradação das macromoléculas
manifestada pelo amolecimento em presença de calor, ou seja, pelo
enrijecimento e fragilidade a frio.
O envelhecimento à temperatura, sendo ela baixa ou alta é atribuído
ao oxigênio, no caso de temperaturas mais elevadas é conhecido também
como envelhecimento ao calor.
O envelhecimento é favorecido pelo aumento no teor de enxofre e,
por esta razão, deve se manter uma correta quantidade na formulação. Para
eliminar este inconveniente, pode se proceder à vulcanização por meio de
doadores de enxofre que propiciam uma melhora significativa nas
propriedades de envelhecimento, ou ainda, se fazer uso de peróxidos
orgânicos com propriedades melhores.
Tipos de antioxidantes: fenóis; hidroquinonas; fosfitos; derivados de
difenilaminas.
A tabela 6 mostra a porcentagem em peso de cada material na
composição total do pneu de passeio e de caminhão:
61
Tabela 6 – Composição dos materiais utilizados nos pneus de passeio e caminhão
por peso.
No Brasil, conforme Instrução Normativa n
o
8 do IBAMA, os pneus
inservíveis de automóvel pesam 5 kg e os de caminhão/ônibus pesam 40
kg.
A tabela 7 mostra a composição do composto de borracha utilizado
nos pneus de carga e passeio.
Tabela 7 – Composição do composto de borracha
Componentes Peso%
SBR 62,1
Pó preto (Carbono) 31,0
Óleo prolongador 1,9
Oxido de Zinco 1,9
Acido Esteárico 1,2
Enxofre 1,1
Acelerador 0,7
Total 99,9
Fonte: Dodds et al., 1983 apud Takeshi, 1999.
O relatório da Europa Ocidental, mostra as composições médias dos
materiais de reforço para construção dos pneus (GUELORGET, et al., 1993
apud TAKESHI,1999, p. 180):
• Rayon: 2,8%
• Nylon: 1,3%
• Poliéster: 0,1%
• Aço: 13,2%
6.2 – Fabricação dos Pneus
A figura 4 mostra o fluxograma do processo de fabricação de pneus:
matéria-prima, processamento, inspeção final, revenda e consumidor final.
Materiais Pneu de Passeio (%) Pneu de Caminhão (%)
Borracha Natural
14 27
Borracha Sintética
27 14
Negro de Fumo
28 28
Aço
14 -15 14 -15
Tecido, aceleradores
antiozônio etc.
Peso total
Novo 11,32 kg Inservível 9,06 kg Novo 54,36 kg Inservível 45,3 kg
Fonte: Rubber Manufactures Association (RMA), 2002b.
16 - 17 16 - 17
62
Figura 4 – Fluxograma do processo de produção de pneus.
Fonte: Goodyear do Brasil, 1999.
Matérias-Primas
Indústrias Têxteis
Antigamente, o pneu era fabricado com fibras de algodão. Hoje é feito
de fibras como nylon, poliéster, rayon, vidro etc.
Plantação de Borracha
No Brasil, grande parte da borracha natural é extraída da “Hevea
brasiliensis”, na forma de látex. A “Hevea brasiliensis” pode atingir uma
altura de vinte metros. Apresenta casca lisa e regular e perde folhas uma
vez por ano. As sementes se formam em cápsulas, sendo que cada cápsula
contém três sementes.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Revenda / Consumidor Final
11- Indústrias têxteis
12- Armazenamento
13- Manufatura do tecido
14- Plantação de borracha
15- Indústrias químicas
16- Misturador banbury
17- Industria do aço
18- Manufatura de cinta e arame da carcaça
19- Construção de talão
20- Calandra de arame
01- Extrusoras / extrusora a frio
02- Cortador de lonas de aço
03- Cortador de tecido
04- Calandra de tecido
05- Máquina construtora de pneus
06- Prensa de vulcanização
07- Inspeção Final
08- Balanceamento
09- Variação de força
10- Raio-X
Matéria
-
Prima
Produção
63
Para se desenvolver, a “hevea brasiliensis” exige um terreno argiloso,
rico em elementos minerais e matéria orgânica.
Fazendo-se uma incisão na casca, o látex escorre para fora. O corte
da casca tem o nome de sangria e as “heveas brasiliensis” podem ser
sangradas dos 5 aos 40 anos, desde que obedecidos critérios que permitam
à planta se recuperar.
As incisões ou cortes são feitos com facas especiais para atingir os
vasos latíferos sem prejudicar o câmbio (parte lenhosa), o que pode
determinar a morte da árvore. A largura da incisão varia de 3 a 4 mm e o
comprimento é de 1/3 da circunferência da árvore formando um ângulo de
30º a 45º com o sentido vertical da planta. As incisões começam geralmente
a partir de 1,20 m do chão e podem ser em número variável de maneira a
formar zonas ou setores de sangria também chamados de bandeiras. As
árvores grandes suportam 2 a 3 setores.
Na parte inferior do setor é colocada a tigelinha que vai recolher o
látex que escorre pelos sulcos praticados na casca. O período de safra das
“heveas brasiliensis” se prolonga por 3 a 4 meses. Na safra seguinte os
cortes são feitos em outros setores para permitir a restauração da casca.
Nas Maniçobas e Mangabeiras o tipo de corte é o mesmo, embora
sejam árvores de menor porte entre as produtoras de borracha no Brasil.
Indústrias Químicas
A borracha sintética é derivada do petróleo. O negro de fumo, usado
nas composições da borracha para proporcionar resistência, é obtido
principalmente pela queima do petróleo em fornos especiais. Outros
ingredientes químicos, tais como: enxofre, plastificadores, aceleradores,
antioxidantes, necessários ao processo de manufatura do pneu, são
fornecidos por várias indústrias químicas.
64
Indústrias do Aço
Os cordonéis de aço são usados nos pneus radiais, tanto nos
materiais da cinta, como nos da carcaça. Os arames são usados na
construção dos talões, a base rígida de um pneu.
Produção dos Pneus
Manufatura do Tecido
As fibras têxteis são agrupadas em cordonéis que formarão o tecido.
O tear coloca os fios leves transversais ou trama, que é o segundo
componente. O tecido em seguida é tratado mediante impregnação de uma
solução especial para proporcionar a adesão com a borracha.
Cortador de Tecido e Calandra para Lâminas de Reforço
O tecido é cortado em diferentes larguras e ângulos, para ser usado
como amortecedor e reforçar o corpo do pneu. Camadas de borracha são
aplicadas ao tecido para facilitar a adesão e retenção de ar no pneu pronto.
Calandragem do Tecido
O tecido recebe uma camada de borracha de cada lado, fazendo-se
passar em seqüência pela calandra.
Misturador Banbury
As borrachas naturais e sintéticas são misturadas, por rotores, com
outros ingredientes. A mistura dos vários ingredientes que no final vão
constituir o composto de borracha é feita no banbury.
Extrusoras/Extrusora a frio
Rodagens, costados e outros componentes do pneu são extrudados
em contorno apropriado e cortado no comprimento correto.
65
Manufatura da Cinta e do Arame da Carcaça
Os fios de aço são formados por estiramento, banhados com latão e
reunidos formando cabos.
Construção do Talão
O arame do talão é coberto com uma camada de borracha e
agrupado em um anel de talão com determinada forma, que se ajusta aos
aros do veículo.
Máquina Construtora de Pneus
Esta máquina é utilizada para agrupar todos os materiais constituintes
de um pneu. O pneu após ser construído é denominado “pneu cru” ou “não-
vulcanizado”. Os componentes são: lonas e amortecedores cortados no
comprimento correto; talões em cada lado do pneu e a rodagem é aplicada
no centro da carcaça.
Prensa Vulcanizadora
O “pneu cru” é convertido em produto acabado pela vulcanização em
prensas, ou seja, é prensado com calor e pressão durante um determinado
tempo estabelecido para cada tipo de pneu.
A figura 5 mostra as prensas de vulcanização de pneus.
A figura 6 mostra o processo de vulcanização de pneus e seus
estágios (HAAS, 2000):
Estágio 1: Carregamento e Centralização
O pneu cru é carregado dentro do molde com a bexiga
completamente retraída, o cilindro central garante o fechamento e a
centralização da bexiga no pneu cru durante todas as etapas subseqüentes.
Estágio 2: Ajuste
A bexiga é comprimida assegurando o fechamento dos anéis
superiores e inferiores do mecanismo central, a combinação de ajuste médio
e movimento do anel superior, do ponto superior para o inferior
proporcionam um ajuste toroidal. O ajuste médio deve ser reduzido para um
66
comprimento determinado dos espaçadores que garantem o posicionamento
da bexiga no pneu para uma condição ideal de vulcanização do pneu.
Estágio 3: Vulcanização
Vapor, água quente e nitrogênio são utilizados durante o processo de
vulcanização dos pneus. O nitrogênio é alimentado na parte interna da
bexiga.
Estágio 4: Extração do pneu após a vulcanização
Após o término do ciclo de vulcanização, o pneu é retirado da prensa
por meio de um mecanismo de extração mecânica. O pneu é extraído do
molde inferior, durante a abertura da prensa e a retração da bexiga,
conforme a figura 5.
Figura 5 – Prensas de vulcanização de pneus.
Fonte: Haas, J., 2003.
67
Figura 6 – Processo de vulcanização de pneus
Fonte: Haas, J., 2000.
Cilindro Ejetor
Cilindro
Cúpula Superior
Molde Superior
Vulcanização de Pneu
Bladder (Bexiga)
Molde Inferior
Cúpula Inferior
Carregador vertical
pneu
cru
Bladder
(Bexiga)
Pneu Vulcanizado
Nitrogênio Roletes de extração.
Mecanismo central Molde
1
2
3
4
68
Inspeção Final
Após o término do processo de vulcanização, cada pneu é
inspecionado rigorosamente, segundo os procedimentos de qualidade, as
quais incluem checagens de uniformidade nas máquinas de variação de
forças.
6.2.1 - Forma construtiva do pneu
As figuras 7 e 8 mostram a forma construtiva do pneu.
Figura 7 – Corte transversal de um pneu.
Fonte: Alpi´s Trading Inc., 2003.
69
Figura 8 – Vista em corte de um pneu.
Fonte: Pirelli do Brasil, 2003.
Banda de rodagem: é o componente do pneu que resiste ao desgaste em
contato com o solo. Deve ser resistente ao desgaste, silenciosa e possuir
baixa formação de calor. É normalmente composta de uma mistura de
borracha sintética, com acréscimo de negro de fumo, óleos, aceleradores e
outros produtos químicos e pigmentos. A composição da borracha, o formato
de corte transversal da banda de rodagem, o número de raias e sulcos e o
modelo da banda de rodagem são importantes para determinar o desgaste,
a tração e a temperatura de funcionamento do pneu.
Raias: são as fileiras da banda de rodagem que entram em contato direto
com o solo.
Sulcos: são os canais entre as raias da banda de rodagem, são essenciais
para a tração, o controle direcional e as propriedades de resfriamento.
Indicadores de desgaste da banda de rodagem são moldados na parte de
baixo dos sulcos e indicam quando o pneu deve ser trocado.
Costado: é a parte do contorno do pneu entre os talões e o ombro.
Controlam as características de maciez e de apoio. O costado é a capa de
borracha que protege a carcaça contra danificações na lateral do pneu. A
borracha do costado é composta para aumentar a flexibilidade e a
resistência.
Banda de Rodagem
Raias
Flanco
Costado
Carcaça
Talão
Sulcos
Cintura
70
Ombros: são as partes superiores do costado, exatamente embaixo da
borda da banda de rodagem. O modelo do ombro afeta o comportamento do
calor no pneu e as características de angulação.
Talões: contêm fibra de aço de alta elasticidade formada em aros
inextensíveis. O talão ancora as lonas e prende o conjunto no aro da roda. O
formato ou contorno do talão se adapta ao friso da roda e impede o pneu de
balançar ou escapar do aro.
Lonas: são camadas de tecido de cordonéis que se estendem de talão a
talão; formam a carcaça do pneu. As lonas estão dispostas ao redor do talão
e, assim, prendem-no à carcaça.
Cintas: são camadas estreitas de material de cordão diretamente abaixo da
banda de rodagem do pneu. São menores, em ângulo, do que as lonas da
carcaça, servem para dar amarração à carcaça. Devido à sua alta firmeza
lateral, as cintas permitem que o pneu resista a deformações na pegada. As
cintas devem ser diferenciadas dos amortecedores.
Amortecedores: em pneus de lona oblíqua parecem ser iguais às cintas, mas
possuem quase o mesmo ângulo da carcaça. Em conseqüência, não dão
amarração às lonas da carcaça, mas acrescentam volume e amortecimento
na área da banda de rodagem.
Liner
: é uma fina camada de borracha na parte interna dos pneus sem
câmara.
Anti-Fricção: são tiras estreitas de materiais colocadas ao redor da parte
externa do talão para proteger os cordonéis da lona contra desgaste e cortes
feitos pelo aro. Ajudam a distribuir a flexibilidade acima do aro e impedir a
penetração de umidade e sujeira dentro do pneu.
Cobretalão
: é o tecido de reforço ao redor do arame do talão, utilizado para
prender o talão na carcaça.
Sub-Banda de Rodagem: é a parte do composto da banda de rodagem entre
a parte externa dos sulcos da banda e a parte interna da lona ou cinta
superior. As lonas da carcaça, os talões, as cintas e a banda de rodagem
são considerados componentes primários, porque são responsáveis pelas
características fundamentais do pneu, pelo formato geométrico e capacidade
71
de carga. Os componentes secundários, como a antifricção, os
amortecedores e os estabilizadores do costado, reforçam ou protegem os
componentes primários, contra altas concentrações de esforço, distribuindo
as forças por áreas maiores ou para materiais capazes de suportar
condições específicas de esforço. São usados para modificar as
propriedades mecânicas do pneu, para obter características especiais.
6.3 - Tipos de pneus
6.3.1 - Pneus com câmara e sem câmara
Ao invés de câmara, o pneu sem câmara para caminhão, ônibus e
carros possui o liner especialmente feito para reter o ar. O pneu sem câmara
é formado de um só componente.
O tipo com câmara possui três partes: um pneu, uma câmara e um
protetor. Neste conjunto, a câmara é o componente principal, porque deve
conter o ar, permitindo o transporte de carga. Assim, obviamente, a câmara
deve se moldar de maneira a encaixar exatamente no pneu e na cavidade
do aro.
Com ou sem câmara, o pneu deve conter ar e manter uma boa
performance transportando cargas nas velocidades desejadas sobre as
superfícies de solo existentes. A pressão do ar permite que a combinação
pneu/aro alcance sua meta de bom desempenho. O protetor do pneu
protege a câmara contra o atrito da área da extremidade do talão.
Os pneus sem câmara apresentam as seguintes vantagens:
• trabalham com temperaturas menores;
• têm menor peso;
• há diminuição das manutenções;
• a montagem mais segura;
• possuem aro de peça única;
• aumento da estabilidade e tração;
• têm facilidade na montagem e desmontagem.
72
A câmara é uma peça sensível de borracha, com apenas 2,5 mm de
espessura, que estica naturalmente quando cheia de ar, o que significa estar
sob tensão. Quando um pneu fura, o objeto transcende a parte externa do
pneu e rompe a câmara que, por estar sob tensão, pode levar a uma ruptura
ou liberação de todo o ar, deixando-o vazio.
A figura 9 mostra em (1), o pneu sem câmara e (2), pneu com
câmara.
Figura – 9 Pneu sem câmara (1) e pneu com câmara (2).
6.3.2 - Pneus Diagonais/Convencionais e Radiais
Os pneus diagonais ou convencionais são utilizados em ônibus e
caminhão. Os pneus radiais são utilizados em automóveis, ônibus,
caminhões, veículos fora-de-estrada. Não existem pneus convencionais para
automóveis, a tendência para este tipo de pneu é a diminuição gradativa da
produção em todo o mundo, com o incremento da produção dos pneus
radiais. Uma das grandes dificuldades encontradas pelas empresas que
trituram os pneus é o corte da malha de aço dos pneus radiais, além dos
talões. Os pneus convencionais são mais fáceis de serem triturados.
Em geral, nos Estados Unidos e Europa Ocidental, as condições que
influenciam na quilometragem do pneu resultam em quilometragens de
73
primeira vida muito mais elevadas que em nosso país e num menor índice
de reaproveitamento, pois, na maioria dos casos, o final da vida econômica
das carcaças coincide com o desgaste da banda de rodagem original.
O estado de conservação das ruas e estradas, as condenáveis
práticas de sobrecargas e baixas pressões, o maior índice de radialização
derivado do perfil técnico e econômico do mercado, e da própria
configuração da malha viária e do desenvolvimento dos transportes,
resultam em menores quilometragens na primeira vida do pneu. A vida útil
do pneu depende: das cargas; pressões dos pneus; velocidade;
temperatura; e pelo trinômio estrada-veículo-motorista.
Após o seu desgaste, a banda de rodagem poderá ser recuperada por
meio dos processos de recauchutagem, recapagem e remoldagem, mas a
durabilidade da sua estrutura é tal que, após um certo número de ciclos e
reaproveitamentos, torna-se antieconômica sua reutilização, gerando neste
momento um pneu inservível.
6.4 - Indicação de desgaste da banda de rodagem
O pneu possui indicadores de desgaste identificados com as letras
TWI (Tread Wear Indicator) ou um triângulo, em oito pontos, localizados em
seu alto no costado.
Quando a profundidade do sulco atinge o limite máximo permitido por
lei, de 1,6 milímetros, faixas transversais tornam-se visíveis no fundo dos
sulcos, indicando que o pneu deve ser removido de serviço.
Segundo a Portaria n
o
5 do INMETRO:
As profundidades das cavidades da banda de rodagem serão
limitadas a um desgaste máximo conforme a resolução n
o
558/80 do
CONTRAN, o qual será determinado por indicadores visuais colocados nos
pneus.
No caso de pneus para automóveis de passageiros, a banda de
rodagem deve incluir, pelo menos, seis filas transversais de indicadores de
desgaste, dispostas aproximadamente a intervalos iguais e situadas nas
74
cavidades em sua zona central que cubra aproximadamente ¾ da largura da
mesma. Os indicadores de desgaste devem ser colocados de maneira a não
serem confundidos com saliências de borracha entre os frisos ou blocos da
banda de rodagem.
Os indicadores de desgaste da banda de rodagem devem advertir
visualmente quando a profundidade das cavidades correspondentes da
banda de rodagem estiverem reduzidas a 1,6 mm, com tolerância de (+0,6/-
0,0)mm.
Estão dispensados dos indicadores de desgaste, os pneus com
desenho da banda de rodagem destinados ao uso em terrenos
inconsistentes, com lama ou neve, ou seja, aqueles constituídos com típicas
barras transversais de tração, uma vez que esses pneus permitem a fácil
visualização de profundidade do sulco remanescente.
A figura 10 mostra a saliência disposta no fundo das cavidades da
banda de rodagem, com altura de 1,6 mm + 0,6 mm e – 0,0 mm, que permite
num rápido exame visual, avaliar se o pneu atingiu o limite de desgaste
previsto por lei.
Figura 10 – Indicador de desgaste da banda de rodagem TWI (Tread Wear Indicator).
Fonte: Goodyear do Brasil, 2003a.
6.5 - Inscrições no costado
No costado do pneu devem constar as normas, aplicações e o uso do
pneu. Estas indicações no costado são padronizadas conforme normas
75
internacionais, utilizando o sistema DOT (Department of Transportation –
USA).
Constam nas Indicações do costado:
• local onde foi fabricado o pneumático;
• tipo de pneumático;
• período de fabricação.
A figura 11 ilustra as inscrições no costado do pneu, conforme o
Sistema DOT.
Figura 11 – Inscrição no costado do pneu.
Fonte: Goodyear do Brasil, 2003a.
76
- CAPÍTULO 7 -
LOGÍSTICA
REVERSA DOS
PNEUS
77
7 - Logística reversa dos pneus
A logística empresarial estuda como a administração pode prover
melhor nível de rentabilidade nos serviços de distribuição aos clientes e
consumidores, através de planejamento, organização e controles efetivos
para as atividades de movimentação e armazenagem que visam facilitar o
fluxo direto dos produtos. É um fato econômico que tanto os recursos quanto
os seus consumidores não residem, se é que alguma vez o fizeram,
próximos onde os bens ou produtos estão localizados. Este é o problema
enfrentado pela logística: diminuir o hiato entre a produção e a demanda, de
modo que os consumidores tenham bens e serviços quando e onde
quiserem e na condição física que desejaram (BALLOU, 1995, p. 17).
A logística é o processo de planejamento, implementação e controle
do fluxo e armazenagem eficientes e de baixo custo de matérias-primas,
estoque em processo, produto acabado e informações relacionadas, desde o
ponto de origem até o ponto de consumo, com o objetivo de atender aos
requisitos do cliente (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE LOGÍSTICA, 2003).
Os bens industriais apresentam ciclo de vida útil de algumas
semanas, meses, ou de muitos anos e após seu término são descartados
pela sociedade de diferentes maneiras, constituindo os produtos de pós-
consumo e os resíduos sólidos em geral. As diferentes formas de
processamento e comercialização dos produtos de pós-consumo ou de seus
materiais constituintes, desde a sua coleta até a sua reintegração ao ciclo
produtivo como matéria-prima secundária, são denominadas como canais de
distribuição reversos de pós-consumo ou de logística reversa (LEITE, 2003).
Segundo Paulo Roberto Leite (2003), a logística reversa é uma nova
área da logística empresarial que planeja, opera e controla o fluxo, e as
informações logísticas correspondentes, do retorno dos bens de pós-venda e
de pós-consumo ao ciclo de negócios ou ao ciclo produtivo, através dos
canais de distribuição reversos, agregando-lhes valores de diversas
naturezas: econômico, ecológico, legal, competitivo e de imagem
corporativa, entre outros.
78
Há controvérsia por parte da ANIP, com relação o conceito de
logística
7
. O conceito correto é logística reversa que é um sistema de coleta
e destinação final dos pneus, ou seja, o retorno para fabricação do mesmo
produto ou de outros produtos, ou mesmo a valorização energética etc. No
caso dos pneus, eles não retornam para os fabricantes de pneumáticos,
devido à borracha já estar vulcanizada e as perdas das características físico-
químicas da borracha devido a sua utilização.
Uma das mais importantes decisões estratégicas presentes nas
empresas modernas, face ao crescente ambiente de competitividade e de
sensibilidade ecológica da sociedade, é sem dúvida a procura de soluções
que agreguem valores perceptíveis aos seus clientes e consumidores finais.
Os novos paradigmas empresariais da logística moderna, alta velocidade de
reação garantida por sistemas de manufatura flexíveis e de informatização
logística e alto nível de relacionamento com os clientes e consumidores
finais criando ligações duradouras, estão sendo adotados na maior parte
destas empresas.
A preocupação de performance e qualidade do produto transformam-
se em condições básicas e qualificadoras, consideradas essenciais e
necessárias para participar do mercado, porém não mais suficientes, pois já
tem sido observado que tais condições conferem à empresa e ao produto,
diferenciais competitivos por períodos de tempo cada vez mais curtos.
A preocupação estratégica empresarial desloca-se desta forma para o
estabelecimento de um relacionamento eficaz com suas cadeias de
suprimento, fornecedores e clientes, o "Supply Chain", traduzido por serviços
7
Segundo a ANIP, não é correto definir a logística da coleta de inservíveis como logística
reversa, porque os pneus após serem recolhidos não retornam para as fábricas como
insumos para fabricação de novos pneus, mas são enviados para outras aplicações que não
as originais.
Segundo Simone F. Hosaka (2003), da empresa Bridgestone/Firestone, a logística direta
dos pneus é feita com carretas que são monitoradas com GPS até o seu destino final, os
pneus pós-consumo não voltam da mesma forma para os fabricantes; portanto, não é
definida como logística reversa e sim como logística de coleta de inservíveis.
Segundo Laert Portão (2003), da empresa Goodyear, a logística de coleta é o trabalho
que se faz para coletar os pneus inservíveis nos mais variados locais do Brasil, verificando o
menor custo de transporte. Neste processo pode-se utilizar o transporte em estradas,
ferrovias e cabotagem.
79
que agreguem efetivamente valores perceptíveis ao cliente e ao consumidor
final, permitindo ganhos de eficiência, de agilidade de resposta à cadeia de
suprimentos e o conseqüente reforço de suas imagens corporativa e de sua
marca, transformando-se em relações duradouras de parcerias e em
fidelização à marcas, tão almejadas neste ambiente competitivo atual.
Logística reversa é um amplo termo relacionado às habilidades e
atividades envolvidas no gerenciamento de redução, movimentação e
disposição de resíduos de produtos e embalagens (COUNCIL OF
LOGISTICS MANAGEMENT, 1993).
A logística reversa do pós-consumo deverá planejar, operar e
controlar o fluxo de retorno dos produtos de pós-consumo ou de seus
materiais constituintes classificados em função do seu estado de origem em:
“condições de uso” (ex.: pneus meia vida), “fim de vida útil” (pneus
inservíveis), e “resíduos industriais” (ex.: pó da raspagem do processo de
recauchutagem) (LEITE, 2003).
Os programas de reuso e reciclagem nas empresas, poderão ser
resultado de legislações reguladoras, como é o caso dos pneus pós-
consumo, de reinvidicações dos próprios funcionários das empresas
fabricantes de pneumáticos, distribuidoras e revendas, ao exigirem uma
posição de responsabilidade ética empresarial, e de reinvidicações da
sociedade em geral, na forma de consumo e sensibilidade ecológica
(COUNCIL OF LOGISTICS MANAGEMENT, 1993).
Segundo Fuller e Allen, 1995, os fatores principais para o
desenvolvimento da demanda para os produtos com conteúdos reciclados
no futuro mercado e do processo de logística reversa pós-consumo são
(apud LEITE, 2003):
• um consumidor comprometido com o denominado produto “verde”;
• o aumento dos custos ecológicos nos negócios;
• um suporte legal e político;
• o avanço da tecnologia de reciclagem e o projeto de produtos
visando sua utilização após o descarte pela sociedade; e
80
• a localização dos utilizadores de reciclados perto das fontes de
pós-consumo.
Para a maior parte dos bens descartados existem algumas condições
necessárias para a reintegração ao ciclo produtivo, ou tecnologia de
reciclagem, ou mercado para aplicação desses materiais etc., mas nem
sempre se apresentam todas as condições necessárias para completar o
ciclo de retorno. Em alguns casos, a causa principal pode ser a baixa
disponibilidade do produto pós-consumo, devido às dificuldades de captação
que impedem escalas econômicas de atividade; em outros, a causa pode ser
a característica monopsônica ou oligopsônica dos mercados de matérias-
primas secundárias, que desencoraja investimentos não verticalizados,
dificultando a estruturação logística adequada e o desenvolvimento de novas
aplicações para os materiais reciclados, entre outras possibilidades (LEITE,
2003).
Segundo Paulo Roberto Leite (2003), a cadeia reversa dos
pneumáticos apresenta tecnologia de reciclagem e mercado de aplicação
reconhecidamente pouco desenvolvidos.
Segundo Marcelo L. Alvarenga (2003), a logística de coleta seria
apenas coletar os pneus. A logística reversa seria a coleta, triagem e a
destinação dos pneus para reciclagem, reuso e valorização energética, com
o envolvimento dos fabricantes e importadores de pneus. A logística reversa
deve reintegrar os materiais pós-consumo nos mesmos processos ou em
outros processos para aproveitamento dos materiais contidos nos pneus.
No Estado do Paraná, pelo programa Curitiba Rodando Limpo, todos
os pneus inservíveis, bem como outros resíduos sólidos recicláveis (vidros,
garrafas de pet, latas de refrigerante, vasilhas, papel e papelão), são
coletados por coletores de papel organizados em cooperativas. São pagos a
esses coletores R$ 0,45 por pneu de automóvel e R$ 0,75 por pneu de
caminhonete. Dependendo da região do Paraná, onde são coletados os
pneus até a cidade de Piraquara-PR, onde fica localizada a empresa
trituradora de pneus, esses têm um custo de R$ 0,75 por pneu de
automóvel e R$ 1,20 por pneu de caminhonete. O objetivo deste programa é
81
custo zero para o erário. Os pneus de caminhão estão sendo recolhidos
pelas empresas Goodyear, Pirelli, Michelin, Bridgestone/Firestone,
coordenadas pela ANIP e a ABN (Associação Brasileira das
Recauchutadoras), que não pagam nada por tal coleta. Desde o início do
programa até o mês de fevereiro de 2004, foram coletados e destruídos
6.483.708 pneus inservíveis (PARANÁ RODANDO LIMPO, 2004).
Segundo Marcelo L. Alvarenga (2003), nos Estados Unidos o
consumidor ao comprar um pneu novo nas revendas multi-marcas, paga
US$ 2,00 a mais, sendo dividido entre o coletor e o transporte do pneu pelo
processo de logística reversa.
O alto custo da coleta e do transporte dos pneus descartados, mesmo
na Europa e nos Estados Unidos, independentemente das alternativas que
venham a ser encontradas, apresenta-se como a primeira grande dificuldade
para solução definitiva do descarte dos pneus após o término da vida útil
(TEGANI, 1996, p. 4).
Segundo Wladimir Martinez, da empresa Nortenha Brasil, em
Portugal a primeira e a mais importante etapa do processo de reciclagem de
pneus inservíveis é a coleta. Existem várias alternativas para a coleta
desses pneus desde a utilização da logística de distribuição de pneus
novos, até a criação de “pontos verdes” para coletar os pneus inservíveis,
contando com a participação de empresas municipais ou estaduais, a
maneira mais adequada dependerá da localização da unidade e da
proximidade com os centros urbanos e depósitos de pneus inservíveis
(PRADO FILHO, 2002, p.81).
Os pneus de caminhão e ônibus, recolhidos em Curitiba-PR e região
metropolitana, são transportados para serem triturados na cidade de Jundiaí-
SP. A média diária é de 250 pneus de caminhão e ônibus. Os pneus são
entregues no pátio da empresa Tortuga, em Araucária-PR, onde são
armazenados. Até o momento foram credenciadas 13 recauchutadoras de
Curitiba e região no programa de coleta e transporte até o pátio da empresa
Tortuga. Esses pneus após serem triturados serão co-processados em
fornos de cimenteiras licenciadas pelos órgãos ambientais.
82
Segundo Yushiro Kihara, da Associação Brasileira de Cimento
Portland, um dos grandes problemas enfrentados pelas cimenteiras é a falta
de uma coleta sistematizada dos pneus velhos, que garanta o fornecimento
regular do material em volumes adequados (MARQUES, 1999).
Está claro que o problema causado pelos pneus está diretamente
relacionado a dificuldade para identificar quem é o responsável por sua
disposição (MARGANHA, KOMATSU, 1999, p. 2).
No Brasil, a prefeitura de Curitiba foi a primeira a assinar o convênio
para coleta dos pneus inservíveis ou “pneus-lixo”, favorecendo pessoas de
menor renda, que passam a receber incentivos, valorizando e incentivando a
sua colaboração. Além disso, a prefeitura participa do projeto, sendo
responsável pela logística reversa das cooperativas de coleta de lixo
existentes na cidade e municípios vizinhos.
A parceria firmada em 2001 entre a Prefeitura de Curitiba, a empresa
BS Colway e a Petrobras permitiram a reciclagem de 1,8 milhão de pneus,
que foram recolhidos em Curitiba e região metropolitana, o equivalente a
uma frota de 450 mil veículos ou 9.000 toneladas de pneus.
No início, foram coletados 750 mil pneus inservíveis, os quais
estavam depositados em terrenos baldios, fundos de vale e borracharias. Os
mesmos foram comprados e triturados pela BS Colway, de Piraquara-PR, e
encaminhados à Petrobras SIX para co-processamento com a rocha de xisto
pirobetuminoso.
A empresa BS Colway investiu US$ 1,2 milhão em 2002, que incluiu a
compra de material recolhido por catadores, picotagem e transporte para o
co-processamento deste resíduo na Petrobras SIX.
A prefeitura de Curitiba-PR, incluiu a troca dos pneus inservíveis no
programa “Compra do Lixo”, que atende 28 comunidades carentes da
cidade. Desde o seu lançamento, em fevereiro de 2003, já foram comprados
mais de 9 toneladas de pneus. Para cada cinco pneus inservíveis retirados
das ruas é oferecida uma sacola com 10 kg de hortifrutigranjeiros. Os pneus
comprados são enviados para a empresa BS Colway.
83
A figura 12 ilustra a disposição irregular dos pneus inservíveis e o
apelo à população para retirada dos pneus-lixo de circulação, de forma a
erradicar o mosquito transmissor da dengue. Participação ativa da mídia,
conscientizando a população sobre a dengue e a forma de combatê-la.
Figura 12 – Programa Curitiba Rodando Limpo.
Fonte: Curitiba Rodando Limpo, 2003.
Existe uma empresa na cidade de São Matheus do Sul-PR, que coleta
pneus inservíveis no município e em outros municípios com custo de R$
0,25 por pneu de automóvel. Após a coleta dos pneus, estes são
transportados para a empresa para serem triturados mecanicamente e,
então, são enviados para o co-processamento na Petrobras SIX. Os
equipamentos para triturar os pneus foram desenvolvidos pela própria
empresa que tem capacidade de triturar 6 pneus de automóvel por minuto.
Além dos pneus de automóvel e caminhão, ela também tritura pneus fora de
estrada. Antes de entrar no processo, os pneus fora de estrada são cortados
de forma manual e são alimentados no triturador.
A figura 13 mostra o fluxograma do processo de logística direta
e reversa dos pneus.
84
Produção de Pneus
(Goodyear, Pirelli,
Michelin, Firestone)
Importação de Pneus
( ABIP )
Exportações
Supermercados
Revenda de Pneus
Fabricação de Pneus
Remoldados
Carcaças de Pneus Usadas
Importadas da Europa e Recuperadas no País
Revenda de Pneus
Importados /
Remoldados
Consumidor
Pós Consumo
Reciclagem
Recauchutagem
Disposição
Reuso
Valorização
Energética
Mercado Secundário
Fluxo Direto
Fluxo Reverso
Legenda:
Figura 13 – Fluxograma do processo de logística direta e reversa dos pneus
85
7.1 - Projetos de logística reversa e destinação final da ANIP
A ANIP montou vinte e um Ecopontos, centros de recepção de pneus,
que foram desenvolvidos em parceria com os órgãos públicos Estaduais e
Municipais para coleta de pneus inservíveis. A coleta é feita por caminhões
de lixo e outros, que passam nos municípios recolhendo os pneus. Além
disso, a população pode deixar os pneus inservíveis nesses pontos. Além
desses pontos, existem estudos para a implantação de mais doze Ecopontos
em todo o território nacional.
Os Ecopontos foram criados para que os revendedores de
pneumáticos e os frotistas, que lidam com um grande volume de pneus,
possam deixar os seus pneus inservíveis para serem encaminhados para a
reciclagem. A ANIP fica encarregada de recolher os pneus nos Ecopontos e
encaminhá-los para as cimenteiras ou qualquer outra destinação mais
adequada.
A Região Norte do País, onde aproximadamente 6% da produção da
indústria é comercializada, ainda não está sendo atendida.
Os Ecopontos que estão operando e os que estão em estudos estão
listados abaixo:
Operando Em Estudo
Brasília- DF Campo Grande-MS
Cândido Mota-SP Cuiabá-MT
Dourados-MS Fortaleza-CE
Feira de Santana-BA Franca-SP
Jataí-GO Grande ABC-SP
Marília-SP Porto Alegre-RS (3 pts)
Natal-RN Recife-PE
Rio de Janeiro-RJ (3 pts) Ribeirão Preto-SP
São Paulo-SP (9 pts) Salvador-BA
São José do Rio Preto-SP
Uberlândia-MG
86
A figura 14 mostra um Ecoponto que recebe os pneus inservíveis do
Estado, do Município e de sucateiros. Os pneus inservíveis são recebidos e
armazenados, depois são transportados para os centros de recepção e
picotagem, localizados em Jundiaí-SP, Itupeva-SP, João Pessoa-PB,
Sorocaba -SP e São Bernardo do Campo-SP. A figura 15 mostra a
movimentação e o acondicionamento dos pneus inservíveis dentro do centro
de recepção de pneus.
Figura 14 – Ecoponto – Centro de recebimento de pneus inservíveis.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
Figura 15 – Movimentação de pneus inservíveis dentro do Ecoponto
localizado em Bangu-RJ.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
87
Os centros de picotagem, além de picotarem os pneus, também
recebem as entregas voluntárias da população local e de municípios
vizinhos ao centro. A figura 16 mostra o centro de recepção e picotagem de
pneus inservíveis, localizado na cidade de Jundiaí-SP. O estoque de pneus
inservíveis, recolhidos pelas revendas e ecopontos, é transportado para o
centro de trituração de pneus inservíveis, localizado na cidade de Jundiaí-
SP.
O centro de trituração de Jundiaí tem capacidade de processar 50
toneladas por dia de pneus inservíveis.
Figura 16 – Centro de recepção e picotagem de pneus inservíveis em Jundiaí-SP.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
A figura 17 mostra o descarregamento de pneus inservíveis dentro do
centro de recepção e picotagem. Os mesmos depois de descarregados são
transportados com uma pá-carregadeira até o triturador.
88
Figura 17 – Descarregamento de pneus inservíveis e movimentação.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
Na figura 18 vê-se o sistema de picotagem, no qual os pneus
inservíveis são colocados no transportador de correias de forma manual,
depois caem no triturador, fragmentando os pneus em pedaços de 2”.
Figura 18 – Transporte e trituração de pneus inservíveis em pedaços de 2” em Jundiaí-SP.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
A figura 19 mostra o triturador de pneus, instalado em Jundiaí-SP. Os
pneus são colocados sobre um transportador de correias, são alimentados
em um moinho tipos facas, que tem alta capacidade de torque; depois disso,
os mesmos são triturados e caem sobre o segundo transportador de correias
que leva as lascas de pneu para a área de expedição.
89
Figura 19 - Triturador primário adquirido pela Cimpor do Brasil, para pedaços de 2”.
Fonte: CM SCHEREDDER DIVISION, 2003.
A figura 20 mostra a pilha de pneus fragmentados em pedaços de 2”,
que serão transportados em uma próxima etapa para um pátio de
armazenamento.
Figura 20 – Pilha de pneus triturados em pedaços de 2”
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
A figura 21 mostra a área de expedição, onde após o processo de
trituração, as lascas dos pneus são transportadas para um caminhão que as
leva até a indústria cimenteira para o co-processamento.
90
Figura 21 – Estocagem de pneus triturados em pedaços de 2”.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
A figura 22 mostra o pátio de estocagem dos pneus inservíveis
triturados, onde os pneus são transportados em uma carreta que tem
capacidade de transportar 27 toneladas. Antes de serem triturados, devido
ao volume que um pneu ocupa, a carreta teria capacidade de transportar
apenas 10 toneladas.
Figura 22 – Transporte de pneus inservíveis para serem co-processados em fornos de
cimenteiras.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
91
A tabela 8 mostra os projetos em estudo e em andamento da ANIP,
para recepção, picotagem e destinação final de pneus inservíveis.
Tabela 8 – Projetos da ANIP para recepção, picotagem e destinação final de pneus
inservíveis
.
Centro de Recepção e Centros de Recepção,
Picotagem Picotagem e Destinação Final
São José do Rio Preto-SP
(Projeto em Estudo)
CIMPOR - Jundiaí-SP Belo Horizonte-MG
(Projeto em Estudo)
V
ale do Paraíba-SP
(Projeto em Estudo)
Santa Catarina/Rio Grande do Sul
(Projeto em Estudo)
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
São Matheus do Sul-PR
Centros de Recepção, picotagem e/ou destinação final
Destino dos Pneumáticos Inservíveis
Destinação Final
Sorocaba-SP
Itupeva-SP
CIMPOR - João Pessoa-PB Cezarina-GO
Candiota-RS
São Miguel dos Campos-AL
Campo Formoso-BA
Cajati-SP
Maringá-PR
A figura 23 mostra o processo de coleta de pneumáticos inservíveis
de automóvel. Segundo a ANIP, 65% dos pneus coletados são
considerados inservíveis, ou seja, não podem ser recapados,
recauchutados ou remoldados.
Figura 23 – Fluxograma da coleta de pneumáticos inservíveis de automóvel.
Fonte: ANIP, 1999.
Revendedor
Consumidor
20%
Sucateiro
80%
Usados
13%
Reformador
22%
Inservíveis
65%
Reformado
???????
Ponto de
Venda
Consumidor
Inservíveis
???????
1 SUCATEIRO NO ESTADO
DE SÃO PAULO
ANO 99 = 240.000 PNEUS
92
7.2 - Logística Reversa da Dpaschoal/Mazola
A Mazola localizada na cidade de Valinhos-SP, coleta pneus, baterias,
escapamentos, amortecedores das lojas de revenda desses produtos, os
transporta até um armazém, onde é feita a triagem, e destinado de forma
ambientalmente correta para indústrias de reciclagem. Os coletores são
empresas que gerenciam todo o processo de logística reversa das revendas,
fazem a triagem dos pneus, classificando-os em inservíveis ou servíveis,
seguindo normas e procedimentos para destinação final ecologicamente
correta.
Aproximadamente 60% dos consumidores que trocam seus pneus em
uma revenda, deixam os mesmos para reciclagem. Esta porcentagem é
menor nas cidades do interior e no nordeste. As revendas de pneus não
funcionam como “Ecopontos” porque dependeriam de uma grande área para
armazenamento dos mesmos caso aceitassem coletar todos os pneus
deixados nas lojas de forma espontânea pela população (DAVIDOFF,
2003a).
O foco principal das revendas/distribuidoras de pneus é a coleta e o
encaminhamento ambiental. Elas funcionam como colaboradoras, conforme
artigo 11 da resolução CONAMA n
o
258. São feitas auditorias nas empresas
coletoras que são responsáveis, após a coleta nas lojas, pela triagem,
armazenamento, transporte e acompanhamento até a destinação final.
Segundo Luiz Carlos Martins, da Goodyear, o maior desafio para a
indústria da reciclagem é convencer o consumidor a não levar os pneus
velhos para casa. Após a troca por pneus novos em revendas, os
consumidores tendem a levar os pneus velhos para casa, achando que tem
algum valor comercial. A Goodyear lançou uma campanha de
conscientização visando atender ao programa de reciclagem imposto por
meio da resolução CONAMA n
o
258. O slogan da campanha nas revendas:
“deixe aqui o seu pneu velho” (OLMOS, 2002, p. B1).
O processo de logística direta e reversa da Dpaschoal e Mazola é
mostrado na figura 24.
93
Figura 24 – Processo de logística direta e reversa, papel importante dos coletores
nesse processo.
Fonte: Mazola Logística e Reciclagem, 2003
.
Os pneus coletados nas lojas são separados em lotes, selecionados e
classificados como servíveis ou inservíveis. Os dados são compilados em
uma planilha eletrônica onde constam as porcentagens de pneus por loja,
considerados inservíveis, meia-vida e os destinados à recauchutagem. Por
meio desse levantamento são verificados quais as lojas que apresentam
uma maior quantidade de pneus inservíveis ou aquela que gera um maior
resíduo para cada pneu novo trocado.
A empresa coleta 35.000 pneus de automóvel por mês e paga R$
0,80 por pneu coletado. Do total coletado aproximadamente 68% são
considerados inservíveis, 16% meia-vida e os outros 16% são destinados
para a recauchutagem. A tendência é o aumento da porcentagem de
inservíveis devido às condições econômicas do País. Em 1999, 65% dos
pneus coletados eram considerados inservíveis (ANIP, 1999).
Segundo Paulo Davidoff, de todos os pneus recolhidos nas revendas,
20 a 25% são reutilizados pela indústria da recauchutagem, são vendidos
como pneus meia vida, ou são ressulcados. O restante dos pneus de
automóvel e caminhão até o tamanho 258 são enviados para ANIP em
Jundiaí-SP, onde são triturados e transportados para co-processamento em
fornos de cimenteiras.
94
A grande dificuldade da logística reversa é ter as informações
precisas do que vai encontrar e onde encontrar os pneus pós-consumo. A
amplitude da logística reversa exigida pelo Sistema de Gestão de Resíduos,
implantado em SP, MG, RJ, PR, GO, SC, RS, em 166 lojas da Dpaschoal,
possibilitou o controle efetivo das etapas que vão das lojas até os
recicladores, elevando significativamente os custos logísticos e operacionais
quando comparados à logística direta. No processo de logística direta, existe
uma quantidade de pneus a serem entregues, tendo roteiro definido para
entrega, buscando sempre a eficiência do processo. As empresas coletoras
desenvolvem os seus próprios planos de logística, baseadas em projeções
de históricos fornecidos pelas revendas de pneus, ou seja, quantos pneus
após a troca os consumidores deixam na loja em um período médio de três
meses.
Para reduzir os custos de coleta, foram substituídos 30 coletores de
produtos usados, pela empresa Mazola, que passou a atuar em sete
Estados. Essa empresa passou de uma simples coletora de produtos usados
para uma operação com foco no aspecto ambiental, obedecendo a normas e
padrões estabelecidos de acondionamento, manuseio e transporte, além dos
padrões operacionais exigidos pela Dpaschoal.
A figura 25 mostra o fluxograma do processo de logística reversa da
Dpaschoal e Mazola, indicando as possíveis formas de reaproveitamento do
material, evitando com isso, o descarte de forma inadequada no meio
ambiente.
95
Figura 25 – Fluxograma do processo de logística reversa da Dpaschoal/Mazola.
Fonte: Davidoff, P., 2003a.
Os pneus coletados nas lojas são acondicionados e transportados
pela empresa responsável pela coleta em períodos que variam de 7 a 30
dias, dependendo da loja. Os mesmos são transportados em caminhões
para a cidade de Valinhos-SP. Os pneus após serem classificados como
inservíveis são enviados para as empresas: CBL Recicladora (São Bernardo
do Campo-SP), Midas elastômeros (Itupeva-SP) etc.
Os pneus pesados são enviados para a empresa Midas Elastômeros,
onde são transformados em pó, para utilização na pavimentação asfáltica
(asfalto-borracha). A empresa CBL Recicladora, recebe, tritura os pneus e
envia para co-processamento na Petrobras SIX, em São Matheus do Sul PR.
Segundo Paulo Davidoff (2003a), desde o início da implantação do
SGR, em janeiro de 2002, foram coletados mais de 1 milhão de quilos de
pneus.
A Mazola desenvolveu um software para a programação planejada da
coleta de pneus e outros resíduos nas lojas da Dpaschoal. O processo é
bastante complexo, inclui inúmeros fatores, tais como:
SISTEMA DE GESTÃO DE RESÍDUOS
DPASCHOAL / MAZOLA
1 2 3 4 5 6
Fabricação Consumo
R
ec
i
c
l
ado
Reduzido
Reprocessado SeparaçãoColeta
Consum
o
Subprod. /
Matéria-
Prima /
Fonte de
Energia
Armazenagem
Refugos
96
• o agendamento antecipado de data, de acordo com a necessidade
de cada uma das lojas, dependendo do espaço de armazenagem e
volume acumulado de resíduos no período;
• o meio de transporte, que define o tipo, tamanho e capacidade de
carga do veículo, específico para cada coleta, além de outras
variáveis, que vão desde as dificuldades do trânsito na região até o
controle de placas dos veículos, respeitando o sistema de rodízio na
cidade de São Paulo;
• planejamento de rotas, visando a diminuição de custos e
melhorando a eficiência no atendimento das lojas. É utilizado no
mínimo 3 meses de histórico;
• espaço físico nas lojas, onde é avaliado o espaço para
armazenamento dos pneus pós-consumo;
• localização das lojas;
• custo do pneu por quilômetro rodado ou custo dos resíduos
coletados por quilômetro rodado;
• pós-consumo até a destinação final (Recauchutagem, venda de
pneus meia-vida, pavimentação asfáltica e co-processamento em
fornos de cimenteiras etc.
O planejamento das rotas é feito em função de um histórico de pelo
menos três meses, onde é montado um mapa com a localização de cada
loja e, com emprego de um sistema informatizado, é feita uma programação
de rotas de coleta para oito semanas. O ponto mais distante da matriz da
empresa esta localizado na cidade de Canoas-RS, a 1248 km. Os pneus
inservíveis separados em caçambas são enviados para a ANIP em Jundiaí-
SP, a 40 km de Valinhos, sede da empresa. A empresa não recebe nada
pelo processo de coleta e logística de Valinhos-SP até a trituradora em
Jundiaí-SP.
O indicador utilizado pela empresa para a logística reversa dos pneus
pós-consumo é o pneu de automóvel por quilômetro, que varia de 1,15 a
1,50, ou seja, quanto menor esse indicador e menor a porcentagem de
97
pneus inservíveis, maior será a rentabilidade da empresa. Atualmente o
parâmetro utilizado é a quantidade total de resíduos em quilos por
quilômetro rodado, onde são incluídas molas, escapamentos,
amortecedores, discos de freio etc. Além desses resíduos, a empresa
compra a raspa da recauchutagem dos pneus. O que mantém a empresa é a
venda dos pneus meia-vida e as carcaças para a recauchutagem.
A quantidade aumenta no período de dezembro e janeiro, quando
muitos consumidores fazem revisões gerais nos veículos e trocam os seus
pneus.
As dificuldades do processo de logística reversa dos pneus são:
• adequação de rotas;
• particularidades do mercado;
• perda de rastreabilidade no mercado informal no caso dos
sucateiros;
• feriados regionais ou estaduais;
• impostos (a empresa recolhe os impostos antes da saída do
estado onde foi realizada a coleta);
• horário para coleta nas lojas etc.
7.2.1 - Transporte, descarregamento e conferência
Os pneus são descarregados e conferidos por unidade. A foto 1
mostra os sistemas de transporte utilizados para coleta dos pneus pós-
consumo nas lojas. A capacidade de carga dos pneus pós-consumo no
caminhão varia de 1000 a 1200 e na caçamba de 700 a 800 pneus de
automóvel. Os pneus são armazenados entrelaçados uns sobre os outros.
Vale lembrar que, dependendo da localidade e das restrições do município,
a coleta é feita com um veículo tipo sprinter que leva os pneus para um outro
ponto de carregamento.
98
Foto 1 – Caminhão e caçamba utilizados para transporte dos pneus das lojas até Valinhos-SP.
7.2.2 - Exame e seleção primária dos pneus
Os pneus nesta etapa são classificados como: pneus inservíveis que
são estocados para que posteriormente sejam reciclados e, servíveis que
são destinados para recauchutagem e reuso como pneus meia-vida.
A foto 2 mostra o exame e a seleção primária dos pneus pós-
consumo. Os pneus são separados em dois lotes, os servíveis e inservíveis.
O lote dos pneus inservíveis é colocado em caçambas com
capacidade de 700 a 800 pneus, os mesmos são montados entrelaçados
uns sobre os outros, conforme mostra a foto 3.
Foto 2 – Exame e seleção primária dos pneus.
99
Foto 3 – Pneus inservíveis separados em caçamba, com capacidade de 700 a 800 pneus.
Os lotes dos pneus servíveis passam por uma nova inspeção para
averiguar irregularidades não-detectadas no processo de exame e seleção
primária dos pneus. Os pneus considerados servíveis são enviados para
recauchutagem ou vendidos como pneus meia-vida, após serem
inspecionados e pintados, conforme mostra a foto 4.
Foto 4 – Pneus separados para recauchutagem e para venda como pneus meia-vida.
100
7.2.3 - Exame final dos pneus
Os pneus servíveis passam por uma nova inspeção da carcaça e são
inflados para averiguar problemas não detectados na inspeção visual. A foto
5 mostra o processo de inspeção das carcaças.
Foto 5 – Inspeção das carcaças.
A foto 6 mostra o galpão para armazenagem dos resíduos, onde são
colocados além dos pneus, molas, escapamentos, amortecedores, discos de
freio etc. Os pneus não podem ser acondicionados em local descoberto
devido a formação de vetores. Os pneus convencionais armazenados no
local têm medidas acima de 258 e, portanto, não podem ser enviados para a
trituradora localizada na cidade de Jundiaí-SP. Os mesmos são vendidos
para fabricação de percintas para sofás.
101
Foto 6 - Área coberta para armazenagem dos pneus inservíveis convencionais de
caminhão e ônibus.
Os pneus após serem separados e classificados como pneus meia-
vida, são pintados com uma tinta a base d´água, para melhora de aparência,
conforme foto 7.
Foto 7 – Pneus meia-vida pintados com tinta à base d´água.
Após a pintura, são separados e estocados em um galpão coberto
para venda ao consumidor, conforme a foto 8.
102
Foto 8 – Área de estocagem dos pneus meia-vida.
7.2.4 - Coleta do pó de raspagem dos pneus na recauchutagem
O Brasil ocupa o posto de segundo maior mercado mundial de pneus
recauchutados. São fabricados anualmente no País 120 mil toneladas de
componentes para recapagem de pneumáticos, quantidade suficiente para
recuperar 9 milhões de pneus. Os Estados Unidos, vêm em primeiro lugar,
com cerca de 20 milhões de unidades recauchutadas (MEIO AMBIENTE,
2003).
A figura 26 mostra o ciclo de vida de pneus de carga para ônibus,
caminhões e partição do descarte. Segundo a ANIP, os pneus de carga
podem ser recauchutados ou recapados, no máximo três vezes,
dependendo da qualidade do material utilizado no processo.
103
Figura 26 – Ciclo de vida dos pneus de carga ônibus e caminhão.
Fonte: ANIP, 1999.
O pó gerado pela raspagem dos pneus recauchutados é ensacado
nas recauchutadoras, em big bags, antes de ser transportado para Valinhos-
SP. Já no depósito, é estocado sob rigorosas condições para garantir seu
índice de reaproveitamento. Atualmente, esse resíduo tem sido exportado
para reutilização em subprodutos de borracha e, peneirado e utilizado na
pavimentação asfáltica (asfalto-borracha).
A foto 9 mostra o pó gerado pelo processo de recauchutagem de
pneus armazenados em big bags.
Revendedor
PNEUS
NOVOS
1º
REFORMA
2º
REFORMA
3º
REFORMA
4º
REFORMA
VENDA
USADO
SUCATEIROS
80%
10%
10%
50%
30%
20%
50%
30%
20%
80%
10%
10%
100% ( * )
(
*
)
–
Casos raros com mais de 4 reformas
CONSUMIDOR
(FROTISTA)
104
Foto 9 – Pó gerado na raspagem dos pneus, armazenado em big bags.
Segundo Marcelo L. Alvarenga (2003), essas raspas são peneiradas e
o pó fino resultante desse processo é utilizado na pavimentação asfáltica
(asfalto-borracha). É inviável economicamente a implantação de uma planta
completa de trituração mecânica, para obter a granulometria ideal para
utilização na pavimentação asfáltica, devido a custos de manutenção,
energia elétrica etc.
Esse resíduo é destinado para várias aplicações, mesmo sendo
reciclado e pertencendo a um pneu que já foi recauchutado, o resíduo não
sai da cota de reciclagem.
Uma grande reviravolta no mercado de reciclagem de pneus seria
considerar o pneu inservível não apenas como resíduo, mas sim, como
insumo energético para os fornos de cimenteiras, que têm capacidade de
absorver todos os pneus inservíveis gerados no País.
7.3 - Logística reversa dos pneus inservíveis do rio Tietê
A fase 2 das obras de rebaixamento da calha do Rio Tietê foi iniciada
pelo governo do Estado de São Paulo em março de 2002, por meio do
Departamento de Águas e Energia Elétrica - DAEE, num investimento de
R$ 688,3 milhões, com recursos assegurados pelo Japan Bank International
105
Coorperation - JBIC e pelo governo estadual, com prazo de execução de 30
meses.
Na calha do rio existem quatro tipos de materiais: produto de
desmatamento da capa superficial, lixo, material inerte e material não inerte.
Para se definir a diferença entre o produto inerte e não-inerte deva se
realizar ensaios de massa bruta do material. Se a análise aponta que há
contaminação, o material é considerado resíduo perigoso, conforme a norma
NBR 10.004.
Na parte superficial, onde há material de assoreamento, e na parte de
escavação do leito, tal material apresenta uma característica peculiar, mas
que não chega a surpreender ninguém: ele vem acompanhado de muito lixo
sacos plásticos, latas de alumínio, pneus e restos de pneu - estimado em
100.000 unidades. Esse lixo é separado, tanto no processo de escavação,
como no de deposição, para posterior secagem, na margem do rio. O
mesmo ocorre logo após o descarregamento do caminhão, antes do
espalhamento final na Lagoa de Carapicuíba-SP.
Existem normas e procedimentos detalhados com relação aos pneus
inservíveis retirados do rio, tais como:
• após a remoção manual dos pneus das pilhas de material
escavado, é feita uma estocagem inicial nas margens do rio, de forma
a se obter uma quantidade mínima para o transporte;
• nestes locais, os pneus são cobertos, com a colocação de
polietileno, evitando-se o acúmulo de água da chuva no interior
dos mesmos, e a proliferação de vetores, tais como o mosquito da
dengue;
• os pneus são transportados para locais específicos onde são
lavados por meio de jatos de água sob pressão;
• para facilitar a lavagem podem ser feitos furos circulares, ou
mesmo cortar os pneus em várias fatias, procedimento este para
evitar o acúmulo de água no interior dos mesmos. Durante a
lavagem são utilizadas escovas de aço para melhorar a eficiência
106
de retirada do material depositado e impregnado na superfície dos
pneus;
• após a preparação dos pneus (lavagem e desconfiguração), as
empresas contratadas são obrigadas a garantir seu destino
adequado. Os pneus são transportados das margens do rio Tietê
até o Centro de Deposição de Resíduos Pedreira (CDR Pedreira),
localizado na rodovia Fernão Dias, para disposição final ou para
empresas processadoras de pneus.
A figura 27 mostra todo o processo de retirada, cobertura, limpeza e
transporte dos pneus inservíveis do Rio Tietê, estimado em 100.000
unidades.
Figura 27 – Processo de retirada, cobertura, limpeza e transporte dos pneus
retirados do rio Tietê.
Fonte: MESMO, 2003.
Os pneus depois de triturados pelas empresas de trituração são co-
processados em fornos de cimenteiras.
O fluxograma da figura 28 mostra todo o processo de logística reversa
dos pneus retirados do rio Tietê, desde a escavação das margens e leito do
rio até o co-processamento em fornos de cimenteiras, e na pavimentação
asfáltica (asfalto-borracha).
107
Figura 28 – Processo de logística reversa dos pneus retirados do rio Tietê.
Segundo o Prof.
o
Dr.
o
Arthur Pinto Chaves, as margens dos rios não
podem ser escavadas, crime ambiental
8
. Segundo o DAEE e a Secretaria de
Recursos Hídricos Saneamento e Obras - SRHSO, a ampliação da calha do
rio Tietê foi dividida em duas fases: Fase I abrange o trecho compreendido
entre a barragem de Edgard de Souza e a foz do rio Pinheiros, junto ao
8
Segundo o Prof.
o
Dr.
o
Arthur Pinto Chaves, não se escavam as margens dos rios (banca
de qualificação de 29/09/03).
Disposição irregular de pneus inservíveis no
rio Tietê
Escavações do leito e margem do rio
Remoção manual dos pneus da pilha de
material escavado
Estocagem inicial dos pneus nas margens do
rio Tietê
Cobertura dos pneus colocação de
polietileno preto
Execução de furos circulares ou cortar os
pneus em fatias
Transp. Para margem do rio retirada de
material da parte interna e lavagem
Transporte
Disposição final no Centro de
Deposição de resíduos
–
CDR
Empresas Trituradoras de Pneus
Paviment ação
Co
-
processamento em fornos de
clínquer na indústria cimenteira
( * )
108
Cebolão, está em obras, após ter sido licenciado pela Secretaria do Meio
Ambiente em março de 1998. A Fase II abrange o trecho que se estende
entre a foz do rio Pinheiros e a barragem da Penha.
Caracterização das obras da fase II: obras de escavação do leito e
margens do rio; obras complementares associadas à ampliação da calha;
transporte, transbordo e disposição final do material a ser retirado da calha
do rio Tietê. O volume de material a ser retirado do leito e das margens do
rio Tietê durante as obras de ampliação da calha está estimado em 6,6
milhões de metros cúbicos (MESMO..., 2003).
Segundo Ricardo Daruiz Borsari, Superintendente do DAEE, a fase II
foi iniciada em março de 2002 e com previsão para término entre agosto e
outubro de 2005, as obras vão da Barragem Móvel até a Barragem da
Penha, isto é, todo o trecho contido na região metropolitana. Com 24,5
quilômetros de extensão e compreende o rebaixamento numa profundidade
média de 2,5 metros e ampliação de largura da base para 46 metros, no
trecho compreendido entre a Barragem Móvel e o desemboque do rio
Tamanduateí, e para 41 metros do trecho entre o desemboque do rio
Tamanduateí e a barragem da Penha. (MESMO..., 2003).
109
- CAPÍTULO 8 -
TECNOLOGIAS
PARA
TRITURAÇÃO E
RECICLAGEM DOS
PNEUS
110
8 - Tecnologias utilizadas para trituração e reciclagem dos pneus
O processo de reciclagem da borracha pela indústria é tão antigo
quanto o próprio uso de borracha na indústria. A figura 29 mostra o anúncio
de um negócio de reciclagem de borracha em Heipzig, Alemanha, datado de
1909. Lê-se: “Trituração e separação de borracha inservível de todos os
tipos de produtos de borracha. Baixos custos. A maior campanha de
marketing da indústria de borracha”. A razão chave para o crescimento da
trituração de borracha inservível na época, era a falta de abastecimento de
borracha e altos custos para aquisição de borracha natural. Em 1960, a
borracha reciclada era fornecida para as indústrias de artefatos de borracha.
Óleos importados baratos, difusão do uso da borracha sintética e o
desenvolvimento de pneus radiais, diminuíram o interesse em se triturar ou
fatiar os pneus inservíveis. A tecnologia desenvolvida na época não era ideal
para triturar os pneus radiais.
Figura 29 – Reciclagem de borracha inservível em Heipzig, Alemanha, em 1909.
Fonte: Reischner, K., 2002.
8.1 - Consumo de energia na fabricação e na reciclagem de pneus
Os processos mais utilizados para trituração dos pneus inservíveis
são: o processo ambiente (processo de trituração a temperatura ambiente) e
o processo criogênico, além do processo de desvulcanização. Vale salientar
que são os processos mais utilizados no mundo para reciclagem dos pneus
inservíveis.
111
A tabela 9 mostra um comparativo da energia necessária para
manufatura de um pneu novo; para produção de compostos de borracha
sintética; energia térmica ganha com a queima de pneus inservíveis em
incineradores; e, a energia consumida no processo ambiente de trituração
dos pneus.
Tabela 9 – Energia consumida na manufatura de pneus, compostos, incineração e
trituração dos pneus inservíveis.
kWh/kg
Energia necessária para a fabricação de um pneu 32
Energia necessária para produção dos compostos para o pneu 25
Energia térmica ganha com a queima dos pneus inservíveis em incineradores 9
Energia consumida no processo de trituração dos pneus inservíveis em
partículas de 0,5 a 1,5 mm.
Fonte: Snyder, R., 2002 apud Reischner, K., 2002.
Energia
1,2
8.2 – Sistemas de trituração de pneus: manual, mecânico e criogênico
8.2.1 – Sistema de trituração de pneus manual
A figura 30 mostra o processo de corte com emprego de uma
guilhotina mecânica. Os pneus, após serem cortados, são enviados para co-
processamento em fornos de cimenteiras.
Figura 30 – Corte de pneus em recicladora, antes do envio para co-processamento.
Fonte: Cerioni, E., 2002.
112
Segundo Sílvio Zambelo, gerente da recicladora Giafan, o preço
médio da coleta e reciclagem dos pneus inservíveis é de R$ 0,50 por quilo,
sendo que um pneu usado de passeio pesa cerca de 5 kg, um preço
insignificante em relação aos carros importados (CERIONI, 2003, p. 1 e 12).
8.2.2 - Sistema de trituração mecânica de pneus
A figura 31 mostra o sistema de trituração de pneus inservíveis pelo
processo ambiente.
Legenda:
A – Triturador preliminar; E – Sistema pneumático de transporte;
B – Granulador; F – Esteira vibratória;
C – Remoção de aço e fibras; G – Separação magnética secundária;
D – Etapas consecutivas de trituradores; H – Remoção de fibras e partículas finas
Figura 31 – Layout de trituração de pneus inservíveis a temperatura ambiente.
Fonte: Reischner, K., 2002.
No sistema de reciclagem a temperatura ambiente, os pneus
inservíveis são, em primeiro lugar, triturados em pedaços de 50 mm no
moinho de facas (A). Os pedaços de pneus entram no granulador (B). Nesta
etapa os pedaços são reduzidos em pequenos pedaços de 10 mm, enquanto
é liberada a maior parte do aço, nylon e poliéster do granulado de borracha.
Depois, o aço é removido em uma esteira magnética e as frações de nylon e
poliéster são removidas com uma combinação de parafusos e peneiras
vibratórias (C). Enquanto existe demanda por granulados de borracha de 10
113
mm, muitas aplicações são solicitadas para materiais finos, na faixa de 10 a
30 mesh. Por essa razão, muitas plantas de trituração têm um número
consecutivo de passos de trituração (D).
As máquinas mais comumente utilizadas em plantas de trituração são:
• granuladores secundários;
• moinhos rotativos de alta-velocidade;
• extrusoras ou prensas de parafuso;
• moinhos quebradores.
A tabela 10 mostra os parâmetros de referência para o processo de
trituração de pneus de passeio, caminhão e ônibus, pelo processo de
trituração ambiente:
Tabela 10 - Parâmetros de referência para o processo de trituração ambiente.
Para permitir um produto final mais limpo é utilizado um processo
inicial de destalonagem de pneumáticos de caminhão e ônibus, antes do
inicio do processo de trituração mecânica.
A destalonagem é a extração mecânica dos talões dos pneus de
caminhão e ônibus. A máquina possui braços extratores posicionados em
uma guia super reforçada e possui um sistema para posicionamento de
diferentes tipos de diâmetros de pneumáticos, diminuindo com isso o tempo
necessário para a operação de destalonagem. O sistema de
descarregamento, parte integrante da máquina, descarrega o pneumático
enviando-o diretamente à primeira máquina de redução, o triturador.
A figura 32 mostra o destalonador duplo para pneus de caminhão e
ônibus.
Material a ser triturado pelo processo de trituração
ambiente.
Quantidade de entrada na linha de pneus de passeio
e caminhão/ônibus.
1 t/h com granulometria (3,8 - 4,8 mm)
0,7 t/h com granulometria (1,8 - 3,8 mm)
0,3 t/h com granulometria (0 - 1,8 mm)
Peso extraído do aço dos pneus 27% de 2,8 t (0,75 t/h)
Fibra têxtil extraída 2% de 2,8 t (0,05 t/h)
Pessoal necessário para operação 4 pessoas
Horas de trabalho/dia 4 turnos de 6 horas
Quantidade triturada no ano 16.130 t/ano
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
Pneus de passeio, caminhão e ônibus.
2,8 t/h.
Produtividade garantida
114
Figura 32 – Destalonador duplo para pneus de caminhão e ônibus.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
Os resíduos gerados pelo processo de destalonagem dos pneus de
caminhão e ônibus são aproveitados para construção de dutos para
transporte de água. A foto 10 mostra os tubos construídos de talões para
canalização de água “Tuborr”. As empresas que fazem trituração mecânica
constroem, com o resíduo gerado do processo de destalonagem, os dutos
para transporte de água e vendem os mesmos para as prefeituras
(ALVARENGA, 2003).
Foto 10 – Tubos para canalização de água, feito com talões retirados dos pneus de
caminhão e ônibus pelo destalonador antes do início do processo de trituração.
Os pneus são alimentados de forma manual no transportador de
correia, e são direcionados para o primeiro triturador, conforme a figura 33.
115
Figura 33 – Transportador de correias de carga mista e inclinada.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
O triturador é construído de forma robusta para trituração de
pneumáticos. Possui dois eixos em rotações opostas, com as lâminas de
trituração montadas, que permitem a redução volumétrica. A figura 34
mostra o triturador.
Figura 34 – Triturador de pneus inservíveis.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
O transportador de extração e elevação de triturados recebe o
material triturado pelo triturador redutor volumétrico e movimenta o material
para os trituradores secundários.
116
O triturador secundário possui dois eixos contra-rotativos com as
lâminas de trituração montadas que permitem uma posterior redução
volumétrica, garantindo os resíduos mais homogêneos.
Transportador de extração e elevação recebe o material do triturador
secundário e transporta o mesmo para a 3
a
fase da trituração.
A figura 35 mostra o processo de trituração em um moinho com
quatro eixos.
Figura 35 - Triturador de pneus inservíveis de quatro eixos
.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
Os quatro eixos com rotações inversas, posicionados em planos
diversos, permitem a redução volumétrica com a possibilidade de uma
regulagem mais apurada através de uma grelha com furação variável
posicionada na parte inferior dos eixos, conforme a figura 36.
Figura 36 - Triturador de quatro eixos.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
O refinador é um triturador fixo acionado por um motor elétrico, que é
utilizado para refinar os pneus após a terceira etapa da trituração. A máquina
é dotada de um único rolo, posicionado na parte posterior, que executa a
trituração e, graças à utilização de uma grelha de definição, pode refinar o
117
material já triturado. A máquina é composta de uma tremonha superior de
carga, onde é feita a introdução do material na câmara de moagem. Para a
moagem do material, é previsto um sistema de pressão para alimentação do
material já triturado. Movimentado por meio de pistões hidráulicos, permite a
trituração daqueles materiais que dadas as dimensões da tremonha e a
posição do rolo de trituração, não seria possível ser capturado diretamente
pelo rolo.
A figura 37 mostra o refinador instalado após a 3
a
Fase da trituração.
Figura 37 – Refinador de pneus.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
O separador magnético ou “desferrizador”, posicionado após a esteira
extratora do refinador, é utilizado para remoção do aço contido no material já
triturado. A descarga do aço removido da parte já triturada é feita através de
um aspirador dotado de tremonha de conferência e ciclone decantador para
a descarga.
A figura 38 mostra o separador magnético do aço ou “desferrizador”.
Figura 38 – Separador magnético do aço dos pneus triturados.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
118
A figura 39 mostra recebe o material após a seleção da parte ferrosa
e o conduz a peneira rotativa para uma primeira seleção do granulado.
Figura 39 – Peneira rotativa para uma primeira seleção do granulado.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
A peneira rotativa com três pontos de descarga é construída sobre
uma robusta estrutura, permitindo a seleção de diversas dimensões de
partículas. A borracha pré-triturada e granulada vem introduzida através da
esteira de alimentação da tremonha de seleção. Dentro da mesma, através
das furações, obtêm-se quatro distintas tipologias de material: três de sub
peneira e uma de sobre peneira. As partículas finas são recolhidas na parte
inferior do tambor em uma tremonha que na sua parte inferior é predisposta
com uma série de roscas de extração para recolher o material e encaminhar
sua descarga em um sistema de seleção para a limpeza de eventuais
impurezas. O excesso é carregado para a parte final da peneira e por meio
de uma apropriada tremonha é descarregado sobre um canal vibrante furado
para a separação da fibra têxtil.
O canal vibrante é posicionado na parte posterior da peneira rotativa e
permite graças à sua subdivisão em dois planos, uma quase completa
eliminação da parte têxtil restante no interior da borracha.
A figura 40 mostra o sistema de recolhimento e carregamento do
moinho refinador.
119
Figura 40 – Rosca carregadora do moinho.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
A figura 41 mostra o moinho granulador.
Figura 41 – Moinho granulador.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
Para transportar a borracha refinada do moinho até a separação com
base nas dimensões da peneira é utilizado um sistema de transporte
pneumático e silos de estocagem, posicionados externamente à área de
trabalho com as seguintes características:
a) Sistema de aspiração de fibra têxtil: para eliminação da fibra têxtil
contida nos pneumáticos;
120
b) Sistema de limpeza na descarga do material: ao término da fase
de peneiração da borracha triturada, esta vem transportada por meio
de roscas para carregar os big bags. Este sistema garante a limpeza
de 100% da borracha triturada.
A figura 42 mostra o sistema de transporte e silos de estocagem de
fibra têxtil e borracha triturada.
Figura 42 – Transporte pneumático moinho-esteira.
Fonte: TPA do Brasil, 2003.
No mercado já existem alguns padrões de borracha reciclada. Cada
granulado é utilizado para um tipo de indústria, que o utiliza como matéria-
prima ou complemento para a fabricação de seus produtos.
Os padrões de fabricação são os seguintes (USINA..., 2003):
a) Granulado de borracha de 4 a 7 mm: utilizado como matéria-prima
para a fabricação de produtos de borracha como: tapetes; pallets;
coxins automotivos; correias automotivas e industriais; tijolos para
queima; alimentação de caldeiras e fornos em geral. Utilizado como
complemento para a fabricação de produtos como: tubos; retentores;
bombas, encanamentos etc.; mantas de isolamento acústico e
térmico; cintas para reboque e levantamento de cargas; sinalização
de solo para tráfego;
b) Granulado de borracha de 1,5 a 3 mm: utilizado como matéria-
prima para a fabricação de produtos de borracha como: pavimentação
(asfalto-borracha); solados para calçados; pequenos retentores;
121
revestimentos de peças metálicas, pisos esportivos, construção civil,
onde possui inúmeras aplicações;
c) Pó-de-borracha de 0,3 a 2 mm: utilizado como matéria-prima para
a fabricação dos seguintes produtos: adesivos; vinil; lubrificantes para
a indústria de plásticos, evitando que peças plásticas colem entre si
quando armazenadas; fabricação de peças de borracha; retentores
com diâmetro inferior a 0,3 cm; pastilhas e lonas de freio; tintas;
tijolos de alta resistência; látex; goma para adesivos.
8.2.3 - Sistema de trituração de pneus pelo processo criogênico
Este processo é chamado criogênico porque os pneus inservíveis ou
partes são resfriados a uma temperatura abaixo de – 80°C. A seguir, a
borracha pode ser quebrada e reduzida o seu tamanho. Este tipo de redução
requer baixa energia e pequenas peças de maquinário. Outra vantagem do
processo de criogenia é que a liberação do aço e fibras (nylon e poliéster)
torna-se mais fácil, obtendo-se no final um produto final limpo. A
desvantagem do processo criogênico é o custo do nitrogênio líquido.
Nesse processo, os pedaços de pneus de 50 mm são resfriados em
um túnel contínuo de refrigeração (B) abaixo de – 120°C e logo após são
lançados em um moinho de facas a alta rotação (C). No moinho de facas os
pedaços são triturados em um grande número de tamanhos de partículas,
enquanto, ao mesmo tempo, liberam fibras e aço. O granulado de borracha
deve estar muito frio antes de sair do moinho de facas; o material é seco (E),
classificado e bem definido em tamanhos de partículas (F).
O processo criogênico para reciclagem de pneus inservíveis é mais
econômico e limpo, possibilitando obter finas partículas de borracha. A figura
43 mostra o layout de uma instalação para trituração de pneus inservíveis
pelo processo criogênico.
122
Legenda:
A – Trituração preliminar. E – Secador.
B – Túnel de resfriamento. F – Classificador.
C – Moinho de martelo. G – Triturador secundário
D – Remoção de fibras e aço. H – Silos de estocagem do produto.
Figura 43 – Sistema de trituração de pneus inservíveis pelo processo criogênico.
Fonte: Reischner, K., 2002.
8.2.4 - Comparação entre o processo ambiente de trituração de pneus
inservíveis e o criogênico
Qual é a melhor tecnologia para reciclagem de pneus inservíveis?
A tabela 11 mostra a comparação dos parâmetros mais importantes
entre o processo ambiente e o criogênico.
Tabela 11 – Comparação dos parâmetros de trituração de pneus inservíveis ambiente
e criogênico.
8.3 - Desvulcanização
Desvulcanização significa reverter a borracha de um produto
vulcanizado, retorno do estado elástico em um plástico, moldável. Com o
Parâmetro Processo Ambiente Processo Criogênico
Temperatura de operação
Temperatura ambiente máx. 120ºC Temperatura abaixo de - 80ºC
Redução do tamanho
Corte e trituração Quebra da estrutura molecular
pequenos pedaços
Morfologia da partícula
Redução do tamanho/passo
Distribuição do tamanho da
(Faixa de 0,2 à 10 mm).
partícula
Custo de Manutenção
Alto Baixo
Consumo de Eletricidade
Alto Baixo
Consumo de N2 (Líquido) Não aplicável 0,5 - 1 kgLN2/kg de pneu
Fonte: Reischner, K., 2002.
Tamanhos limitados
123
método de desvulcanização, um grande percentual de pneus inservíveis
pode ser utilizado como composto. Tradicionalmente os métodos de
desvulcanização envolvem exposição de borracha vulcanizada a elevadas
temperaturas por um período extenso de tempo. O processo de
desvulcanização quebra a cadeia do polímero, causando uma significativa
diminuição das propriedades físicas.
Por que a desvulcanização térmica é raramente utilizada hoje?
Atualmente, foram desenvolvidos vários métodos de desvulcanização.
A seguir são listados os métodos mais comuns de desvulcanização:
a) Processo térmico: a borracha é exposta a temperaturas elevadas
por um longo período de tempo para quebra do enxofre e do polímero;
b) Desvulcanização mecânica: a borracha vulcanizada é submetida a
um trabalho mecânico, para quebra do enxofre da cadeia do polímero.
As máquinas utilizam dois rolos de moinho mastigadores,
misturadores de alta velocidade e extrusoras. O método de
desvulcanização mecânica traz bons resultados e pode ser
economicamente viável no futuro próximo;
c) Desvulcanização com ultra-som: em termos técnicos, esta é uma
forma especial de desvulcanização mecânica. Os primeiros dados da
pesquisa são encorajadores;
d) Desvulcanização com bactérias: pequenas partículas de borracha
são expostas em uma solução aquosa com bactérias que consomem
o enxofre e compostos de enxofre, exemplo: thibacillus, rodococcus e
sulfolobus.
A bactéria Sulfalobus acidocaldarius cresce o pH de cerca de 2,5 e a
uma temperatura de 70°C, existindo, entre outros locais, nas inóspitas fontes
de água quente do Parque Nacional de Yellowstone nos EUA. O que a torna
mais interessante é a particularidade de se alimentar de enxofre.
124
Além da bactéria Sulfalobus acidocaldarius, outras cinco bactérias, às
quais se adicionou, durante sete dias, pó-de-borracha proveniente de pneus
usados, analisando-se a sua bio-desulforização por meio de um processo de
cromatografia iônica. Os resultados mostraram que a Sulfalobus
acidocaldarius era de longe a mais eficaz, convertendo, durante um
determinado período, cerca de 13,4% do enxofre existente.
Roberto Romine, químico da Pacific Northwest National Laboratories
(PNNL), o laboratório que procedeu o estudo, refere que “...quando se junta
a bactéria Sulfolobus com a borracha de pneu moída a 74 µm, a bactéria
oxida progressivamente os crosslinks estabelecidos durante o processo de
vulcanização, removendo, conseqüentemente, o enxofre da superfície da
molécula da borracha”. Verifica-se que a Sulfolobus trata a molécula de
borracha como um substrato inadequado, incidindo, em vez disso, apenas no
enxofre dos crosslinks. No entanto, “... não se pode deixar que a reação se
dê até o final, de forma a não se obter um material não-reativo, como a
borracha não processada, existindo atualmente uma forma simples para a
reação parar em qualquer ponto, aumentando o pH ou diminuindo a
temperatura” (REIS; FERRÃO, 2000).
O produto obtido, após 48 horas de tratamento biológico, é uma
substância que pode ser misturada com borracha virgem numa proporção de
15%, podendo o novo material ser utilizado na fabricação de pneus, sem que
se percam as propriedades físico-químicas.
O único resíduo gerado por este processo é uma mistura de água com
os microorganismos num estado inativo que são facilmente mortos,
recorrendo-se a um processo de tratamento de águas residuais.
A desvulcanização com bactérias é tecnicamente viável, mas
questionável economicamente devido à complexidade do processo. Este
processo tem a vantagem de não produzir qualquer efeito negativo no meio
ambiente, nem usar qualquer composto químico tóxico.
e) Desvulcanização de pneus inservíveis submetidos à digestão em
125
vapor d´água e produtos químicos: o processo de recuperação e
regeneração dos pneus exige a separação da borracha vulcanizada
de outros componentes (como fibras e aço). Os pneus são cortados
em lascas e limpos por um sistema de peneiras. As lascas são
moídas e depois submetidas à digestão em vapor de produtos
químicos com álcalis e óleos minerais, para desvulcanizá-las. O
produto obtido pode ser então refinado em moinhos até a obtenção de
uma manta uniforme ou extrudado para a obtenção de granulado de
borracha.
O material regenerado tem várias utilidades, tais como:
• cobrir áreas de lazer e quadras esportivas;
• tapetes para automóveis;
• passadeiras;
• saltos e solados de sapatos;
• colas e adesivos;
• câmaras de ar (utilizadas em pneus convencionais);
• rodos domésticos;
• tiras para indústrias de estofados;
• buchas para eixos de caminhões e ônibus;
• utilização na indústria da pavimentação asfáltica e co-
processamento nas indústrias de cimento.
8.4 – Remoldagem do pneu
O pneu remoldado recebe novas faixas de borracha em toda a sua
extensão, de talão a talão. Com isso, o produto final fica com a aparência de
um pneu novo. O único diferencial está na lateral, onde aparece a inscrição
da marca da reformadora no lugar do nome do fabricante original do pneu. O
pneu tem um custo menor quanto maior ele for, ou seja, para um pneu
195/50R15, o pneu após a remoldagem custa R$ 125,00, já um pneu novo
custa R$ 250,00 (BORGES, 2003, p. 16).
126
A figura 44 mostra o pneu remoldado, que é um produto que passa
por um processo de reconstrução completa. As inscrições dos pneus que
são apagadas durante a raspagem, são refeitas de acordo com as originais,
com exceção do nome do fabricante, que é trocado pela marca da
reformadora. Além disso, deve constar a palavra reformado.
Figura 44 – Pneu remoldado pela empresa Bs Colway.
Fonte: Borges, N., 2003.
Segundo Francisco Simeão (2003), da ABIP, o pneu remoldado,
remould ou remolded, é um pneu reconstruído, de talão a talão, a partir de
carcaças de pneus usados importadas da Europa. De acordo com o IPT –
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo, que emitiu
laudo a pedido do Congresso Nacional, o pneu remoldado é um pneu “novo”,
depois de passar por processo de re-industrialização. Se fabricado dentro
das normas exigidas pelo INMETRO. O processo industrial utilizado é o
mesmo para a fabricação de pneus de avião remoldados. Inicialmente, a
totalidade da borracha velha é retirada das carcaças, depois raspada em
máquinas importadas e computadorizadas, de última geração, sendo que a
partir daí, o processo é o mesmo utilizado para a fabricação de pneus novos.
Segundo Sebastiano Gentile, consultor da Pirelli para reforma de
pneus, quando um consumidor compra quatro pneus remoldados, pode estar
levando quatro carcaças de marcas diferentes. Neste caso, segundo ele, a
estabilidade do carro pode ficar comprometida, uma vez que os pneus teriam
reações diferentes, devido às especificações de fabricação de cada marca
(BORGES, 2003, p. 16).
127
Já, segundo Murilo Coelho, gerente de produção da empresa BS
Colway, os pneus são separados e identificados de acordo com o tamanho e
com a flexibilidade das laterais, tal prática permite a montagem dos pneus
com características semelhantes (BORGES, 2003, p. 16).
Existem 150 fabricantes de pneus em todo o mundo (GOODYEAR DO
BRASIL, 2003). Cada fabricante utiliza tecnologias e formulações diferentes
para a construção do pneu, obedecendo a normas e padrões de qualidade.
A flexibilidade da carcaça varia de fabricante para fabricante, ou seja, não se
deve utilizar uma carcaça de um pneu fabricado na Rússia juntamente com
uma carcaça de um pneu fabricado no Brasil, pois as mesmas foram
fabricadas com características diferentes tais como: tolerâncias, formulações
químicas, processo de mistura, fabricação e vulcanização. Além disso, os
pneus são projetados em função do tipo de pavimento, velocidade,
temperatura ambiente etc.
Os pneus remoldados são vendidos com garantia de cinco anos
contra defeitos de fabricação, para rodar até 80 mil km, seu preço é, em
média, cerca de 35% inferior relativamente aos pneus da Goodyear,
Firestone/Bridgestone e Pirelli. Quando é vendido um pneu remoldado, é
exigido do cliente que devolva o usado na ocasião da troca, para que seja
triturado e enviado à Petrobras SIX (SIMEÃO, 2003b).
8.4.1 - Diferenças entre o pneu remoldado, pneu recauchutado e pneu
recapado
O pneu remoldado é produzido a partir de carcaças importadas,
testadas milimetricamente, utilizando-se tecnologia, máquinas e
equipamentos de última geração. O processo consiste em remover a
borracha das carcaças selecionadas, de talão a talão, em seguida o pneu é
totalmente reconstruído e vulcanizado, sem qualquer emenda,
proporcionando perfeito balanceamento, apresentação e segurança de uso.
O processo de recauchutagem consiste na remoção da banda de
rodagem e dos ombros do pneu. Existem dois processos para
recauchutagem de pneus: o processo a frio, um método mais moderno e
eficiente e a recauchutagem a quente, que demanda menos espaço e
128
oferece um alto ganho de produtividade. O processo a frio utiliza bandas
pré-curadas que são coladas nas carcaças após os reparos das mesmas.
Outros componentes, como coxim
9
, de cordão de borracha utilizado para
preencher furos e danos estruturais do pneu, cimento. O camel back
10
é
utilizado para o processo de recauchutagem a quente, onde é necessária a
utilização de moldes para a vulcanização e a formação do desenho na
banda de rodagem. No processo a frio o desenho já está pré-vulcanizado
nas bandas de rodagem a serem aplicadas nas carcaças dos pneus já
reparadas. Além disso, em tal processo os pneus são vulcanizados em
autoclaves, não necessitando de moldes para a formação do desenho no
pneu.
O processo de recapagem consiste na remoção da banda de
rodagem, no reparo estrutural da carcaça com cordões de borracha e na
utilização de cimento para colar a banda de rodagem na carcaça. Os ombros
do pneu não são removidos nesse processo.
A figura 45 mostra o perfil de um pneu recauchutado a frio, onde se
aplica a banda de rodagem sobre a carcaça do pneu já raspada.
Figura 45 – Pneu recauchutado.
Fonte: Alpi´s Trading Inc., 2003
.
9
O coxim é uma lâmina fina de borracha que vai entre a carcaça e a banda pré-curada.
10
O camel back é uma manta de borracha utilizada para recauchutagem a quente.
A lateral é reforçada com a mesma lona
da banda de rodagem, para melhorar a
estabilidade e a segurança.
Tratamento utilizado em pneus sem
câmara, para evitar a perda de ar
(Liner).
Banda de Rodagem
Base
Quarta Lona
Borda de Amortecimento
Primeira Lona
Segunda Lona
Terceira Lona
Linha de centro
Chanfro de Borracha
Talão
Tira de Enchimento
Flanco
Raias
Sulcos
A lateral é reforçada com a mesma lona
da banda de rodagem, para melhorar a
estabilidade e a segurança.
Tratamento utilizado em pneus sem
câmara, para evitar a perda de ar
(Liner).
Banda de Rodagem
Base
Quarta Lona
Borda de Amortecimento
Primeira Lona
Segunda Lona
Terceira Lona
Linha de centro
Chanfro de Borracha
Talão
Tira de Enchimento
Flanco
Raias
Sulcos
129
8.4.2 - Tendência de mercado para os pneus remoldados
Atualmente existem em circulação no Brasil 24 milhões de veículos de
passeio.
Na Europa, 20% dos veículos de passeio e utilitários, 50% da frota de
caminhões e 98% dos aviões das linhas aéreas internacionais utilizam pneus
com essa tecnologia.
Quando atingir a sua capacidade plena de produção de pneus
remoldados, a empresa Bs Colway estará produzindo 250 mil pneus
remoldados/mês para o mercado brasileiro, além de exportar para a
Alemanha e Austrália.
Em todo o mundo, os pneus fabricados com a tecnologia Bs Colway
são considerados referência de cuidado com o meio ambiente. Sua
fabricação gera uma série de benefícios:
• a relação de resistência ao movimento é 3% maior quando
comparado com os pneus tradicionais;
• usam 2,3 vezes menos energia, 1,8 vezes menos ar comprimido,
25 vezes menos água e 1,4 vezes menos recursos quando
comparado com os pneus tradicionais;
• as emissões para atmosfera, poluição da água e resíduos
produzidos são baixos quando comparados com os pneus
tradicionais;
• os impactos ambientais negativos gerados pela produção de
pneus remould são baixos;
• o potencial de aquecimento global é 1,8 vezes menor do que o de
um pneu tradicional;
• o processo de manufatura do pneu remould economiza 20 litros de
petróleo em comparação ao que é necessário para produzir um pneu
tradicional, ou 40 litros no caso do pneu de caminhonete.
130
8.4.3 - Processo de remoldagem do pneu
Segundo João Rezende (2003), da empresa Bs Colway, para se
fabricar um pneu remoldado é necessário respeitar o prazo estabelecido
pelo INMETRO na portaria n
o
133, onde se exige a idade máxima da
carcaça de 7 anos.
A figura 46 mostra o processo de fabricação dos pneus remoldados.
Os pneus remoldados são fabricados seguindo a seqüência abaixo:
• as matérias-primas são rigorosamente testadas em laboratórios
com equipamentos de última geração;
• estruturas especiais (carcaças), importadas da Europa, são
preparadas em equipamentos totalmente computadorizados;
• após receberem uma película de líquido protetor contra qualquer
tipo de contaminação
11
, as estruturas vão para as máquinas orbitais,
onde a borracha, aplicada na banda de rodagem, é tecida
uniformemente, sem emendas e de forma balanceada, eliminando-se
o risco de qualquer tipo de acidente;
• o balanceamento de cada pneu é conferido em máquinas
computadorizadas;
• nas prensas vulcanizadoras automáticas, os pneus tomam as suas
formas definitivas, com diferentes desenhos;
• finalmente, os novos pneus remoldados passam por uma última e
rigorosa inspeção antes de serem enviados aos revendedores.
11
Líquido protetor para evitar contaminação da borracha que será aplicada na carcaça já
raspada do pneu.
131
Figura 46
–
Fluxograma do processo de remoldagem de pneus
.
Importação de carcaças da
Europa
Aplicação de borracha formando
a banda de rodagem
Orbi
-
Tread
Acabamento
Vulcanização em prensas
Balanceamento dos pneus
Inspeção final dos pneus
Inspeção das carcaças
Raspagem das Carcaças
(Estruturas especiais)
Aplicação de película protetora
Aplicação de banda lateral
132
8.5 - Reciclagem de pneus para utilização em tapetes automotivos
A empresa Borcol Indústria de Borracha Ltda. foi fundada no Brasil
em 1963, localizada na cidade de Sorocaba-SP. No início de suas atividades
dedicou-se exclusivamente à fabricação de pó-de-borracha e borracha
regenerada, a partir da reciclagem de lascas de pneus usados. Nesse
período, a Borcol conseguiu obter uma fatia expressiva do mercado de
regenerados, agregando um alto desenvolvimento tecnológico.
Em meados da década de 70, sentindo a vulnerabilidade de manter-
se exclusivamente como produtora de matéria-prima e, aliado ao “know how”
que já acumulava em processos industriais do gênero, a empresa iniciou a
produção de tapetes de borracha para automóveis.
A linha de artefatos de borracha produzidas pela Borcol são:
• capachos para uso residencial;
• tapetes para banheiro;
• pisos de borracha;
• pallets;
• assoalho naval;
• piso industrial etc.
Neste mesmo período, a empresa deu início a um programa de
exportação, vendendo borracha regenerada na América Latina (indústrias de
pneumáticos) e tapetes para automóveis na Europa, Escandinávia, Canadá
e Estados Unidos.
8.5.1 - Processo de Reciclagem
A matéria-prima utilizada no processo de reciclagem da Borcol é a
sucata de pneus em forma de lasca ou raspa. Forma: Lasca ou raspa
(MORANDI, 1992).
Fonte:
Lasca: obtida através da laminação de pneus usados;
Raspa ou pó de pneu: obtido junto as recauchutadoras.
133
Processo:
Quebradores: equipamento que transforma as lascas de pneu em
pó-de-borracha;
Beneficiamento: sistema de peneiras vibratórias que separam as impurezas
do pó de borracha;
Silo grosso: local onde se armazena o pó-da-borracha;
Moagem fina: em um sistema de rosca sem-fim, o pó é transportado até a
linha de moedores, onde é moído até atingir a granulometria desejada;
Silos: onde se armazena o pó-de-borracha, na granulação desejada;
Tratamento químico: adicionam-se produtos químicos que irão agir na
desvulcanização da borracha;
Desvulcanização: em autoclaves giratórias, a borracha já quimicamente
tratada, recebe oxigênio (ar) sob forte pressão e calor (vapor) que provoca o
rompimento de sua cadeia molecular (cadeia do enxofre), tornando a
borracha passível de novas formulações;
Refinadores: processo no qual a borracha sofre um refino mecânico que a
torna mais ou menos termo-plástica (viscosa);
Prensas: onde se formam os fardos de borracha regenerada.
8.5.2 - Problemas ambientais
O maior depósito de pneus inservíveis do País está localizado ao lado
da empresa Borcol em Sorocaba-SP (BRESSAN, 2003).
A empresa Borcol, fabricante de tapetes automotivos recicláveis, junto
com a ANIP, inaugurou no Brasil o maior centro de trituração de pneus
inservíveis da América Latina, com capacidade de triturar de quatro a seis
toneladas de pneus por hora. O investimento no valor de US$ 740 mil, foi
feito pelos quatro maiores fabricantes de pneus do Brasil: Goodyear, Pirelli,
Firestone e Michelin. O centro foi instalado ao lado da empresa Borcol em
Sorocaba-SP, e possui duas picotadeiras de 200 e 250 HP. O passivo
ambiental negativo da empresa é de 50.000 toneladas de pneus inservíveis,
que devem ser eliminados em um prazo de três anos. A princípio, os pneus
serão triturados em pedaços de 2” e serão utilizados na confecção de
134
tapetes automotivos reciclados e com isso, será reduzido o custo de 10 a
15% da matéria-prima. A ANIP vai procurar outros consumidores para os
pneus triturados, como co-processamento em fornos de cimenteiras.
Segundo a ANIP, o passivo acumulado de 50.000 toneladas de pneus
inservíveis é o equivalente a:
• 1,25 milhões de pneus de caminhão; ou
• 10 milhões de pneus de automóvel.
As figuras 47 e 48 mostram o maior depósito de pneus inservíveis do
Brasil, ao lado da empresa Borcol. Estes pneus serão triturados e utilizados
na confecção de tapetes automotivos, reduzindo o custo da matéria-prima e
a utilização de recursos naturais não-renováveis.
Figura 47 – Depósito de pneus inservíveis ao lado da empresa Borcol.
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
Figura 48 – Depósito nos fundos da Borcol – Sorocaba-SP
Fonte: Arnaldi, J. C., 2003.
135
8.6 - Valorização energética de pneus
A empresa de recauchutagem Nortenha, localizada em Penafiel-
Portugal, possui uma unidade de incineração de pneus, com capacidade de
3,8 mWh, ou seja, 14.000 t/ano de pneus inservíveis. Com isso está sendo
gerada energia elétrica para iluminar 8500 residências de médio porte
durante todo o ano, além de vapor para vulcanizar 250.000 pneus de passeio
(PRADO FILHO, 2002; MARTINEZ, 2003).
Segundo Wladimir Martinez (2003), o pneu é queimado, produzindo
calor que será transformado em vapor gerando energia elétrica por meio de
um turbo gerador; eliminando assim, o pneu inservível.
A figura 49 mostra o processo de combustão da empresa de
recauchutagem Nortenha.
Figura 49 - Unidade de combustão primária e secundária da Nortenha Portugal.
Fonte: BANAS Qualidade, 2002.
Uma vez recebido na unidade de valorização, o pneu é colocado em
um transportador de correias que segue até a alimentação do forno de
combustão primário, passando por uma balança para verificação da massa
dos pneus que estão sendo alimentados no processo. A figura 50 mostra o
processo de alimentação do material na lateral do forno, por meio de um
sistema de portas duplas alternadas, para evitar perda excessiva de
136
temperatura ou emissões fugitivas. Ao final de uma rotação completa, é
transferido para uma zona interna intermediária, onde descreve mais uma
rotação. Terminada esta fase, restam apenas escórias, que são, então,
conduzidas para um poço central. A velocidade de rotação é de quatro
rotações por hora, portanto cada pneu terá um tempo de permanência de 30
minutos.
Figura 50 – Unidade de combustão ciclônica da Nortenha.
Fonte: UVEP Nortenha, 2003.
O forno, de forma cônica e com a base giratória, recebe uma
quantidade controlada de ar que é injetado através de insuflador próprio e é
totalmente revestido internamente com refratários e externamente com
material isolante térmico.
No combustor ciclônico, as escórias, essencialmente constituídas por
óxidos de ferro provenientes do aço dos pneus, ao serem empurradas para a
parte central do forno, caem numa câmara de recepção que contém água
para resfriamento, da qual são continuamente removidas por um sistema de
esteiras mecânicas. O aço segue para as indústrias siderúrgicas e os
resíduos que não queimaram, poderão ser realimentados no forno ou
recolhidos para outras utilizações (MARTINEZ, 2002).
137
Seguindo a câmara de combustão primária que opera a uma
temperatura em torno de 850ºC, os gases seguem para a câmara de
combustão secundária, operando a uma temperatura de 1100°C, garantindo,
dessa forma, uma permanência mínima de 2 segundos. Nesta etapa é
garantida a combustão mais completa possível de todo o material que
compõe os pneus.
Depois da passagem pela câmara de combustão secundária, os
gases seguem direto para a caldeira, onde o seu calor será aproveitado para
produzir vapor superaquecido, de alta pressão. Este vapor será utilizado
para gerar energia elétrica.
A figura 51 mostra a caldeira utilizada para produzir vapor
superaquecido de alta pressão, utilizado para geração de energia elétrica e
vulcanização de pneus de automóveis.
Figura 51 - Instalação da caldeira.
Fonte: Martinez, W., 2003.
O vapor produzido pela caldeira é utilizado para geração de energia
elétrica. A figura 52 mostra o grupo turbo-gerador que tem potência de cerca
de 2,8 mW. O vapor de saída pode ser aproveitado em outra unidade de
produção ou condensado em água, por meio de aero-condensadores, para
possibilitar a reutilização da água na caldeira, reduzindo assim o seu
consumo.
138
Figura 52 – Grupo turbo-gerador.
Fonte: BANAS Qualidade, 2002.
Outro aspecto importante é o tratamento dos gases da UVEP, na
medida que estes, depois da sua passagem na caldeira, possuem uma
elevada carga de poeiras e poluentes. Assim, os gases entram em um reator
equipado com um tambor rotativo, onde é injetado o reagente químico para
efeito da neutralização dos gases ácidos. O método utilizado é a seco, com
a vantagem da facilidade de operação, além de não gerar efluentes líquidos.
Após a passagem no reator, o gás se apresenta carregado de poeiras
contendo agora não só as partículas que continha originalmente mas,
também, as partículas de reagente químico (reagidas ou não-reagidas) que
necessitam ser removidas. Na saída da caldeira existe um injetor de
reagente neutralizador. Os reagentes podem ser hidróxido de cálcio ou
bicarbonato de sódio.
Para se realizar essa remoção, os gases passam nas unidades de
filtragem.
Neste processo, o ar carregado de poeiras passará através de um
“condicionador de partículas”, conforme ilustrado na figura 53, que possui
como principal função homogeneizar o fluxo dos gases. Assim, as partículas
que apresentam menores dimensões (com diâmetros inferiores a 0,1 µm)
são aglomeradas (permitindo-se desta forma a sua coleta nos filtros) e as
139
que apresentam grandes dimensões são quebradas, aumentando-se assim
a sua área superficial de reação.
Figura 53 – Condicionador de Partículas.
Fonte: Martinez, W, 2003b.
A figura 54 mostra o sistema de turbo ciclone e filtros manga,
responsáveis pela retenção das partículas. Vale ressaltar que o reagente
neutralizador irá aderir nas mangas e, durante o processo de filtragem
mecânica, continuará a reagir para neutralizar os componentes ácidos em
suspensão.
Figura 54 - Turbo ciclone e filtros manga.
Fonte: Martinez, W., 2003a.
A limpeza das mangas é feita por meio de um processo de vibração e
o reagente, misturado com cinzas precipitadas, será recolhido por um
140
sistema de rosca sem-fim e dutos de ar comprimido e armazenado em
recipientes próprios. Todo esse material pode ser utilizado pela construção
civil ou outro fim adequado. A penúltima etapa do processo é um ventilador
de extração que suga os gases e os empurra diretamente para a chaminé de
escape. Na chaminé, com altura mínima de 30 m, a temperatura de saída
dos gases é da ordem dos 160ºC e a velocidade de saída de 12 m/s. Com
essas características é garantida uma boa elevação do fluxo de gases de
saída.
Os sensores de monitoramento estão instalados na chaminé, sendo
os elementos mais importantes para garantir uma correta e segura operação
da unidade: partículas em suspensão, SO
2
, HCl, HF, VOCs/TOCs, CO e
NO
x
. Outros poluentes como as dioxinas e os metais pesados, são
monitorados por amostras periódicas, coletadas com freqüências
determinadas e pré-determinadas.
A garantia da correta operação, bem como o controle dos agentes
poluentes, é feita por um software que recebe os seus dados de entrada dos
monitores instalados na chaminé. Esse sistema irá controlar a massa de
pneus alimentados no processo, as temperaturas dos fornos de combustão
primário e secundário, o volume de ar injetado nos fornos de combustão, a
água alimentada na caldeira e a aplicação de reagentes neutralizadores.
Segundo Wladimir Martinez, “o rendimento do processo da UVEP,
partindo-se de 100 toneladas de pneus (equivalente a 12500 pneus de
automóveis) incinerados, teremos uma geração de 200 mWh de energia
elétrica, 14 toneladas de escória de aço, além de cinzas e reagentes usados
num volume total aproximado de 14,5 toneladas” (PRADO FILHO, 2002).
A figura 55 mostra o processo de valorização energética de pneus –
UVEP Nortenha.
141
Legenda:
1 - Sistema de alimentação de pneus 13 - Condensador
2 - Câmara de combustão 14- Aero-condensador
3 - Câmara de pós-combustão 15- Bomba de alimentação da caldeira
4 - Sobre-aquecedor 16- Ventilador da combustão
5 - Caldeira – Evaporador 17- Queimador de partida
6 - Economizador 18- Queimador de segurança
7 – Multiciclone 19- Coleta do aço e incombustíveis
8 – Filtro 20- Coleta de partículas da combustão
9 - Ventilador de exaustão 21- Coleta dos produtos reagidos
10- Chaminé 22- Injeção do reagente de neutralização
11- Turbina 23- Injeção de carvão ativado
12 –Gerador 24- Sistema de monitoração.
Figura 55 - Diagrama simplificado do processo de incineração da UVEP.
Fonte: Martinez, W., 2003b.
142
8.7 - Co-processamento de pneus inservíveis em cimenteiras
8.7.1 - Processo de fabricação do cimento
A fabricação do cimento compreende a extração e britagem das
matérias-primas; dosagem, moagem e homogeneização dos componentes
da farinha; aquecimento, calcinação e sinterização da farinha para formar o
clínquer.
Em função de como se prepara o material antes da sua entrada no
forno rotativo, distinguem-se três sistemas principais de fabricação de
clínquer: via úmida, no qual o material de alimentação é submetido à
moagem úmida, resultando em uma pasta com teor de água de 30 a 40%;
via semi-úmida ou semi-seca, que utiliza filtros-prensa para eliminar a água,
obtendo-se grânulos com 15 a 20% de umidade e o via seca.
Entre os fatores que influenciam a escolha do sistema de forno estão:
custos de investimento e de produção, o montante da produção em t/h,
composição e queimabilidade da farinha, necessidade de secagem dos
materiais, tipos de combustíveis para o forno e/ou pré-calcinador, dimensões
e velocidade de rotação do forno, dimensão da chama, condições de
clinquerização, necessidades ambientais e flexibilidade do sistema
(MARINGOLO, 2001).
A vantagem básica do sistema via seca é o menor consumo
específico de calor, aproximadamente 800 kcal/kg, já que o processo via
úmida consome 1300 kcal/kg, ou seja, 500 kcal/kg a mais do que o sistema
via seca. No processo via úmida, a água presente na farinha resulta em um
aumento do consumo de energia e o vapor aumenta o volume de gases na
saída.
Segundo Vagner Maringolo (2001), para a mesma capacidade de
produção, o preço de um forno rotativo pequeno via seca com pré-
aquecedor, é o mesmo de um forno longo via úmida com intercambiadores
de calor internos. A produção de cimento via seca é, portanto, hoje, a mais
econômica, a menos que situações especiais como, por exemplo, expansão
143
de uma fábrica via úmida pré-existente ou existência de jazidas com alta
taxa de umidade, justifiquem economicamente a instalação de fornos via
úmida.
Na Europa, 78% da produção de cimento se realiza em fornos via
seca; 16%, em fornos via semi-seca ou semi-úmida e 6% da produção se
realizam nos fornos via úmida (ESPANHA ENERGIE COMISION EUROPEA,
2000 apud MARINGOLO, 2001).
No Brasil, com exceção de um forno via úmida e de um forno vertical
via semi-úmida do Grupo João Santos (Nassau/Copanema e
IBACIP/Barbalha) e dois fornos da Fábrica de Itapeva do Grupo Lafarge,
todos os demais são via seca, perfazendo 98% do parque industrial nacional
(MARINGOLO, 2001).
A fabricação do cimento portland envolve as seguintes operações:
• preparação da mistura crua;
• dosagem da mistura crua e homogeneização;
• clinquerização;
• resfriamento;
• adições finais e moagem;
• ensacamento.
a) Preparo da mistura crua
As matérias-primas básicas usadas na fabricação do cimento são o
calcário e a argila.
O calcário é lavrado e transportado em caminhões para ser submetido
a britagem (britador de martelo), executada em dois estágios sucessivos,
com o objetivo da redução granulométrica do minério até o diâmetro final de
no máximo ½”.
O material britado é transportado por intermédio de um transportador
de correias até um armazém, onde é estocado em pilhas de
homogeneização que visam prover a fábrica de cimento, material
homogêneo quanto à composição, e também, servindo também como
estoque regulador de alimentação da fábrica.
144
A argila, constituída essencialmente de silicatos de alumínio
hidratado, ferro e outros minerais, em menores proporções, normalmente,
apresenta-se em condição de ser misturada diretamente com o calcário.
b) Dosagem da mistura crua e homogeneização
Calcário e argila, em proporções predeterminadas são enviadas ao
moinho de cru, do tipo de bolas, onde é feita, simultaneamente a mistura das
matérias-primas, moagem e secagem. Lama de alto forno também é
adicionada como aditivo.
A relação entre as matérias-primas na mistura crua depende,
basicamente, da composição química das mesmas e da que se deseja obter
no cimento. No interior do moinho de cru, trabalha-se com temperaturas na
faixa de 300º a 400ºC, reduzindo a umidade da mistura. O aquecimento do
material no interior do moinho é feito com uma parcela dos gases de
combustão do forno.
O moinho de cru é constituído por dois compartimentos de moagem.
As matérias-primas são admitidas no primeiro compartimento. Em seguida, a
mistura é enviada para um elevador de canecas, sendo transferida para um
separador que promoverá a separação das frações fina e grossa.
A fração grossa retorna para o segundo compartimento do moinho
onde será reprocessada.
A fração fina é misturada, pulverizada e seca, transportada
pneumaticamente para o silo homogeneizador, onde, por um processo de
aeração, assegura-se a completa homogeneização e, se necessário, é feita
a correção da mistura.
Os gases do moinho são conduzidos para um sistema de ciclones
para remoção do material particulado, que retorna ao processo. Em seguida,
os gases são enviados para uma torre de refrigeração onde junta-se com os
gases do forno. O resfriamento é necessário para garantir um bom
desempenho do precipitador eletrostático, equipamento usado para controle
das emissões de material particulado. Após o despoeiramento, estes gases
são lançados na atmosfera.
145
c) Clinquerização e resfriamento
A mistura crua passará por uma seqüência de tratamentos térmicos
onde ocorrerá a clinquerização que é a formação dos compostos do cimento.
A mistura é retirada dos silos homogeizadores e é conduzida até os
intercambiadores de calor, tipo torre de ciclone, onde é aquecida utilizando
os gases provenientes do forno. Dos intercambiadores de calor, a mistura
segue para o forno rotativo onde a clinquerização será concluída.
O sistema de fabricação do cimento portland transforma a mistura
primária em clínqueres que são nódulos esféricos cinza, vítreos que variam
de 0,32 a 5,1 cm de diâmetro. As reações químicas e os processos físicos
que constituem a transformação são bastante complexos, mas podem ser
vistos como os seguintes eventos seqüenciais:
• evaporação da água livre;
• evolução da água combinada nos componentes argilosos;
• calcinação do carbonato de cálcio (CaCO
3
) em óxido de cálcio
(CaO);
• reação do óxido de cálcio com sílica para produzir silicato
dicálcico;
• reação do óxido de cálcio com o alumínio e os constituintes
ferruginosos para formar a fase líquida;
• formação dos nódulos de clínquer;
• evaporação dos constituintes voláteis (por exemplo, sódio,
potássio, cloretos e sulfatos);
• reação do excesso de óxido de cálcio com silcato dicálcico para a
formação de silicato tricálcico.
Esta seqüência de eventos pode ser convenientemente dividida em
quatro estágios, em função do local e da temperatura dos materiais no forno
rotativo:
• evaporação de água não combinada das matérias-primas, quando
a temperatura do material aumentar até 100ºC;
146
• desidratação, quando a temperatura do material aumenta de
100ºC a aproximadamente 430ºC, para formar óxidos de sílica,
alumínio e ferro;
• calcinação, durante a qual o dióxido de carbono (CO
2
) é liberado,
entre 900ºC e 982ºC, para formar óxido de cálcio (CaO);
• reação dos óxidos na zona de queima do forno rotativo, para
formar o clínquer a uma temperatura de aproximadamente 1510ºC.
Os fornos rotativos são fornalhas longas, cilíndricas e levemente
inclinadas revestidas com material refratário para proteger a camada de aço
e reter o calor dentro do forno. A mistura da matéria-prima é colocada no
forno pela extremidade elevada, sendo os combustíveis geralmente
introduzidos na extremidade inferior do forno, em contra-corrente. Os
materiais são movidos, lenta e continuamente, para a parte inferior pela
rotação do forno. À medida que os materiais descem pelo forno, a matéria-
prima é transformada em clínquer como resultado da temperatura crescente
dentro do forno.
Os combustíveis usados no forno rotativo de clínquer são descritos a
seguir.
Óleo Combustível
O óleo usado é o tipo 4A que é recebido em caminhões e estocado
em dois tanques aquecidos com vapor através de serpentinas.
O óleo é transferido dos tanques de estocagem para um tanque de
serviço e, deste, bombeado para o maçarico do forno, onde é pulverizado e
queimado.
Carvão Vegetal
O carvão, antes de ser usado como combustível no forno, passa por
um processo de moagem, secagem e classificação, também no moinho de
cru.
147
O carvão, que se encontra estocado no mesmo armazém de calcário,
é transferido para um silo que abastece o moinho de cru. A operação do
moinho com carvão é semelhante a da moagem da mistura crua.
A fração fina do carvão é transportada por meio de uma corrente de ar
até o silo de estocagem localizado próximo ao forno. O carvão é retirado do
fundo do silo por meio de uma rosca transportadora que alimenta uma linha
de ar, que irá conduzir o carvão até o maçarico do forno.
Pneu triturado
O pneu triturado, estocado em armazém, é transferido por rosca
transportadora e elevadora de canecas para um silo de estocagem, o qual
alimenta a caixa de fumaça do forno. O pneu triturado é retirado do silo de
armazenagem por uma rosca transportadora que conduz o material até um
elevador de canecas, que por sua vez descarrega em outras duas roscas
transportadoras que alimentam a caixa de fumaça.
Os pneus triturados podem ser alimentados pelo maçarico do forno ou
pela caixa de fumaça.
Maçarico do forno
A alimentação do resíduo pelo maçarico do forno, incorporado com o
carvão ou misturado com o óleo combustível, no caso de resíduos líquidos,
ou mesmo através de um maçarico auxiliar, apresenta como vantagem a
elevada temperatura na zona de queima e o alto tempo de residência dos
gases no interior do forno, sendo indicado para destruição de substâncias
orgânicas perigosas.
148
Caixa de Fumaça
Este ponto é usado para alimentação de resíduos sólidos
considerados como combustível alternativo. Os pneus triturados podem ser
alimentados diretamente na caixa de fumaça. A segunda opção permite uma
grande flexibilidade operacional quanto à consistência do resíduo e tamanho
de partícula. A alimentação direta do resíduo na caixa de fumaça é feita
manualmente através de um duto. Logo abaixo do ponto de alimentação
existem duas comportas, do tipo contra-peso, que impedem a entrada de ar
falso no forno, bem como a saída de gases quentes do mesmo, em caso de
parada.
A figura 56 mostra o processo de fabricação de cimento via seca.
Figura 56 – Processo de fabricação de cimento via seca.
Fonte: MARINGOLO, 2003.
O clínquer sai do forno a uma temperatura da ordem de 1200º a
1300ºC e passa por um resfriador, onde sua temperatura é reduzida até
60ºC, utilizando ar frio.
149
Os gases do resfriador são enviados para um multi-ciclones, onde é
feito o despoeiramento e são lançados na atmosfera. O clínquer, após o
resfriamento, é estocado.
A figura 57 mostra o fluxograma do processo de produção do clínquer.
Segundo Mário Gibotti Junior (2004), da Votorantim, unidade de Salto de
Pirapora-SP, a empresa possui um sistema de alimentação por silos, onde
os pneus triturados são descarregados em big-bags de 1 a 1,2 toneladas
nos silos de 20 toneladas. A alimentação é feita no 2
o
estágio do calcinador.
A calcinação ocorre no 3
o
e 4
o
estágios. O queimador secundário instalado
no pré-aquecedor consome 56% do total de combustível do sistema e os
outros 44% são consumidos no queimador principal que é responsável pela
manutenção na temperatura interna do forno rotativo. Os gases de contra-
corrente são utilizados para que ocorra a descarbonetação da farinha no
pré-aquecedor do forno.
Figura 57 – Fluxograma do processo de clinquerização utilizando dois queimadores.
Fonte: Maringolo, V., 2003.
A figura 58 mostra o sistema de alimentação de pneus inservíveis
triturados na caixa de fumaça, por meio de um elevador de canecas e rosca
transportadora.
150
Figura 58 – Alimentação dos pneus inservíveis triturados na caixa de fumaça do forno
rotativo de clínquer – Cimento Rio Branco – Fábrica Santa Helena.
Fonte: Votorantim Cimentos, 2001.
d) Adições finais, moagem e ensacamento
O clínquer do cimento portland pode dar origem a vários tipos de
cimento que obedecem a normas técnicas específicas e aprovadas no Brasil
pela ABNT. A diferença entre os vários tipos de cimento se dá pela adição
de aditivos, basicamente gesso (sulfato de cálcio) e escórias de alto forno.
Desta forma, o clínquer produzido é transportado do pátio de
estocagem para a moagem final, onde a granulometria final do produto é
assegurada e os aditivos são adicionados.
O moinho de cimento é dotado de um sistema interno de refrigeração
com água e ar. O produto que deixa o moinho é conduzido, por uma corrente
de ar até o separador onde será fracionado o material fino e o grosso. A
fração grossa retorna ao moinho para ser reprocessada. A fração fina é
conduzida para os silos de estocagem de cimento a granel.
Os gases que deixam o moinho de cimento são enviados para um
precipitador eletrostático onde é feito o despoeiramento. O material
particulado coletado é incorporado ao produto final.
Após os ensaios de qualidade do cimento estocado, ele é enviado aos
silos de ensacamento, sendo ensacado em sacos de papel de 50 kg e
transportado por caminhões ou comercializado a granel.
151
8.7.2 - Impactos Ambientais Benéficos do Co-processamento dos
pneus inservíveis
Podem-se identificar benefícios decorrentes da atividade de co-
processamento:
Indústrias geradoras de resíduos
Coloca-se à disposição uma alternativa de destinação final segura,
definitiva e de baixo custo, que atende à legislação ambiental vigente.
Promove-se a eliminação de riscos ambientais associados à estocagem e
disposição inadequada, resultando num melhor relacionamento com a
comunidade e órgão ambiental, contribuindo para uma política de qualidade
total.
Órgão ambiental
Os controles de resíduos estocados nas fábricas geram grande
dispêndio de recursos humanos e financeiros para os órgãos de controle
ambiental. Apresenta-se uma alternativa de destinação final conhecida e
consagrada mundialmente, de fácil controle e com elevada capacidade de
tratamento de resíduos. Aumenta-se substancialmente o controle ambiental
no processo de fabricação de cimento.
Indústria cimenteira
Economiza combustível e matéria-prima, mas assume os riscos
ambientais e os custos de uma operação adicional.
O forno de cimento é a alternativa ambiental mais viável para a
destruição de pneus. No Brasil, a queima de pneus atinge cerca de 10 mil
toneladas por ano, enquanto que nos Estados Unidos este volume é de
685.000 toneladas por ano (ABCP, 2002).
As indústrias de cimento, com isso, melhoram a imagem junto à
sociedade como colaboradora no processo de eliminação de resíduos,
redução do custo do cimento produzido e receita complementar gerada pela
atividade.
152
Comunidade
A viabilidade de alternativas para o tratamento dos pneus inservíveis
constitui-se em fator de melhoria para a qualidade de vida da comunidade.
A destruição térmica de um resíduo orgânico envolve aquecê-lo até a
temperatura de destruição, mantê-lo nessa temperatura por um determinado
tempo e fornecer quantidade suficiente de oxigênio para destruí-lo. Essas e
outras são características que fazem do forno de cimento um dispositivo
adequado de combustão para o tratamento de resíduos são apresentados a
seguir (MARINGOLO, 2001):
Altas temperaturas de incineração e tempo de residência
A produção do clínquer requer que a temperatura dos sólidos alcance
aproximadamente 1480ºC. Para aquecer o material até esta temperatura é
necessário que a chama chegue a pelo menos 1930ºC. O perfil de
temperaturas no forno rotativo e a velocidade do gás combinam-se para
produzir um tempo de residência de mais de 3 segundos a temperaturas
iguais ou superiores a 1200ºC, com vantagem adicional do contato entre
sólidos e gás. Essas condições essenciais para a produção de cimento
excedem a temperatura do gás e o tempo de residência para a destruição de
componentes orgânicos, mesmo os de destruição mais difícil, e excedem as
condições operacionais do incinerador industrial de resíduos perigosos.
Ambiente alcalino natural
As matérias-primas dentro do forno rotativo produzem um ambiente
naturalmente alcalino, agindo como neutralizadores naturais dos gases
ácidos que podem ser produzidos pela combustão, como o SO
2
e HCl. A
calcinação do carbonato de cálcio produz cal, que é o mesmo material
neutralizador utilizado em incineradores de resíduos perigosos. O processo
de produção do clínquer gera também outros componentes alcalinos, como
óxido de magnésio. Assim, à medida que os gases ácidos transitam no
sistema, são neutralizados pelo material alcalino do forno.
153
Alta turbulência
Turbulência é o fenômeno que promove a mistura do combustível com
o oxigênio, produzindo uma combustão mais eficiente. Turbulência,
temperatura e tempo de residência são os três fatores cuja ação combinada
depende da eficiência do processo de incineração. Em fornos de cimento, a
turbulência, expressa em número de Reynolds (relação entre as forças
inerciais e de viscosidade do fluxo), é maior que 100.000, contra 10.000 em
incineradores industriais, permitindo maior eficiência de destruição de
compostos orgânicos e inorgânicos.
Processo sem geração de cinzas
O único produto à parte gerado no processo de fabricação do cimento
é o pó do forno de clínquer, o qual consiste basicamente de matérias-primas
(por exemplo: calcário) e matéria-prima parcialmente processada (por
exemplo: cal). Por esta razão, em um sistema fechado, o pó do forno é
reciclado e realimentado no forno junto à farinha.
Estabilidade térmica
Devido às dimensões e alta capacidade de calor que caracterizam o
forno de cimento, não é possível haver variações significativas de
temperaturas em períodos curtos de tempo. A operação é estável e
uniforme, e conta com dispositivos de interrupção automática do fluxo de
resíduos em caso de falhas nas condições operacionais. Interrompido
repentinamente o fluxo, quaisquer resíduos orgânicos dentro do forno ainda
serão destruídos.
Equipamento de despoeiramento de alta eficiência
O processo gera gases (CO, CO
2
, SO
x
, NO
x
, HCl, HF), vapores de
metais pesados (Pb, Hg, Cd, etc.), óxidos metálicos (Ni, Fe, Co, etc.) e
material particulado. As partículas que não retornam ao formo são
capturadas por sistemas modernos de controle antipoluição, com filtros de
154
manga e, principalmente, precipitadores eletrostáticos, que atingem
eficiência de 99,95%.
Carga de resíduo
Fornos de cimento típicos têm, em média, uma capacidade de
alimentação de matérias-primas de 100 t/h. A carga de resíduos é
geralmente menor que 5% da alimentação, o que significa queima da ordem
de 2 a 3 t/h.
Habilidade do clínquer de assimilar teores controlados de cinzas sem
detrimento das propriedades do cimento
A função básica do uso dos pneus inservíveis como combustível
alternativo no processo de queima do clínquer é complementar ou substituir
parte do combustível ou matérias-primas convencionais. Quaisquer resíduos
não-perigosos de processos industriais, cujos constituintes principais são os
mesmos da farinha para fabricação do clínquer portland (CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, e
Fe
2
O
3
), podem ser utilizados como substitutos do material natural para
correção da composição ou para a produção do clínquer mineralizado, com
propriedades especiais.
8.7.3 - Co-processamento de pneus
As atividades de co-processamento de resíduos industriais iniciaram-
se no Brasil na década de 90, no Estado de São Paulo, estendendo-se
posteriormente para o Rio de Janeiro, Paraná, Rio Grande do Sul e Minas
Gerais (CAVALCANTI, 1996; SANEAMENTO AMBIENTAL, 1995; REVISTA
MEIO AMBIENTE INDUSTRIAL, 1998, apud MARINGOLO, 2001).
A definição dos parâmetros técnicos do co-processamento em fornos
de cimento começou envolvendo as agências ambientais dos estados de
Minas Gerais (Fundação Estadual do Meio Ambiente, FEAM), Paraná
(Instituto Ambiental do Paraná, IAP), Rio de Janeiro (Fundação Estadual de
Engenharia do Meio Ambiente, FEEMA), Rio Grande do Sul (Fundação
155
Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessier, FEPAM) e São
Paulo (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, CETESB),
para traçar objetivos uniformes. Este trabalho foi patrocinado por um
programa do governo alemão (GTZ) de auxílio às agências de controle
ambiental do terceiro mundo (BRITO; ALVES, 1995), permitindo o encontro
entre essas agências ambientais para que fosse traçada uma linha de ação
uniforme. Desta forma, o gerador de um resíduo não atravessaria
simplesmente a fronteira para processar seus resíduos em estados menos
restritos (apud MARINGOLO, 2001).
Em 1998, CETESB, FEAM, FEEMA, FEPAM e IAP publicaram
procedimentos para a queima de resíduos industriais nos fornos de clínquer.
Em função deste movimento, contavam-se em 1999 sete fábricas de
cimento com licença para co-processamento de resíduos: Companhia de
Cimento Ribeirão Grande-SP, do Grupo Tupi S.A.; Soeicom S.A. –
Sociedade de Empreendimentos Industriais, Comerciais e Mineração-MG;
fábrica de Cantagalo-RJ e Pedro Leopoldo-MG da Holcim Brasil S.A.;
Companhia de Cimento Itambé-PR; fábrica de Rio Branco do Sul-PR e
Cantagalo-MG da S. A. Indústrias Votorantim.
A oficialização, em âmbito nacional, das linhas gerais do co-
processamento pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente em 1999,
reverteu rapidamente em múltiplos processos de licenciamento nas fábricas
de: Cajati-SP, Candiota-RS e São Miguel dos Campos-AL da Companhia de
Cimentos do Brasil/Cimpor, Caapora-PB e Sobral-CE da S.A. Indústrias
Votorantim, Pedro Leopoldo-MG da Camargo Corrêa Cimentos S.A. e
fábrica de Cantagalo-RJ do Grupo Lafarge.
Segundo o gerente de tecnologia da Associação Brasileira de
Cimento Portland – ABCP, Yushiro Kihara, em 2002 foram co-processadas
200 mil toneladas como matéria-prima ou combustível, e ainda com adições
ativas (escórias siderúrgicas e cinzas de termoelétricas). Os números
revelam o crescimento da atividade, pois entre 1991 e 1999 foram co-
processadas 500 mil toneladas de resíduos. O parque cimenteiro nacional é
constituído por 58 unidades, das quais 46 fábricas e 12 unidades de
156
moagem, ocupando a 6
a
posição entre os maiores produtores mundiais. Em
2000, 7 fábricas possuíam licença para co-processamento de resíduos e 14
encontravam-se em processo de licenciamento ambiental.
A empresa Votorantim Cimentos tem seis unidades licenciadas para
co-processamento de resíduos e uma em processo de licenciamento: Rio
Branco do Sul-PR; Cantagalo-RJ, Nobres-MT; Itaú de Minas-MG, Sobral-CE,
Santa Helena-SP e Salto do Pirapora-SP. Na unidade de Rio Branco do Sul-
PR, a empresa já co-processou mais de 10 mil toneladas por dia de resíduos
industriais. Atualmente, a empresa tem capacidade para eliminar mais de 20
mil toneladas por ano, ou seja, 500 toneladas por dia de pneus inservíveis
triturados. A empresa já co-processou 1,5 milhão de pneus desde o início do
co-processamento na empresa (VOTORANTIM CIMENTOS, 2004).
Segundo Mário Gibotti Júnior (2004), da Votorantim unidade Salto de
Pirapora, as unidades Santa Helena, Rio Branco, Itaú de Minas e Cipasa,
estão co-processando pneus inservíveis triturados. A unidade de Salto de
Pirapora está em processo de licenciamento para co-processamento deste
resíduo.
A empresa Lafarge possui licença para co-processamento de
resíduos em: Cantagalo-RJ, Mauá-RJ e Arcos-MG. Na unidade de
Cantagalo, a Lafarge já co-processou mais de 600 mil pneus inservíveis,
podendo chegar até 1 milhão até o final de 2003 (LAFARGE, 2003).
A empresa Cimpor possui licença para co-processamento de resíduos
em: Cajati-SP, Campo Formoso BA, Candiota RS, Cezarina Go, João
Pessoa PB, Nova Santa Rita-RS, São Miguel dos Campos-AL (CIMENTO
PORTUGAL, 2002).
A empresa Holcim possui licença para co-processamento de resíduos
em: Ciminas-MG, Alvorada Cantagalo-RJ e Barroco-MG. Segundo André
Roberto Leitão, Gerente Geral da Holcim/Resotec (2003), a empresa co-
processou pneus inteiros em uma de suas fábricas de cimento. Os mesmos
eram alimentados de forma manual na caixa de fumaça, a operação foi
inviável devido aos altos custos operacionais. O custo para co-processar 1
tonelada de pneus inservíveis é de R$ 200,00 , ou seja, R$ 1,00 por pneu.
157
Outras cimenteiras que possuem licença para co-processamento de
resíduos: Itapessoca-PE, Itabira-ES, Cauê-MG, Soeicon-MG, Ribeirão
Grande-SP e Itambé-PR.
Deste total, somente as fábricas da Cimpor: Cajati-SP, Cezarina-GO,
Candiota-RS, São Miguel dos Campos-AL e João Pessoa-PB; Votorantim:
Rio Branco-PR, Santa Helena-SP, CIPASA, Itaú de Minas; Lafarge:
Cantagalo-RJ, Mauá-RJ e Arcos-MG, co-processam pneus inservíveis. A
empresa Calcamar, localizada na cidade de Maringá-PR, possui uma
caldeira licenciada para a utilização de pneus inservíveis como combustível
(ARNALDI, 2003).
Não há destino mais adequado para os resíduos industriais do que o
co-processamento. Além dos benefícios econômicos e das vantagens do
próprio processo sobre alternativas, como a incineração e o aterro sanitário,
o co-processamento exige investimentos compatíveis com os retornos
proporcionados e, o que é muito importante, não gera resíduos adicionais,
além da minimização dos resíduos pós-consumo e industriais.
O co-processamento é definido como a utilização de materiais
inservíveis pelo seu gerador em um outro processo em que possa agregar
valor como matéria-prima ou como energia (DEGRE, et.al. 2003).
No forno de cimento os resíduos são aproveitados como energia e
matéria-prima, incorporando-se a massa de cinza gerada na combustão que
se agrega ao clínquer. Devido à enorme quantidade de energia requerida em
uma fábrica de cimento, as indústrias cimenteiras buscam continuamente
alternativas mais econômicas para utilização de combustíveis.
Os custos com energia no processo de fabricação de cimento,
especificamente relacionado ao consumo de combustíveis no processo de
clinquerização, como carvão mineral e óleo combustível, é da ordem de
40%, dependendo do processo.
O co-processamento é regulamentado no País pela Resolução
CONAMA n
o
264.
Pela resolução ficou estabelecido que, nas fábricas que realizam co-
processamento, a emissão de material particulado não pode ultrapassar
158
70 mg para cada m
3
. A técnica do co-processamento só fica restrita em
casos de resíduos hospitalares e domésticos, materiais corrosivos,
pesticidas e explosivos. Além disso, não pode haver alteração na qualidade
do cimento e provocar danos à saúde ocupacional.
O gerenciamento e a operacionalização do co-processamento de
resíduos industriais em fornos de clinquer fundamenta-se na elaboração e
implementação de um “Plano de co-processamento”, cujo conteúdo abrange
as atividades de caracterização, classificação, transporte, preparo,
manuseio, estocagem intermediária, alimentação e controle dos resíduos
perigosos, não inertes e/ ou combustíveis:
Recepção do resíduo: é realizada por funcionários treinados, sendo que o
responsável possuirá a programação do co-processamento e cópia dos
registros de cada lote de resíduos, os quais serão recebidos mediante
apresentação de documentação, identificação e pesagens.
Os resíduos que chegam à fábrica de cimento são amostrados e são
feitas análises comprobatórias para elementos restritivos. Somente após o
confronto dos resultados destas análises com as condições previstas no
plano, é que os resíduos serão alimentados no forno.
Estocagem temporária: a definição da forma de estocagem temporária dos
diversos tipos de resíduos depende das características dos mesmos e
normalmente utilizam-se tanques. A indústria cimenteira possui uma área
para abrigar de forma adequada e segura, lotes de resíduos cujo início de
alimentação esteja programado de acordo com o plano.
Manuseio de resíduos: estudo de toxicidade do resíduo e previsão de
reações secundárias, para definição do manuseio e utilização de EPIs
(Equipamentos de Proteção Individual).
Preparação do resíduo: certos resíduos, antes de serem alimentados,
necessitam passar por um processo de preparação:
• Trituração;
• Mistura;
• Peneiramento;
• Técnicas para o aumento do poder calorífico;
159
• Segregação.
No que diz respeito à mistura, determinados resíduos podem ser
adicionados ao carvão ou calcário, sendo feita uma mistura prévia dos
mesmos, com a finalidade de evitar a aderência dos resíduos ao sistema de
alimentação.
Controles: Acompanhamento contínuo do processo como um todo, com a
utilização da instrumentação já existente na fábrica de cimento. São
realizadas amostragens em chaminé, para análise do material particulado e
elementos/substâncias presentes no resíduo, amostragens de clínquer/
cimento, para análise da concentração dos elementos/ substâncias no
produto final.
Controle dos efeitos sobre o processo de clinquerização (balanço,
material, balanço térmico, combustão, maçarico etc), revestimento refratário
do forno, fluxo de resíduos até a sua alimentação no forno (consistência,
viscosidade, granulometria, corrosividade e reatividade) e limpeza do
sistema.
Em fornos de cimento, a fração combustível de cada pneu é
completamente queimada liberando energia, a qual complementa a
fornecida pelo combustível convencional. O aço contido no pneu também
queima e é quimicamente combinado nos minerais do clínquer. Esse aço
substitui o ferro a ser fornecido como matéria-prima adicional.
As evidências têm demonstrado que pneus podem ser queimados
como combustíveis auxiliares quando existem equipamentos de controle de
poluição apropriados para controlar as emissões geradas no processo de
utilização desses resíduos.
As principais considerações a serem feitas para que se avalie o uso
de qualquer combustível alternativo são:
• a qualidade ambiental não pode ser comprometida em função de
acréscimos nas emissões de poluentes;
• a qualidade do produto obtido não poderá ser diferente daquele
atingida pelo combustível convencional.
160
Segundo Yushiro Kihara, Gerente da ABCP (Associação Brasileira de
Cimento Portland), os pneus inservíveis são usados no co-processamento
em fornos de clínquer devido ao seu alto poder calorífico e têm-se mostrado
excelentes substitutos do óleo combustível, a ponto de alguns não os
caracterizarem como resíduos. “Pneu deveria ser considerado combustível”
(MARQUES, 1999).
Fontes de emissão
O co-processamento de resíduos sólidos industriais em fornos de
clínquer não gera efluentes líquidos. As cinzas originadas na queima dos
resíduos são incorporadas ao clínquer, passando a integrar o próprio
cimento, e dessa forma, não há geração de resíduos sólidos.
O principal fator de geração de impactos ambientais negativos, no
processo descrito, é a emissão atmosférica.
Emissões atmosféricas
A principal fonte de emissões de poluentes à atmosfera na
clinquerização dos resíduos sólidos é o forno de clínquer.
As emissões geradas podem ser originadas tanto da queima de
combustíveis como do próprio processo de clinquerização.
Considerando-se que a queima de combustível convencional seja
executada em condições operacionais adequadas ao forno, as emissões de
material particulado, óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, monóxido e
dióxido de carbono ficam bastante reduzidas.
O mesmo pode ser afirmado quando parte do combustível
convencional é substituído por pneus inservíveis.
A contribuição de outras fontes emissoras como a poeira
desagregada de vias não pavimentadas, depósito de matérias-primas a céu
aberto, o processo de extração mineral por explosão, bem como outras
unidades industriais, somada às emissões do forno de cimento, podem
contribuir de maneira significativa na degradação da qualidade do ar da
região.
161
Nesse sentido, é necessário que medidas de controle sejam adotadas
para minimizar os impactos negativos destes poluentes atmosféricos no
meio ambiente.
O controle da fonte, ou seja, na chaminé principal do forno pode ser
feito por meio de lavadores de gases, precipitadores eletrostáticos, filtro de
mangas, torre de adsorção com carvão ativado etc.
Controle dos poluentes atmosféricos
Os poluentes atmosféricos formados durante o co-processamento de
pneus inservíveis em fornos de cimento dependem da composição química
do resíduo a ser co-processado. Os poluentes gerados durante a queima
podem se apresentar na formas de gases, vapores e material particulado.
Os principais poluentes gasosos são:
• compostos à base de enxofre: o enxofre no processo de queima é
oxidado numa primeira etapa a dióxido de enxofre (SO
2
) e,
posteriormente, podendo ser oxidado a trióxido de enxofre (SO
3
). O
SO
2
gerado pelo co-processamento não é influenciado quando
comparado a outros combustíveis;
• compostos à base de nitrogênio: a decomposição térmica de
compostos contendo nitrogênio libera nitrogênio ionizado que
possibilita várias alternativas de recombinação. Podemos ter a
formação de nitrogênio molecular (N
2
), óxidos de nitrogênio (NO
x
,
NO
2
, e NO
3
) e amônia (NH
3
). Quando os pneus são co-processados
tem-se uma redução de 10 a 50% do óxido de nitrogênio (NO
x
).
A presença de sistemas de intertravamento, monitores contínuos de
O
2
e CO, e a realização freqüente de calibrações com gases padrão aferem
os instrumentos contínuos. Alguns fornos possuem intertravamento para as
diferentes condições de parada do mesmo.
Desta forma, a alimentação será automaticamente interrompida nos
seguintes casos: falta de alimentação da farinha; desarme do ventilador de
tiragem; entupimento nos ciclones do pré-aquecedor e níveis altos de CO.
162
No caso da falta de alimentação de matéria-prima (farinha), um
alarme no painel do operador o alertará do fato. Se a condição persistir, com
conseqüente elevação da temperatura dos gases após os ciclones do 1º
estágio, a alimentação de combustível (carvão/óleo/resíduo) será
interrompida e haverá a imediata paralisação do forno.
O monóxido de carbono (CO) não sofre nenhuma influência utilizando
os pneus como combustível alternativo, mais é necessário: que o oxigênio
seja controlado; quantidade de pneus controlada na alimentação do forno;
uma taxa de alimentação de pneus no forno abaixo de 20%; introdução no
ponto ideal de alimentação do forno; troca de combustível para evitar a
oscilação térmica dentro do forno rotativo, caso ocorra uma falha no sistema
de transporte de pneus.
Outro ponto importante é o controle do nível do monóxido de carbono
(CO) no precipitador eletrostático
12
. O precipitador é provido de um sistema
de segurança contra explosão devido à presença de monóxido de carbono
(CO). Para garantir a segurança dos filtros eletrostáticos contra explosão,
quando os níveis de CO estão acima de 0,2%, há um alarme sonoro para
alertar o operador ou o sistema de controle existente, quando acima de 0,4%
de CO, o desligamento é automático do filtro e há imediata paralisação da
admissão de resíduos.
O pneu, quando jogado inteiro no forno, pode substituir até 10% do
combustível fóssil. O limite é imposto pelo zinco usado para reforçar os
pneus. A substância retarda o tempo de pega. A alimentação em excesso
pode entupir o forno e comprometer a qualidade do cimento. A saída seria
picotar o produto antes de injetá-lo, retirando as tiras radiais de aço que
12
O princípio de funcionamento do precipitador eletrostático baseia-se na ionização dos
gases. Em contato com uma alta diferença de potencial, os gases se ionizam, e os íons
chocam-se e/ou depositam-se nas partículas, fazendo com que elas migrem em direção ao
pólo de carga contrária. O material particulado coletado, tanto na torre de refrigeração como
no precipitador, é retirado por meio de rosca transportadora e reciclado ao processo.
O precipitador apresenta uma alta eficiência de coleta para uma ampla faixa de tamanho
de partícula. O rendimento de coleta, nas condições de projeto, é de 99,4% em peso. Os
principais fatores que afetam no desempenho do eletrofiltro, de forma resumida são:
resistividade do material particulado; densidade da partícula; velocidade de migração;
viscosidade do gás e vazão dos gases.
163
contém o zinco. “Aí, pode-se substituir quase 100% do combustível”, afirma
Kihara (Marques, 1999).
O pneu é uma excelente fonte alternativa de combustível. Isto pode
ser verificado comparando-se os valores de poder calorífico indicados na
tabela 12.
Tabela 12 – Poder Calorífico de alguns materiais
.
Componente Poder Calorifico (Btu/lb)
Carvão (antracito) 13500
Carvão (betuminoso) 14000
Turfa 3600
Óleo combustível 18000
Gás natural 1116
Resíduo de Serviço de Saúde 4800
Papel 6800
Jornal 7950
Papelão corrugado 7043
Revistas 5250
Resíduos de comida 2370
Polietileno 18687
Poliestireno 16419
Plásticos diversos 14100
Pneus 13800
Folhas (50% de umidade) 3535
Folhas (10% de umidade) 7984
Madeira verde 2100
Madeira seca 7300
Fonte: Marganha, M. F. B., Komatsu, C. E., 1999.
Segundo o Eng
o
Mario Chama, da empresa Cimpor, o carvão sul-
africano, utilizado nos fornos, gera 6280 kcal/kg, já o resíduo de pneus
triturados chega a 8200 kcal/kg, ou seja, um aumento de 30,57%. A Cimpor
está substituindo os combustíveis não-renováveis como o carvão e óleo
pelos pneus triturados a uma taxa de 10 a 30% (REDE GLOBO, 2002a,
2002b).
Segundo Mário Gibotti Junior (2003), da empresa Votorantim Salto de
Pirapora-SP, a alimentação máxima de pneus triturados nos fornos rotativos
de clínquer é de no máximo 22,5%. A unidade Salto de Pirapora está sendo
licenciada pela CETESB para 10% de taxa de alimentação de pneus
triturados nos fornos rotativos de clínquer. O poder calorífico dos pneus
inservíveis varia de 6000 a 8400 kcal/kg, segundo análises feitas em
laboratório.
164
A tabela 13 mostra um comparativo entre a composição química e o
poder calorífico do pneu e do carvão utilizado nos fornos de cimenteiras.
Tabela 13 – Quadro comparativo entre análises dos combustíveis, em peso.
Composição (%)
Combustível C H O N S Cinzas Umidade
Pneus 83,87 7,09 2,17 0,24 1,23 4,78 0,62
Carvão 73,92 4,85 6,41 1,76 1,59 6,23 5,24
Fonte: Marganha, M. F. B., Komatsu, C. E., 1999.
A figura 59 mostra o fluxograma do processo de co-processamento da
Votorantim.
Figura 59 – Fluxograma do processo de co-processamento de pneus triturados.
Fonte: Votorantim Cimentos, 2001.
As unidades que co-processam resíduos têm optado por trabalhar
com uma mistura de resíduos denominada blend ou mix. O blend, por ser
uma mistura homogênea de composição e granulometria controladas,
preparada a partir de resíduos de diversas procedências ou da mistura
destes, com um material base do tipo de combustível, auxilia a garantir a
constância das características físico-químicas das misturas dentro dos
limites operacionais do processo e das restrições ambientais.
Aquisição no mercado de "blend"
(fornecedores devidamente licenciados pelos
orgãos de controle ambiental competentes).
Armazenamento no armazém da fábrica
Transporte interno e carregamento no elevador
de caneca
Armazenamento no silo de espera e
transferência para a correia dosadora.
Aproveitamento energético e incorporação
das cinzas e escórias no clínquer
165
Assim, a utilização do blend auxilia no controle das taxas máximas de
alimentação de alguns elementos e, ainda, ajuda a evitar perturbações nas
condições operacionais do forno, causadas principalmente, pelas variações
da composição do resíduo alimentado, causando modificações no perfil das
emissões atmosféricas geradas pelo forno.
Diversas fábricas de cimento na Europa e nos Estados Unidos estão
co-processando pneus nos fornos de clínquer. Esta prática não afeta o
processo de produção, não prejudica a qualidade do clínquer e não provoca
emissões atmosféricas significativas. Além de reduzir o consumo de
recursos naturais, utilizando-se os pneus inservíveis, pode-se recuperar
grande parte da energia, durante o co-processamento. O co-processamento
em um forno de cimento é uma forma ecologicamente segura de eliminar os
pneus inservíveis.
Em Portugal, existe o domínio da utilização dos combustíveis
alternativos na indústria cimenteira, como exemplo mais significativo e
conseqüente. Pode-se citar o da Fábrica de Cimento de Maceira-Liz, do
grupo Secil/CMP, que, desde fins de 1986, vem queimando regularmente,
em seus dois fornos de cimento, pneus usados. Foram utilizados mais de
50.000 toneladas de pneus inservíveis inteiros desde o início das operações,
o que representa uma redução no consumo de carvão e óleo.
Atualmente, a fábrica citada co-processa 8000 t/ano de pneus
inservíveis inteiros, mas tem capacidade para co-processar o dobro. O
sistema de transporte e abertura do sistema de alimentação do forno só
permite pneus com diâmetros inferiores a 1220 mm e seções menores ou
iguais a 385 mm. Assim, os pneus de bicicletas, pneus triturados, pneus
maciços, câmaras de ar e os pneus de dimensões superiores às acima
citadas não são aceitos pela fábrica de Cimento de Macieira-Liz (DELGADO,
2003).
Os resíduos freqüentemente utilizados pela indústria de cimento
Européia (CEMBEREAU, 2002) são: pneus inservíveis, borracha, papel,
óleos, madeira, plásticos, solventes, lodo de estações de tratamento de água
etc.
166
8.7.4 - Formas de alimentação dos pneus inservíveis no forno de
clínquer, pré-aquecedor e pré-calcinador
O uso de pneus inteiros requer, normalmente, modificações mais
onerosas, tanto no seu manuseio como na alimentação do forno. O uso de
pneus picados, por outro lado, requer o “pré-tratamento”.
Pneus picados podem ser introduzidos no pré-calcinador, onde os
pedaços se combinam e queimam com o combustível fóssil. Pneus inteiros,
entretanto, não trabalham bem no pré-calcinador, pois são muito pesados.
O fluxograma da figura 60 mostra as formas de alimentação dos
pneus inservíveis inteiros nos fornos de clínquer.
Figura 60 – Fluxograma do processo de alimentação de pneus inservíveis pela caixa
de fumaça, centro do forno (Mid-Kiln) e queimador principal.
Fonte: Alier, S. C., 2000.
O processo consiste na alimentação dos pneus inservíveis de forma
inteira na zona de calcinação do forno, em um ponto (Mid-Kiln) onde a
temperatura (1050°C a 1100°C) é suficiente para assegurar a destruição
completa dos pneus, com tempo de residência (5 a 10 min.) para combustão
completa do pneu antes de começar o processo de sinterização do clínquer.
Entrada no forno de clínquer
(Caixa de Fumaça)
Pneus Inservíveis
Inteiros (Whole Tires)
Alimentação no centro do forno
Fornos de via úmida
(MID-KILN) e de Via Seca.
Entrada no forno de clínquer
(Caixa de Fumaça)
Pneus Inservíveis
Triturados (Chip Tires)
Queimador Principal
50 a 200 mm. Custo elevado.
Fornos pequenos via seca
< 5 mm. Injeção pneumática.
167
A figura 61 mostra o processo de fabricação de cimento via úmida e
via seca e a alimentação dos pneus inservíveis inteiros pelo meio do forno
rotativo de clínquer (Mid-Kiln)
Figura 61 – Processo de fabricação de cimento via seca e úmida e o processo de
alimentação dos pneus inteiros pelo centro do forno (Mid-Kiln).
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
A tabela 14 mostra as principais características do sistema de
alimentação dos pneus inteiros pelo meio do forno rotativo de clínquer. O
número de pneus é definido em função do sistema de alimentação do forno.
Tabela 14 - Características principais do sistema de alimentação de pneus inteiros
Descrição Valor Unidade
Número máximo de pneumáticos por revolução 1 -
Peso do pneu de passeio 5 a 7 kg
Peso do pneu de caminhão 60 a 70 kg
Estoque de pneus 250 t
Máximo diâmetro dos pneus para a válvula 1250 mm
Máxima altura dos pneus para a válvula 450 mm
Altura livre sob o piso 1200 mm
Altura total do piso 3600 mm
Autonomia da cobertura do piso 16 h
Largura da correia para o transporte de pneus 1400 mm
Posição do MID-KILN desde o início do forno 57 m
Fonte: Alier, S. C., 2000.
As figuras 62 e 63 mostram o sistema de alimentação de pneus
inservíveis inteiros na parte central do forno (Mid-Kiln). A válvula instalada no
centro do forno possui duas comportas para evitar a entrada de ar falso no
forno.
168
Nesse sistema ocorre a alimentação de um pneu a cada 360° de giro
do forno rotativo. Os pneus inteiros entram pelo centro do forno de clínquer.
Com a instalação desse sistema, evita-se a construção de grandes
estruturas engastadas ao forno e grandes esforços mecânicos.
Figura 62 – Válvula de movimento instalada no meio do forno rotativo de clínquer.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003; CADENCE Combustion
Technology Parthners, 2003.
Figura 63 – Sistema de alimentação de pneus inservíveis inteiros no forno de clínquer.
Fonte: CADENCE Combustion Technology Partners, 2003.
169
As figuras 64 e 65 mostram o processo de tombamento dos pneus
inservíveis inteiros na área de estocagem e o transporte dos pneus da área
de estocagem até o ponto de entrada do forno.
Figura 64 - Sistema de manipulação de pneus inservíveis.
Fonte: Caneny, B., 1998.
Figura 65 – Sistema hidráulico de tombamento de pneus inteiros (à esquerda) e o sistema
de alimentação de pneus inteiros do meio do forno, Blue Circle Cement, Tulsa, Oklahoma,
maio 2001 (à direita).
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
A figura 66 mostra o sistema de alimentação da Cimenteira Cemex,
em New Braunfels, Texas (EUA). O sistema de alimentação do pré-
Chaminé
Ventilador
Ventilador
Coletor de Pó
Precipitador
Eletroestático
Forno
Rotativo
Entrada de pneus
inteiros no forno
rotativo
Exaustor do
sistema de
resfriamento
Resfriador
do Clinquer
Chaminé
Inclusão no
reboque
Transportador de
pneus inteiros
170
aquecedor de quatro estágios do forno rotativo de clínquer tem capacidade
de 3 toneladas de pneus inservíveis inteiros por hora.
Figura 66 - Sistema de alimentação de pneus inservíveis inteiros no pré-aquecedor de
4 estágios da Cimenteira Cemex, New Braunfels, Texas.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
A figura 67 mostra o pátio de estocagem de pneus, o transportador e
acumulador de pneus, detector de metais e tamanhos.
O transportador/balança consiste em um transportador de roletes
montados sobre uma plataforma e com um controlador de peso, regulado
mediante a uma especificação na sala de controle. Quando a forquilha da
plataforma está na posição de carregamento, o transportador/balança vira e
o pneu é transportado à forquilha externa que, então, eleva o pneu para que
seja recolhido pela forquilha do forno. Uma vez que a forquilha do forno
passa através da forquilha da plataforma e movimenta o pneu, esta abaixa
de novo a posição de carga.
171
Figura 67 – Sistema de separação de pneus inservíveis inteiros , área de estocagem,
balança de pesagem.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
Os pneus triturados são heterogêneos e apresentam formas
irregulares.
Segundo André Roberto Leitão (2003), Gerente Geral da
Holcim/Resotec, o problema maior da heterogeneidade dos pneus triturados
é que a alimentação dos mesmos na caixa de fumaça, pode causar o
entupimento da mesma pela malha de aço dos pneus radiais. O projeto para
implementação do sistema de alimentação pelo centro do forno rotativo (Mid-
Kiln) é inviável economicante, devido ao alto investimento a ser realizado nas
modificações do forno, aproximadamente US$ 2 milhões. Outros problemas
seriam o fornecimento do material, ou seja, a coleta dos pneus inservíveis, o
pré-tratamento (trituração mecânica) e o transporte para a fábrica de
cimento.
A tabela 15 mostra um comparativo entre as duas tecnologias de
queima dos pneus inservíveis: inteiros e triturados.
172
Tabela 15 – Comparação entre os sistemas de queima dos pneus inteiros e triturados.
As figuras 68, 69 e 70 mostram os sistemas de transporte de pneus
inservíveis inteiros para e pré-aquecedor do forno.
Figura 68 – Conjunto de elevação de pneus inservíveis inteiros, Calaveras Cement,
1991.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
Pneu inservível Pneu inservível
Inteiro Triturado
Custo de preparação dos pneus
Baixo Alto
Custo de transporte até a cimenteira
Alto Baixo
Custos de estocagem
Alto Baixo
Equipamentos de separação de pneus Sim Não
Equipamentos de pesagem
Sim Não
Custos dos equipamentos de transporte até o forno Alto Baixo
Vazamento de ar Pode ser reduzido
Pode ser alto
Alimentação do forno (Entrada)
Sim Sim
Alimentação do forno (Saída)
Não Sim
Alimentação no calcinador
Não Sim
Riscos de bloqueio no transporte
Pequeno Grande
Fonte: ROSENHФJ J. A. , 1993.
173
Figura 69 – Sistema de alimentação no pré-aquecedor e pré-calcinador do forno.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
Figura 70 – Sistema de alimentação de pneus inservíveis inteiros no pré-aquecedor,
Medusa Cement, Clinchfield, Geórgia, 1990.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
174
Em termos de custo de operação, o sistema de alimentação de pneus
inteiros é mais interessante, por não necessitar da operação de trituração
dos pneus inservíveis.
Os custos das instalações para alimentação dos pneus inservíveis
triturados em fornos de cimento são considerados baixos quando
comparados com o sistema de transporte dos pneus inteiros. Os pneus
inteiros são de diferentes tipos e tamanhos, por isso equipamentos
sofisticados são indispensáveis para separação e alinhamento. Além disso, o
sistema de transporte dos pneus inteiros é mais volumoso, ocupando um
maior espaço, seja ele no transporte dos pontos de coleta até a área de
armazenagem ou até a alimentação no forno rotativo de clínquer.
Os dois fatores importantes para o aumento do consumo do Tire
Derived Fuel (TDF) nos Estados Unidos foram: redução da demanda de
cimento e considerações ambientais.
A utilização de pneus como combustível é uma prática conhecida no
pré-aquecedor do forno, mas não era considerada uma opção para os fornos
longos. O processo é simples: os pneus inteiros são alimentados na zona de
calcinação do forno. Entretanto, elementos críticos, tais como: o ponto de
entrada no forno, controle da combustão e o volume de combustíveis
secundários, devem ser balanceados para este tipo de trabalho.
Um ponto de entrada é a zona de calcinação, onde as temperaturas
estão entre 1100º a 1150ºC. Este é o ponto ideal para a entrada dos pneus
inteiros. Neste ponto, o forno está quente o suficiente para assegurar a
completa destruição do pneu, incluindo o aço contido no pneu que é
incorporado ao clínquer, enquanto oferecem um tempo de residência
suficiente para o consumo do pneu. A abertura para a entrada dos pneus
está localizada a 50 a 60% do comprimento do ponto de alimentação do
forno (HANSEN, 1992).
175
Controle de Combustão
O controle da combustão é o segundo ponto importante dessa
tecnologia. Testes mostram que quando os pneus entram no forno, eles
queimam por aproximadamente 20 minutos. Quando dois ou três pneus são
alimentados por volta no forno, mais de 50 a 60 pneus podem estar no forno
no mesmo instante em vários estágios de consumo. A massa deste
combustível supre a estabilidade e a previsão de queima. Devido à queima
ser lenta, muita energia dos pneus é liberado no centro da zona de
calcinação.
Vantagens da utilização de pneus inteiros em fornos
Quando estes pneus inteiros são usados como combustível
alternativo, substituindo os combustíveis tradicionais, os produtores de
cimento podem ter os seguintes benefícios:
• substituição de 40% do combustível tradicional, uma cimenteira
que produz 250 milhões de toneladas de clínquer por ano, tem um
potencial de ganho com a utilização dos pneus inservíveis de US$ 1
milhão no custo do combustível anualmente;
• a queima do pneu é mais limpa quando comparadas com o carvão.
Usando os pneus como combustível, reduz-se o NO
x
e não se causa
alterações das emissões gasosas do forno;
• a queima dos pneus inteiros pode diminuir a carga térmica da zona
de sinterização, resultando em um melhor revestimento e aumento da
vida útil do refratário;
• melhoria na qualidade do clínquer, sistema de resfriamento e a
melhor qualidade no produto final, resultante da queima dos pneus
inteiros.
A fábrica de cimento da Geórgia EUA usa um sistema para
alimentação de pneus inteiros pela caixa de fumaça do forno de cimento. O
sistema leva uma hora para entrar em processo de alimentação do forno e é
controlado por um controle lógico programável (CLP), podendo ser
176
comandado por um computador em uma sala de operações da cimenteira.
Os pneus passam por uma área de inspeção e rejeição antes de irem para o
forno de cimento. O sistema desenvolvido começou a operar com
capacidade de 4,5 kg a 18,1 kg de estocagem na área de espera. Este
transportador de correias tem vários estágios para transporte dos pneus. Os
pneus são posicionados nas correias transportadoras, são deslocados sobre
a mesma até a área de inspeção e rejeição. Se necessário os pneus passam
ao estágio de alimentação do forno. Após este estágio, os estes são
transportados pelo elevador de canecas, entrando no estágio de
centralização e posicionamento. O controle do fluxo de pneus no elevador de
canecas e a liberação é baseado na previsão de descarga dos pneus. Se o
sistema não puder aceitar outro pneu no elevador, ele para
automaticamente. Quando o sistema entra em processo, caso haja a
necessidade de um outro pneu, o elevador é alimentado por um outro pneu
que é inspecionado e elevado para a torre do pré-aquecedor, para
alimentação do forno. O elevador libera o pneu sobre o transportador de
correias que regula o fluxo de pneus sobre o sistema de pesagem. Neste
estágio o pneu é pesado antes de ser alimentado no forno. Esta liberação é
regulada baseada no peso do pneu, controlando assim o poder calorífico.
O pneu é lançado dentro do forno através da caixa de fumaça, por um
sistema de duas comportas com travamento a ar. Toda a alimentação do
forno é controlada pelo CLP. Quando um pneu é detectado na balança, a
primeira comporta abre e o pneu é então descarregado na caixa de fumaça,
por meio de um transportador de correias. Uma vez dentro da caixa de
fumaça a primeira comporta se fecha e a segunda abre, logo após o
fechamento da primeira. O pneu é lançado no interior da caixa de fumaça
para melhorar as condições do combustível e minimizar a infiltração de ar no
forno.
A figura 71 mostra o processo de estocagem, transporte e
alimentação da caixa de fumaça do forno. Todo o sistema é controlado por
um CLP que pode ser operado por um computador instalado na fábrica de
cimento.
177
Figura 71 – Sistema de alimentação automático pela caixa de fumaça do forno.
Fonte: Turley, W., 1992.
A figura 72 mostra o processo de alimentação do pneu inteiro na caixa
de fumaça do forno. Existem duas comportas, acionadas por cilindros
pneumáticos e possuem dispositivos de intertravamento eletropneumático
das comportas.
Figura 72 - Alimentação de pneus pela caixa de fumaça.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
Balança
Elevador
Forno
Área de Inspeção
Pátio de Estocagem Individualizador
Transportador de Correias
Sistema com duas
comportas para
abertura e
fechamento, com
travamento de ar
178
Os pneus são compostos de 88% de carbono e oxigênio, entram em
combustão rapidamente e apresentam alto poder calorífico. Os pneus
contem aproximadamente 15.000 Btu/lb, enquanto que o carvão apresenta
em média 12.000 Btu/lb. Conseqüentemente, quando se substitui o Tire
Derived Fuel - TDF por carvão, o operador do forno pode reduzir o carvão
em 1,25 lb para cada libra usada de TDF.
Outra vantagem do uso do TDF é a fração de aço existente no pneu.
Um pneu de automóvel pesa aproximadamente 9 kg e contém 1,1 kg de aço.
O aço pode substituir em parte, o aço exigido na receita da farinha.
Outro ponto importante é que os pneus têm uma baixa porcentagem
de enxofre quando comparados com o carvão. A faixa de enxofre nos pneus
varia de 1,24 a 1,30 % em peso. O enxofre no carvão varia de 1,10 a 2,30 %
ou mais, dependendo da qualidade do carvão. O carvão utilizado na
fabricação do cimento contém aproximadamente 1,5 % de enxofre.
O carbonato de cálcio é o ingrediente mais utilizado na fabricação do
cimento, e o mais eficiente eliminador do gás do enxofre. A presença do
carbonato de cálcio ajuda a controlar as emissões do enxofre nos fornos de
cimenteiras. As emissões na grande variedade de fornos tem demonstrado
uma consistente redução do enxofre e outras emissões com o uso do TDF.
Todos os componentes dos pneus são destruídos e combinados com o
clínquer ou capturados nos sistemas de controle de poluição, não há cinzas
para disposição. Finalmente, os componentes dos pneus inservíveis, são
combinados quimicamente com o clínquer.
Outra vantagem significativa do uso de pneus inteiros é o baixo custo
de operação, quando comparado com o uso de 100% do carvão. O uso dos
pneus inteiros reduz a tonelagem de carvão usada e, conseqüentemente, os
custos associados com a aquisição do carvão. Os componentes de aço
contidos no pneu substituem o aço adicionado no clínquer, reduzindo o custo
de aquisição do aço.
O uso dos pneus inservíveis triturados apresenta um custo elevado
quando comparados com os pneus inservíveis inteiros, tipicamente obtido
por menos quando comparado com o custo do carvão. Não requerem novos
179
instrumentos de controle de poluição, as únicas despesas requeridas são a
área do trailer de estocagem e o sistema de alimentação. Os custos relativos
ao uso do TDF são similares a um projeto de melhoria em uma planta de
cimento. O tempo de retorno do investimento das melhorias é geralmente
menos que 18 meses, dependendo da porcentagem e do custo do TDF
usado. Os custos atuais para construção do sistema de alimentação de
pneus variam, dependendo da configuração do forno e tecnologia utilizada.
Em geral, os custos variam entre US$ 200,000 a US$ 500,000 (SCRAP TIRE
MANAGEMENT COUNCIL, 1992).
Os custos de operação não mudam muito. Experiências de campo
sugerem que um sofisticado sistema de alimentação de pneus precisa de um
número de pessoas para carregar e o operar o sistema de alimentação de
pneus.
Os custos de manutenção são aumentados ligeiramente. Há um baixo
custo de manutenção do moinho de carvão devido à redução do consumo.
Entretanto, existira um custo de manutenção no sistema de alimentação e
pesagem do TDF. Outro custo é o treinamento do pessoal que vai operar o
sistema de alimentação e pesagem e o custo com o sistema de combate a
incêndio que deve ser instalado próximo ao transportador de correias do
sistema alimentador do forno. O plano de combate a incêndio deve ser
modificado em função da utilização de pneus inteiros e adicionados novos
sistemas de combate a incêndio no sistema de armazenagem, alimentação e
pesagem de pneus.
Devido à crise econômica nos Estados Unidos, no período de 1996 a
1998, ocorreu uma queda significativa na demanda de cimento, pois as
construções e outras formas para uso de cimento tiveram declínio acentuado
naquele período.
O aumento da capacidade interna de produção de cimento nos EUA e
a importação de cimento, criaram um excesso de capacidade disponível de
produção de cimento no mercado americano. Muitos fornos de cimento não
operavam com a sua capacidade total, neste período de baixa produção,
gerentes de cimenteiras buscaram caminhos para redução dos custos. O
180
custo de energia para a produção de cimento representa 1/3 do custo total
de produção. Com a utilização do TDF, reduzem-se os custos de energia e
ocorre uma melhora significativa da corrida no forno.
Considerações ambientais continuam sendo a palavra chave para a
utilização do TDF na indústria de cimento. Em 1998, a Environmental
Protection Agency (EPA) obrigou os estados a desenvolver um plano
estadual de implementação para redução das emissões do óxido de
nitrogênio NO
x
dos combustíveis utilizados nos fornos, já que alguns fornos
de cimenteiras precisavam reduzir significativamente as emissões de NO
x
.
O uso do TDF é uma opção de baixo custo para redução do NO
x
,
encorajando o seu uso na indústria de cimento.
Existe um limite para o uso do TDF em fornos de cimento. Heidelburg
Cement (Alemanha), que foi uma das primeiras cimenteiras a usa o TDF,
não excede os 25 % da substituição do combustível convencional pelo TDF e
outros combustíveis que têm impacto sobre a qualidade do cimento.
O TDF contém aproximadamente 1,5 % de zinco. Se o total de zinco
contido em todo o combustível exceder as 4.000 ppm, deve se aumentar o
tempo de permanência dos pneus dentro do forno. O impacto do aumento de
tempo é obvio. Conseqüentemente, a análise do total de combustível pode
ser benéfica para ficar dentro do nível aceitável.
A tabela 16 mostra a utilização de pneus inservíveis inteiros como
combustíveis para fornos de cimenteiras nos Estados Unidos.
181
Tabela 16 – Utilização de pneus inservíveis como combustível para fornos de
cimenteiras nos Estados Unidos (TDF – Tire Derived Fuel).
Companhia Planta Localização Pneus Inteiros? Tipo de forno Qt. Fornos
Allentown (Lehigh) Blandon PA WT LSD 2
Ashgrove Durkee OR WT PHPC 1
Ashgrove Foreman AR WT LSW 3
Ashgrove Incom ID WT LSW 2
Ashgrove Seattle WA WT PHPC 1
Blue Circle (LaFarge) Atlanta GA WT LSW 2
Blue Circle (LaFarge) Haryleyville SC WT PHPC 1
Blue Circle (LaFarge) Tulsa OK WT LSD 2
California Portland Colton CA WT LSD 2
Calveras (Lehigh) Redding CA WT PHPC 1
Capital Aggregates San Antonio TX WT LSW 1
Capitol Chemical Martinsburg WV WT LSW 2
Cemex Clinchfield GA WT SPH 1
Cemex Knoxville TN WT PHPC 1
Cemex Odessa TX WT SPH 2
Cemex Brooksville FL WT SPH 1
ESSROC Bessemer PA WT LSW 2
ESSROC Fredrick MD WT LSW 2
FL Crushed St. (ESSROC) Brooksville FL WT PHPC 1
Holcim Ada OK WT LSW 2
Holcim Artesia MS PT LSW 1
Holcim Clarksville MO PT LSW 1
Holcim Devils Slide UT PT PHPC 1
Holcim Mason City IA PT LSW 2
Holcim Midlothian TX PT PHPC 2
Holcim Portland CO PT LSD 2
Holcim Theodore AL PT PHPC 1
Holcim Dundee MI WT PHPC 1
Holcim Portland CO PT PHPC 1
Lafarge Seattle WA PT LSW 1
Lafarge Whitehall PA WT SPH 2
Lehigh Leeds AL WT SPH 1
Lehigh Union Bridge MD WT LSD 4
Lone Star Cape Girardeau MO PT PHPC 1
Mitsubushi Ontario CA WT PHPC 1
Monarch Humboldt KS WT PHPC 2
N Texas Cement Midlothian TX WT LSW 3
Texas Lehigh Buda TX WT PHPC 1
Texas Industries Hunter TX PT SPH 1
Total: 39 62
WT (whole tires) pneus inteiros
PT
(processed tires) pneus triturados
PHPC (Preheater/precalciner) pré-aquecedor/pré-calcinador
LSW
(Long straight wet) forno via úmida
LSD
(Long straight dry) forno via seca.
SPH (Short Preheater) pré-aquecedor curto.
Fonte: Rubber Manufactures Association (RMA), 2002.
A expectativa para o aumento do uso do TDF nos Estados Unidos,
gira em torno de 10 a 20 milhões de pneus inservíveis no próximo ano. Em
2005, existe uma previsão para utilização do TDF em 75 fornos em fábricas
de cimento (RUBBER MANUFACTURERS ASSOCIATION - RMA, 2002).
182
Fornos existentes para o co-processamento de pneus inservíveis:
Pré-aquecedor do forno rotativo: A queima dos pneus inservíveis inteiros é
melhor, quando comparado com os pneus inservíveis triturados.
Pré-calcinador: os pneus inservíveis triturados são alimentados no pré-
calcinador, em baixas porcentagens. Os pneus inteiros queimam somente se
a qualidade do pré-aquecedor situar-se ao redor de 60 a 75% da faixa de
calcinação.
Os pneus inservíveis inteiros não podem ser alimentados no pré-
calcinador, pois não podem queimar em suspensão (HERON, 1991).
Forno via úmida
: Pneus triturados são alimentados no final do forno; pneus
inteiros podem ser alimentados pelo meio do forno, mas a duração da vida
útil em toda a sua extensão, e a comporta de ar para não permitir a entrada
de ar falso no forno, são fatores críticos para este processo.
Forno via seco
: Os pneus inteiros são alimentados pelo centro do forno.
A figura 73 mostra o sistema de pesagem dos pneus inservíveis
inteiros para serem utilizados no teste de queima. O painel possui um
indicador de pesagem dos pneus.
Figura 73 – Teste de queima dos pneus inservíveis e painel de operação, com
indicador de peso dos pneus inservíveis.
Fonte: TMI Systems a Division of Tire Management, INC., 2003.
O panorama atual do co-processamento no Brasil indica que a
atividade está em plena expansão.
A tecnologia do co-processamento proporciona à indústria de cimento
desempenhar papel preponderante no gerenciamento de resíduos sólidos,
183
devendo na medida do possível, anteceder prioritariamente as opções dos
aterros sanitários e incineradores industriais (MARINGOLO, 2001).
8.8 - Co-processamento de pneus inservíveis com o xisto
pirobetuminoso
8.8.1 - Processo Petrosix de retortagem de pneus e xisto
O processo Petrosix foi desenvolvido pela Petrobras, para retortagem
do xisto, por meio da pirólise a 480°C. O co-processamento de xisto e pneus
foi incorporado ao processo de retortagem do xisto sem outros investimentos
adicionais no processo.
Após ser minerado a céu aberto, o xisto passa pelos britadores
primários e secundários, os quais reduzem a granulometria do material bruto
na faixa de 11 a 80 mm, que é transportado até a retorta, com o emprego do
transportador de correia. Os pneus já triturados, em tiras ou pedaços de 50 a
100 mm, são transportados perpendicularmente do silo de alimentação de
pneus até o transportador de correia do xisto cru. São adicionados 50 kg de
pneus para cada 950 kg de xisto. O material já misturado é transportado até
a parte superior da retorta, e é descarregado pelo topo, assim a carga segue
seu fluxo naturalmente. Para evitar as emissões fugitivas, do processo para
a atmosfera, durante o carregamento da retorta, é feita a selagem do topo,
pela injeção de gases inertes (nitrogênio e gás carbônico), bem como a
selagem do fundo na região de descarga do xisto e pneus, com água
oriunda do próprio processo. Após a descarga do xisto e pneus pelo topo da
retorta, ocorrem a secagem e a retortagem, pela passagem do gás no fluxo
inverso ao da carga. Este aquecimento provoca a vaporização da matéria
orgânica contida no xisto e pneus, gerando gás e óleo.
A energia necessária para a pirólise é fornecida pela corrente
endógena de gás do processo aquecido externamente, até cerca de 480ºC,
quando é reinjetado na zona de retortagem.
Nas zonas anteriores e posteriores à zona de retortagem, de
aquecimento e resfriamento respectivamente, a massa gasosa ascendente
184
troca calor com o material retortado e se resfria, resultando na condensação
dos vapores de óleo sob a forma de neblina, transportada para fora da
retorta pela corrente circulante de gases. Parte desta, arrastando as
gotículas de óleo, passa por equipamentos de separação tipo ciclones e filtro
precipitador eletrostático.
O gás proveniente do ciclone é enviado ao filtro precipitador
eletrostático, onde ocorre a separação das gotículas de óleo e das partículas
sólidas do ciclone. Ambas são enviadas para a unidade de separação do pó
do óleo, onde é obtido óleo do ciclone e do separador.
O gás limpo é isento de neblina de óleo e partículas sólidas, as
gotículas de óleo pesado são condensadas, passam por um compressor e
se dividem em três correntes: uma retorna para o fundo da retorta, outra
também volta à retorta após ser aquecida em um forno, e a terceira,
denominada gás produto, vai para um condensador onde o óleo leve e as
águas geradas no processo são recuperadas. Depois de retirado o óleo e a
água de retortagem, o gás é encaminhado à unidade de tratamento de
gases onde são produzidos os gases combustíveis, o gás liquefeito e onde é
processado o enxofre.
Parte da água gerada é reaproveitada no processo e o restante
tratado na unidade de separação e esgotamento de águas ácidas, onde o
gás residual do tratamento é incinerado e a água retorna ao processo.
Finalizado o processo de retirada do óleo e gás da rocha, o xisto é
denominado retortado.
A Petrobras SIX processa 7800 toneladas de xisto por dia, obtendo:
• 3800 barris de óleo;
• 120 toneladas de gás combustível;
• 45 toneladas de gás liquefeito;
• 75 toneladas de enxofre.
Cada tonelada de pneu produz 530 kg de óleo, 40 kg de gás, 300 kg
de negro de fumo e 100 kg de aço. O xisto apresenta em média 8,5% em
peso de óleo para cada tonelada processada.
185
Com a utilização dos pneus inservíveis no processo de retortagem de
xisto, ocorreu um aumento de 10% em peso com ajustes operacionais do
processo. Segundo Beatrix Martignoni (2003), a Petrobras SIX quer
aumentar 10% em peso, em função da necessidade.
O óleo de pirólise de xisto e pneus, gerado a baixa temperatura, é
constituído de cerca de 20% em peso de óleo puro de pneu e é aromático
com ligeiro odor queimado. Como óleo integral poderia ser classificado
segundo a ASTM como Bunker n
o
4.
A figura 74 ilustra o processo Petrosix de retortagem de pneus
inservíveis triturados com o xisto pirobetuminoso.
O óleo combustível e o gás, tanto o industrial como o GLP, são
vendidos para indústrias e hospitais do Paraná, Mato Grosso, Santa
Catarina e Rio Grande do Sul. Os hospitais costumam utilizar o óleo a base
de xisto porque quando esse se queima produz baixo teor de partículas e
gases não poluentes (MARTIGNONI, 2003).
O aço é reciclado pelas empresas siderúrgicas e o negro de fumo,
contaminado pelo processo de retortagem, volta para as minas de xisto. O
negro de fumo é um insumo de termoelétrica com poder calorífico de
7812 kcal/kg. Como não existe termoelétrica na região, esse material é
colocado novamente na mina (MARTIGNONI, 2003).
Como subproduto da reciclagem dos pneus tem-se o enxofre que é
utilizado na agricultura, indústria farmacêutica e na indústria de borracha.
A Petrobras está licenciando esta tecnologia de co-processamento de
pneus e xisto para os países asiáticos. O primeiro será a China.
Existem quatro plantas de pirólise no mundo que fazem o
aproveitamento comercial dos recursos de xisto:
• Brasil (co-processa pneus e xisto);
• China (está em fase de licenciamento para implantação do co-
processamento de pneus e xisto);
• Estônia;
• Áustria.
186
A Petrobras SIX está processando 48 toneladas de pneus inservíveis
triturados por dia, ou seja, 12% da capacidade instalada, que é de 400
toneladas por dia. Esta baixa capacidade deve-se ao fato de uma legislação
recente, que torna obrigatória a reciclagem de pneus inservíveis, além da
dificuldade da coleta dos pneus após o término de sua vida útil.
Figura 74 – Processo Petrosix de retortagem de pneus e xisto.
Fonte: Petrobras SIX, 2003.
187
8.8.2 - Co-processamento de pneus inservíveis com o xisto
pirobetuminoso
Os pneus são uma complexa mistura de diferentes materiais, vários
tipos de borracha, negro de fumo, cordoalhas de aço e outros componentes
orgânicos e inorgânicos.
No processo de pirólise, aquecimento do material sem a presença de
oxigênio, a matéria orgânica volátil dos pneus, principalmente os polímeros
de borracha são decompostos para produtos de baixo peso molecular,
líquidos e gases, que podem ser usados como combustíveis ou insumos
químicos. Os componentes inorgânicos, principalmente o aço e o negro de
fumo (não volátil), permanecem inalterados e, portanto, podem ser
reciclados e utilizados em aplicações como termoelétricas etc.
Há muitos anos, estão sendo utilizadas diferentes alternativas para
reciclagem de pneus, tais como: recauchutagem, remoldagem, incineração,
trituração, co-processamento etc. Entretanto, todas essas alternativas têm
suas desvantagens e limitações. O processo de pirólise pode ser
considerado um método não-convencional para reciclagem de pneus.
No passado, muitos laboratórios e plantas piloto fizeram várias
tentativas para formar unidades econômicas de pirólise de pneus, por
exemplo: Kobe Steel no Japão, Tosco nos Estados Unidos, Tyrolysis na
Inglaterra etc. Contudo, o processo não era viável economicamente.
Razões do projeto
Há várias razões que justificaram a implantação de um projeto voltado
à reciclagem de pneus. Destacando-se as seguintes:
• saúde pública: o acúmulo de água nos pneus favorece a
proliferação de insetos vetores de doenças infecciosas como: dengue,
febre amarela, filariose (elefantíase) e malária (região Norte). O
armazenamento inadequado dos pneus torna-se ambiente favorável a
roedores, que transmitem doenças ao homem através da mordedura,
fezes e urina (leptospirose, gastrenterite, etc);
188
• passivo ambiental: estima-se que haja no Brasil cerca de 100
milhões de pneus inservíveis com disposição inadequada. Somam-se
a esse volume outros 30 milhões que são descartados anualmente;
• cumprimento da legislação: a legislação ambiental brasileira -
resolução Conama n
o
258;
• tecnologia conhecida: os pneus podem ser transformados em
óleo, gás e enxofre. Além disso, os arames que existem nos pneus
radiais podem ser separados por meios magnéticos.
A Petrobras SIX, junto com a ABIP, desenvolveram um processo de
co-processamento de pneus inservíveis triturados que são retortados junto
com o xisto pirobetuminoso, por meio da pirólise.
A Petrobrás SIX realizou vários testes, entre 1998 e 1999, para co-
processar pneus inservíveis, no processo retortagem denominado Petrosix
que segue os mesmos estágios do processamento do xisto pirobetuminoso.
Os primeiros testes para co-processar os resíduos de pneus
inservíveis foram realizados em abril de 1999. Nestes testes foram
processados 140,6 toneladas ou 28.100 pneus picados em tiras ou pedaços
de 50 até 100 mm na sua maior dimensão, sendo 90% de pneus
convencionais e 10% de pneus radiais. O co-processamento teve duração
total de 55 horas. Nos dias 12 e 13 de maio de 1999, foram co-processados
120 toneladas de pneus inservíveis triturados, o que representa 23.900
pneus, sendo 100% de pneus radiais, com duração de 35 horas. Os pneus
inservíveis triturados para o teste foram fornecidos pela ABIP.
Os resultados do co-processamento de pneus inservíveis no processo
Petrosix mostraram que:
• o projeto é tecnicamente viável;
• soluciona os problemas dos pneus armazenados em aterros ou
dispostos de forma irregular (lixões, ruas, rios);
• os produtos gerados: óleos, gases, enxofre, produtos
intermediários e residuais resultantes do co-processamento são de
interesse econômico, sendo importados pelo País;
189
• os efluentes hídricos e atmosféricos coletados durante o co-
processamento, quando comparados com o tese em branco, não
apresentam alterações significativas em seus resultados, indicando
que o co-processamento não causa um impacto maior ao meio
ambiente, quando comparado às operações convencionais de
produção;
• o limite máximo de 5% da vazão total de xisto foi estabelecido em
função do entupimento da retorta, durante o descarregamento da
malha de aço do pneu, negro de fumo e xisto.
Depois de cumpridas todas as fases indicadas abaixo, o IAP (Instituto
Ambiental do Paraná), concedeu a licença de operação n
o
02652, em
05.01.00, para co-processamento de pneus com xisto. Nova licença de
operação foi concedida em 25.01.02, sob o n
o
08332.
Fases:
1
o
teste de retortagem: autorização IAP 01403/98 em novembro de
1998;
2
o
teste de retortagem: abril e maio de 1999;
Avaliação e aprovação do relatório dos testes: agosto de 1999;
Protocolo de pedido de licença: outubro de 1999.
Os pneus inservíveis são misturados a uma proporção de 1 a 5% em
peso da vazão de xisto pirobetuminoso, com isso aumenta a produtividade
de óleo e são reduzidos os problemas ambientais. Portanto, a simples coleta
e destruição dos milhões de pneus que são lançados anualmente nos fundos
de vale, nos terrenos baldios, lixões, aterros sanitários, borracharias e até
mesmo nos rios, solucionará grande parte dos problemas ambientais.
Os pneus são triturados em tiras ou pedaços por empresas do
Paraná, Santa Catarina, São Paulo e Rio de Janeiro, e transportados para a
Petrobras SIX e descarregados próximo ao pátio de resíduos. Estas tiras ou
pedaços são alimentadas em um silo e, por meio de um transportador de
correia são dosados sobre um segundo transportador, que movimenta o
190
minério de xisto triturado a uma proporção de 1 a 5% em peso da vazão de
xisto.
A figura 75 mostra rocha de xisto, uma rocha sedimentar que contém
um complexo orgânico o qual com o aquecimento libera a matéria orgânica
em forma de óleo e gás. O xisto é minerado, a céu aberto, em São Matheus
do Sul-PR.
Figura 75 – Rocha de xisto minerado a céu aberto em São Matheus do Sul-PR.
Fonte: Petrobras SIX, 2003
.
A figura 76 mostra os pneus já triturados nos moinhos tipo faca, em
tiras ou pedaços de 50 até 100 mm.
Figura 76 – Pneus triturados em tiras ou pedaços de 50 até 100 mm.
Fonte: Petrobras SIX, 2003.
A figura 77 ilustra o transporte dos pneus triturados, do pátio de
resíduos para o silo de alimentação do transportador de correia, que fica
instalada em uma posição perpendicular ao transportador que movimenta o
191
xisto triturado. A esteira com a mistura de xisto e pneus triturados alimenta a
retorta.
Figura 77 – Transporte de pneus triturados para o silo de alimentação da correia dosadora à
esquerda. A direita encontra-se o pátio de resíduos e no fundo a retorta.
Fonte: Petrobras SIX, 2003 e Ambiente Brasil, 2002.
A figura 78 mostra a alimentação dos pneus triturados e o xisto. A
mistura de xisto e pneus é transportada para a retorta, onde ocorre o
processo de retortagem.
Figura 78 – Mistura de xisto e pneus triturados.
Fonte: Petrobras SIX, 2003.
Atualmente a capacidade de reciclagem anual da SIX é de 5 milhões
de pneus, existe um projeto para ampliação da capacidade de retortagem de
pneus para 27 milhões de pneus por ano, mas depende da constância de
fornecimento dos pneus inservíveis.
192
A Petrobras SIX cobra R$ 60,00 para co-processamento de 1
tonelada de pneus inservíveis triturados. O certificado é emitido após o co-
processamento do resíduo, de forma eletrônica.
8.9 - Utilização de borracha de pneus inservíveis na pavimentação
asfáltica
Por volta de 1870, a área ao redor da estação de St. Pancreas em
Londres foi pavimentada com um composto a base de borracha. Este
pavimento de borracha foi largamente elogiado porque “os cavalos, eram
silenciosos”, ou seja, era reduzido o ruído durante a movimentação dos
mesmos sobre o pavimento.
Os produtos asfálticos, modificados com borracha granulada reciclada
de pneus, têm sido utilizados em pavimentos rodoviários desde os anos 60 e
mais recentemente em pavimentos aeroportuários.
Muitos países têm desenvolvido legislação para direcionar seus
departamentos de estradas de rodagem a investigar a possibilidade de
utilização de materiais recicláveis em obras de pavimentação. O governo
americano, em especial, tem incentivado a incorporação de borracha de
pneus inservíveis nas misturas asfálticas. Na maioria dos estados
americanos, por exemplo, existem leis ou regulamentações que afetam a
disposição e a reutilização de pneus.
A seção 1038 da Lei sobre a Eficiência do Transporte Intermodal de
Superfície de 1991 (Intermodal Surface Transportation Efficiency Act –
ISTEA, 1991), que trata do “uso de material reciclado em pavimentação
visando a proteção ambiental”, estabelece a utilização de um percentual
mínimo de borracha reciclada nas misturas asfálticas (em relação ao total
produzido), tendo aumentado de 5% em 1994 até 20% em 1997, e assim se
mantido nos anos seguintes. A lei garante incentivos fiscais aos Estados que
utilizam borracha de pneus nas misturas asfálticas e prevê punições aos
Estados que não a obedecerem.
De forma geral, a aplicação de asfalto borracha modificado com
borracha reciclada, é disciplinada pela Especificação Técnica ASTM D-6114-
193
97 – Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder, a qual preconiza, em
termos gerais, as seguintes exigências:
• as misturas asfalto-borracha apresentem proporções das
seguintes ordens: asfalto de 80 a 83% e borracha reciclada de 18 a
20%;
• a reação do ligante asfáltico com a borracha reciclada se processe
à elevadas temperaturas, durante um período mínimo de 45 minutos;
• a mistura asfalto-borracha apresente as propriedades físicas
preconizadas na especificação técnica.
As misturas de asfalto-borracha têm sido bastante empregadas nos
Estados Unidos da América, principalmente nos Estados do Arizona,
Califórnia, Flórida e Texas, em trabalhos de recuperação estrutural de
pavimentos degradados, em camadas de revestimento de pavimentos novos
e também em serviços de manutenção rotineira corretiva.
A África do Sul, há vários anos, tem utilizado o asfalto-borracha em
suas aplicações. Mais recentemente essa utilização também foi iniciada em
Portugal.
Com relação ao custo-benefício do asfalto-borracha, pode-se obter
excepcionais propriedades técnicas das misturas compostas com asfalto-
borracha, as quais permitem uma redução da espessura das camadas
convencionalmente dimensionadas. Revestimentos novos ou reforços
estruturais podem reduzidos pela metade, poupando assim custos de
exploração, de aquisição de materiais, de transporte, de energia, de mão-de-
obra etc. Por outro lado, não deve ser desprezada ainda a economia devido
à redução do prazo de execução da obra e os transtornos causados aos
usuários (CAMPOS et al., 2000).
8.9.1 - Resumo histórico do asfalto-borracha
A fabricação de asfalto modificado, com a incorporação de borracha
granulada reciclada de pneus, teve origem em 1960 no Estado do Arizona
194
EUA, com estudos e experiências realizadas pelo Eng
o
Charles H.
McDonald, o qual, em seu desenvolvimento pioneiro, aplicou o processo
denominado “via úmida”; o produto final foi utilizado em caráter experimental,
como material para reparação de pequenas áreas degradadas. Em 1963,
este procedimento foi oficialmente reconhecido como “Técnica de
Reparação de Remendos” pelo Arizona Department of Transportation –
ADOT e incorporado às especificações de serviço.
Nesta técnica originalmente desenvolvida, o ligante asfalto-borracha,
utilizado nomeadamente para se processar a selagem de remendos, era
aplicado manualmente. Somente após cerca de uma década (1970) é que se
obteve sucesso com a distribuição do ligante modificado com borracha de
forma mecanizada, ou seja, pelo espargimento em spray.
Com o desenvolvimento da técnica de espargimento mecanizado,
deu-se início, então, à execução de alguns tipos de tratamentos superficiais
simples e duplos, utilizando como ligante o asfalto-borracha, os quais
ficaram conhecidos nos EUA como chip seals.
Durante toda a década de 70 e início dos anos 80, o ADOT
desenvolveu e executou os chip-seals com asfalto-borracha, técnica utilizada
atualmente; de forma igual, outras agências rodoviárias, incluindo a
CALTRANS e o ADOT do Texas, além de administrações municipais,
continuam a executar os chip-seals empregando asfaltos modificados com
borracha reciclada de pneus com pleno sucesso.
Em 1972, aplicou-se pela primeira vez os chip-seals como camadas
anti-reflexão de trincas, aplicadas na parte intermediária entre a superfície
dos revestimentos velhos e degradados e as novas camadas de recarga
superficial/reforço estrutural preconizadas; tais camadas foram denominadas
de stress absorving membrane interlayer – SAMI, ou seja, membranas
intercamadas de absorção de tensões.
Em 1975, verificou-se, pela primeira vez, o emprego de ligantes
asfálticos modificados com borracha de fabricação de misturas asfálticas
usinadas a quente, tendo-se executado misturas de graduação densa
(dense-grade mixtures), de graduação descontínua (gap-grade mixtures) e
195
de graduação aberta (open-grad mixtures). Face ao pleno conhecimento e
domínio total das técnicas de formulação, de usinagem e de execução, a
preferência nos EUA para constituição de camadas de desgaste tem recaído
nas misturas de graduação aberta; já o Califórnia Department of
Transportation tem aplicado tanto misturas de graduação densa como
também descontínuas e abertas.
Dentre as modernas e principais aplicações dos asfaltos modificados
com borracha reciclada de pneus, os trabalhos de conservação corretiva
periódica, tais como a selagem de fissuras e juntas, as membranas de
absorção de tensões (stress absorving membrane – SAM) e intermediárias
(stress absorving membrane interlayer – SAMI), os tratamentos superficiais
(chip-seal) e os concretos asfálticos usinados a quente (hot-mix asphalt
concrete), estes utilizados com granulometria de graduação contínua
(dense-grade mixtures), de graduação descontínua (gap-grade mixtures) e
de graduação aberta (open-grade mixtures).
As SAM proporcionam uma membrana à prova d’água, bastante
durável, a qual apresenta excepcional capacidade de flexionar
conjuntamente com o pavimento quando este é acionado pelas cargas do
tráfego; esta membrana apresenta ainda a propriedade de expandir e de se
retrair com as variações climáticas verificadas em casos extremos: nas
regiões desérticas do Estado do Arizona EUA, verifica-se o sucesso de SAM
expostas à temperatura ambiente variando de 49ºC (verão) a - 34ºC
(inverno).
A técnica executiva das SAM consiste em espargir o asfalto-borracha
em uma taxa da ordem de 1,8 a 3,2 l/m², formando uma verdadeira camada
asfáltica, a qual deve ser coberta a seguir pela sobreposição de agregados
miúdos enquadrados entre as peneiras de ½” (12,7 mm) e ¼” (6,35 mm),
pré-envolvidos preliminarmente por asfalto.
A aplicação das SAM se apresenta altamente recomendável
fundamentalmente para pavimentos que externam trincamentos atribuídos à
fadiga ou à retrações térmicas, uma vez que é capaz de proporcionar
concomitantemente à selagem, a eliminação da erosão horizontal na
196
superfície das camadas de base por bombeamento d´água carregamento de
finos. A garantia da eliminação deste processo erosivo verificado
nomeadamente nas trilhas de roda, impede a surgência e a evolução de
flechas nas trilhas de roda, fato este que por si só já responde pela
recomendação de aplicação das denominadas stress absorving membrane –
SAM. A aplicação de SAM também tem se mostrada bastante efetiva
quando realizada sobre bases granulares e de solo-cimento ou como
revestimento de rodovias de baixo tráfego.
As SAMI (stress absorving membrane interlayer), confeccionadas por
processos executivos idênticos aos da SAM, se diferenciam única e
exclusivamente pelo fato de serem recomendadas apenas para constituição
de camadas intermediárias, que precedem a execução de reforços
estruturais ou recargas superficiais a serem compostas respectivamente por
concretos asfálticos, lamas asfálticas, micro-revestimentos asfálticos ou
camadas porosas de atrito. A principal recomendação de aplicação da SAMI
decorre, fundamentalmente da sua excepcional capacidade de absorver as
tensões horizontais de tração, condição esta que se apresenta como um
procedimento efetivo para reduzir a probabilidade de ocorrência de reflexão
de trincas nas camadas superiores de reforço estrutural; experiências em
estradas americanas evidenciaram que quando da aplicação de SAMI sobre
pavimentos fissurados, os reforços de pavimentos com espessuras de até 1”
(25,4 mm) se tornavam praticamente insensíveis ao fenômeno de reflexão
de trincas, contrariamente ao verificado em reforços colocados em trechos
seqüenciais sem SAMI com espessuras de até 4”.
Nas misturas asfálticas, existem dois processos:
• Processo úmido (wet process): são adicionadas partículas finas de
borracha ao cimento asfáltico, produzindo um novo tipo de ligante
denominado “asfalto-borracha”. A borracha é previamente misturada
ao ligante, modificando-o permanentemente. Nesta modalidade
ocorre a transferência mais efetiva das características de elasticidade
e resistência ao envelhecimento para o ligante asfáltico convencional.
197
• Processo seco (dry process): partículas maiores de borracha
substituem parte dos agregados pétreos. Após a adição do ligante,
formam um produto denominado “concreto asfáltico modificado pela
adição de borracha”. A borracha é introduzida diretamente no
misturador da usina de asfalto. Neste caso a borracha entra como um
agregado na mistura. A transferência de propriedades da borracha ao
ligante é prejudicada. O processo Plus Ride foi desenvolvido
inicialmente na Suécia, na década de 60. Mais tarde surgiram as
misturas genéricas (densas) e as partículas graúdas de borracha
(Chunk Rubber).
A figura 79 mostra o processo de fabricação do ligante modificado e
da borracha agregada.
Figura 79 – Processo de fabricação do ligante modificado e da borracha agregada.
Fonte: Spencht, L.P., Cerratti, J. A. P., Paludo, I., 2002.
A adição da borracha triturada em misturas betuminosas, além de
minimizar os problemas de disposição de pneus em aterros sanitários e,
principalmente, a queima ou disposição em locais inadequados, pode
também melhorar o desempenho dos pavimentos, retardando o
aparecimento de trincas, selando as já existentes e aumentando a
impermeabilização proporcionada pelos revestimentos asfálticos.
Como as pesquisas são muito recentes, ainda não existem resultados
conclusivos sobre o desempenho dos pavimentos que contêm borracha de
pneu triturado. A tecnologia de ensaios, projetos e avaliação de ligantes e
misturas modificadas com adição de borracha ainda não é totalmente
compreendida. Considerações de projetos tais como: tipo e teor de asfalto,
Material Processo Tecnologia Produto
McDonald
Úmido Ligante Modificado
Farelo de
Mistura contínua
Borracha
Plus Ride
Seco
Genérico Borracha Agregada
Chunk rubber
198
tipo de borracha, granulometria da borracha, temperaturas de mistura e
compactação, entre outros, estão relativamente indefinidos. Portanto, existe
a necessidade do estabelecimento de procedimentos padronizados para o
projeto e de avaliação de misturas modificadas com adição de borracha
reciclada (TROY, et al., 1996).
Segundo Hicks (1983), há uma série de vantagens quando se aplica
pó-de-borracha de pneus inservíveis como agregado miúdo em misturas
betuminosas. Entre elas pode-se citar:
• melhorar a qualidade ambiental, eliminar o pneu inservível;
• diminuição do nível de ruído, provocado pela passagem dos
veículos;
• menor possibilidade de produzir o fenômeno de deslizamento em
presença de água nos pavimentos;
• diminuir os salpicos de água gerados pela passagem do veículo
sobre a pista molhada;
• para granulométrias descontínuas, a macroestrutura da mistura é
muito boa, favorecendo o contato entre o pneu e o pavimento.
A capacidade de recuperação elástica das misturas betuminosas com
incorporação de pó-de-pneu aumenta à medida que o tamanho do grão
diminui. Isto sugere que pode ser devido à diferença nas formas das
partículas, já que as maiores têm áreas específicas menores, enquanto as
pequenas são mais rugosas e porosas (OLIVER, 1981).
O efeito da granulometria do pó-de-borracha de pneus reciclados,
depende do tipo de aplicação. As partículas finas, que passam na peneira
número 10, são adicionadas porque tendem a inchar e dispersar o betume,
produzindo um aumento na viscosidade da mistura, que favorece a criação
de interfaces estáveis, enquanto as partículas grossas atuam como
agregado elástico na mistura (DAVID, 1996).
Segundo Edel (2002), as vantagens da utilização dos asfaltos
modificados em relação aos convencionais são:
• menor suscetibilidade térmica;
• melhor coesão;
199
• melhor resistência à tração e ao cisalhamento;
• melhor adesão e resistência à degradação;
• maior viscosidade;
• melhor resistência ao envelhecimento;
• melhor elasticidade.
Como desvantagens, tem-se o custo mais elevado, o risco de
instabilidade na estocagem e a possibilidade de uma massa heterogênea.
Na última década, vários engenheiros civis têm utilizado materiais
para absorver sons nas rodovias americanas (Sound Absorving Material -
SAM). As partículas dos pneus triturados são aplicados nas estruturas dos
muros, formando barreiras acústicas nas rodovias. A borracha tem
demonstrado apreciáveis características para absorver sons. A figura 80
mostra uma barreira com ranhuras para redução de ruídos.
Figura 80 - Barreiras com ranhuras para redução dos ruídos, próximo da rodovia
101 em Tempe, Arizona
Fonte: Zhu, H., Carlson, D. D., 1999.
Eduardo Murgel (2004), da empresa Eduardo Murgel Engenharia e
Consultoria, afirma: “desconheço o uso de borracha de pneus usados como
revestimento de barreiras acústicas. No Brasil, as barreiras acústicas,
infelizmente, ainda estão vivendo uma fase embrionária. Contam-se nos
dedos de uma só mão, as instalações já executadas e são ainda em menor
número as barreiras que foram criadas por um projeto específico e bem
fundamentado. Por outro lado, o uso de uma película de borracha parece
uma idéia bastante interessante, dependendo do custo desta aplicação, para
se obter uma barreira que, se não puder ser considerada absorvente, será
200
no mínimo semi-refletiva, o que é uma condição desejável e indicada na
maior parte dos usos rodoviários”.
A instalação de barreiras acústicas possui a finalidade de impedir a
livre propagação do som, levando a um decaimento bem mais intenso do
que ocorreria em condições naturais.
Ao se deparar com um obstáculo, as ondas sonoras podem ser
refletidas, absorvidas ou desviadas (refratadas), conforme a figura 81. Na
prática, dependendo do material do obstáculo, sua forma e posição relativa à
fonte sonora, parte da onda sofrerá cada um destes três efeitos. A parcela
refletida seguirá na direção oposta; a parte absorvida é dissipada, havendo
uma pequena parcela, transmitida, que atravessa o obstáculo e segue na
mesma direção; e a parcela refratada contorna o obstáculo e atua como uma
nova fonte, de menor intensidade, localizada no ponto de contorno do
obstáculo. As ondas sonoras, ao se chocarem com a barreira, são
parcialmente absorvidas dependendo da densidade superficial do material
empregado, e variam de 25 a 45 dB(A) (MURGEL, 2003).
Figura 81 - Barreiras acústicas instaladas para evitar a propagação do som.
Fonte: Murgel, E., 2003.
A tabela 17 mostra a redução de ruído obtida com a aplicação do
asfalto-borracha nas rodovias de Sacramento (EUA). Pode se verificar uma
redução do nível de ruído ao longo de 5 anos com a aplicação desse asfalto,
quando comparado com o asfalto convencional.
201
Tabela 17 – Resultados dos testes de ruído realizados nos pavimentos com asfalto
convencional e asfalto-borracha, Sacramento County Roadways.
As dificuldades mais comuns para utilização do asfalto-borracha são
os altos custos iniciais, reciclabilidade, risco de emissões e altos custos para
aquisição de equipamentos modificadores.
Altos custos iniciais – Os custos por tonelada são altos quando
comparados com o método do asfalto convencional. Um exemplo é a
experiência que o Estado do Arizona enfrenta com os altos custos até que
expirem as patentes e mais empreiteiros concorram para realização do
trabalho. O preço diferencial entre o asfalto convencional e a mistura a
quente do asfalto-borracha é aproximadamente US$ 10,00 por tonelada. A
queda do custo de mercado para o asfalto-borracha é representada no
gráfico 5.
Gráfico 5 – Redução do custo de mercado para o asfalto-borracha, nos EUA.
Fonte: Way, G. B., 1999.
8.9.2 - Análise de Custo do Ciclo de Vida
Antes do estudo de Hicks, Lundy e Epps (1999), a economia relativa à
utilização do asfalto-borracha não era clara. Evidências de economias na
Tempo de duração Mudança do nível de ruído
após a pavimentação dB Leq
1 mês -6 dB
16 meses -5 dB
6 anos -5 dB
6 meses -4 dB
5 anos -3 dB
1 mês -2 dB
4 anos 0 dB
Fonte: Sacramento County, Bollard & Brennan, 1999.
Asfalto convencional
Via Expressa Alta Arden
Rodovia Antelope
Rodovia Bond
Rodovia Tipo de Pavimento
Asfalto borracha
Asfalto borracha
Asfalto Borracha US$ / Ton
Oferta Média
202
utilização do asfalto-borracha são publicadas numa variedade de relatórios
que mencionam a redução dos custos de manutenção, mas nunca usam o
modelo de análise do custo do ciclo de vida. A tabela 18 mostra as
economias relativas dos projetos, utilizando várias estratégias de
pavimentação de asfalto-borracha quando comparadas com as estratégias
convencionais.
Tabela 18 – Comparação entre análise de ciclo de vida do asfalto convencional e o
asfalto-borracha.
Valor Presente
(US$/jardas)
Cenário
Total Economia
Preservação – Vedação de
Trincas
Convencional
Asfalto-borracha
18,39
15,87
2,52
Preservação – Vedação de Trincas
Superficiais HMA
Convencional
Asfalto-borracha
20,69
17,33
3,36
Camada Estrutural
Convencional
Asfalto-borracha
21,97
14,63
7,34
Fonte: (Hicks et al., RPA 1999)
Nota-se pela tabela 18, que há redução dos custos de manutenção,
pois os pavimentos resistem a rachaduras.
O gráfico 6 mostra a redução dos custos de manutenção do asfalto–
borracha em relação ao asfalto convencional.
203
Gráfico 6 – Custos de manutenção US$/milha estrada Arizona (Arizona Department of
Transportation) ADOT.
Custo de Manutenção US$ -- Grupo de Materiais
do depto de Transporte do Arizona
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1234567891011
Anos
Custo de Manutenção
Asfalto Borracha Revestimento / Camada
Fonte: Way, G. B., 1999.
A figura 82 mostra ao longo de oito anos, um comparativo entre a
aplicação do asfalto convencional e o asfalto-borracha. Foi constatado que a
pista pavimentada com asfalto convencional teve um número de intervenção
maior que a pista pavimentada com asfalto-borracha. Estes testes de seção
incluem um número de camadas estratégicas que foram construídas em
1990. O teste de camada usando os materiais convencionais foi feito com
uma espessura de 4” (10,16 cm), o teste da seção utilizando borracha foi
feito com uma profundidade de 2” (5,08 cm). A seção estudada possuía
aproximadamente 7000 pés (2133,6 m).
204
Figura 82 - Interestadual 40 próximo Flagstaff, Arizona, EUA. A esquerda camada
de 4” de asfalto convencional e a direita, camada de 2” de asfalto-borracha
sobre Concreto de cimento Portland, feito em 1990, foto tirada em 1998
Fonte: Way, G. B., 1999.
8.9.3 - Aplicações de asfalto-borracha no Brasil
Nas estradas brasileiras, o emprego do produto é recente. A técnica
foi trazida, desenvolvida e adaptada à malha rodoviária do País por meio de
um protocolo de pesquisa firmado entre o Grupo Greca Distribuidores de
Asfaltos Ltda., a Concessionária Univias S. A., a empresa Microsul
Micronização de Polímeros Ltda e a Universidade Federal do Rio Grande do
Sul. O Estado do Rio Grande do Sul foi o primeiro a experimentar, na BR-
116, em agosto de 2001, o produto chamado comercialmente de Ecoflex,
nos trechos entre os municípios de Guaíba e Camaquã.
Nesta extensão, há um fluxo intenso de veículos, pelo fato de ligar a
capital gaúcha, Porto Alegre, ao porto de Rio Grande. Em seguida, foi a vez
do Paraná. Cerca de seis quilômetros de extensão da PR-090, no trecho
entre Piraí do Sul e Ventania, foram recobertos.
205
O Consórcio Univias iniciou as obras de recuperação de pavimento
em seus principais trechos rodoviários no Rio Grande do Sul. Foram
pavimentados 15 quilômetros da BR-386, entre Pouso Novo e Vila Assis,
totalizando 126.000 m² de pista.
Aplicado inicialmente em um trecho experimental de um quilômetro, o
asfalto-borracha ou ecológico deverá revestir extensos trechos de malha
rodoviária concedida ao Univias, nos Pólos de Lajeado, Caxias do Sul e
Metropolitano, ao longo do Contrato de Concessão.
A Concessionária Ecovia Caminho do Mar, responsável pela BR-277
entre Curitiba e o litoral, está testando a utilização de asfalto-borracha nos
quilômetros 51 a 56 da rodovia, na pista de descida para Paranaguá.
Embora o Ecoflex seja mais resistente, o custo final entre material e
aplicação é 20% mais elevado quando comparado com os asfaltos
convencionais.
Estudos realizados, em parceria com a Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, revelaram um crescimento de 30% da vida útil do pavimento
com o acréscimo da borracha; por outro lado, o veículo tem mais aderência
ao pavimento, freiando em menos tempo (MORILHA, 2003).
Foi realizada, em abril/2002, uma aplicação de uma mistura asfáltica
descontínua com ligante modificado por borracha de pneus entre os
km 170,6 e 171,8 na pista sul, em um segmento sob a jurisdição da
Concessionária Intervias S/A. A aplicação foi executada na SP-330, Via
Anhanguera, na travessia da Cidade de Araras-SP. O reforço executado
sobre o pavimento existente em ambas as faixas de tráfego, pesado e leve,
foi de 4 cm.
No projeto original foi indicada uma solução convencional de
fresagem e recomposição contínua de 8 cm com um reforço de 7 cm de
Cimento Betuminoso Usinado à Quente (CBUQ). Foi utilizado o asfalto
ECOFLEX-A da Greca Asfaltos, modificado com 20% de borracha reciclada
de pneus.
Com referência ao trecho experimental da Via Anhanguera, não
houve qualquer intervenção no pavimento existente, antes da aplicação do
206
asfalto-borracha, com o propósito de avaliação e monitoramento dos
diversos pontos com defeitos oriundos de desgaste, trincamentos, remendos
localizados, deformações e até mesmo borrachudos.
O asfalto-borracha foi executado no início de abril/2002 e teve um
comportamento além do esperado até o início do período chuvoso em
Novembro/2002, quando houve necessidade de algumas intervenções.
Quanto à viabilidade econômica do processo, o custo da aplicação foi
cerca de 35% mais elevado que o CBUQ convencional, sendo compensado
pela diminuição da espessura da camada (POMPILIO, 2003).
Foi feita uma aplicação de asfalto-borracha num trecho experimental
de 1,4 km, entre os quilômetros 27,7 e 29,1 da Rodovia SP-191, entre os
municípios de Conchal e Araras. O projeto original seria a aplicação da
massa asfáltica produzida com asfalto convencional (CBUQ). O desafio foi
substituir a camada de 8 cm de CBUQ por uma camada delgada de, no
máximo, 2,5 cm produzida com asfalto-borracha. O ligante CAPFLEX-B,
denominado asfalto-borracha pela Petrobras Distribuidora, foi aplicado com
espessura de 2,2 cm, inferior ao projeto original.
A tabela 19 mostra as aplicações de asfalto borracha com Ecoflex, no
período de agosto de 2001 a dezembro de 2003, totalizando 328.908 m.
Tabela 19 – Aplicações de asfalto-borracha no Brasil.
Relação dos serviços executados com asfalto-borracha
Data
Extensão
(m)
Contratante Localização
Agosto/2001 725 Concessionária Univias-RS
BR/116-RS, entre Guaíba e
Camaquã
Outubro/2001 7.321
Concessionária Rodonorte-
PR
PR/090, entre Piraí do Sul e
Ventania
Abril-Maio/2002 5.405
Concessionária Rodonorte-
PR
BR/376-PR, entre
Califórnia e Apucarana
Abril/2002 1.200 Concessionária Intervias-SP
SP/330, Via Anhanguera
em Araras
Abril/2002 1.180
Concessionária Rodonorte-
PR
BR/277-PR, travessia de
Campo Largo
Junho/2002 700 Concessionária Ecovias-SP
SP/150, Via Anchieta (pista
de descida)
Agosto/2002 970 Concessionária Viapar-PR
BR/376-PR, entre Maringá
e Paranavaí
Continua
207
Continuação
Agosto/2002 1.500
Concessionária Rodovia das
Cataratas-PR
BR/277-PR, trevo em
Capitão Leônidas Marques
Agosto/2002 500
Prefeitura Municipal de
Curitiba
Rua David Tows – Xaxim
Outubro/2002 650 Concessionária Viapar-PR
BR/376-PR, entre
Mandaguari e Marialva
Desde
Janeiro/2002
7.000 Diversos
Aplicações diversas de
tratamento superficial
Dezembro/2002 5.000
Concessionária Ecovia –
Caminho do Mar-PR
BR/277-PR, entre Curitiba
e Paranaguá (pista de
descida)
Janeiro/2003
5.000 Concessionária Univias-RS
BR/386-RS, entre Pouso
Novo e Soledade
Março/2003
9.000 Concessionária SP/Vias-SP
SP/255, entre Avaré e
Taquarituba
Maio/2003 2.457
Coviplan – Concessionária
Rodoviária do Planalto-RS
BR/386-RS, entre Soledade
e Carazinho
Maio/2003 1.000 Concessionária Viaoeste-SP
SP/280 – Pista Leste (km
69/70)
Mai a Dez/2003 5.000 Concessionária Univias-RS
BR/386-RS, entre Pouso
Novo e Soledade
Jun a Dez/2003 186.000
Concessionária Rodonorte-
PR
Vários segmentos
Jun a Dez/2003 45.000 Concessionária Intervias-SP Vários segmentos
Ago a Dez/2003 26.000 Concessionária SP/Vias-SP SP/280 Castelo Branco
Nov/2003 2.800
Concessionária Caminhos
do Paraná-PR
BR/373 e BR/277-PR
Nov/2003 400 Concessionária Ecovias-SP
SP/59, Viaduto da Alemoa
em Santos
Nov/2003 500 Concessionária Ecovias-SP
SP/160, Imigrantes Pista
leste (acesso a Ecovias)
Dez/2003 1.800
Conter Construções e
Comércio S/A
SP/55, na cidade de
Itanhaém
Nov/Dez/2003 11.800 Concessionária Econorte-PR
PR/323, entre Sertaneja e
Div. PR/SP
Total 328.908
Fonte: Morilha Jr., A.; Greca, M. R., 2003.
8.9.4 - Pré-misturado a quente
Pré-misturado a quente é o produto resultante da mistura a quente,
em usina apropriada contínua (DRUM MIXER) ou em batelada (volumétrica
ou gravimétrica), de um ou mais agregados minerais e cimento asfáltico que
deve ser espalhado e compactado a quente. O pré-misturado a quente pode
208
ser utilizado como camada de regularização como base ou como
revestimento.
Sua espessura, após a compactação, pode variar de 3 cm até 10 cm
aproximadamente, dependendo da granulometria final da mistura de
agregados. Quando for necessária espessura maior que 7,5 cm, deve-se
executá-la em mais de uma camada.
A figura 83 mostra o processo de fabricação do concreto asfáltico com
adição de borracha no silo de reciclagem da usina contínua tipo Drum Mixer.
Figura 83 – Processo de fabricação do asfalto-borracha via seca, na usina contínua
Drum Mixer.
Fonte: Spencht, L.P., Cerratti, J. A. P., Paludo, I., 2002.
O cimento asfáltico modificado com adição de borracha de pneus
deverá possuir as seguintes características:
O teor mínimo de borracha deverá ser de 20% em peso;
A granulometria da borracha deverá atender as seguintes faixas
granulométricas, conforme tabela 20.
209
Tabela 20 – Faixas granulométricas para o asfalto-borracha.
Tipo mm Tipo
A
Tipo B
nº 8 2,4 100 -
nº 10 2 95 - 100 100
nº 16 1,2 0 - 100 65 - 100
nº 30 0,6 - 20 - 100
nº 50 0,03 - 0 - 45
nº 200 0,074 - 0 - 5
Peneira de Malha Quadrada % passando, em peso
Fonte: CONCRETO..., 2003.
A mistura de asfalto-borracha, deverá atender as seguintes
exigências, conforme tabela 21.
Tabela 21 – Exigências da mistura do asfalto-borracha.
Mínima Máxima
Penetração. 100g, 5s, 25 ºC, 0,1 mm 40 75
Ponto de Fulgor, ºC 235 -
Densidade Relativa, 25 ºC 1 1,05
Ponto de amolecimento, ºC 50 65
Recuperação Elástica, % 30 -
Estabilidade ao armazenamento 500 ml
em estufa a 163 ºC, 5 dias:
- diferença de ponto de amolecimento, ºC - 5
- diferença de recuperação elástica, 20 cm
25 ºC,% - 4
Efeito do calor e do ar:
- variação de massa, % - 1
- porcentagem da penetração original 50 -
- variação do ponto de amolecimento, ºC - 4
- recuperação elástica, % 25 -
Viscosidade Brookfield à 175 ºC, Cp 1500 4000
Exigência
Característica
Fonte: CONCRETO..., 2003.
Os agregados para a execução do concreto betuminoso com o
cimento asfáltico de petróleo – CAP modificado com adição de borracha
serão obtidos por meio da britagem de rocha que são encontradas na região.
O agregado graúdo deve se constituir de fragmentos duráveis, livres de
torrões de argila, e substâncias nocivas e apresentar as seguintes
características:
• desgaste Los Angeles igual ou inferior a 25% (DNER-ME 035/94);
• índice de forma superior a 0,5 (método DNER-ME 086/94) e
partículas lamelares inferiores a 20%;
210
• resistência à desintegração (durabilidade) traduzida por perdas
inferiores a 20% sob a ação de soluções saturadas de sulfato de
sódio, ou 30% no sulfato de magnésio, determinadas após 5 ciclos,
pelo método DNER-ME 089/94;
• adesividade satisfatória ao material asfáltico que será empregado
na obra, utilizando-se melhoradores de adesividade, se necessário.
O agregado miúdo pode ser areia, pó-de-pedra ou mistura de ambos.
Suas partículas individuais deverão ser resistentes, apresentar moderada
angulosidade, estando livres de torrões de argila e de substâncias nocivas.
Deverá apresentar:
• equivalente de areia igual ou superior a 55% (método DNER-ME
054/94);
• impurezas orgânicas inferior a 300 ppm (método DNER-ME
054/94).
A foto 11 mostra o descarregamento do Ecoflex de alta e média
viscosidade do caminhão aquecido com maçarico.
Foto 11 - Retirada do Ecoflex do caminhão para o reservatório da usina de asfalto.
211
A foto 12 mostra o tambor secador da usina gravimétrica, a vista
lateral da usina gravimétrica, os tanques de armazenagem do Ecoflex e o
carregamento do asfalto-borracha no caminhão tipo basculante;
A temperatura de aquecimento do asfalto-borracha é de 165ºC. A
temperatura máxima deve ser de 180ºC.
Foto 12 – Usina de asfalto gravimétrica.
A foto 13 mostra a vista lateral da usina, mostrando a sala de
comando, unidade de peneiramento; os silos quentes, sistema de pesagem,
unidade de mistura ou pugmill e pesagem do asfalto, os silos frios de
agregados: pedra 1, pedrisco, pó de pedra; o sistema de alimentação de
agregados e o elevador frio.
212
Foto 13 - Sala de controle, silos de armazenamento de pó de pedra, pedra 1, pedrisco
e sistema de transporte do pó de pedra, pedra 1 e pedrisco já misturados.
Os agregados devem ser aquecidos de 10º a 15ºC acima da
temperatura do asfalto modificado com adição de borracha dos pneus
inservíveis.
O tempo de mistura dos agregados mais o filler com o ligante asfáltico
(mistura úmida), que começa a ser contado a partir do término da injeção do
ligante e acaba com a abertura do portão de descarga do misturador, deve
ser tal que a mistura produzida seja homogênea, com os agregados mais o
filler recobertos uniformemente pelo ligante. O tempo de mistura não pode
ser inferior a 40 segundos.
A foto 14 mostra os agregados utilizadas na usina de asfalto, para
confecção do asfalto-borracha.
213
Foto 14 – Pó de pedra fino, pedra 1, pedrisco, filler mineral (Calcáreo).
O tempo de mistura dos agregados e o filler (mistura seca) deverá ser
de no mínimo 10 segundos.
A foto 15 mostra a utilização de pó de calcáreo como filler ou material
de enchimento.
Foto 15 - Utilização de pó de calcáreo como material de enchimento.
214
A foto 16 mostra o asfalto-borracha já misturado, a direita. A esquerda
mostra uma bandeja com asfalto-borracha recolhido do caminhão para
análises no laboratório da usina.
Foto 16 – Asfalto-borracha após a saída da usina (à direita). A esquerda bandeja com
asfalto recolhido do caminhão para análises no laboratório da usina.
O filler, ou material de enchimento, não deve ser classificado como
agregado. Na realidade, pode-se distinguir o filler ativo como sendo a parte
mais fina que fica dispersa no asfalto e o filler agregado como a parte menos
fina que fica recoberta com uma película de asfalto. O filler ativo vai com o
CAP formar um novo sistema, o sistema filler-asfalto, que funciona como
ligante de partículas de agregado, sendo mais espesso que o CAP e
apresentando uma melhor adesividade caso seja de natureza eletropositiva
(pó de calcáreo, cal, cimento portland etc.).
Deve ser constituído por materiais minerais finamente divididos, tais
como cimento Portland, cal extinta, pós calcários, cinza volante etc., e que
atendam a seguinte granulometria (DNER-ME 083) conforme tabela 22.
Tabela 22 - Granulometria para o material de enchimento (Filler).
Peneira % mínima, passando
nº 40 100
nº 80 95
nº 200 65
Fonte: Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, 1997.
A composição granulométrica dos agregados do concreto betuminoso
descontínuo usinado à quente modificado com adição de borracha de pneus
inservíveis deve satisfazer os requisitos da tabela 23 com as respectivas
215
tolerâncias no que diz respeito à granulometria e aos percentuais do ligante
betuminoso. A tabela 23 mostra a granulometria e os percentuais do ligante
betuminoso.
Tabela 23 – Granulometria e os percentuais do ligante betuminoso.
% passando,
em peso
Tipo mm Caltrans
5/8" 15,9 100
1/2" 12,7 90 - 100
3/8" 9,5 78 - 92
nº 4 4,8 28 - 42
nº 8 2,4 15 - 25
nº 30 0,6 10 - 20
nº 200 0,074 2 - 7
5,5 - 8,0
Rolamento
Peneiras de Malha
Quadrada
Betume (CAP+Borracha) %
Emprego
Fonte: CONCRETO..., 2003.
8.9.5 - Equipamentos para aplicação do asfalto-borracha
O procedimento de aplicação de asfalto-borracha é o mesmo quando
comparado com o asfalto-convencional, exceto pelas características da
temperatura. “Como esse tipo de massa asfáltica esfria rapidamente, é
necessário transportar o produto em caminhões cobertos com lonas e dispor
de pelo menos dois rolos metálicos lisos para agilizar a compactação”
(MORILHA, 2001).
Equipamentos utilizados para aplicação do asfalto-borracha com pré-
misturado a quente:
• depósito para cimento asfáltico, munido de bomba de circulação,
de modo a garantir um fluxo contínuo do depósito misturador, durante
todo o período de operação. O depósito deve ser capaz de aquecer o
material às temperaturas fixadas, o que deve ser feito por meio de
serpentinas de vapor ou outros meios, de modo a não haver contato
de chamas com o interior do depósito. As tubulações e os acessórios
devem ser dotados de isolamento, a fim de evitar perdas de calor;
216
• usina gravimétrica automatizada, equipada com unidade
classificadora de agregados após o secador, que distribuirá o material
classificado para os silos quentes, denvendo um deles receber a
parcela que passa na peneira n
o
4 (4,8 mm). Deverá possuir coletor
de pó com dispositivos que permitam coletar e devolver
uniformemente ao misturador todo ou parte do material coletado. O
misturador será do tipo pugmill, com duplo eixo conjugado, provido de
palhetas de descarga de fundo ajustável e dispositivo para controlar o
ciclo completo da mistura. Um termômetro com proteção metálica e
escala de 90ºC a 210ºC deverá ser fixado na linha da alimentação do
asfalto, em local adequado, próximo à descarga no misturador. A
usina deverá ser equipada, além disso, com termômetros de
mercúrio, com escala indicadora, pirômetros elétricos ou outros
instrumentos termométricos aprovados, colocados próximos das
descargas de cada silo quente, para registrar a temperatura dos
agregados neles armazenados. O tempo mínimo de mistura no
pugmill será de 40 segundos. A capacidade da usina será calculada
pelo produto de 85% da sua capacidade de pesagem multiplicada por
90. Deverá ser mantido nos silos da usina um quadro visível contendo
as temperaturas do asfalto e dos agregados definidos pela faixa de
viscosidade especificada para a execução da mistura. De preferência
a descarga no caminhão deverá ser feita de modo que haja três
montes da mistura em sua caçamba;
• caminhões para transporte da mistura do tipo basculante,
possuindo caçambas metálicas robustas, equipamentos para limpeza
do asfalto antes da aplicação e caminhão tanque com emulsão
asfáltica catiônica;
• balança obrigatória com capacidade maior que 30 toneladas
instalada na usina, quando o volume de massa a ser aplicado for
superior a 5.000 m
3
.
A foto 17 mostra um equipamento adaptado com escovas rotativas
para permitir a limpeza do asfalto.
217
Foto 17 – Equipamento adaptado com escovas rotativas para limpeza do asfalto.
A foto 18 mostra o caminhão tanque com emulsão asfáltica RR-2C
13
.
A emulsão asfáltica é um sistema constituído pela dispersão de uma fase
asfáltica em uma fase aquosa (direta) ou então, de uma fase aquosa
dispersa em uma fase asfáltica (inversa), apresentando partículas
eletrizantes. No caso de pavimentação rodoviária, são usadas apenas as
emulsões diretas.
A temperatura durante o transporte da usina de asfalto até a aplicação
não pode cair mais que 10ºC, por isso, todos os carregamentos de mistura
deverão ser cobertos com lona impermeável, de modo a reduzir a perda de
calor e evitar a formação de crosta na parte superior da carga transportada.
13
De acordo com a carga das partículas, as emulsões asfálticas são classificadas em:
Emulsão especial – é aquela que apresenta as partículas asfálticas sem cargas;
Emulsão asfáltica aniônica – é aquela que apresenta as partículas carregadas
negativamente;
Emulsão asfáltica catiônica – é aquela que apresenta as partículas carregadas
positivamente. As emulsões catiônicas se classificam quanto a velocidade de ruptura em:
Ruptura Rápida (RR), Ruptura Média (RM), Ruptura Lenta (RL) e quanto à viscosidade em
dois tipos: 1 (Menos viscosa), 2 (Mais viscosa).
Emulsão Catiônica:
• Ruptura Rápida (RR-1C e RR-2C) (Foi utilizado na Rodovia Anhanguera a emulsão
asfáltica catiônica de ruptura rápida RR-1C e na Rodovia Castelo Branco a emulsão
asfáltica catiônica de ruptura rápida RR-2C);
• Ruptura Média (RM-1C e RM-2C);
• Ruptura Lenta (RL-1C).
218
Foto 18 - Pintura do piso com emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida RR-2C,
para aplicação do asfalto-borracha na Rodovia Castelo Branco SP280 km 69 Via
Leste.
A foto 19 mostra um caminhão tanque, utilizado para aplicação da
emulsão asfáltica.
Foto 19 - Caminhão tanque com emulsão asfáltica catiônica RR-2C.
A acabadora eletromotriz capaz de espalhar e conformar a mistura ao
alinhamento, cotas e seção transversal do projeto, dotada de parafuso sem-
fim para boa distribuição da mistura na largura de uma faixa, marchas para a
frente e para trás, além de alisadores e lâmina vibratória para um pré-
adensamento da mistura. A regulagem do sistema de vibração da mesa da
acabadora ou do tamper deverá assegurar um pré-adensamento de pelo
menos 90% da compactação em relação a densidade do projeto. Essa
219
determinação deverá ser feita com o uso de um anel colocado na pista e
retirado logo após a passagem da acabadora.
Contudo, a não utilização da acabadora normalmente conduz a uma
segregação dos agregados contidos na massa.
A foto 20 mostra a aplicação de asfalto-borracha na Rodovia Castelo
Branco, com a acabadora eletromotriz.
Foto 20 - Aplicação de asfalto-borracha na Rodovia Castelo Branco, com a acabadora
eletromotriz.
Equipamentos para compactação constituídos por rolo pneumático e
rolo metálico, tipo Tandem, conforme a foto 21 ou ainda rolo metálico liso,
vibratório. Os rolos compressores tipo Tandem, devem ter uma carga de 8 a
12 toneladas. A foto 22 mostra os rolos pneumáticos e autopropulsores que
devem ser dotados de pneus que permitam a calibragem de 35 a 120
libras/pol
2
, com seu peso variando até 35 toneladas. Com os rolos
vibratórios, é necessário ajustar a freqüência de vibração dinâmica ao tipo
de mistura a ser compactada.
220
Foto 21 – Rolo compactador tipo Tandem, utilizado na compactação e acabamento do
asfalto-borracha.
Foto 22 - Compactador de rolos pneumáticos, com sistema de umidificação de
solvente nos pneus, para evitar a impregnação do asfalto no pneu durante a
aplicação.
A foto 23 mostra a compactação do asfalto-borracha. Os
compactadores pneumáticos compactam o asfalto-borracha e o
compactador com rolos pneumáticos/metálicos faz o acabamento do asfalto
aplicado.
A temperatura recomendável para compactação da mistura é de
165ºC.
221
Foto 23 – Compactação do asfalto-borracha pelos rolos pneumáticos. Acabamento da
aplicação com os rolos Tandem (metálico/pneumático).
A foto 24 mostra a aplicação de asfalto-borracha ecológico pela
Intervias e Petrobrás Distribuidora.
Foto 24 – Placa indicando a aplicação do asfalto-borracha ecológico na Rodovia
Anhanguera – Leme-SP.
A foto 25 mostra a compactação do asfalto-borracha na Cidade de
Leme-SP. É utilizado um compactador tipo Tandem com rolos metálicos
para compactação do asfalto devido à sua macrotextura. Nessa aplicação foi
utilizado 6,8% de CAP, foi adicionado no CAP 20% de borracha triturada de
pneus inservíveis.
222
Foto 25 – Compactação do asfalto-borracha com compactador tipo Tandem
de rolos metálicos (asfalto-borracha CAPFLEX-B da Petrobras Distribuidora)
O cimento asfáltico é um material cuja viscosidade diminui com o
aumento da temperatura. As relações temperatura-viscosidade de cada
ligante devem ser usadas para escolher as temperaturas adequadas para
mistura e para compactação.
A foto 26 mostra a compactação de asfalto-borracha na Rodovia
Anhanguera, na cidade de Leme-SP.
Foto 26 – Compactação do asfalto-borracha na Rodovia Anhanguera – Leme-SP.
As fotos 27 e 28 mostram a aplicação de asfalto-borracha na Rodovia
Castelo Branco km 69 Via Leste e na Via Anhanguera km 184 em Leme-SP.
O pavimento do km 184 ao 190,9 da Via Anhanguera passou por um
processo de recuperação. Por dia foram pavimentados 3.500 m
2
com
espessura de 4 cm, utilizando 343 toneladas de asfalto-borracha, sendo que
6,8% é de cimento asfáltico de petróleo (Capflex-B da Petrobras
Distribuidora), ou seja, 23,32 toneladas. A porcentagem de utilização de
223
borracha moída no Capflex-B é de 20%, ou seja, 4,66 toneladas. Segundo a
Instrução Normativa n
o
8, um pneu inservível de automóvel pesa 5 kg e de
caminhão/ônibus pesa 40 kg, portanto, foram utilizados 932 pneus de
passeio (0,27 pneu/m
2
) ou 116,5 pneus de caminhão/ônibus (0,033
pneu/m
2
). Dessa forma, nesta aplicação foi utilizado 1,33 kg de borracha
moída/m
2
.
Foto 27 - Aplicação de asfalto-borracha na Rodovia Castelo Branco km 69 Via Leste.
Foto 28 – Aplicação de asfalto-borracha na Rodovia Anhanguera km 184 – Leme-SP
(Petrobras Distribuidora, Copavel, Garcia).
8.9.6 - Comparativo entre aplicações de asfalto-borracha e asfalto
convencional
Ainda não há como monitorar o desempenho das aplicações de
asfalto-borracha no Brasil, uma vez que somente agora se começa a falar do
assunto e não existe aplicação alguma, nem a título de teste, com mais de
10 anos.
Nos Estados Unidos, alguns estados já utilizam esta técnica há mais
de 40 anos.
224
Na África do Sul, a partir dos anos 80, utilizou-se do asfalto-borracha
para pavimentação e recuperação de vias urbanas e rodovias.
No Brasil, a Petrobras Distribuidora tem estudado o comportamento
das misturas com asfalto-borracha no Analisador Automático de Pavimentos
Asfálticos - APA que simula o envelhecimento e o desgaste de um
pavimento após 10 anos de uso severo, em apenas 2 horas, conforme a
figura 84.
Figura 84 – Analisador Automático de Pavimentos Asfálticos - APA.
Fonte: Petrobras Distribuidora S/A, 2002.
Já existem plantas de trituração de pneus inservíveis, mas a maioria
destas indústrias desconhece os efeitos da borracha no asfalto e não
possuem um controle rígido da granulometria produzida. Não existem no
Brasil parâmetros ou normatizações para a borracha moída, nem quanto à
origem nem quanto à composição (PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2002).
Segundo Mário Richa de Sá Barreto, da Petrobras Distribuidora, “os
resultados são excelentes. A pavimentação com borracha possui resistência
ao envelhecimento natural, excelente comportamento em altas e baixas
temperaturas e resistência ao tráfego de veículos pesados” (VITACHI, 2003,
p. 90-91).
Após à realização do teste experimental na SP-191, que liga as
cidades de Araras a Conchal, a empresa pavimentou 37 quilômetros na
Rodovia Anhanguera, uma parceria entre a Petrobras Distribuidora e a
Concessionária de Rodovias do Interior Paulista (Intervias). Durante os
testes realizados, em Araras, a empresa utilizou 10 toneladas de borracha
triturada, ou seja, aproximadamente 5.500 pneus na usinagem da massa
225
asfáltica, em uma proporção de 20%. O novo asfalto revelou-se mais
flexível, aumentando a vida útil do pavimento e evitando a formação
prematura de trincas.
“O nível de ruído dentro do veículo cai e a aderência dos pneus
cresce, principalmente em pistas molhadas. O pavimento evita
aquaplanagem e spray de água, o que resulta na diminuição do risco de
acidentes”, explica Mário Richa de Sá Barreto, da Petrobras Distribuidora.
Segundo Jorge Paulo Moro, Gerente de Comercialização de Asfaltos
da Petrobras Distribuidora, “o mercado absorve essa tecnologia
rapidamente. Conseguimos um produto que otimiza o desempenho dos
pavimentos, com uma excelente relação de custo-benefício. As
concessionárias de rodovias e o Departamento de Infra-Estrutura de
Transportes (DNIT) passarão a especificar o produto em suas licitações em
breve” (VITACHI, 2003, p. 90-91).
226
- CAPÍTULO 9 -
DISCUSSÕES
227
Discussões
O presente estudo enfoca as tecnologias utilizadas para
reutilização, reciclagem e valorização energética além do processo de
logística-reversa dos pneus pós-consumo.
O volume de pneus descartados no Brasil é de: 35 milhões de
carcaças de pneus (FIORI, 1998), 30 milhões de carcaças de pneus
(PETROBRAS SIX, 2003), 16 milhões de carcaças de pneus
(HOLLANDA, 2003).
Quantos pneus são descartados anualmente? Onde estão os
pneus descartados? No Brasil, não existe qualquer estudo sobre este
assunto.
A resolução n
o
258 do CONAMA apresenta uma falha:
O artigo 1
o
fala em responsabilidade dos “importadores de
pneumáticos”, enquanto que o 3
o
menciona diretamente os importadores
de veículos, consistindo em uma contradição.
Devido à falha na resolução, foi aprovada a Instrução Normativa n
o
21, criando um mecanismo de compensação para os fabricantes e
importadores de pneumáticos, inclusive para aqueles que equipam
veículos importados. Agora eles poderão abater na proporção de um
para um ou o seu equivalente em peso. Esta resolução permite que as
empresas exportem e ganhem a isenção da contrapartida ambiental no
caso da importação de pneus, ou seja, o direito de aumentar o passivo
ambiental.
Com relação à logística reversa dos pneus pós-consumo existe
uma grande dificuldade para convencer o consumidor a deixar na loja os
pneus após a troca. Essa questão será facilmente resolvida com a
mudança na legislação obrigando o consumidor após a troca dos pneus
em lojas, supermercados, borracharias a deixar os pneus para serem
destinados para reciclagem.
228
Existem vários modelos de logística-reversa implantados no Brasil.
Neste trabalho foram apresentados os modelos da Associação Nacional
da Indústria de Pneumáticos (ANIP) e o modelo da Mazola/Dpaschoal
que funciona como um colaborador no processo de reciclagem conforme
a resolução n
o
258 do CONAMA.
Deve ser feito um estudo para identificar todos os depósitos de
pneus inservíveis em todo o País e como são descartados os pneus pós-
consumo?
Um indicador importante para medir a eficiência e a eficácia do
processo de logística-reversa da Mazola é o custo do pneu por
quilômetro, esse indicador varia de 1,15 a 1,50. Quanto menor o valor do
indicador e menor a porcentagem de pneus inservíveis, maior será a
rentabilidade da empresa.
A Mazola mantém-se pela venda de pneus meia-vida na própria
loja e para recauchutadores. Atualmente, a empresa coleta 35.000 pneus
e paga R$ 0,80 por pneu coletado. Do total coletado, aproximadamente
68% são considerados inservíveis, 16% meia-vida e os outros 16% são
enviados para a recauchutagem.
Foi avaliado o processo de remoldagem de pneus e constatado
que as empresas, a partir da aprovação do Decreto Lei n
o
4592/03,
ficaram isentas de multa para importação de pneus reformados dos
países do Mercosul, favorecendo com isso a entrada de pneus
inservíveis vindos da Europa. Foi o que bastou para que os importadores
obtivessem na justiça liminares permitindo a vinda dos pneus inservíveis.
Todo o custo de logística e transporte é pago pelos exportadores,
ansiosos em se livrar de um resíduo difícil de reciclar e para cumprir a
Diretiva 1999/31/CE da Comunidade Européia. Desde a aprovação
dessa lei, já entraram no Brasil mais de 7,5 milhões de pneus
reformados.
229
Por que não aproveitar as carcaças dos pneus existentes no
Brasil?
O INMETRO diz que a indústria nacional de reforma de pneus,
principalmente a indústria do pneu remoldado, necessita importar o pneu
usado para a utilização da carcaça como matéria-prima, pois a obtenção
da carcaça do pneu nacional é inviável economicamente devido às
nossas condições de uso.
As indústrias cimenteiras tem capacidade de absorver todos os
pneus inservíveis gerados no Brasil. As empresas Votorantim e Lafarge
já co-processaram desde o início de suas operações de co-
processamento de pneus mais de 2,5 milhões de pneus. Existem no
Brasil 12 plantas de co-processamento de pneus inservíveis licenciadas.
A indústria cimenteira tem capacidade para absorver todos os pneus
inservíveis gerados no país.
Com relação ao co-processamento de pneus em fornos rotativos
de clínquer, pode-se constatar que a função básica do uso de pneus
inservíveis é complementar ou substituir parte do combustível ou
matérias-primas convencionais, sem alterar a qualidade do clínquer e as
emissões atmosféricas.
Os pneus inservíveis, quando utilizados como combustível
alternativo em fornos rotativos de clínquer, têm um aumento de 30,57%
em relação ao carvão sul-africano, a taxa de alimentação varia de 10 a
30%. Os pneus inservíveis devido ao seu alto poder calorífico, não
deveriam ser considerados como resíduos e sim como combustíveis.
Por que as cimenteiras não consideram os pneus inservíveis como
combustíveis para os fornos de cimento?
230
O co-processamento dos pneus inservíveis com a rocha de xisto
pirobetuminoso tem capacidade de absorver, após a ampliação da
capacidade de reciclagem, 27 milhões de pneus inservíveis. Uma das
grandes dificuldades para implementação desse projeto é a constância
do fornecimento dos pneus inservíveis, ou seja, a ampliação da logística-
reversa dos pneus pós-consumo em todo o País, além da
Conscientizaçãoda população com relação aos problemas causados ao
meio ambiente e à saúde pública com relação a disposição irregular dos
pneus.
Por que não é realizado um trabalho para reutilização do xisto e o
negro de fumo contaminado após o processo de retortagem?
Atualmente, a Petrobras SIX envia esse resíduo contaminado para
a mina. O resíduo apresenta poder calorífico de 7812 kcal/kg, que
poderia ser utilizado como combustível para termoelétricas e também
para ser co-processada em fornos de cimenteiras.
A tabela 24 mostra as vantagens e desvantagens das tecnologias
de reciclagem de pneus. Foram avaliadas as várias tecnologias de
reciclagem, reutilização e pavimentação asfáltica e constatado que de
todas as tecnologias existentes três têm potencial para utilização de um
número significativo de pneus: o co-processamento nas indústrias de
cimento, o co-processamento pelo processo Petrosix e a pavimentação
asfáltica (asfalto-borracha).
231
Tabela 24 – Vantagens e desvantagens das tecnologias de reciclagem de pneus.
VANTAGENS DESVANTAGENS
Desvulcanização
de pneus
• Vários processos disponíveis: térmico,
mecânico, ultra-som, bactérias, digestão de
vapor d’água;
• Processo com bactérias causa baixo impacto
negativo ao meio ambiente;
• Digestão com vapor d’água e produtos
químicos é economicamente viável e muito
utilizada nas indústrias de tapetes para
automóveis etc.
• Perda de propriedades físicas do polímero no
processo de desvulcanização;
• Processo com bactérias não tem viabilidade
econômica comprovada em escala de
produção; apenas em laboratório.
TECNOLOGIA
Remoldagem de pneus
• Requer 2,3 vezes menos energia, 1,8 vezes
menos ar comprimido, 25 vezes menos água e
1,4 vezes menos recursos quando comparados
com a fabricação de pneus novos;
• Tem potencial de aquecimento global 1,8
vezes menor quando comparado com a
fabricação de pneus novos;
• Economiza petróleo em comparação ao que é
necessário para produzir um pneu novo (20
litros no caso de pneu de veículo de passeio e
40 litros, no caso do pneu de caminhonete);
• Liminares para importação das carcaças de
pneus vindos da Europa;
• Permissão de importações de pneus
remoldados e carcaças do Mercosul;
• Pneu remoldado tem vida útil menor que o
pneu novo.
(Continua)
232
(Continuação) VANTAGENS DESVANTAGENS
Remoldagem de pneus
• Custo baixo para aquisição dos pneus
importados da Europa;
• Custo para importação e logística paga pelos
países exportadores;
• Custo total baixo;
• Existência de mercado para o pneu remoldado,
no País;
• Pneus remoldados foram aprovados nos testes
do INMETRO (Portaria no 5/RTQ-041).
TECNOLOGIA
Valorização energética
• Geração de energia elétrica e vapor;
• O aço residual é vendido para a indústria
siderúrgica;
•
A
cada 100 toneladas de pneus produzem:
200 mWh, 14 toneladas de escória de aço,
14,5 toneladas cinzas e reagentes;
• Possui capacidade para incinerar 14.000
toneladas por ano de pneus inservíveis (2,8
milhões de pneus).
• Exige controle rigoroso do processo;
• Poluentes, como dioxinas e metais pesados,
devem ser monitorados por amostras
periódicas;
• Não existe definição clara do destino das
cinzas e reagentes resultantes do processo
de incineração;
(Continua)
233
(Continuação) VANTAGENS DESVANTAGENS
TECNOLOGIA
Co-processamento em fornos de cimenteiras
• O parque cimenteiro nacional é constituído por
58 unidades, com grande capacidade de
absorção dos pneus inservíveis;
• Existência de licenciamento ambiental para o
co-processamento de pneus inservíveis em
SP, GO, RS, AL, MG, RJ, PB e PR.
• Gera menores quantidades de SO
2
e NO
x
que
os combustíveis tradicionais;
• Capacidade de o clínquer de incorporar, de
maneira segura, o aço contido no pneu;
• Reduz custo de produção do cimento;
• Ambiente de produção do cimento (meio
alcalino e presença de sulfatos, além do
tempo de residência elevado) dificulta a
formação de dioxinas e furanos;
• Alto poder calorífico do pneu;
• Ocorre a combustão completa do pneu;
• Substituição de 10 a 30 % dos combustíveis
não-renováveis;
• Permite estabilidade térmica na queima;
• Tem capacidade de absorver todos os pneus
inservíveis gerados no país.
• Empresas Votorantim e Lafarge já co-
processaram em seus fornos rotativos mais de
2,5 milhões de pneus inservíveis.
• Há necessidade de modificações no forno,
para o co-processamento de pneus inteiros,
ou pré-tratamento dos pneus inservíveis
(trituração mecânico em lascas de 2");
• Alto teor de zinco 1,5 % nos pneus (utilizado,
na forma de óxido de zinco, como ativador de
cura junto com o ácido esteárico e na malha
de aço para estruturar os pneus).
(Continua)
234
(Continuação) VANTAGENS DESVANTAGENS
Co-processamento de pneus inservíveis
com o xisto pirobetuminoso
• Substitui cerca de 5% de xisto
pirobetuminoso;
• Não necessita de alterações de processo;
• Processo com licenciamento ambiental (IAP
- Instituto Ambiental do Paraná);
• 1 tonelada de pneu produz 530 kg de óleo,
40 kg de gás, 300 kg de negro de fumo e
100 kg de aço;
• Possibilidades de ampliação do co-
processamento, uma vez que somente 12%
da capacidade instalada está sendo
utilizada;
• Existe projeto realizado para co-processar
27 milhões de pneus;
• Possui potencial para utilização de toda a
geração de pneus inservíveis no Brasil.
• Exige controle rigoroso do processo;
• Existe somente uma planta no Brasil, o
que se reflete no custo do frete;
• Necessidade de pré-tratamento dos pneus
inservíveis (trituração mecânica em lascas
de 50 a 100 mm);
• Quantidade maior que 5 % causa
entupimento da retorta;
• Existência de negro de fumo contaminado,
que retorna para a mina de xisto.
TECNOLOGIA
Pavimentação
asfáltica com
asfalto-
borracha
• Redução do nível de ruído quando
comparado ao asfalto-convencional;
• Redução das manutenções do pavimento,
em relação ao asfalto-convencional;
• Custo do asfalto-borracha é cerca de 35 %
superior ao asfalto convencional;
• Dificuldades para controle da
granulometria do material utilizado;
(Continua)
235
(Continuação) VANTAGENS DESVANTAGENS
TECNOLOGIA
Pavimentação asfáltica com asfalto-borracha
•
A
umento da vida útil do pavimento, em
30 %, quando comparado com o asfalto-
convencional;
• Retarda o aparecimento de trincas e sela as
já existentes;
• Redução da espessura da camada aplicada,
em até 50%, quando comparada a projetos
que usam o asfalto convencional;
• Aplicações de asfalto-borracha (ECOFLEX)
no Brasil: 328.908 m (MORILHA, GRECA,
2003);
• Previsão para aplicação de 120 km de
asfalto-borracha (CAPFLEX) (Petrobrás
Distribuidora, 2003);
• Apresenta potencial para utilização de um
número significativo de pneus inservíveis.
• Dificuldades para controle dos tipos de
borracha utilizados na aplicação de
asfalto-borracha;
• Falta de padronizações e normalizações
para a borracha moída;
• Inexistências de casos monitorados,
devido a falta de aplicações com mais de
10 anos. A primeira aplicação de asfalto-
borracha foi em agosto/2001 no Rio
Grande do Sul;
• Falta de especificações das
concessionárias e do DNIT.
236
Foi desenvolvido um pneu que utiliza um composto derivado do
amido de milho substituindo grande parte dos derivados do petróleo
utilizados na banda de rodagem dos pneus, este projeto é denominado
Biotred (GOODYEAR ESPANÃ, 2004).
Reduz as emissões de CO
2
em três diferentes níveis:
• o amido é proveniente do milho, fonte renovável que absorve o
CO
2
através da fotossíntese;
• o processo de produção para obter o amido de milho, requer uma
quantidade menor de energia e gera menos CO
2
quanto comparado
com o Negro de Fumo e a Sílica;
• reduz o peso do pneu e a inércia, reduzindo com isso o consumo
de combustível em 5% em média;
• melhorar a tração sobre pistas molhadas;
• redução do impacto ambiental negativo ao meio ambiente;
• redução do nível de ruído.
237
- CAPÍTULO 10 -
CONCLUSÕES
238
Conclusões
Podemos constatar através deste trabalho que uma das grandes
dificuldades no processo de reciclagem de pneus é a logística-reversa do
pós-consumo. Vários programas foram implantados em todo o Brasil pela
ANIP, Dpaschoal e o programa Curitiba Rodando Limpo. O programa
implementado no estado do Paraná permitiu a coleta e a destinação final de
6.483.708 pneus inservíveis até fevereiro de 2004, sem custo para o erário e
com a participação da população. O programa implementado pela
Mazola/Dpaschoal permitiu a coleta de 1 milhão de quilos de pneus. A ANIP
deu destinação adequada a cerca de 100 mil toneladas de pneus.
As tecnologias que tem potencial para eliminar um número
significativo de pneus são: co-processamento em fornos de cimenteiras, co-
processamento de pneus com a rocha de xisto pirobetuminoso e a
pavimentação asfáltica com asfalto-borracha.
Verificou-se que as fábricas de cimento cobram para co-processar os
pneus inservíveis, que têm poder calorífico 30,57 % acima do carvão sul-
africano. A empresa Cimpor montou, junto com a ANIP, quatro centros de
recepção e picotagem no Brasil, coordenados pela ANIP que coleta os
pneus inservíveis das revendas e dos Ecopontos, transporta, tritura e envia
para o co-processamento, para o cumprimento da Resolução n
o
258/99 do
CONAMA.
Ademais, foi avaliado o processo Petrosix de co-processamento dos
pneus com a rocha de xisto pirobetuminoso e foi constatado que a empresa
está co-processando 12% da capacidade instalada que é de 400
toneladas/dia, devido à dificuldade de coleta dos pneus pós-consumo. A
empresa recebe os pneus de 4 estados.
A proporção de mistura dos pneus inservíveis com o xisto é de 1 a
5%. O limite máximo foi fixado em função do entupimento da retorta. Este
processo está sendo licenciado para outras fábricas de pirólise de xisto no
mundo.
239
Com a utilização dos pneus inservíveis no processo Petrosix, ocorreu
um aumento de 10% em peso. A Petrobrás SIX quer aumentar 10% em
peso, em função da necessidade.
Existe um projeto para co-processar 27 milhões de pneus inservíveis
na Petrobrás SIX, o projeto já foi elaborado, mas a sua implantação
depende de uma constância do fornecimento de pneus.
O aço é reciclado pelas empresas siderúrgicas e o negro de fumo,
contaminado pelo processo de retortagem, volta para a mina de xisto. O
poder calorífico é de 7812 Kcal/kg. O enxofre é utilizado na agricultura,
indústria farmacêutica e indústria da borracha.
Foi constatado que a primeira aplicação de asfalto-borracha ocorreu
no Estado do Rio Grande do Sul, em agosto de 2001 e que essa tecnologia
é utilizada nos Estados Unidos desde 1960. As vantagens são inúmeras,
várias aplicações já foram realizadas no Brasil desde 2001. A empresa
Greca Asfaltos já aplicou 328.908 m de asfalto borracha (Ecoflex). A
empresa Petrobras Distribuidora tem uma previsão de aplicação de 120 km
de asfalto-borracha (Capflex). É necessário que os governos incentivem a
utilização dos pneus inservíveis para aplicações em asfaltos. Além de
eliminar o resíduo contribui para a melhoria dos pavimentos, redução das
manutenções, redução do ruído etc. Também é necessário que as
concessionárias e o DNIT comecem a utilizar essa tecnologia em suas
licitações. Vários estudos devem ser desenvolvidos sobre a granulometria
do pó-de-borracha a ser utilizado no asfalto, processamento, compactação,
normalizações e padronizações do processo.
A tendência dos fabricantes de pneumáticos é o desenvolvimento de
novas matérias-primas que sejam fáceis de reciclar após o término da vida
útil e que reduzam os impactos ambientais negativos causados ao meio
ambiente.
Contudo, um gerenciamento, ambientalmente adequado, dos pneus
inservíveis, que adote instrumentos que viabilizem, principalmente, o
controle, a fiscalização e a implantação das estratégias de minimização
desses inservíveis envolvendo a redução na fonte, a reutilização e a
240
reciclagem dos pneus inservíveis, possibilitará a ampliação de seu ciclo de
vida, bem como que sejam transformados em novos produtos, promovendo
o desenvolvimento de novas tecnologias e a preservação dos recursos
naturais.
Finalmente, as principais sugestões para trabalhos futuros são:
• Estudo sobre a quantidade de pneus inservíveis descartados
anualmente no Brasil e a localização dos mesmos após o descarte.
No Brasil não existe nenhuma monitoração do governo, ou do setor
privado, sobre as formas de disposição final dos pneus pós-consumo,
assim como não há levantamentos de depósitos de pneus inservíveis
em todo o País;
• Estudo mais aprofundado sobre o processo de logística-reversa
em todas as regiões do Brasil e as formas encontradas por cada
região para a coleta sistemática dos pneus pós-consumo;
• Alteração das matérias-primas utilizadas nos pneus para reduzir o
impacto negativo ao meio ambiente após o término da vida útil e
facilitar o processo de reciclagem;
• Padronização e normatizações do processo de pavimentação
asfáltica com asfalto-borracha;
• Considerações de projetos para definição do tipo e teor do asfalto,
tipo de borracha, granulometria da borracha, temperaturas da mistura
e da compactação, entre outros;
• Desenvolvimento de tecnologias para reciclagem e projetos de
produtos visando sua utilização após o término da vida útil.
241
REFERÊNCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
242
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