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B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

RECICLAGEM DE BORRA DE TINTA VIA PIRÓLISE

Eder Giaretta 1
Ana Rosa Costa Muniz 1
Eduardo Callegari Basso 1
Luis Antônio Rezende Muniz 1
Carlos Roberto Altafini  2
(1. Departamento de Engenharia Química, Universidade de Caxias do Sul/DENQ-UCS; 2. Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Caxias do Sul/DEMC-UCS)
INTRODUÇÃO:

Segundo Pesquisa Industrial Anual, realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), as regiões Sul e Sudeste possuem os estados mais industrializados do País e, portanto constituem os maiores geradores de resíduos sólidos industriais, destacando-se o Estado de São Paulo, como o maior gerador. De acordo com a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB), a cada ano são gerados cerca de 2,5 milhões de toneladas de resíduos industriais, perigosos e não perigosos, no Estado de São Paulo. No Rio Grande do Sul, dados da Fundação Estadual de Proteção ao Meio Ambiente (FEPAM) mostram que, cerca de 300 mil toneladas de resíduos sólidos industriais são gerados por ano, sendo 63,6% resíduos considerados perigosos. Caxias do Sul, por constituir o segundo e terceiro maior pólo metal-mecânico do Estado e do Brasil, respectivamente, foi escolhida a região de estudo deste trabalho, possuindo 5865 indústrias, destacando-se os resíduos industriais de plásticos e borras de tintas, tanto pelo volume gerado quanto pelo seu grau de periculosidade. Dentro deste contexto, os índices de reciclagem no Brasil vêm aumentando continuamente nos últimos anos com o desenvolvimento de metodologias próprias para incrementar, tanto econômica quanto tecnologicamente esta atividade. Assim, a pirólise surge como uma alternativa para a reciclagem terciária de resíduos perigosos (Classe I) como a “borra de tinta”.

METODOLOGIA:

A pirólise consiste em uma degradação térmica na ausência ou com mínimo de oxigênio com o objetivo de obter produtos que tenham qualidade e preços competitivos no mercado. Uma unidade de bancada com capacidade de 579ml foi montada no Laboratório de Reatores do Departamento de Engenharia Química da UCS. A fase líquida foi analisada de acordo com ensaios realizados seguindo as normas da Agência Nacional do Petróleo e a fase gasosa por cromatografia gasosa. A caracterização do resíduo pós pirólise foi realizada através de difração de raio x. Os promissores resultados levaram esse projeto a uma fase de planta piloto com capacidade de 100 kg/h de resíduo. Esse sistema foi projetado, montado e é composto por: unidade de reação, separação, armazenagem, sistema de segurança, análise de produtos, controle e aquisição de dados experimentais. Equipamentos auxiliares foram definidos no projeto, incluindo uma torre de resfriamento para a região de alimentação do reator e para o separador e um compressor de gás munido de cilindro de armazenagem para executar o reciclo do gás da reação, visando tornar o processo auto-sustentável energicamente.

RESULTADOS:

Estudos, em escala de bancada, realizados no laboratório de reatores da Universidade de Caxias do Sul, mostraram que os gases produzidos são compostos orgânicos voláteis, com concentração máxima de 43,54% em massa de metano à 650ºC e no tempo de 10 minutos. A fase líquida apresentou maior quantidade de aromáticos em todos os experimentos, com concentração máxima de 73,81% em massa à 550ºC em 50 minutos. O poder calorífico inferior desta fase esteve na faixa entre 9222,20 e 9725,44 cal/g, viscosidade, massa específica e ponto de fulgor de aproximadamente 30 cSt, 0,9g/cm3 e 23ºC respectivamente, caracterizando o óleo como combustível tipo “E”, podendo ser usado para abastecer sistemas geradores de vapor, por possuir características de óleo BPF. Quanto a fase sólida houve uma redução média em massa de 96%. No momento, está sendo dada a partida na planta piloto sem reação química, visando detectar entupimentos, vazamentos, testar o funcionamento do queimador, compressor e torre de resfriamento bem como do sistema de controle de temperatura.

CONCLUSÕES:

A planta de pirólise em escala de bancada mostrou-se viável tecnicamente produzindo óleo combustível tipo “E” com poder calorífico inferior máximo de 9725,44 cal/g e gás combustível com características de GLP. Houve redução em até 96% em massa de resíduo de borra de tinta alimentada.

Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Reciclagem; Pirólise; Borra de Tinta.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006