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SEMINÁRIO SOBRE RECICLAGEM DOS RESÍDUOS DEPRODUTOS ELÉTRICOS E ELETRÔNICOS - BRASIL
13 março de 2013
Saimu Corporation – Yasuo Tsuchida – Hirofumi Kawazumi
Universidade Kinki – Departamento de Ciência e Engenharia Industrial
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Tecnologia de reciclagem de plásticos― Triturador de resíduos eletrodomésticos ―
Com foco no método sensívelde espectroscopia Raman de alta precisão
Grupo A• 21 empresas
Toshiba, Panasonic,Victor, Daikin etc.
• 32 plantas• 04 novas fábricas +
fábricas atuais(190 agênciascomerciais)
Grupo B• 23 empresas Sony,
Hitachi, Mitsubishi,Sanyo, Sharp etc.
• 16 plantas• Novas fábricas(190 agênciascomerciais)
47 plantas em operação
Plano de reciclagem deeletrodomésticos
Plásticos fragmentados
Mistura de plásticos, borrachas, fibras, metais etc.(Geração de volume de 100 mil ton/ano)
Se for selecionado para cada tipode resina será lucrativo ! ! !Plásticos
diversosMetais não
ferrososMetais
ferrososPlástico (separado)
Fluxo de reciclagem de eletrodomésticos
“MOTAINAI”
EXEMPLO DE TRATAMENTO NA PLANTA DERECLAGEM DE ELETRODOMÉSTIDOS
Aterro e reciclagem térmica
Tanque de lavagem
Extração de água salgada
Processode desman-telamento
manual
Estrutura externa damáquina de lavar
Placa de circuitoimpresso
Motor
Painelsuperior Removedor de redutor
de velocidade
Plástico do tanque de lavagem
Trituradorde plásticoMoedor de
plásticosProcesso detrituração,lavagem e
seleçãoCorpo
Trituradora de impacto
alimentaçãoda água
Moagem de plástico,máquina de lavar
Separadoramagnética
Separadora demetais não ferrosos
Separadora por pesoespecífico tipo úmido
Disposiçãode drenagem
ATÉ ESTE ESTÁGIO → SEPARAÇÃO MANUAL
• Baixa produtividade 70 Kg/dia.homem• Avaliação incorreta, baseada na cor, forma de quebrar e queimar.• Dano à saúde, devido a condição da área de trabalho• Pressão causada pelo aumento de custo. Exemplo, de pessoal
A partir deste estágio →Seleção pela espectroscopia Raman
Volume de produção: 400Kg ~ 1.000Kg/hora
TECNOLOGIA DE “IDENTIFICAÇÃO” A NÍVEL MOLECULAR
Espectroscopia Raman
NECESSIDADE DE TECNOLOGIA DE ALTAVELOCIDADE E EXATIDÃO NA “IDENTIFICAÇÃO”
Capaz de determinaras estruturas moleculares
dos componentes
Consegue determinarsomente uma alternativa
entre duas
Queimar !
Peso especifico
Característica de energiaelétrica acumulada
Característica térmica
Identificação conforme a característica
Raio X
Radiaçãode luz
Espectroscopia noinfravermelho próximo (NIR)
Espectroscopia deinfravermelho (IR)
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ESPECTRO ÓPTICO DO POLIESTIRENO
Infravermelho(IR)
Infravermelhopróximo (NIR)
Raman de laser(Raman)
Wavenumber (cm-1)
Rela
tive
Scat
teri
ngInte
nsit
y
ESPECTROSCOPIA RAMAN DE PLÁSTICOS DIVERSOS
株式会社 サイム
Raman Shift(cm-1) 8
CARACTERÍSTICAS DA TÉCNICA DE ESPECTROSCOPIA RAMAN
1. Seleciona independentemente da condição apresentada pelos resíduos
plásticos como presença de água, sujeira, dobras etc.
2. Seleciona de uma forma simples e fácil, sem interferência das cores de
resíduos plásticos (preto, transparente, etc.)
3. Identifica a estrutura molecular, sem entrar em contato; e realiza uma
seleção com alta exatidão e velocidade.
a. Identifica facilmente os plásticos similares (PS, ABS, AS, etc.).
b. Seleciona, também, os plásticos da liga (PC/ABS, etc.) com facilidade.
c. Possibilita, também, a detecção de retardadores de chama bramados
d. Identifica, também os aditivos contidos nos resíduos plásticos
HISTÓRICO DE EVOLUÇÃO DA TRITURADORA DE RESÍDUOSPLÁSTICOS DE ELETRODOMÉSTICOS POR SELEÇÃO AVANÇADA
2004Saimu Corporation inicia a reciclagem de plásticos deresíduos eletrodomésticos
2006 - 2007Com o apoio do governo, iniciou o desenvolvimento dosensor Raman para resíduos plásticos.
2008Foi construída a planta piloto que utiliza o sensor Raman,iniciando-se a pesquisa e desenvolvimento para suaoperação.
2009Início real de operação da fábrica de seleção avançada deplásticos de resíduos domésticos (Osaka).
2011 - 2012Desenvolvimento do sensor Raman com alto nível defuncionalidade (Atende aos plásticos pretos, tipo portátilde uso geral).
O RESÍDUO PLÁSTICO É UM GRANDE NEGÓCIO COM ALTO VALORAGREGADO (APROVEITAMENTO EFICIENTE DE RECURSOS)
Dados dos preços conforme resultados deoperação da Unidade de Kansai de Saimu
Resíduo plástico com mistura de lixoPreço ¥ negativo
O tratamento convencionalé aterro ou Incineração
A carga ao meio ambiente é grande
Eliminação de lixoUretano , isoporBorrachas e fitas.
Fiação, mistura de terra e areia
resíduos plásticos misturadosPreço ¥ 0/Kg
Plásticos flututantesPP + PE
Preço ¥ 3/Kg
Seleção por separadoraRaman de plásticos
Preço PP¥ 55/Kg
Preço PE¥ 45/Kg
Separação por águaPlásticos precipitadosPS + ABS + PVC + POM
Preço ¥ 0/Kg
Seleção porpeso específico
Plásticos flutuantes’PS + ABS\
Preço ¥ 5/Kg
Seleção por separadoraRaman de plásticos
Preço ABS¥ 60/Kg
Preço PVC¥ 25/Kg
Preço POM¥ 60/Kg
Preço PS¥ 45/Kg
Seleção por separadora Ramande plásticos
Plásticos precipitadosPVC + POM
Preço ¥ 0/Kg
PROJETO DELEGADO PELO MINISTÉRIO DA ECONOMIA,COMÉRCIO E INDÚSTRIA
Consolidado como empreendimento em 2011: em operação
Custo delegação de pesquisa e desenvolvimento detecnologia industrial de 2009 (Desenvolvimento de
tecnologia de separação avançada por material plástico)
Desenvolvimento de tecnologia parademonstração do sistema de separação
avançada de resíduos plásticos misturados,tendo como núcleo a tecnologia de
identificação por dispersão Raman.
Março de 2011
Saimu Corporation
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COMPONENTES TECNOLÓGICOS DA COLETA SELETIVAAVANÇADA DE PLÁSTICOS
1) Pré-tratamento
Eliminação de metais e componentes bromados
Eliminação da pasta pelo equipamento próprio
2) Seleção por peso específico
Purificação PP de em alto grau
Purificação PS/ABS em alto grau
3) Sensor Raman
Recuperação de PP em nível de ultra pureza
Recuperação de PS, ABS em nível de ultra pureza
Avaliação da Qualidade
Pureza PP: mais de 99% Pureza PS: mais de 95% Pureza ABS: mais de 95%
Produção mensal de 250 t fornecida para empresa U (flocos)
Após a pelotização na empresa U, fornecido para empresa S (produto reciclado)
Atende aos padrões rigorosos do País
Resina dura flutuanten’água = 98.6 wt% Resina flutuante mole = 1,01 wt% Resina precipitada n’água = 0,43 w%
Equipamento Raman deseleção de plásticos
Triturador - fragmentos
Produtos eletrodomésticos,equipamentos de automaçãode escritório
Plástico utilizadono revestimento externo
Plástico utilizadonas peças internas
Brinquedos, produtos de usodiário, plantas e materiaisagrícolas, paletas, árvoresartificiais dos parques e ruas etc.
Para reciclagem avançada de materiais a) Produto Chi Mei PA717C, material virgem (para comparação) ABS cor naturalb) Método de separação Ramon ABS cinza clara
a) acima Produto Chi MeiPA717C
b) abaixo Método deSeparação Raman ABS
Exemplo de matéria-prima recebida daplanta de reciclagem de produtos
eletrodomésticos
Figura 4.3.3-1 Tanque de lavagem
Figura 4.3.3-2 Ventoinha
PSABS
0
5
10
15
20
0 200 400 600
100 200 300 400 500
5 5 5 5 5
PP 45 45 45 45 45
PS 20 20 20 20 20
ABS 15 15 15 15 15
10 10 10 10 10
90 90 90 90 90
320 320 640 640 640
200 200 200 200 200
200 200 200 200 200
720 720 1,040 1,040 1,040
95 95 95 95 95
50 50 50 50 50
95 95 95 95 95
40 40 40 40 40
95 95 95 95 95
60 60 60 60 60
3.03 6.78 10.22 13.97 17.72
Efeito econômico
Lucr
o(1
.00
0.0
00
de
ien
es/
mê
s)
Volume tratado de plásticomisturado (t/mês)
Tabela de cálculo simulado do efeito econômico pelo separador de plástico Raman
dimensão de matéria prima: 30 mm peso da matéria-prima 3,6 g/unidade
Relativo às matérias-primas
Quantidade recebida deplástico misturado (t/mês)
Preço unitário de compra (ienes/Kg)
Especificaçao (%)
Outros
Total
Relativos ao tratamento
custo de depreciação do equipamentoem -03 anos (1.000 ienes/mês)
Custo de pessoal (por pessoa)(1000 ienes/mês)
Outras despesas(1000 ienes/mês)
Total(1000 ienes/mês)
Relativos à venda
Taxa de recuperação PP(%)
Preço unitário de venda(ienes/Kg)
Taxa de recuperação PS(%)
Preço unitário de venda(ienes/Kg)
Taxa de recuperação ABS(%)
Preço unitário de venda(ienes/Kg)
Efeito econômico(1000.000 ienes/mês)
Método deespectroscopia Raman
Análise da estruturamolecular
Método de identificaçãoextremamente aprimorado
Apoio à pesquisa e desenvolmento peloMinistério da Economia, Comércio e
Indústria
Evolução do método de identificaçãoMétdo de extração da imagem de câmera
Lâmpada: método no infravermelho,infravermelho próximo Raio X
Laser: Método de dispersão Raman(Primeiro no mundo)
Agência da ONU: UNIDOEquipamento de inspeção de controle POP sProgramada a apresentação para 168 paísese regiões do mundo
Patente1. Patente dentro do País
Patentes concedidos: 03Patentes depositadas: 04
2. Patentes no exterior
Identificação de plásticos
Inspeção de materiais deprodutos alimentícios e
mercadorias
Inspeção de produtos eaparelhos médicos
FÁBRICA DA PLANTA DEMACROMOLÉCULA
Inspeção na mudança da linha
PRODUTOSMACROMOLECUlARES E OUTROS
Inspeção
Aplicação de Sensor Raman
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Product lineup from Saimu Corp.
DesktopPortable Line
U s e
This system able to measure plasticsaround us, such as Household appliance,Car, Mobile phone. They can be hardplastic, film, sheet, and form.
CONCLUSÃO
Desdobramento dos negócios da Saimu no Japão
• Tratamento de resíduos de plásticos
• Tratamento de resíduos plásticos gerados por eletrodomésticos
450 t/ mês, volume de despacho: 400 t/mês; faturamento 17.000.000 de ienes /mês
• Em planejamento o tratamento de resíduos plásticos provenientes de veículos: volume detratamento estimado 3.000 t/ mês
• Venda de equipamentos
• Entrega de equipamentos portáteis para a planta de reciclagem de eletrodoméstico da empresa N
• Em negociação a separadora de plásticos Raman com a planta de reciclagem de eletrodomésticosda empresa N
• Negociação no exterior com empresa V e empresa D da União Europeia
Serviços oferecidos pela Saimu• Tratamento de resíduos de plásticos
• Apoio às empresas que desejam o tratamento de resíduos de plásticos• Consultoria no tratamento de resíduos plásticos misturados com lixo• Oferecimento de know how na seleção pela água e pelo peso específico• Oferecimento de sensor Raman
• Venda de equipamentos• Venda de equipamentos em parceria com o fabricante• Produção local de equipamentos e formação de parceria com os fabricantes de equipamentos