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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