uma estratégia para reciclagem das lâmpadas fluorescentes

UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCOCURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

Laysa Maria de Souza Ribeiro

Resíduo Eletrônico:Uma estratégia para reciclagem das lâmpadas fluorescentes

Juazeiro - BA2016

UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCOCURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉRICA


Resíduo Eletrônico:Uma estratégia para reciclagem das lâmpadas fluorescentes

Trabalho de Conclusão de Curso apresen-tado como requisito parcial para obtençãodo título de Bacharel em EngenhariaElétrica, pela Universidade Federal do Valedo São Francisco - UNIVASF.

Orientador:Dr. Rodrigo Pereira Ramos

Juazeiro - BA2016

Ribeiro, Laysa Maria de Souza.

R484r Resíduo eletrônico: uma estratégia para reciclagem das lâmpadas fluorescentes / Laysa Maria de Souza Ribeiro. -- 2016.

65f.: il. color; 30 cm. Trabalho de Conclusão de Curso - Universidade Federal do Vale do São

Francisco (Curso de Graduação em Engenharia Elétrica), Juazeiro-BA, 2016.

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Pereira Ramos.

1.Resíduo eletrônico 2.Logística reversa. 3. Lâmpadas fluorescentes. I. Título.

II. Ramos, Rodrigo Pereira. III. Universidade Federal do Vale do São Francisco. CDD 621.32

Declaração de Conformidade

Eu, Laysa Maria de Souza Ribeiro, declaro que este Trabalho de Conclusão de Curso

(TCC) intitulado:

RESÍDUO ELETRÔNICO: UMA ESTRATÉGIA PARA RECICLAGEM DAS

LÂMPADAS FLUORESCENTES

é de minha autoria e confirmo que:

1. Nenhuma parte deste trabalho foi submetida a nenhum tipo avaliação de

qualificação nesta ou em qualquer outra Universidade;

2. Todas as obras, artigos e/ou divulgações, de qualquer natureza, de outros autores

ou de co-autoria utilizadas para elaboração deste trabalho têm seus créditos

devidamente atribuídos;

3. A versão denominada versão final, contém as solicitações de correção exigidas

pela Banca Examinadora por ocasião da defesa deste trabalho, e atende as normas

contidas no Manual de Normatização de Trabalhos Acadêmicos da UNIVASF em

vigor.

Juazeiro 02 de Setembro de 2016.

_______________________________________.


Matrícula: 082.042.214-28

Este trabalho é dedicado à todos que amo!!!

Agradecimentos

Agradeço a Deus por tudo que me deu, pela vida, pela saúde, pela força para superaras dificuldades e por todas as pessoas que amo.

Aos meus pais, pelo amor, incentivo e apoio incondicional.

Agradeço as minhas irmãs, que sempre me incentivaram a prosseguir.

Ao meu orientador Rodrigo Ramos pelo suporte durante o desenvolvimento desteprojeto.

Ao coordenador do Programa Escola Verde, professor Paulo Roberto Ramos, que mepermitiu atuar durante estes últimos anos na promoção da Educação Ambiental nasescolas do Vale do São Francisco, e que foi fonte de inspiração no desenvolvimentodeste projeto.

A todos os profissionais do curso e do estágio (professores e técnicos), que foram deextrema importância na minha vida acadêmica.

Aos meus amigos, pelo apoio, pelas alegrias, tristezas compartilhadas.

A meu companheiro Rodrigo Gonçalves por todo carinho, paciência e contribuição parao êxito deste trabalho.

A todos aqueles que de alguma maneira contribuíram para o êxito deste trabalho, omeu muito obrigada.

Só é útil o conhecimento que nos torna melhores.(Sócrates)

ResumoO lixo é responsável por um dos mais graves problemas ambientais da atualidade, es-pecialmente o lixo eletrônico. Este tipo de lixo se torna um grande problema ambientalquando descartado em locais inadequados, devido à grande quantidade de substânciasquímicas tóxicas (chumbo, cádmio, mercúrio, berílio, etc) em sua composição, que sãoprejudiciais ao ambiente e ao homem. Segundo a Organização das Nações Unidas(ONU), o Brasil, dentre os países emergentes, é o que mais produz lixo eletrônico.Dentre os resíduos eletrônicos, as lâmpadas fluorescentes geram grande preocupação,devido à presença do mercúrio (metal tóxico) em sua composição. Estima-se que,das 100 milhões de lâmpadas fluorescentes consumidas por ano no país, 94% sãodescartadas em aterros sanitários, sem nenhum tipo de tratamento, contaminando osolo e a água com mercúrio. Neste contexto, o presente trabalho objetivou apresentaruma forma de minimizar o impacto ambiental gerado por estas lâmpadas, oferecendoum sistema de descontaminação do vapor de mercúrio das mesmas, através de umprocesso de trituração, concomitantemente com a aspiração do mercúrio e do pófosfórico, para que ficassem retidos, respectivamente, em um filtro de carvão ativadoe um filtro de alta eficiência (HEPA). O vidro triturado e as peças metálicas ficaramacondicionados em um tambor. Posteriormente, esse material foi despejado em umaesteira transportadora elétrica, para a separação das peças metálicas, por meio deum eletroímã, possibilitando o reaproveitamento desses materiais pela UniversidadeFederal do Vale do São Francisco (UNIVASF) e por empresas da região.

Palavras-chave: Resíduo eletrônico. Logística Reversa. Lâmpadas fluorescentes.

AbstractThe waste is responsible for one of the most serious environmental problems today,especially electronic waste. This type of waste becomes a major environmental problemwhen discarded in inappropriate places, due to the large amount of toxic chemicals(lead, cadmium, mercury, beryllium, etc.) in its composition, which are harmful tothe environment and man. According to the United Nations (UN), the Brazil, amongemerging countries, is what produces more electronic waste. Among the electronicwaste, fluorescent lamps generate great concern due to the presence of mercury (atoxic metal) in its composition. It is estimated that, of the 100 million fluorescent lampsconsumed annually in the country, 94 % are discarded in landfills without any treatment,contaminating soil and water with mercury. In this context, this study aimed to presenta way to minimize the environmental impact generated by these lamps, providing amercury vapor decontamination system of the same, through a grinding process, con-currently with the aspiration of mercury and phosphoric powder, so that they were held,respectively, in an activated carbon filter and high efficiency filter (HEPA). The crushedglass and the metal pieces were packed in a drum. Subsequently, the material wasdumped on a treadmill electric carrier for the separation of metal parts by means of anelectromagnet, allowing the reuse of these materials by the Universidade Federal doVale do São Francisco (UNIVASF) and companies in the region.

Keys: Electronic waste. Reverse logistic. Fluorescent lamps.

Lista de abreviaturas e siglas

A ANODO.

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABRASA Associação Brasileira das Entidades Representativas e Empresasde Serviço Autorizado em Eletrônicos.

CISC Complex Instruction Set Computer

CLP Controlador Lógico Programável.

CPU Central Processor Unit.

CV CAVALOVAPOR.

E ENABLE.

FACAPE Faculdade de Ciências Aplicadas e Sociais de Petrolina.

GERE Instituto Nacional de Resíduos (Inre) e da Gestão Estratégica deResíduos Eletroeletrônicos.

HEPA High-Efficiency Particulate Arresting.

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.

ID Corrente de dreno.

I/O INPUT/OUTPUT.

K CÁTODO.

LCD Liquid Crystal Display.

MOSFET TRANSITOR DE EFEITO DE CAMPO METAL-OXIDO SEMICONDU-TOR DE POTENCIA.

ONU Organização das Nações Unidas.

PEV Programa Escola Verde.

PIC Programmable Interface Controller

PNEA Política Nacional de Educação Ambiental.

PROM Programmable Read Only Memory.

PNRS Política Nacional de Resíduos Sólidos.

PNSB Pesquisa Nacional de Saneamento Básico.

RAM Random Access Memory.

REEE Resíduos de Equipamentos Eletroeletrônicos.

RISC Reduced Instruction Set Computer.

RS Register Select.

UNIVASF Universidade Federal do Vale do São Francisco.

UNU United Nations University.

USEPA United States Environmental Protection Agency.

UV Radiação Ultravioleta.

V VOLTS

VDS Tensão dreno-fonte.

W WATT.

Lista de ilustrações

Figura 1 – Área de atuação e etapas da Logística Reversa . . . . . . . . . . . . 17Figura 2 – Distribuição dos pinos no PIC16F877A . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Figura 3 – Sistema trifásico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Figura 4 – Motor de indução trifásico de 3 fios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Figura 5 – Esquema de ligação de motor trifásico de 6 pontas, em delta e estrela,

respectivamente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Figura 6 – Esquema de ligação de motor trifásico de 12 pontas. . . . . . . . . . 33Figura 7 – Motor unipolar 5 fios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Figura 8 – Motor bipolar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Figura 9 – Esquema do passo completo de excitação única . . . . . . . . . . . 35Figura 10 – Esquema do passo completo para excitação dual . . . . . . . . . . . 35Figura 11 – Esquema do meio passo, excitação única e dual alternadas . . . . . 35Figura 12 – Comparativo entre os tipos de excitação para os motores unipolar e

bipolar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Figura 13 – Eletroímã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Figura 14 – Detecção por reflexão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Figura 15 – Sensor infravermelho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Figura 16 – Detecção por interrupção. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Figura 17 – Circuito ilustrando a ligação do display 16x2 com o PIC16F877A. . . 40Figura 18 – Acoplador ótico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Figura 19 – Filtro HEPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Figura 20 – Visão geral do projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Figura 21 – Tampa removível do tambor metálico, com três furos. . . . . . . . . 46Figura 22 – Lâmina trituradora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Figura 23 – Motor trifásico fixado à tampa do tambor metálico . . . . . . . . . . 47Figura 24 – Máquina descontaminante de lâmpada fluorescente . . . . . . . . . 47Figura 25 – Filtro com carvão ativado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Figura 26 – Esquema de circuito entre o PIC e sensor infravermelho . . . . . . . 48Figura 27 – Esteira e estrutura de despejo montadas . . . . . . . . . . . . . . . 50Figura 28 – Estrutura de suporte feito de fibra de baixa densidade. . . . . . . . . 51Figura 29 – Eletroímã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Figura 30 – Esquema de ligação entre os motores e eletroímã com o PIC16F877A. 53Figura 31 – Lâmpadas fluorescentes descartadas no campus UNIVASF Juazeiro-

BA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Figura 32 – Coletores da ONG ECOVALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Lista de tabelas

Tabela 1 – Concentração dos elementos (mg/kg) presentes no pó fosfórico . . 18Tabela 2 – Módulos LCD do tipo caractere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Tabela 3 – Pinagem dos módulos LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Sumário

Lista de ilustrações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Lista de tabelas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.1 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.2 Organização do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2 Referencial Teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.1 Logística Reversa e Lâmpadas Fluorescentes . . . . . . . . . . . . . . . 212.2 Processo de reciclagem das lâmpadas fluorescentes . . . . . . . . . . . 25

2.2.1 Microcontrolador PIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.2.2 Motor Trifásico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.2.2.1 Motor de indução trifásico . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.2.3 Motor de Passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.2.4 Eletroímã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362.2.5 Sensores Infravermelhos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.2.6 LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.2.7 Fotoacopladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.2.8 Filtro HEPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.2.9 Carvão Ativado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3 Materiais e Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.1 Sistema de trituração de lâmpadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.1.1 Descrição e montagem da máquina descontaminante . . . . . . 453.1.2 Programação para o PIC16F877A . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.2 Sistema de separação das peças metálicas . . . . . . . . . . . . . . . . 493.2.1 Descrição e montagem da esteira seletora das peças metálicas . 493.2.2 Programação para o PIC16F877A . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4 Resultados e Discussão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555 Considerações Finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Apêndices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63A Programação do PIC16F877A para o sistema de trituração de lâmpadas 64B Programação do PIC16F877A para o sistema de separação do metal . . 66

15

1 Introdução

O acúmulo progressivo e excessivo do lixo, principalmente nos grandes centrosurbanos, atinge proporções impressionantes, fazendo com que a sociedade se preo-cupe cada vez mais com os resíduos descartados no meio ambiente, principalmente noque se refere ao lixo eletrônico. Lixo eletrônico é a denominação dada à todos os tiposde resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) após sua obsolescência, comocomputadores, geladeiras, telefones, lâmpadas fluorescentes, televisores, câmeras,entre outros.

Com o aumento exponencial da produção e do consumo desse tipo de aparato,a quantidade de lixo gerada ano após ano resulta em um problema também cadavez maior, visto que estes produtos contêm uma grande quantidade de substÂnciasdanosas (metais pesados como cádmio, chumbo, mercúrio) ao meio ambiente e àsaúde dos seres vivos. Isto faz com que os REEE’s não possam ser descartados ematerros sanitários comuns, pois podem contaminar o ar (através da queima dessesprodutos) e a água (através da infiltração destas substâncias nos lençóis freáticos).

Dados do Programa Ambiental das Nações Unidas informam que por ano sãogerados de 20 a 50 milhões de toneladas de lixo eletroeletrônico em todo o planeta.O Brasil, neste cenário, é o país em desenvolvimento que mais produz lixo eletrônico,superando China e México. Somado a esse fato, a falta de informação sobre a formacorreta de desfazer-se de um eletrônico usado ou inutilizado acaba acarretando odescarte inadequado, que geralmente ocorre no lixo orgânico ou mesmo no reciclável(NOGUEIRA, 2011).

Para diminuir os impactos ambientais gerados por estes equipamentos foiimplantado no país a logística reversa pela Lei no 12.305/10, que trata da PolíticaNacional de Resíduos Sólidos no Brasil. A logística reversa descreve o retorno doproduto adquirido ao seu ponto de origem (do consumidor para o produtor), de formaque este dê a destinação ambientalmente correta ao material. Segundo Nogueira(2011), a logística reversa cuida dos fluxos de materiais que se iniciam nos pontos deconsumo e terminam nos pontos de origem, com o objetivo de recapturar valor ou dedisposição final. Duas áreas de atuação são ramificadas da logística reversa: a depós-consumo e a de pós-venda, conforme mostra a Figura1.

A primeira trata dos produtos inutilizáveis ( chegaram ao fim de sua vida útil),que através do processo de reciclagem ou desmanche podem ter o retorno de suamatéria-prima para fabricação de novos produtos. Ou seja, trata-se do aproveitamentode matérias-primas secundárias, provenientes dos canais reversos de reciclagem,ou de revalorizações mercadológicas nos canais reversos de reuso e remanufatura(NOGUEIRA, 2011). Já a área de pós-venda concentra-se principalmente no controle do

Capítulo 1. Introdução 16

retorno dos produtos por possíveis defeitos de fabricação, avarias, entregas realizadaspor engano ou simplesmente por devolução do cliente.

Figura 1 – Área de atuação e etapas da Logística Reversa

Fonte – (NOGUEIRA, 2011)

A Lei no 12.305/10, formaliza a responsabilidade compartilhada entre o setorprivado e o poder público quanto ao destino do lixo tecnológico. Segundo esta Lei:

Art. 33. São obrigados a estruturar e implementar sistemas de logísticareversa, mediante retorno dos produtos após o uso pelo consumidor, de formaindependente do serviço público de limpeza urbana e de manejo dos resíduossólidos, os fabricantes, importadores, distribuidores e comerciantes de:

I - agrotóxicos, seus resíduos e embalagens, assim como outros produtoscuja embalagem, após o uso, constitua resíduo perigoso, observadasas regras de gerenciamento de resíduos perigosos previstas em lei ouregulamento, em normas estabelecidas pelos órgãos do Sisnama, doSNVS e do Suasa, ou em normas técnicas;

II - pilhas e baterias;III - pneus;IV - óleos lubrificantes, seus resíduos e embalagens;V - lâmpadas fluorescentes, de vapor de sódio e mercúrio e de luz mista;VI - produtos eletroeletrônicos e seus componentes.

Logo, passam a ter responsabilidade sobre o recolhimento dos REEE’s, osfabricantes e comerciantes destes produtos. Entretanto para que essa realidade seconcretize, é necessário que a população se sensibilize e descarte os eletrônicos noslocais adequados.

O Brasil ainda não se encontra devidamente preparado para a demanda dolixo eletrônico. Todavia, este é um problema de ordem pública, e cabe aos gestorespúblicos tratá-lo com devida atenção, promovendo ações governamentais, de modo aconscientizar desde o consumidor final até o fabricante do produto.

Dentre os resíduos eletrônicos, a lâmpada fluorescente é um tema ligado àimportante preocupação ambiental devido ao seu alto teor de mercúrio. Este é ummetal reconhecidamente tóxico, que em casos de ingestão ou acumulação no corpo


humano, causado pelo consumo de alimentos contendo mercúrio, podem causar ane-mia, anorexia, depressão, dermatite, fadiga, dores de cabeça, hipertensão, insônia,torpor, irritabilidade, tremores, fraqueza, problemas de audição e visão mesmo em pe-quenas concentrações. Intoxicações mais severas podem levar a inúmeros problemasneurológicos graves, inclusive paralisias cerebrais.

As lâmpadas fluorescentes são compostas por um tubo selado de vidro preen-chido com gás argônio a baixa pressão (2,5 Torr) e vapor de mercúrio, também à baixapressão parcial. O interior do tubo é revestido com uma poeira fosforosa composta porvários elementos, conforme mostra a Tabela 1, que relaciona a concentração desseselementos em mg/kg da poeira fosforosa.

Tabela 1 – Concentração dos elementos (mg/kg) presentes no pó fosfórico

ELEMENTO CONCENTRAÇÃO ELEMENTO CONCENTRAÇÃO ELEMENTO CONCENTRAÇÃOAlumínio 3000 Chumbo 75 Manganês 4400Antimônio 2300 Cobre 70 Mercúrio 4700Bário 610 Cromo 9 Níquel 130Cádmio 1000 Ferro 1900 Sódio 1700Cálcio 17000 Magnésio 1000 Zinco 48

Fonte – (BRASIL, 2010)

Encontra-se também, entre o tubo de vidro e a camada luminescente de pó defósforo, um pré-revestimento de alumina. Nos extremos das lâmpadas, há os eletrodos,feitos de tungstênio ou aço inox. Quando a lâmpada é ligada, uma corrente elétricaaquece os cátodos que são recobertos com um material emissivo especial, os quaisemitem elétrons. Os elétrons passam de um eletrodo para outro, criando uma correnteelétrica. O fluxo de elétrons entre os eletrodos ioniza os gases de enchimento, o quecria um fluxo de corrente entre os eletrodos. Os elétrons por sua vez colidem com osátomos do vapor de mercúrio excitando-os, causando assim a emissão de radiaçãoultravioleta (UV). Quando os raios ultravioletas atingem a camada fosforosa que revestea parede do tubo, ocorre a fluorescência, emitindo radiação eletromagnética na regiãodo visível (JÚNIOR; WINDMÖLLER, 2008).

Por conter o metal mercúrio em sua composição, as lâmpadas fluorescentessão classificadas pela ABNT NBR 10004 como Resíduos Classe I - Perigosos. Istosignifica que, após o fim do ciclo de uso do produto, este não pode ser descartado ematerros comuns ou lixões. Descartá-las em aterros específicos, além de ser custoso,é muito complicado pelo pouco espaço disponível e toda a logística que a operaçãodemanda.

Neste sentido, a reciclagem das lâmpadas é o caminho mais seguro para tratarcom elementos químicos perigosos presentes nelas. Logo, o presente trabalho replicouum protótipo de máquina portátil que realiza a separação do vidro, bulbo e plásticodos gases tóxicos (mercúrio) e do pó fosfórico presentes nas lâmpadas fluorescentes.


E posteriormente, através de um sistema mecanizado, separou as peças metálicaspresente nas conexões do restante do material triturado.

O sistema foi composto por duas partes: sistema de trituração das lâmpadase o sistema de separação das peças metálicas (presente no bulbo). O primeiro foiresponsável por fazer a separação do pó e gases, do vidro, peças metálicas e/ouplástico, visto que após a trituração da lâmpada, o pó e gases deveram ser captadospelo aspirador que os separa por um sistema de filtros. Com este procedimento,transformam-se os resíduos de classe I para classe II - não inertes (de acordo comABNT 10004) possibilitando posteriormente a logística reversa de todos os materiaisque compõem o produto. A quantidade de lâmpadas processadas foi contabilizada porum microcontrolador que recebeu esta informação do sensor infravermelho presenteno tubo de despejo. A contabilização é de suma importância, já que os filtros retêm atécerta quantidade de resíduos, tendo que ser trocados após o limite ser atingido.

A segunda parte do sistema foi responsável por separar as peças metálicas dorestante do material triturado. Este sistema foi composto por uma estrutura de despejoafunilada, para que o material fosse depositado em uma esteira transportadora elétrica.A esteira entrou em funcionamento assim que a porta de despejo foi aberta, sendo estaleitura feita pelo um sensor infravermelho presente na parte afunilada. Concomitanteao despejo do material na esteira, um eletroímã foi acionado para captar as peçasmetálicas presente no mesmo, fazendo então a separação.

1.1 Objetivos

Neste trabalho, descreveu-se o conceito de logística reversa com ênfase noseletrônicos, em especial nas lâmpadas, apresentando uma réplica de um sistema dedescontaminação do vapor de mercúrio nas mesmas, juntamente com a separaçãodas peças metálicas do restante dos materiais. A primeira etapa deste processo, foitriturar as lâmpadas, ao mesmo tempo em que se aspirava o pó fosforico e o vaporde mercúrio, para que ficassem retidos em filtros especificos. A contabilização daslâmpadas processadas foi feita utilizando o microcontrolador PIC16F877A, que recebeua informação do sensor infravermelho presente no tubo de entrada das lâmpadas.

Posteriormente, desenvolveu-se um sistema de separação das peças metálicas(presente na bulbo da lâmpada) do restante do material triturado. Este sistema foiautomatizado, utilizando o microcontrolador PIC16F877A, que ao detectar a deposiçãodos resíduos na esteira (abertura da estrutura de despejo), pelo sensor infravermelho,acionou o motor da esteira e o eletroíma. O eletroímã foi utilizado para captar aspeças metálicas presentes na esteira, que foram depositados em outro recipiente.Para o funcionamento dos sistemas, um programa na linguagem C foi desenvolvido eexecutado pelo microcontrolador.


Com estes sistemas, existe a vantagem econômica da diminuição real dos pre-ços do material descontaminado, o ganho de grandes áreas produtivas desperdiçadasno armazenamento de lâmpadas queimadas, preservação do meio ambiente, além deconstruir uma boa imagem junto à comunidade1.

1.2 Organização do Trabalho

Este trabalho foi composto por mais quatro capítulos, os quais são descritos aseguir:

• No Capítulo 2, apresenta-se o conceito da logística reversa, baseado na Leide Resíduos Sólidos (Lei no 12.305/10). No mesmo capítulo, serão traçado osbenefícios do tratamento das lâmpadas fluorescentes, apresentando uma revisãode cada equipamento/componente utilizado na construção dos sistemas desteprojeto.

• No Capítulo 3, apresenta-se a descrição do projeto, tanto a parte física como aparte lógica do sistema;

• No Capítulo 4, apresentam-se os resultados do projeto e a discussão dos mesmos;

• No Capítulo 5, por fim, apresentam-se as considerações finais sobre o trabalhodesenvolvido.

1 http://www.vidasustentavel.net/gestao-de-residuos/papa-lampadas-recolhe-lampadas-fluorescentes-usadas-e-da-um-destino-sustentavel/

20

2 Referencial Teórico

2.1 Logística Reversa e Lâmpadas Fluorescentes

Com o aumento da população e do grau de urbanização, que representa75% do total da população vivendo nas cidades, somado ao avanço tecnológico, queestimula o consumo exagerado e não consciente da sociedade, tornou-se evidente anecessidade de um gerenciamento da disposição final de resíduos sólidos urbanosde forma correta, visto que a prática do descarte inadequado provoca consequênciasmuito sérias e danosas à saúde pública e ao meio ambiente.

Segundo dados de 2008 divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia eEstatística - IBGE, por meio da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico - PNSB,99,96% dos municípios brasileiros têm serviços de manejo de Resíduos Sólidos, mas50,75% deles dispõem seus resíduos em vazadouros; 22,54% em aterros controlados;27,68% em aterros sanitários. Esses mesmos dados apontam que 3,79% dos muni-cípios têm unidade de compostagem de resíduos orgânicos; 11,56% têm unidade detriagem de resíduos recicláveis; e 0,61% têm unidade de tratamento por incineração(BRASIL, 2010).

Diante deste quadro, no Brasil, a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS)foi instituída pela Lei no 12.305/10, contendo instrumentos importantes para permitiro avanço necessário ao país no enfrentamento dos principais problemas ambientais,sociais e econômicos decorrentes do manejo inadequado dos resíduos sólidos.

A Lei prevê a prevenção e a redução na geração de resíduos, tendo comoproposta a prática de hábitos de consumo sustentável e um conjunto de instrumentospara propiciar o aumento da reciclagem e da reutilização dos resíduos sólidos (materialcom valor econômico e que pode ser reaproveitado) e a destinação ambientalmenteadequada dos rejeitos (material que não pode ser reutilizado). Além disso, institui a res-ponsabilidade compartilhada dos geradores de resíduos: dos fabricantes, importadores,distribuidores, comerciantes, o cidadão e titulares de serviços de manejo dos resíduossólidos urbanos na Logística Reversa dos resíduos e embalagens pós-consumo.

O BRASIL (2010) ressalta como pontos importantes da Lei da Política Nacionalde Resíduos Sólidos:

• Acordo setorial: ato de natureza contratual firmado entre o poder públicoe fabricantes, importadores, distribuidores ou comerciantes, tendo emvista a implantação da responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vidado produto;

• Responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos: con-junto de atribuições dos fabricantes, importadores, distribuidores e co-merciantes, dos consumidores e dos titulares dos serviços públicos de

Capítulo 2. Referencial Teórico 21

limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos pela minimização dovolume de resíduos sólidos e rejeitos gerados, bem como pela redu-ção dos impactos causados à saúde humana e à qualidade ambientaldecorrentes do ciclo de vida dos produtos, nos termos desta Lei;

• Logística reversa: instrumento de desenvolvimento econômico e social,caracterizado por um conjunto de ações, procedimentos e meios desti-nados a viabilizar a coleta e a restituição dos resíduos sólidos ao setorempresarial, para reaproveitamento, em seu ciclo ou em outros ciclosprodutivos, ou outra destinação final ambientalmente adequada;

• Coleta seletiva: coleta de resíduos sólidos previamente segregadosconforme sua constituição ou composição;

• Ciclo de Vida do Produto: série de etapas que envolvem o desenvolvi-mento do produto, a obtenção de matérias-primas e insumos, o processoprodutivo, o consumo e a disposição final;

• Sistema de Informações sobre a Gestão dos Resíduos Sólidos - SINIR:tem como objetivo armazenar, tratar e fornecer informações que apoiemas funções ou processos de uma organização. Essencialmente é com-posto de um subsistema formado por pessoas, processos, informaçõese documentos, e um outro composto por equipamentos e seus meios decomunicação;

• Catadores de materiais recicláveis: diversos artigos abordam o tema,com o incentivo a mecanismos que fortaleçam a atuação de associaçõesou cooperativas, o que é fundamental na gestão dos resíduos sólidos;

• Planos de Resíduos Sólidos: O Plano Nacional de Resíduos Sólidos aser elaborado com ampla participação social, contendo metas e estra-tégias nacionais sobre o tema. Também estão previstos planos estadu-ais, microrregionais, de regiões metropolitanas, planos intermunicipais,municipais de gestão integrada de resíduos sólidos e os planos degerenciamento de resíduos sólidos.

Após a instituição da PNRS, algumas empresas (médio e grande porte) passa-ram a adotar iniciativas de logística reversa para garantir uso mais eficiente de seusprodutos, visto que dentre os pontos citados acima é peça chave fundamental. Nestesentido, as corporações garantem que os resíduos tenham uma nova utilidade quepode ser feito através da própria coleta e reciclagem (reutilização) desses insumosou através de parcerias com cooperativas e catadores de materiais recicláveis queviabilizem os fluxos reversos, gerando assim benefícios econômicos e socioambientais,principalmente se houver integração entre empresas, cooperativas e o poder público.

Neste contexto, a gestão do lixo eletrônico tem-se tornado de suma importân-cia, pois ao serem descartados de maneira incorreta, os equipamentos eletrônicospodem causar grave contaminação ao meio ambiente devido à presença de elementosperigosos como chumbo, mercúrio, cádmio e arsênio. Além destes elementos, existemdiversas outras substâncias presentes nos equipamentos eletrônicos que, caso entremem contato com o meio ambiente, podem contaminá-lo, gerando por consequênciasérios danos à saúde humana.

Segundo a United Nations University (UNU), no mundo, são geradas aproxi-madamente 50 milhões de toneladas de lixo eletrônico anualmente. O lixo eletrônicoé considerado o tipo de lixo que mais cresce ao longo dos anos. Estima-se que, emmédia, nos países desenvolvidos, produz-se cerca de 20 a 25kg de lixo eletrônico porhabitante, e no Brasil cerca de 10kg, atualmente.


O Brasil, entre os países emergentes, é o que mais produz lixo tecnológico,sendo a maior parte dele depositado nos grandes lixões. No município de Petrolina,localizado no estado de Pernambuco, têm-se a ocorrência de algumas iniciativasexistentes no país para dar outro destino a esse lixo, dentre as quais se pode citar oprojeto ‘Lixo Eletrônico’ da Faculdade de Ciências Aplicadas e Sociais de Petrolina(FACAPE) que recebe aparelhos eletrônicos sem uso na cidade de Petrolina-PE,visando garantir ao mesmo tempo a destinação correta, a inclusão digital e o melhoraprendizado aos alunos (FACAPE, 2014).

Outro exemplo foi uma ação ocorrida em 2014 que, de forma gratuita, esti-mulou os moradores de Petrolina-PE e Juazeiro-BA a descartarem de forma corretaresíduos eletroeletrônicos como televisores, aparelhos de som, videocassete, DVD’s,microondas, computadores, notebooks e impressoras nos vários pontos de coletasespalhados pelos municípios. Esta iniciativa foi um projeto piloto do Instituto Nacionalde Resíduos (INRE) e da Gestão Estratégica de Resíduos Eletroeletrônicos (GEREE),com apoio da Associação Brasileira das Entidades Representativas e Empresas deServiço Autorizado em Eletroeletrônicos (Abrasa) e da Sanvale Gestão AmbientalIntegrada (G1, 2016).

Um dos eletrônicos que geram grande preocupação devido à sua composiçãosão as lâmpadas fluorescentes, que após a crise energética de 2001, teve seu usoamplamente disseminado devido à sua alta eficiência energética (com tempo de vidamínima de 6000h), representando uma economia de 80% no consumo de energia(JÚNIOR; WINDMÖLLER, 2008). Apesar disso, no interior destas lâmpadas existemcomponentes químicos muito perigosos à saúde, sendo o mercúrio considerado o maisperigoso, já que é um metal pesado e tóxico.

Segundo Raposo (2001), a quantidade de mercúrio presente em uma únicalâmpada fluorescente é de cerca de 20 mg. Esta substância, ao ser inalada, podecausar intoxicação, causando tosse, dispneia, dores no peito e outros problemas maisgraves. No meio ambiente, causa efeitos tóxicos similares ao ser absorvido por outrosseres vivos, e este é o meio de ingresso na cadeia alimentar, vindo a atingir o homem.Nos níveis mais altos da cadeia alimentar, seu efeito tóxico é potencializado (efeito debiomagnificação).

Além do mercúrio, as lâmpadas fluorescentes também têm a presença dochumbo, que é usado nas soldas, um metal pesado que oferece danos significativos àsaúde. Neste contexto, a reciclagem das lâmpadas se justifica pela presença de taiscomponentes, além dos seus principais subprodutos, como o vidro, o alumínio e outroscomponentes metálicos, o pó fosfórico e os componentes eletrônicos que são passíveisde tratamento e reciclagem (TOCCHETTO, 2014).

No processo de reciclagem e descontaminação das lâmpadas, o vapor demercúrio é retirado, armazenado e recuperado em um ambiente fechado, para que


não seja disperso no meio ambiente. Esse gás é separado do vidro e da poeirafosforosa que recobre o tubo de vidro, que também contém o mercúrio, sofrendo umprocesso de destilação, em que o mercúrio que está impregnado na poeira ou no vidropassa para o estado gasoso, vaporiza e depois é condensado. O mercúrio metálicoé obtido novamente com esse processo, e poderá ser utilizado para fabricar novaslâmpadas ou outros equipamentos. O vidro e a poeira fosforosa podem ser utilizados naindústria cerâmica, na fabricação de outras lâmpadas e na indústria de vidro. A partemetálica, as soldas e a parte de alumínio também são separadas para a reciclagem.Assim, praticamente a totalidade dos componentes das lâmpadas fluorescentes, 94%,é reciclável.

Apesar da vigência da Política Nacional de Resíduos Sólidos, somente 6%das lâmpadas fluorescentes são recicladas, sendo as restantes encaminhadas oupara aterros sanitários ou para lixões, agravando a possibilidade de contaminação(TOCCHETTO, 2014). O baixo percentual de lâmpadas recicladas decorre do custo edas poucas empresas que realizam o processo de descontaminação, ficando em tornode 60 centavos cada, ou às vezes até mais devido à distância e transporte das mesmas.Ressalta-se ainda que, no caso das lâmpadas fluorescentes, não apenas a PNRS impõeobrigações sobre a coleta e destinação destes resíduos pós-consumo, como ainda aAssociação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), através de sua norma NBR 10004– Resíduos Sólidos – Classificação, em sua revisão de 2004, considera as lâmpadasfluorescentes pós-uso resíduos perigosos, obrigatoriamente necessitando passar portratamentos físico-químicos para serem neutralizados, destruídos por incineração oudestinados a aterros, em acondicionamentos especiais (TOCCHETTO, 2014).

Para que a logística reversa seja efetivamente posta em prática, é necessárioque haja uma responsabilização para todos os envolvidos nesta cadeia, desde o fabri-cante ao importador, do distribuidor ao consumidor, garantindo assim que a lâmpadaseja de fato encaminhada para a reciclagem (reciclagem obrigatória). Além disso, aPolítica Nacional de Resíduos Sólidos pode encontrar apoio em outras leis de meioambiente há mais tempo vigentes, como é o caso da Lei de Educação Ambiental - Leino 9.795/99 que institui a Política Nacional de Educação Ambiental (PNEA), que trazem linhas gerais como deve ser trabalhada a Educação Ambiental no ensino formal,reiterando o compromisso de todos para que se conheça e preserve o ambiente. Dentreos objetivos fundamentais da Educação ambiental, tem-se o estímulo e o fortalecimentode uma consciência crítica sobre a problemática ambiental e social; e o incentivoà participação individual e coletiva, permanente e responsável, na preservação doequilíbrio do meio ambiente, entendendo-se a defesa da qualidade ambiental como umvalor inseparável do exercício da cidadania (PEREIRA; TERZI, 2010), o que reforça ainiciativa da logística reversa.


2.2 Processo de reciclagem das lâmpadas fluorescentes

No Brasil, algumas empresas que já estão fabricando sistemas de desconta-minação de lâmpadas fluorescentes, devido a necessidade do descarte correto dasmesmas. Os principais componentes utilizados na fabricação destes sistemas estãodescritos nesta seção.

2.2.1 Microcontrolador PIC

Os microcontroladores são pequenos componentes eletrônicos programadospara desempenhar funções específicas. Em geral, eles são usados para controlarcircuitos e, por isso, são comumente encontrados dentro de outros dispositivos. Suaestrutura interna apresenta um processador, bem como circuitos de memória e periféri-cos de entrada e saída, ou seja, contêm todos os circuitos necessários para realizar umcompleto sistema digital programável. O controle das saídas, nos microcontroladores, éfeito através de uma programação, tendo como referência as entradas ou um programainterno.

Os diversos tipos de microcontroladores são diferenciados pela quantidadede memória interna (programa e dados), velocidade de processamento, quantidadede pinos de entrada/saída (I/O), alimentação, periféricos, arquitetura e um conjuntode instruções. Uma das séries mais populares de microcontroladores são os PICs daempresa Microchip1. Conforme TREVISAN (2009), o PIC pode ser visto externamentecomo um circuito integrado TTL (pode drenar mais corrente do que fornece) ou CMOS(pode tanto suprir como drenar a mesma corrente de saída, com um limite típico emtorno de 10 mA), mas internamente dispõe de todos os dispositivos típicos de umsistema microprocessado:

• Central Processor Unit ou Unidade Central de Processamento (CPU): interpretaas instruções de programa;

• Programmable Read Only Memory ou Memória Programável Somente paraLeitura (Memória PROM): memoriza, de maneira permanente, as instruções doprograma;

• Random Access Memory ou Memória de Acesso Aleatório (Memória RAM):utilizada para memorizar as variáveis utilizadas pelo programa;

• Uma série de linhas de entrada e saída (I/O): para controlar dispositivos externosou receber pulsos de sensores, chaves, etc.;

• Uma série de dispositivos auxiliares ao funcionamento, ou seja, gerador de relógio,barramento, contador, entre outros.

1 www.microchip.com


Das características de hardware, tem-se:

• Tensão de alimentação: a maioria dos microcontroladores operam com tensãológica de 5 Volts (V), entretanto alguns podem atuar numa faixa de tensão de 2.7a 6V;

• Relógio (Clock ): base de tempo que permite a regência de todos os componentesinternos, sendo gerado (na maioria dos sistemas) por um cristal ou oscilador(componentes externos), que possui uma determinada frequência oscilação;

• Temporizadores (Timers): contadores incrementados a partir de um pulso declock interno ou externo (oscilador);

• Cão de guarda (Watchdog): contador atualizado automaticamente pelo pro-grama do usuário, como forma de evitar loop infinito ou execução indesejada doprograma, fazendo com que ocorra a reinicialização do sistema sempre que oprograma não conseguir atualizar o contador;

• Interrupção: evento externo ao programa que provoca sua parada, verificaçãoe tratamento do mesmo, retornando o programa ao ponto ao qual havia sidointerrompido. As interrupções são utilizadas para que a CPU atenda eventos dealta prioridade;

• Conversor analógico-digital (ADC): realiza conversão de um sinal analógico (quevaria de 0 a 5 Volts) em um valor binário de até 10 bits (com até 1024 níveis dequantificação);

• Comunicação serial: comunicação entre microcontroladores ou entre um micro-controlador e um PC por meio de um cabo serial.

A forma como os diversos circuitos (componentes) internos podem ser orga-nizados no microcontrolador varia sua arquitetura e o desempenho do mesmo. Osmicrocontroladores PIC são fabricados com dois tipos principais de arquitetura: RISC eHavard, a saber,

• RISC (Reduced Instruction Set Computer ou Computador Com Conjunto de Ins-truções Reduzido): utiliza poucas instruções básicas, tornando o microcontroladormuito rápido, pois cada uma delas pode ser executada tipicamente em apenasum ciclo do clock ;

• Havard: o programa e os dados são armazenados em espaços diferentes damemória, com barramentos diferentes, ou seja, circuitos de entrada e saídaseparados.


Pela presença de todos estes dispositivos, o PIC torna-se um instrumento deampla aplicabilidade, atuando principalmente na área automobilística, de automação,de segurança, de controle de tráfego, médica, de entretenimento e da robótica.

Para melhor adaptação às diversas exigências de projetos específicos, o PICestá disponível em uma ampla gama de modelos, diferenciando-se pelo número delinha de I/O e pelo conteúdo do dispositivo. Está disponível desde pequenos modeloscomo o PIC12Cxx, dotado de 8 pinos, até modelos maiores como o PIC17Cxx, dotadosde 40 pinos.

A Figura 2 mostra o encapsulamento do PIC16F877A.

Figura 2 – Distribuição dos pinos no PIC16F877A

Fonte – (SHEET, 2016)

Para se utilizar o PIC são necessários alguns elementos, a saber:

• O programa, que vai trabalhar com as instruções disponíveis na CPU ou seja,vai conter as informações de configuração do microcontrolador e a lógica dodispositivo. Existem diversas maneiras de se programar um microcontrolador,sendo as linguagens C, Assembly, Basic e Pascal, as principais linguagens deprogramação. Dentre elas, a linguagem C é a mais utilizada pois é regulamentadasegundo regras estabelecidas pelo padrão ANSI (American National StandardsInstitute). Normalmente, usa-se o bloco de notas ou o MPLAB IDE (editor esimulador) para escrever estes programas;

• O compilador vai transformar as informações geradas pelo programa em opcode- códigos operacionais (hexadecimais de 14 bits). Existem diversas opções decompiladores C para a linha PIC, entretanto um dos mais utilizados é o PIC CCompiler produzido pela Custom Computer Services (CCS). A vantagem de usareste compilador reside na possibilidade de utilizá-lo dentro do MPLAB (IDE deprogramação produzida pela Microchip), podendo assim desfrutar de todas asferramentas que o mesmo oferece;


• O software gravador vai transmitir as informações hexadecimais geradas pelocompilador de forma correta para o gravador;

• O gravador converte e organiza os sinais gerados pelo computador, para que elessejam armazenados no microcontrolador.

No desenvolvimento deste projeto foi utilizado o PIC16F877A da Microchip.

2.2.2 Motor Trifásico

O motor elétrico é uma máquina que transforma energia elétrica em mecânica,combinando as vantagens da utilização de energia elétrica - baixo custo, facilidadede transporte, limpeza e simplicidade de comando – com sua construção simples,custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos emelhores rendimentos. A maioria dos motores elétricos funciona pelo fenômeno eletro-magnético, mas alguns podem ser baseados em outros fenômenos eletromecânicos,tais como forças eletrostáticas. Os tipos mais comuns de motores elétricos são:

• Motores de corrente contínua: possuem custo mais elevado e precisam de umdispositivo que converta corrente alternada em corrente contínua. A velocidadepode ser ajustável entre amplos limites, e se prestam a controles de grandeflexibilidade e precisão;

• Motores de corrente alternada: os mais empregados do mercado, por usaremcorrente alternada. Em um sistema de correntes alternadas trifásico, seu princípiode funcionamento é baseado no campo girante, com polos defasados fisicamentede 120o. Dessa forma, como as correntes são defasadas de 120o, em cadainstante, um par de polos possui o campo de maior intensidade, causando aassociação vetorial desse efeito no campo girante. Os principais tipos são:

1. Motor síncrono: Funciona com velocidade fixa; utilizado somente para gran-des potências (devido ao seu alto custo em tamanhos menores) ou quandose necessita de velocidade invariável.

2. Motor de indução: Funciona com uma velocidade constante, que varialigeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. É o motor mais utilizadode todos, devido à sua grande simplicidade, robustez e baixo custo, sendoadequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas. Com auxíliode inversores de frequência, é possível o controle da velocidade nos motoresde indução.

Seguem abaixo, alguns conceitos básicos de algumas grandezas fundamentaisdos motores elétricos, conforme a WEG (2005):


• Conjugado: medida do esforço necessário para girar um eixo, que é o produto daforça pela distância, T = Fd ;

• Potência e energia mecânica: potência mecânica é a medida da "velocidade"comque a energia é aplicada ou consumida. A energia é dada por W = Fd (N.m).Logo, a potência exprime a rapidez com que esta energia é aplicada e se calculadividindo a energia ou trabalho total pelo tempo gasto em realizá-lo, e é expressa

por P =W

4t. A unidade mais usual para medida de potência mecânica é o CV

(cavalo-vapor), equivalente a 736W.

• Energia e potência elétrica: estão relacionadas à resistência, tensão e corrente darede elétrica. A resistência absorve energia elétrica e a transforma em calor, quetambém é uma forma de energia. Um motor elétrico absorve energia elétrica darede e a transforma em energia mecânica disponível na ponta do eixo. A unidadede medida usual para potência elétrica é o Watt (W), correspondente a 1 volt x 1ampère, ou seu múltiplo, o quilowatt = 1.000 watts. Esta unidade também é usadapara medida de potência mecânica. A unidade de medida usual para energiaelétrica é o quilowatt-hora (kWh) correspondente à energia fornecida por umapotência de 1kW funcionando durante uma horam sendo a unidade que aparece,para cobrança, nas contas de luz.

• Potência aparente (S): É o resultado da multiplicação da tensão pela corrente,sendo:

S = UI,para sistemas monofásicos

S =√3UI,para sistemas trifásicos

Caso haja defasagem da corrente, a expressão é dada por,

S =P

cos(θ)(V A)

• Potência ativa (P): É a parcela da potência aparente que realiza trabalho, ou seja,que é transformada em energia

P =√3UI cos(θ)(W )

ouP = S cos(θ)(W )

• Potência reativa (Q): É a parcela da potência aparente que não realiza trabalho,sendo apenas transferida e armazenada nos elementos passivos (capacitores eindutores) do circuito.

Q =√3UI sin(θ)(V Ar)

ouQ = S sin(θ)(V Ar)


• Fator de potência: É indicado por cos(θ) , onde θ é o ângulo de defasagem datensão em relação à corrente. De modo geral, é a relação entre a potência ativae a potência aparente, expressa por:

cos(θ) =P

S=P (kW ).1000√

3UI

Um motor consome tanto potência ativa (convertida em trabalho mecânico) comopotência reativa (necessária para magnetização).

• Rendimento: Define a eficiência com que é feita a transformação da energiaelétrica da linha em energia mecânica disponível no eixo. A potência mecânicadisponível no eixo é chamada de potência útil (Pu) e a potência elétrica que omotor retira da rede é denominada de potência absorvida (Pa), logo o rendimentoserá dado em relação as duas potências, ou seja:

n =Pu (W )

Pa (W )=

736.P (CV )√3UI cos(θ)

=1000P (kW )√3UIcos(θ)

oun% =

736.P (CV )√3UI cos(θ)

.100

• Frequência (f ): Representa o número de vezes por segundo que a tensão mudade sentido e volta à condição inicial, sendo expressa em ciclos por segundo ouhertz, simbolizada por Hz.

• Velocidade síncrona (ns): É definida pela velocidade de rotação do campo girante,a qual depende do número de polos (2p) do motor e da frequência da rede. Osenrolamentos podem ser construídos com um ou mais pares de polos, que sedistribuem alternadamente (um norte e um sul) ao longo da periferia do núcleomagnético. O campo girante percorre um par de polos a cada ciclo. Assim, comoo enrolamento tem polos ou p pares de polos, a velocidade do campo será:

ns =60f

p=

120f

2p(rpm)

• Escorregamento (s): Se o motor gira a uma velocidade diferente da velocidadesíncrona, ou seja, diferente da velocidade do campo girante, o enrolamento dorotor "corta" as linhas de força magnética do campo e, pelas leis do eletromag-netismo, circularão nele correntes induzidas. Quanto maior a carga, maior teráque ser o conjugado necessário para acioná-la. Para obter o conjugado, terá queser maior a diferença de velocidade para que as correntes induzidas e os camposproduzidos sejam maiores. Portanto, à medida que a carga aumenta cai a rotaçãodo motor. Quando a carga é zero (motor em vazio) o rotor girará praticamentecom a rotação síncrona. A diferença entre a velocidade do motor n e a velocidade


síncrona ns chama-se escorregamento s, que pode ser expresso em rpm, comofração da velocidade síncrona, ou como porcentagem desta

s(rpm) = ns − n ; s =ns − nns

; s(%) =ns − nns

.100

Os motores elétricos podem ser monofásicos ou trifásicos, de acordo com osistema de alimentação dos mesmos tem que ser semelhante de forma a atender cadatipo. No Brasil, o sistema monofásico é utilizado em serviços domésticos, comerciaise rurais, enquanto o sistema trifásico, em aplicações industriais, ambos em 60Hz. Astensões trifásicas mais usadas nas redes industriais são:

• Baixa tensão: 220V, 380V e 440V ;

• Média tensão: 2.300 V, 4.160 V e 6.600 V ;

O sistema trifásico estrela de baixa tensão consiste de três condutores de fase(L1, L2, L3) e o condutor neutro (N), sendo este conectado ao ponto estrela do geradorou secundário dos transformadores (conforme mostra à Figura 3).

Figura 3 – Sistema trifásico

Fonte – (WEG, 2005)

As tensões monofásicas padronizadas no país são as de 127V (conhecidacomo 110V) e 220V. Os motores monofásicos são ligados a duas fases (tensão delinha UL ) ou a uma fase e ao neutro (tensão de fase Uf ). Assim, a tensão nominal domotor monofásico deverá ser igual à tensão UL ou Uf do sistema. Devido à sua amplaaplicação no mercado, exemplificar-se-á o motor de indução trifásico.

2.2.2.1 Motor de indução trifásico

O motor de indução trifásico (Figura 4) é composto fundamentalmente deestator e rotor, onde somente o estator é ligado à rede de alimentação. O rotor, pornão ser alimentado externamente, possui correntes induzidas eletromagneticamentepelo estator.

No estator, estão alojados três enrolamentos, referentes às três fases do sis-tema trifásico, estando defasados 120o entre si. Essas fases são interligadas, formando


ligações em estrela Y ou em triângulo 4, de modo a fornecerem, respectivamente,tensão de 380 V e 220 V para o acoplamento a uma rede trifásica. A ligação do motorà rede elétrica é feita através dos fios que saem dos enrolamentos, que podem ser emnúmero de 3, 6, 9 ou 12 terminais (VILELA, 2016).

A ligação de motores trifásicos com três terminais à rede é feita conectando-seos terminais 1, 2, e 3 aos terminais de rede RST, independente da ordem.

Figura 4 – Motor de indução trifásico de 3 fios

Fonte – (WEG, 2005)

A grande maioria dos motores é fornecida com terminais do enrolamentoreligáveis, de modo a poderem funcionar em redes de pelo menos duas tensõesdiferentes. De acordo com VILELA (2016), dependendo da quantidade de fios (6, 9 ou12), pode-se ter:

• Com seis terminais, os motores trifásicos só têm condição de ligação em duastensões: 220/380V, ou 440/760V. Esses motores são ligados em triângulo namenor tensão e em estrela, na maior tensão. A Figura 5 mostra uma placa deligação desse tipo de motor.

Figura 5 – Esquema de ligação de motor trifásico de 6 pontas, em delta e estrela,respectivamente.

Fonte – site:www.ebah.com.br

Como se pode observar, na ligação em triângulo (220V), o início de uma fase éfechado com o final da outra e essa junção é ligada à rede. Já na ligação emestrela (380V), os terminais 4, 5 e 6 são interligados e os terminais 1, 2 e 3 sãoligados à rede.

• Com nove terminais, os motores têm possibilidade de ligação em três tensões:220/380/440V.


• Com doze terminais, os motores têm possibilidade de ligação em quatro tensões:220/380/440/760. A Figura 6 mostra o esquema de ligação.

Figura 6 – Esquema de ligação de motor trifásico de 12 pontas.

Fonte – site: ensinandoeletrica.blogspot.com

Para este trabalho foi utilizado um motor trifásico de seis pontas, com ligaçãoem Y (380V), tendo como característas:

1. Potência: 0.5 CV

2. Velocidade: 1720 rpm

3. Tensão: 220/380V4/Y

4. Frequência: 60 Hz

2.2.3 Motor de Passo

Os motores de passos são dispositivos mecânicos eletromagnéticos, queconvertem pulsos elétricos em movimentos mecânicos que geram, no eixo, variaçõesangulares discretas denominada de passos (BRITES; DE ALMEIDA SANTOS, 2008).Eles podem ser controlados digitalmente através de um hardware específico ou atravésde softwares, o que torna seu controle versátil.

O motor de passo possui um imã forte e é controlado por uma série de camposeletromagnéticos que são ativados e desativados eletronicamente. Esses campossão produzidos por bobinas instaladas em torno do rotor. Cada vez que uma bobinaé acionada gera um campo eletromagnético que atrai o rotor fazendo com que semovimente. O movimento depende da distância entre cada bobina, dada em grau(QUEIROZ, 2002).

Estes dispositivos, por possuírem alta precisão em seus movimentos, agilidade,confiabilidade e fácil controle são utilizados em larga escala em impressoras, plotters,scanners, discos rígidos e muitos outros aparelhos.

Existem dois tipos de motores de passo: unipolar e o bipolar.


• Unipolares: possuem um fio entre o enrolamento de suas bobinas, conhecidocomo center-tape, conforme mostra a Figura 7. Utiliza-se este center-tape paraalimentar o motor, que é controlado aterrando-se as extremidades dos enrolamen-tos.

Figura 7 – Motor unipolar 5 fios

Fonte – site:www.mecaweb.com.br

• Bipolares: Não possuem center-tape, entretanto exigem circuitos mais complexos(Figura 8). O torque produzido pelos motores bipolares é maior, o que o tornavantajoso. Devido a seus enrolamentos serem separados, uma polarizaçãoreversa é necessária durante a operação de cada passo.

Figura 8 – Motor bipolar

Fonte – site:www.mecaweb.com.br

Para o funcionamento de um motor de passo, é necessário que sua alimentaçãoseja feita de forma sequencial e repetida de acordo com a necessidade. Existemtambém 3 tipos básicos de movimento: passo completo, com excitação única e dual, emeio passo. Conforme QUEIROZ (2002):

• Passo completoHá dois tipos de passo completo:

1. Excitação única por fase: o motor opera com uma única fase energizadade cada vez, devendo ser usada onde o torque e a velocidade não sãoimportantes. Este modo requer uma quantia de potência menor do que osdemais modos de excitação.


Figura 9 – Esquema do passo completo de excitação única

Fonte – site: www.mecaweb.com.br

2. Excitação dual: o motor opera com duas fases energizadas de cada vez,proporcionando bom torque e velocidade. Provê aproximadamente 30 a 40%de mais torque do que a excitação única, porém requer o dobro da fonte.

Figura 10 – Esquema do passo completo para excitação dual


• Meio passoConsiste na excitação única e dual alternadas, o que resulta em passos coma metade do tamanho do passo completo. Neste modo, pode operar motoresem uma grande faixa de velocidade e com quase qualquer carga encontradacomumente.

Figura 11 – Esquema do meio passo, excitação única e dual alternadas



As bobinas no motor de passo bipolar são acionadas na mesma lógica descritaacima, porém em vez de níveis lógicos "0" e "1", têm-se as polaridades "+" e "−",conforme mostrada na Figura 12.

Figura 12 – Comparativo entre os tipos de excitação para os motores unipolar ebipolar.

Fonte – (QUEIROZ, 2002)

Utilizou-se o motor de passo unipolar de 5 fios, com excitação dual, para estetrabalho.

2.2.4 Eletroímã

O eletroímã é um dispositivo formado por um núcleo de ferro envolto por umsolenoide (bobina). Um solenoide é constituído de um fio condutor enrolado em umasequência de espiras em forma de tubo que, ao ser percorrido por corrente elétrica, criaum campo magnético em seu interior e exterior, apresentando uma configuração decampo magnético semelhante ao de um ímã em forma de barra, conforme a Figura 13(SILVA, 2010).


Figura 13 – Eletroímã

Fonte – Reprodução/Magnet Lab

Cada espira percorrida pela corrente elétrica dá origem a um campo magnéticode certa intensidade e, portanto, na bobina, a soma dos módulos desses camposresulta em um campo mais intenso, que dependerá não só da corrente elétrica, mastambém do número de espiras que a compõe. O fato de ter um núcleo (barra deferro) no interior da bobina gera um campo magnético muito intenso e, devido a essapropriedade, os eletroímãs têm muitas aplicações, dentre elas, destaca-se seu usonos motores, nas campainhas, nos telefones, na indústria de construção naval e noguindaste eletromagnético (FERREIRA, 2011).

Na subseção 3.2.1, explica-se como foi efetuada a montagem do eletroímãutilizado neste trabalho.

a

2.2.5 Sensores Infravermelhos

Sensores são dispositivos eletrônicos desenvolvidos para realizarem determi-nada tarefa após detectar uma certa característica (umidade, temperatura, movimento,entre outros) para qual foi fabricado. Os sensores mais utilizados na atualidade, sãoos sensores infravermelhos, sendo aplicados principalmente na área de automação esegurança.

Estes sensores podem ser utilizados de duas maneiras: detecção por reflexãoe detecção por interrupção de feixe. Na detecção por reflexão, um feixe é projetadopor LED emissor de luz infravermelha que, ao ser refletido por algum obstáculo, édetectado por um fototransistor. Neste modo, quanto mais próximo o obstáculo estiverdo conjunto emissor-receptor, maior será a intensidade do sinal recebido, conformeexemplifica a Figura 14.


Figura 14 – Detecção por reflexão

Fonte – site: eletricamentefalando.blogspot.com.br

Na Figura 15, está um exemplo de sensor infravermelho por módulo de reflexãofotoelétrico. Este sensor possui um ajuste de alcance que pode variar de 3 a 80 cm,apresentando pouca interferência com a luz visível.

Figura 15 – Sensor infravermelho

Fonte – site:www.filipepflop.com

Já na detecção por interrupção, o emissor e receptor são instalados um emfrente ao outro. Para este caso, o receptor fica constantemente recebendo o feixe deinfravermelho. A Figura 16 mostra o modo de detecção por interrupção.

Figura 16 – Detecção por interrupção.

Fonte – site:eletricamentefalando.blogspot.com.br

O sensor infravermelho utilizado, neste projeto, corresponde exatamente ao daFigura 15.


2.2.6 LCD

Os módulos LCD (Liquid Crystal Display ou Display de Cristal Líquido) sãointerfaces de saída muito útil em sistemas microprocessados, podendo ser gráficoou de caracteres. Os módulos gráficos são encontrados com resoluções de 122x32,128x64, 240x64 e 240x128 pontos, e geralmente estão disponíveis com 20 pinos paraconexão. Já os LCD do tipo caractere (comum) são especificados em número de linhaspor colunas, conforme Tabela 2 (BARBACENA; FLEURY, 1996).

Tabela 2 – Módulos LCD do tipo caractere

NÚMERO DE COLUNAS NÚMERO DE LINHAS QUANTIDADE DE PINOS8 2 14

12 2 14/1516 1 14/1616 2 14/1616 4 14/1620 1 14/1620 2 14/1620 4 14/1624 2 14/1624 4 14/1640 2 1640 4 16

Fonte – (BARBACENA; FLEURY, 1996)

A Tabela 3 descreve cada pino do módulo ou do display para conexão deste aoutras placas.

Tabela 3 – Pinagem dos módulos LCD

PINO FUNÇÃO DESCRIÇÃO1 Alimentação Terra ou GND2 Alimentação VCC ou +5V3 V0 Tensão de ajuste de contraste4 RS Seleção: 1-Dado 0-Instrução5 R/W Seleção: 1-Leitura 0-Escrita6 E Chip select 1 ou (1→ 0) -Habilita, 0-Desabilita 14/167 B0 LSB Barramento de dados8 B1 Barramento de dados9 B2 Barramento de dados

10 B3 Barramento de dados11 B4 Barramento de dados12 B5 Barramento de dados13 B6 Barramento de dados14 B7 Barramento de dados15 A Ânodo para LED blacklight16 K Cátodo para LED blacklight

Fonte – (BARBACENA; FLEURY, 1996)

Segundo a Tabela 3, o pino V0 é utilizado para controle de contraste doscaracteres exibidos e pode ser ligado a um potenciômetro (10k ohms). Os demais pinos


são utilizados para uma lógica de controle onde uma outra placa (microcontrolador)envia códigos para que sejam exibidos caracteres neste display. Nesta lógica decontrole, o pino RS (register select) é indicado para definir se o dado enviado paraos pinos 7 a 14 tratam de um comando (Rs=0) ou de um dado (Rs=1). O pino R/Wmuda o estado do LCD entre leitura (R/W=1) e escrita (R/W=0), pois o LCD permiteque sejam lidos e escritos dados nele por possuir uma pequena memória RAM internapara guardar os dados a serem exibidos. É comum ver este pino ligado diretamenteao terra pois a operação de escrita na memória é a mais comum. O pino E (enable)indica em sua borda de descida que há um dado novo no barramento de dados quecorrespondem os pinos DB0 a DB7. Estes dados podem ser transmitidos com 8 bits deuma vez ou somente 4. Neste último caso, os dados são enviados por 2 pacotes de4 bits cada. Por fim, os pinos A (ânodo) e K (cátodo) são usados para ligar a luz defundo do display. A Figura 17 mostra a ligação entre o LCD e um microcontrolador PIC.

Figura 17 – Circuito ilustrando a ligação do display 16x2 com o PIC16F877A.

Fonte – site:www.electrosome.com

O LCD precisa ser inicializado, para que possa receber um comando ou confi-guração. Esta inicialização pode ser feita pela biblioteca string.h de C para manipularas strings de texto e mandá-las para o LCD sem precisar de nenhum tipo de conversão,ou através das bibliotecas lcd.c e lcd.h que possuem a função de criação de rotinas dedelay, de envio de comandos e dados, de inicialização e de posicionamento do cursor(BASTOS, 2009). De modo geral, os LCDs são projetados para se conectar com amaioria das CPUs disponíveis no mercado, bastando apenas que a CPU atenda às


temporizações de leitura e escrita de instruções e dados, fornecido pelo fabricante domódulo.

2.2.7 Fotoacopladores

Os fotoacopladores, também conhecidos por acopladores óticos, optoacopla-dores ou optoisoladores, são componentes eletrônicos formados, basicamente, por umLED e um fototransistor dentro de um CI. Estes componentes são capazes de isolarcom total segurança dois circuitos eletrônicos, mantendo uma comunicação ou controleentre ambos, visto que não há contato elétrico entre eles, somente um sinal luminoso(SOARES, 2013).

O funcionamento destes dispositivos baseia-se na emissão de luz pelo LED,fazendo com que o fototransistor fique polarizado e conduza. Caso o LED estejadesligado, o fototransistor estará em corte (não conduz). Existem vários tipos defotoacopladores, alguns com dois LEDs e dois fototransistores (duplo), outros aindamais complexos, contendo muitos componentes no interior do CI. Na Figura 18, tem-seo esquema do fotoacoplador mais simples.

Figura 18 – Acoplador ótico

Fonte – Autor

A grande vantagem de um acoplador óptico é o isolamento elétrico que pode serestabelecido entre os circuitos de entrada e saída; a sua alta velocidade de comutação;a ausência de parte mecânica; e seu baixo consumo (SOARES, 2013). Eles são muitoutilizados para proteger circuitos sensíveis, como os que utilizam microcontroladores.Também são utilizados como sensores em alarmes, aparelhos de som, videocassetes,eletrônica industrial e em fontes chaveadas são usados para ajudar a regular as tensõesde saída.

2.2.8 Filtro HEPA

O filtro HEPA (High-Efficiency Particulate Arresting) é um tipo de filtro de arcom alta eficiência na separação de partículas. Este filtro é projetado para retercontaminantes e partículas muito pequenas, sendo composto por uma malha de fibras


entrelaçadas feitas de vidro, com diâmetros entre 0.5 e 2 µm (GORE et al., 2006). NaFigura 19, está ilustrado um tipo de filtro HEPA.

Figura 19 – Filtro HEPA

Fonte – Autor

Existem três formas de as partículas aderirem a esta fibra: por intercepção,impactação ou difusão. À saber,

• Na intercepção, as partículas, que seguem um fluxo de ar, entram em contatocom uma fibra e aderem a ela.

• No processo de impactação, pelo fato das partículas maiores não poderem evitaras fibras, estas tornam-se incorporadas às fibras.

• A difusão ocorre, quando partículas menores transportadas pelo ar (menores que0.1 µm de largura) ficam presas nas fibras.

É importante observar que os filtros HEPA são projetados para reter comeficiência partículas muito finas, mas eles não filtram gases e moléculas odoríferas.As circunstâncias que exigem a filtragem de compostos orgânicos voláteis, vaporesquímicos, odores de cigarros, animais domésticos ou flatulências requerem o uso defiltros de carvão ativado em lugar ou em adição aos filtros HEPA (GORE et al., 2006).

2.2.9 Carvão Ativado

O carvão ativado é derivado do carbono, possuindo uma alta porosidade, oque o torna um excelente captador de gases, líquidos ou impurezas no interior dosseus poros. Devido a esta característica, apresenta um excelente poder de clarificação,desodorização e purificação de líquidos e gases. A obtenção deste carvão é feitaatravés da queima controlada de certas madeiras com oxigênio, em baixo teor. Atemperatura durante o procedimento pode variar entre 800 e 1000 graus (PEREIRA etal., 2008). Outros materiais também servem para produzir carvão ativado, como é ocaso das cascas de coco, dos restos de cortiça e de ossos bovinos, sendo este últimochamado carvão de osso ou negro animal.


Os usos mais comuns para o carvão ativado são a elaboração de filtros paraadsorção de gases (como, por exemplo, o mercúrio) e o tratamento de águas, onde ocarvão se destaca por reter nos seus poros impurezas e elementos poluentes (MÜLLERet al., 2009). Dependendo da finalidade na aplicação do carvão ativado, este pode terelementos adicionados na sua produção, como é o caso para a remoção de mercúrioelementar de correntes gasosas, o carvão ativado mais adequado demonstrou ser deorigem betuminosa impregnado no enxofre elementar (SANTOS; SOBRAL, 2010).

De modo geral, este carvão é empregado em vários setores das indústriasquímica, alimentícia e farmacêutica, da medicina e em sistemas de filtragem, bemcomo no tratamento de efluentes e gases tóxicos resultantes de processos industriais(PEREIRA et al., 2008). Entretanto, devido à perda gradativa da eficiência dos filtros(os poros do carvão ficam impregnados com as impurezas retiradas do ar ou água),estes devem ser substituídos periodicamente.

43

3 Materiais e Métodos

Neste capítulo, serão apresentados os materiais utilizados e os procedimentosrealizados no desenvolvimento desse projeto. O capítulo está subdividido em duaspartes: o sistema de trituração de lâmpadas e o sistema de separação das peçasmetálicas. A Figura 20 apresenta uma visão geral do sistema proposto.

Figura 20 – Visão geral do projeto

Fonte – Pesquisa de Campo, 2016

Capítulo 3. Materiais e Métodos 44

3.1 Sistema de trituração de lâmpadas

O desenvolvimento do sistema de trituração de lâmpadas foi composto deduas etapas: descrição e montagem da máquina descontaminante de lâmpadasfluorescentes e desenvolvimento da programação para o PIC16F877A.

3.1.1 Descrição e montagem da máquina descontaminante

O sistema de trituração de lâmpadas fluorescente foi composto pelos principaisitens a seguir:

• Motor trifásico 12

CV, 220/380 (WEG).

• Lâmina trituradora.

• Aspirador de pó.

• Filtro de carvão ativado.

• Filtro HEPA.

• Tambor metálico de 200 litros com tampa removível.

• Microcontrolador PIC16F877A (Microchip).

• LCD.

• Sensor infravermelho.

• Fonte ajustável protoboard 3,3-5V.

• Fonte de alimentação 9V.

O tambor metálico constituiu a base da máquina descontaminante de lâmpadasfluorescentes, cuja parte superior é a tampa que o sela. Esta tampa possui um vincoarredondado em toda sua circunferência com um anel de borracha que se apoia sobrea borda do tambor e o veda. Na tampa, foram feitos três furos de diferentes diâmetros(Figura 21):

• 2.5 cm: furo centralizado, utilizado para passar o eixo do motor trifásico, no quala “lâmina” trituradora (Figura 23) foi acoplada.

• 3.2 cm: furo próximo à borda, no qual foi encaixado um adaptador de flange (decaixa d’água), que conectou o tambor à um recipiente que reteve o pó e vidroaspirado, deixando passar somente os gases.


• 4.0 cm: furo próximo ao anterior, utilizado para despejar as lâmpadas fluores-centes, a serem trituradas. Neste furo, foi acoplado um cano PVC de 1 metro decomprimento, para evitar retorno de vidro durante o processo de trituração.

Figura 21 – Tampa removível do tambor metálico, com três furos.


A "lâmina" trituradora foi constituída de uma roldana ou catraca contendo 3tiras de corrente com cerca de 15 cm de comprimento que tem por finalidade quebraras lâmpadas quando estas ultrapassam a tampa para dentro do tambor.

Figura 22 – Lâmina trituradora


Uma base feita com cantoneiras, apropriadamente soldada, foi utilizada parafixar o motor à tampa, por meio de parafusos, conforme mostra a Figura 23.


Figura 23 – Motor trifásico fixado à tampa do tambor metálico


O acionamento do motor foi feito diretamente na rede trifásica a 380 V pormeio de um conector trifásico, visto que o motor trifásico estava em ligação Y. Apósfixado o motor e feitos os furos, o aspirador de pó foi acoplado ao tambor, tendo comointermediário o recipiente de plástico resistente que bloqueia a passagem do vidroe do pó aspirados, devido ao filtro Hepa adicionado na saída do recipiente para oaspirador, finalizando assim a montagem da máquina descontaminante, conformemostra a Figura 24.

Figura 24 – Máquina descontaminante de lâmpada fluorescente



No filtro do aspirador de pó, foi adicionado o carvão ativado (Figura 25) para aretenção do mercúrio presente no ar aspirado.

Figura 25 – Filtro com carvão ativado


No cano de PVC, foi inserido um sensor infravermelho, para realizar a contagemde lâmpadas processadas, sendo este de grande importância para indicar ao usuárioda máquina o momento de trocar os filtros (Carvão ativado e HEPA), visto que cadaum deles atendem até certa quantidade de lâmpadas.

O processamento da informação recebida do sensor foi feito pelo microcon-trolador PIC16F877A, que através da conversão ADC, transforma o sinal analógicorecebido em digital. Este valor digital foi visualizado no LCD, visto que este foi conec-tado às saídas do PIC. Assim, quando a quantidade de lâmpadas trituradas atingiro limite do filtro de carvão ativado, o buzzer emitirá um som como alerta ao usuário.Após a troca do filtro, basta apertar o botão RESETAR que a contagem de lâmpadasreinicia. A Figura 26 ilustra o esquema do circuito de processamento entre o sensor eo microcontrolador, além dos demais componentes necessários ao funcionamento domesmo, simulado no software Proteus.

Figura 26 – Esquema de circuito entre o PIC e sensor infravermelho



A alimentação do circuito se deu através da fonte ajustável protoboard 3,3-5V,conectada a uma fonte DC 9V.

3.1.2 Programação para o PIC16F877A

O microcontrolador PIC16F877A necessita de uma programação para queefetue a leitura, conversão e envio do sinal recebido do sensor infravermelho para oLCD, para isto o software PIC C Compiler foi utilizado em conjunto com o MPLAB IDE.O código escrito é apresentado em Apêndice A.

3.2 Sistema de separação das peças metálicas

O desenvolvimento do sistema de separação das peças metálicas foi compostode duas etapas: descrição e montagem da esteira seletora das peças metálicas edesenvolvimento da programação para o PIC16F877A.

3.2.1 Descrição e montagem da esteira seletora das peças metálicas

O sistema de separação das peças metálicas foi composto pelos principaisitens a seguir:

• Motor DC 24V.

• Motor de passo unipolar 24V (NMB PM42L-048) – 5 fios.

• Fotoacoplador.

• MOSFET (IRF540N).

• Eletroímã.

• Sensor infravermelho.

• Microcontrolador PIC16F877A (Microchip).

• Gerador de tensão e corrente com dois canais.

• Bateria 6V 4A.

• Fonte de alimentação de 9V.

• Fonte de alimentação de 12V.

• Fonte ajustável protoboard 3,3-5V


A base da esteira foi constituída de uma placa de metal, juntamente com asvigas de sustentação da mesma. Os eixos (feitos de cano PVC) foram acoplados emrolamentos fixados nas vigas de sustentação da esteira, permitindo o giro livre e sematrito com as vigas.

O motor utilizado para a movimentação da esteira foi o motor de corrente contí-nua (GM8712B681 da Pittman), sendo acionado pelo microcontrolador PIC16F877A.O acionamento deste motor só ocorre na detecção pelo sensor infravermelho da pas-sagem de material pela parte afunilada da estrutura de despejo, conforme mostra aFigura 27.

Figura 27 – Esteira e estrutura de despejo montadas


O material despejado na esteira, corresponde àquele presente no tambormetálico, ou seja, todo material triturado e que não foi aspirado, como a maior parte dosvidros, bulbos e conexões das lâmpadas fluorescentes, vão ser despejados na esteirapara a separação das peças metálicas. Próximo ao local de despejo, foi montada umaestrutura semelhante a um braço mecânico (Figura 28), que possui um motor de passo(NMB PM42L048) acoplado à base para fazer a rotação da mesma, no momento dedespejo, em um recipiente separado, das peças metálicas recolhidas da esteira peloeletroímã, preso na extremidade da estrutura.


Figura 28 – Estrutura de suporte feito de fibra de baixa densidade.


A alimentação dos motores DC e de passo foram feitas através de uma fonteDC 12V e um gerador de tensão, respectivamente. A tensão no gerador foi ajustadapara 24V e a corrente limitada em 450mA. O eletroímã utilizado foi feito a partir de umpequeno transformador, que foi desmontado e suas partes reestruturadas. Para isto,o núcleo do mesmo foi desmontando, ou seja, precisou-se retirar as placas de metalque o constituíam, no formato de tiras compridas e em formato E, e depois necessitoudesenrolar os fios das bobinas que envolviam o corpo do transformador.

Na montagem do eletroímã, utilizou-se o corpo do transformador, no qual foienrolado o maior fio esmaltado encontrado no mesmo. Este fio (de cobre) precisou ficarbem justo ao corpo, pois quanto mais alinhado melhor e mais forte será o eletroímã.Após isto, foi reinserido o núcleo do transformador, ou seja, as aletas de metal emformato E foram todas recolocadas do mesmo lado. De modo a evitar acidentes,enrolou-se fita isolante em toda superfície do eletroímã, excetuando na parte inferiorque será utilizada para o contato. A Figura 29 mostra o eletroímã resultante.


Figura 29 – Eletroímã


O acionamento do eletroímã foi feito pelo PIC, através do MOSFET. Paraalimentação do eletroímã, utilizou-se uma bateria de 6V de 4A, visto que quanto maiora corrente (dentro do limite suportado pelo fio), maior será a eficiência do mesmona atração de metais. Para o acionamento dos motores (DC e de passo), foramutilizados também MOSFETs do modelo IRF540N que entram em condução a partirde um comando do PIC. No motor de passo, foram adicionados fotoacopladores nacomunicação com o microcontrolador, para protegê-lo de tensões elevadas ou retornode corrente, visto que o motor de passo trabalha com valores de tensão e correntemaiores que a dos PIC, o que poderia danificá-lo.

Na montagem do circuito, preocupou-se em manter o mesmo aterramento entreo transistor (presente no fotoacoplador) e os MOSFET, para o correto funcionamentodo motor de passo, visto que precisariam estar no mesmo referencial. Este aterramentonão foi o mesmo do microcontrolador. A Figura 30 apresenta o esquema deste circuito,elaborado e testado no software Proteus.

A alimentação do PIC foi feita através da fonte ajustável protoboard 3,3-5V,sendo esta conectada à uma fonte DC de 9V para fornecer a tensão desejada (5V).


Figura 30 – Esquema de ligação entre os motores e eletroímã com o PIC16F877A.



3.2.2 Programação para o PIC16F877A

O programa executado pelo PIC16F877A para o funcionamento do circuitomostrado anteriormente, está escrito em Apêndice B.

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4 Resultados e Discussão

No âmbito da logística reversa, onde existe a obrigatoriedade na gestão dosresíduos sólidos, em especial do lixo eletrônico devido a sua composição, faz-senecessário o desenvolvimento de pesquisas e trabalhos que forneçam soluções àcomunidade do que deve ser feito com estes "lixos", seja orientando a forma do descartecorreto, ou ensinando uma maneira de reciclar cada tipo de material, ou estimulandoa fabricação de equipamentos para auxiliarem no manuseio e transformação dosmesmos. Desse modo, o presente trabalho torna-se uma boa alternativa para gerir, emespecífico, as lâmpadas fluorescentes queimadas, demonstrando uma maneira práticade minimizar o risco que estas lâmpadas oferecem ao meio ambiente e a população.

Como resultado da montagem deste projeto, verificou-se que o sistema damáquina descontaminante de lâmpadas fluorescentes é eficiente, pois, com a tritura-ção, todos os vidros das lâmpadas foram quebrados ficando acomodados no tamborjuntamente com as peças metálicas intactas. O restante dos materiais, grande parte,foram aspirados.

Durante os testes, verificou-se que caso ocorra problemas na isolação dosistema, o aspirador de pó não conseguirá fazer uma boa sucção, e a maior parte dopó acabará se misturando com os resíduos triturados. Isto não chega a ser alarmante,visto que mesmo com uma boa aspiração, um pouco deste residuo fica impregnadono material processado. Além disso, o mercúrio é, dentre os demais materiais, asubstância de maior preocupação, por causa da sua alta toxidade.

No geral, o equipamento consegue processar cerca de 10 lâmpadas/min, sendoque cada tambor acondiciona, aproximadamente, 1.000 lâmpadas, dependendo do tipo(fluorescente compacta ou tubular incandescente, vapor de mercúrio) das mesmas.Os filtros HEPA e de carvão ativado suportam, respectivamente, 12.000 e 20.000lâmpadas, conforme as características das lâmpadas.

Em relação aos custos envolvidos no desenvolvimento deste trabalho, foramgastos no sistema de processamento de informação (PIC16F877A, LCD, resistores,sensor infravermelho), na "lâmina trituradora"(fabricada por um torneiro mecânico) eno acoplamento do tambor com o aspirador de pó (mangueira, flanges, braçadeira,cola, adaptador de válvula de pia), resultando no valor de R$ 240,00. O restante domaterial (motor trifásico, tambor metálico, aspirador de pó, carvão ativado, filtro HEPA,cano PVC) foram doados por lojas e particulares. Todavia, a cotação de preço feitapara a fabricação desta máquina, com todos os equipamentos/componentes novos,foi de R$ 2.500,00 , sendo que o valor cobrado pelas empresas que a fabricam é de,

Capítulo 4. Resultados e Discussão 55

aproximadamente, R$20.000,00 1.

O gasto para a reciclagem e descontaminação das lâmpadas depende dovolume e da distância percorrida até o local do serviço. Os subprodutos resultantes doprocesso de reciclagem, tais como vidro, alumínio, pinos de latão e mercúrio, possuembaixo valor agregado, portanto é de se esperar que a reciclagem de lâmpadas tenha umalto custo, o que explica a quantidade de lâmpadas descartadas em local inadequado.Segundo a empresa Tecsil Ambiental, que atua na área ambiental como gerenciadorade resíduos, o preço cobrado para fornecimento do serviço de descontaminação perfazos valores unitários de R$1,45 (para quantidade inferior à 149 lâmpadas) a R$1,07(para quantidade superior à 601 lâmpadas) 2.

Em relação a efetividade do filtro de carvão ativado, esperasse que haja umaeficiência no controle dos gases de, aproximadamente, 98%, visto que segundo o órgãoambiental United States Environmental Protection Agency (USEPA) que realizou em2001 um estudo aprofundado sobre os equipamentos de moagem e tratamento delâmpadas fluorescente, semelhantes ao que foi implementado neste trabalho, conferiu-se que a concentração de mercúrio nos gases no interior do tambor, antes do tratamentonos filtros eram de 4mg/m3, e após o tratamento dos gases, esta concentração ficareduzida para 0,045 mg/m3 (SILVA, 2013). Entretanto para verificar a eficácia do filtrode carvão utilizado seria necessário tratá-lo quimicamente ou termicamente, o que nãofoi possivel realizar durante os testes, devido a falta de aparatos para tais processos.

Todavia, apesar da redução na concentração de mercúrio, o operador do equi-pamento ainda precisa, obrigatoriamente, utilizar equipamento de proteção individual,visto que no Brasil, segundo a norma NR-15 do Ministério do Trabalho e Emprego, aconcentração máxima de mercúrio no ambiente de trabalho deve ser, no máximo, de0, 04mg/m3.

Em suma, esta máquina por ser de pequeno porte, de fácil locomoção, e com anecessidade de uma área pequena para operação, oferece aos usuários uma soluçãopara atender as normas regulamentares que obrigam o descarte e a manipulaçãodas lâmpadas com segurança e sem afetar a saúde de seus operadores ou ao meioambiente.

O sistema de separação das peças metálicas mostrou ser igualmente eficaz,respondendo a todas solicitações previstas e programadas no microcontrolador, sepa-rando as peças metálicas, presente nas conexões das lâmpadas, dos outros materiaistriturados. Para o teste deste sistema, foi feito um protótipo a nível de estudo (tamanhoreduzido), já que para o nível real de funcionamento seria necessário o desenvolvi-mento de grandes estruturas para acomodação do tambor metálico (no despejo domaterial) bem como uma maior esteira, um eletroímã mais potente e um espaço de1 Orçamento feito por uma das empresas atuantes no Brasil2 www.tecsilambiental.com.br


trabalho adequado, além de um sistema de controle apropriado a nível industrial, comoé o caso do Controlador Lógico Programável (CLP).

É importante ressaltar que os resíduos da trituração, acomodados no tambormetálico fechado hermeticamente, ainda contêm mercúrio na forma elementar ouiônica, necessitando, portanto, de tratamento (térmico ou químico, por exemplo) antesde passar pelo sistema de separação das peças metálicas. Para esta situação otratamento térmico é considerado umas das melhores alternativas, visto que alémde promover a recuperação do mercúrio (por meio de aquecimento do material atéa vaporização do mesmo), gera a reciclagem dos constituintes das lâmpadas, e nãoproduz resíduos perigosos que seriam destinados a aterros (SILVA, 2013).

Durante o desenvolvimento deste trabalho, pode-se conferir, ainda, o quantouma instituição de ensino, como a UNIVASF, gera de lixo eletrônico, só no quesito delâmpadas queimadas, como mostra a Figura 31, tirada no campus da UNIVASF deJuazeiro-BA, na parte externa do laboratório de Mecânica.

Figura 31 – Lâmpadas fluorescentes descartadas no campus UNIVASF Juazeiro-BA


Nota-se que, o uso das lâmpadas fluorescentes na instituição é elevado. Con-tudo o que torna este fato preocupante é a escassez do fornecimento de serviços dedescaracterização, descontaminação e destinação final de lâmpadas fluorescentes, nascidades de Petrolina-PE e Juazeiro-BA. Logo, caso a UNIVASF fornecesse este tipo deserviço (desde a fabricação da máquina ao processamento das lâmpadas), além deatender a PNRS, teria os custos reduzidos, visto que a instituição possui departamentosespecíficos que poderiam ajudar na fabricação dos sistemas e no tratamento do filtro decarvão ativado. Com isso, o restante do material poderia ser encaminhado diretamenteas empresas e cooperativas que fazem a reciclagem dos mesmos, estimulando assima logistica reversa das lâmpadas fluorescentes na região.

De modo geral, os sistemas prospostos podem ser considerados uma ferra-menta importante para o tratamento e reciclagem, de maneira segura, das lâmpadas


descartadas. Entretanto, ainda é necessário o aperfeiçoamento ou a implementação denovos equipamentos, de modo a baratear os custos no tratamento das lâmpadas. Issoacontece porque os equipamentos misturam no tambor vidro, metais e o pó fluores-cente, todos contaminados com mercúrio, que necessitam ser devidamente separadospara que possam ser reaproveitados.

Neste sentido, a implementação de uma rede eficaz de logística reversa é degrande incentivo para o melhoramento dos sistemas já empregados na atualidade.Na UNIVASF, por exemplo, a implementação da logística reversa encontra apoiotambém no programa de educação ambiental já vigente na instituição através doprograma de extensão e pesquisa Programa Escola Verde (PEV), que possui parceriacom cooperativas de coleta seletiva dos resíduos recicláveis nos campi, como é ocaso da Organização Não Governamental (ONG) Ecovale do São Francisco que atuafornecendo coletores (para a separação dos resíduos), recolhendo e reciclando osmateriais coletados. A Figura 32 mostra os coletores no campus de Juazeiro-BA.

Figura 32 – Coletores da ONG ECOVALE


Outras parceiras que atuam na coleta seletiva dos campi são a Cooperativa deCatadores de Materiais Recicláveis do Raso da Catarina (Coomarca) e a Cooperativados Catadores de Petrolina Renascer, que contribuem para desenvolvimento de boaspráticas de sustentabilidade socioambiental.

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5 Considerações Finais

A partir da inclusão da Lei 12.305/10, que instituiu a Política Nacional deResíduos Sólidos, a implementação de logística reversa torna-se obrigatória a todos osenvolvidos no ciclo consumista, desde o produtor até o consumidor, tendo este último aprincipal função de realizar de forma adequada o descarte dos resíduos, principalmentedos produtos eletrônicos, inutilizados ou que não lhes servem mais.

Neste contexto, insere-se a gestão das lâmpadas fluorescentes, que por teremseu uso amplamente estimulado devido à crise energética no Brasil de 2001, passarama ser um vilão ao meio ambiente e à saúde da população, já que em sua composiçãoexiste um metal tóxico (mercúrio). Necessitando assim de um maior cuidado nodescarte e em todos os elos do seu ciclo reverso. Para isto, a busca pela melhoria dosmétodos de descontaminação do mercúrio nas lâmpadas traz a expectativa de umaresolução para o problema do lixo tóxico gerado pelo descarte descontrolado destaslâmpadas.

No decorrer deste projeto, buscou-se replicar uma máquina descontaminantede lâmpadas fluorescentes, semelhantes às que já estão presentes no mercado quetransformam a lâmpada fluorescente contendo mercúrio, um produto perigoso daclasse I, em resíduo não perigoso da classe II. Objetivou-se também elaborar umsistema de separação das peças metálicas presentes nas mesmas, que se encontravammisturados com o restante do material triturado no tambor. Deste modo, visou-seatender a Política Nacional de Resíduos Sólidos, apresentando uma maneira de tratareste tipo de lâmpadas, de modo a diminuir o impacto provocado por elas ao meioambiente.

A estrutura desenvolvida mostrou ser efeciente no processamento das lâm-padas fluorescentes, visto que triturou o vidro presente nas mesmas, permanecendoestes no tambor juntamente com as peças metálicas. Simultaneamente à trituração,ocorreu a sucção do restante do material constituinte das lâmpadas. Com isso, facilitouo transporte, a separação e a reciclagem destes materiais. Contudo, o sistema aindaprecisará de melhoramentos, devido aos custos elevados da reciclagem, em razão dapresença do mercúrio iônico nos resíduos triturados, e da escassez de empresas na re-gião de Petrolina-PE e Juazeiro-BA que façam tal procedimento. Além disso, espera-setrabalhos futuros possam avaliar a eficácia do filtro de carvão ativado, quantificando omercúrio que é captado no processo, e desenvolvam um sistema de separação daspeças metálicas em proporções reais de funcionamento.

Neste sentido, a logística reversa, mais do que ser um mero caminho indicadoentre o gerador do resíduo e a destinação, deve ser um estímulo para a melhor gestãodos resíduos sólidos, de modo a preservar o meio ambiente, reduzindo a produção

Capítulo 5. Considerações Finais 59

do lixo, que se tornou um dos mais graves problemas ambientais da atualidade. Paraisto é de suma importância que a PNRS esteja amparada por recursos tecnológicosque permitam a recuperação eficaz dos materiais constituintes dos equipamentoseletrônicos.

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Referências

BARBACENA, I. L.; FLEURY, C. A. Display LCD. Outubro, 1996. Citado na página 39.

BASTOS, A. V. LCD (Liquid Crystal Display). 2009. Disponível em: <http://www.decom.ufop.br/alex/arquivos/bcc425/slides/LCD.pdf>. Citado na página 40.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Política Nacional de Resíduos Sóli-dos. 2010. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/pol%C3%ADtica-de-res%C3%ADduos-s%C3%B3lidos>. Citado 2 vezes nas páginas 18 e 21.

BRITES, F. G.; DE ALMEIDA SANTOS, V. P. Motor de Passo. Curso de Engenharia deTelecomunicações, UFF. Niteró i, 2008. Disponível em: <http://www.telecom.uff.br/pet/petws/downloads/tutoriais/stepmotor/stepmotor2k81119.pdf>. Citado na página 33.

CONHEÇA OS MICROCONTROLADORES PIC - parte 1. Acesso jun., 2016.Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/microcontroladores/141-microchip-pic/1243-mic001>. Nenhuma citação no texto.

ELETROÍMÃ. Acesso jul.de, 2016. Disponível em: <http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/ele11.htm>. Nenhuma citação no texto.

FACAPE. Projeto lixo eletrônico da FACAPE recebe novos alunos para atendi-mento à comunidade. Acesso jun. 2016, 2014. Disponível em: <http://www.facape.br/novo/noticia.aspx?noticiaid=946>. Citado na página 23.

FERREIRA, N. A. Eletroímã. 2011. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/eletroima.htm>. Citado na página 37.

G1. Projeto de descarte de resíduos eletrônicos é prorrogado em Petrolina.Acesso jun., 2016. Disponível em: <http://g1.globo.com/pe/petrolina-regiao/noticia/2014/07/projeto-de-descarte-de-residuos-eletronicos-e-prorrogado-em-petrolina.html>. Citado na página 23.

GORE, R.; DURRELL, B.; BISHOP, S.; CURBISHLEY, L.; WOODCOCK, A.; CUSTOVIC,A. High-efficiency vacuum cleaners increase personal mite allergen exposure,but only slightly. Allergy, Wiley Online Library, v. 61, n. 1, p. 119–123, 2006. Citadona página 42.

HIGH-EFFICIENCY PARTICULATE ARRESTING (HEPA) FILTER. Acesso jul., 2016.Disponível em: <http://www.livingnaturally.com/ns/DisplayMonograph.asp?StoreID=3ED1FF6A18BD42979FFF73C8E8CD4512&DocID=allergy-hepafilter>. Nenhumacitação no texto.

JÚNIOR, W. A. D.; WINDMÖLLER, C. C. A questão do mercúrio em lâmpadasfluorescentes. Revista Química Nova na Escola, n. 28, 2008. Citado 2 vezes naspáginas 18 e 23.

LIMA, K. M.; JR, I. M. R.; SILVA, A. M. S.; PIMENTEL, M. F. et al. Sensores ópti-cos com detecção no infravermelho próximo e médio. Quimica Nova, SociedadeBrasileira de Química, 2009. Nenhuma citação no texto.

http://www.decom.ufop.br/alex/arquivos/bcc425/slides/LCD.pdf

http://www.decom.ufop.br/alex/arquivos/bcc425/slides/LCD.pdf

http://www.mma.gov.br/pol%C3%ADtica-de-res%C3%ADduos-s%C3%B3lidos

http://www.mma.gov.br/pol%C3%ADtica-de-res%C3%ADduos-s%C3%B3lidos

http://www.telecom.uff.br/pet/petws/downloads/tut oriais/stepmotor/stepmotor2k81119.pdf

http://www.telecom.uff.br/pet/petws/downloads/tut oriais/stepmotor/stepmotor2k81119.pdf

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/microcontroladores/141-microchip-pic/1243-mic001

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/microcontroladores/141-microchip-pic/1243-mic001

http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/ele11.htm

http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/ele11.htm

http://www.facape.br/novo/noticia.aspx?noticiaid=946

http://www.facape.br/novo/noticia.aspx?noticiaid=946

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/eletroima.htm

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/eletroima.htm

http://g1.globo.com/pe/petrolina-regiao/noticia/2014/07/projeto-de-descarte-de-residuos-eletronicos-e-prorrogado-em-petrolina.html



http://www.livingnaturally.com/ns/DisplayMonograph.asp?StoreID=3ED1FF6A18BD42979FFF73C8E8CD4512&DocID=allergy-hepafilter

http://www.livingnaturally.com/ns/DisplayMonograph.asp?StoreID=3ED1FF6A18BD42979FFF73C8E8CD4512&DocID=allergy-hepafilter

Referências 61

LIXO ELETRÔNICO - problema e soluções. Acesso jul., 2016. Disponível em: <http://www.sermelhor.com.br/ecologia/lixo-eletronico-problema-e-solucoes.html>. Nenhumacitação no texto.

LOGÍSTICA REVERSA – ou o que minha empresa pode ganhar com seus resíduos.Acesso jul., 2016. Disponível em: <https://endeavor.org.br/logistica-reversa/>. Ne-nhuma citação no texto.

LOPES, D. P. M.; STEIN-BARANA, A. C. de M.; MORENO, L. X. Construção de umguindaste eletromagnético para fins didáticos. Caderno Brasileiro de Ensino deFísica, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), v. 26, n. 1, p. 199–207, 2009.Nenhuma citação no texto.

MACHADO, G. B. Reciclagem de lâmpadas. Acesso jul., 2016. Disponível em: <http://www.portalresiduossolidos.com/reciclagem-de-lampadas/>. Nenhuma citação notexto.

MICROCONTROLADORES. Acesso jun., 2016. Disponível em: <http://www.roboliv.re/conteudo/microcontroladores>>. Nenhuma citação no texto.

MÜLLER, C. C.; RAYA-RODRIGUEZ, M. T. M.; CYBIS, L. F. d. A. Adsorção em carvãoativado em pó para remoção de microcistina de água de abastecimento público.Engenharia sanitária e ambiental: órgão oficial de informação técnica da ABES. Rio deJaneiro. Vol. 14, no. 1 (jan./abr. 2009), p. 29-38, 2009. Citado na página 43.

NOGUEIRA, P. S. Logística reversa: a gestão do lixo eletrônico em São José dosCampos. Curitiba, 2011. Citado 2 vezes nas páginas 16 e 17.

PEREIRA, E.; OLIVEIRA, L. C. A.; VALLONE, A.; SAPAG, K.; PEREIRA, M. Preparaçãode carvão ativado em baixas temperaturas de carbonização a partir de rejeitosde café: utilização de FeCl3 como agente ativante. Química Nova, scielo, v. 31, p.1296 – 1300, 00 2008. ISSN 0100-4042. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600004&nrm=iso>. Citado 2 vezesnas páginas 42 e 43.

PEREIRA, P. H. S.; TERZI, A. M. Aspectos gerais da Lei de Educação Ambiental e aproblemática da transversalidade em sua aplicação nas escolas. Âmbito Jurídico,Rio Grande, v. 75, p. 01–04, 2010. Citado na página 24.

PETARLI, A.; ARNAUD, A.; DUARTE, F.; LUZ, R.; RABELAIS, R. Projeto Lixo Ele-trônico: Da reciclagem á inclusão digital. Caderno Brasileiro de Ensino de Física,Universidade Estácio de Sá. Gestão Ambiental: Projeto em Recursos Naturais, v. 26,n. 1, p. 199–207, 2009. Nenhuma citação no texto.

PINHEIRO, A. P. Prática 4:Usando display LCD tipo 16x2. Acesso jul., 2016. Dis-ponível em: <http://www.alan.eng.br/disc_microprocessadores/pratica4_lcd16x2.pdf>.Nenhuma citação no texto.

QUEIROZ, R. Motores de Passo. Salvador: Unifacs, 2002. Citado 3 vezes naspáginas 33, 34 e 36.

RAPOSO, C. Contaminação ambiental provocada pelo descarte não controladode lâmpadas de mercúrio no Brasil. Ouro Preto, MG. Originalmente apresentada

http://www.sermelhor.com.br/ecologia/lixo-eletronico-problema-e-solucoes.html

http://www.sermelhor.com.br/ecologia/lixo-eletronico-problema-e-solucoes.html

https://endeavor.org.br/logistica-reversa/

http://www.portalresiduossolidos.com/reciclagem-de-lampadas/

http://www.portalresiduossolidos.com/reciclagem-de-lampadas/

http://www.roboliv.re/conteudo/microcontroladores>

http://www.roboliv.re/conteudo/microcontroladores>

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600004&nrm=iso

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600004&nrm=iso

http://www.alan.eng.br/disc_microprocessadores/pratica4_lcd16x2.pdf

como tese de doutorado, Universidade Federal de Ouro Preto, 2001. Citado na página23.

SANTOS, F. H. S. d.; SOBRAL, L. G. S. Remoção de mercúrio de gás natural porutilização de carvão ativado impregnado com enxofre. CETEM, 2010. Citado napágina 43.

SENSOR INFRAVERMELHO. Acesso jul., 2016. Disponível em: <http://eletricamentefalando.blogspot.com.br/2011/09/sensor-infravermelho.html>. Nenhumacitação no texto.

SHEET, D. MICROCONTROLADOR PIC16F877A. Acesso jun., 2016. Disponível em:<ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582b.pdf>. Citado na página 27.

SILVA, D. C. M. D. Eletroímã. 2010. Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/eletroima.htm>. Citado na página 36.

SILVA, F. Rodrigues da. Impactos ambientais associados á logística reversa delâmpadas fluorescentes. InterfacEHS-Revista de Saúde, Meio Ambiente e Sustenta-bilidade, v. 8, n. 1, 2013. Citado 2 vezes nas páginas 56 e 57.

SOARES, N. V. ACOPLADOR ÓPTICO – O QUE É E PARA QUESERVE?. 2013. Disponível em: <http://blog.render.com.br/diversos/acoplador-optico-o-que-e-e-para-que-serve>. Citado na página 41.

SOUZA, J. R. d. S.; SANTOS, B. G. d. S. Lixo Eletrônico: Uma perspectiva para aRobótica. Acesso jul., 2016. Disponível em: <http://pt.slideshare.net/RoberioSilva1/capa-tcc-completo>. Nenhuma citação no texto.

TOCCHETTO, M. Lâmpadas fluorescentes - Quem pagará o custo da reciclagem?Entrevista concedida ao IHU On-Line. Rio Grande do Sul: Instituto Humanitas Unisi-nos, 2014. Citado 2 vezes nas páginas 23 e 24.

TREVISAN, P. V. T. MICROCONTROLADORES. 2009. Disponível em: <http://www.radioamadores.net/files/microcontroladores_pic.pdf>. Citado na página 25.

VIEIRA, M. J. Logística reversa aplicado a reciclagem de lixo eletrônico – Estudode Caso: Oxil manufatura reversa. São Paulo:, 2009. Disponível em: <http://www.poslogistica.com/web/TCC/2009-2/tcc-256.pdf>. Nenhuma citação no texto.

VILELA, R. ELETRICIDADE INDUSTRIAL. Acesso jul., 2016. Disponível em: <http://www.sotofilhos.com.br/manuais/motor.pdf>. Citado na página 32.

WEG, C. W. 050-Motores Elétricos de corrente alternada - Mercado Brasil. WEGEquipamentos Elétricos SA, Jaraguá do Sul, SC, Brasil, 2005. Citado 3 vezes naspáginas 28, 31 e 32.

http://eletricamentefalando.blogspot.com.br/2011/09/sensor-infravermelho.html

http://eletricamentefalando.blogspot.com.br/2011/09/sensor-infravermelho.html

ww1. microchip. com/downloads/en/DeviceDoc/39582b. pdf

http://brasilescola.uol.com.br/fisica/eletroima.htm

http://brasilescola.uol.com.br/fisica/eletroima.htm

http://blog.render.com.br/diversos/acoplador-optico-o-que-e-e-para-que-serve

http://blog.render.com.br/diversos/acoplador-optico-o-que-e-e-para-que-serve

http://pt.slideshare.net/RoberioSilva1/capa-tcc-completo

http://pt.slideshare.net/RoberioSilva1/capa-tcc-completo

http://www.radioamadores.net/files/microcontroladores_pic.pdf

http://www.radioamadores.net/files/microcontroladores_pic.pdf

http://www.poslogistica.com/web/TCC/2009-2/tcc-256.pdf

http://www.poslogistica.com/web/TCC/2009-2/tcc-256.pdf

http://www.sotofilhos.com.br/manuais/motor.pdf

http://www.sotofilhos.com.br/manuais/motor.pdf

63

A Programação do PIC16F877A para osistema de trituração de lâmpadas

#include <16F877A . h>#device ADC = 10 / / de f ine que o AD u t i l i z a d o sera de 10 b i t s#use delay ( c lock = 4000000)#define use_por td_lcd t rue#include < lcd . c>

/ / CONFIG# fuses XT / / Opera com o s c i l a d o r acima de 4Mhz# fuses NOWDT / / Watchdog Timer Enable b i t (WDT disab led )# fuses NOBROWNOUT / / Brown−out Reset Enable b i t (BOR disab led )# fuses NOLVP# fuses NOPROTECT / / Data EEPROM code p r o t e c t i o n o f f

long AD ( i n t CANAL) / / dec lara funcao ( subro t ina ) usada para l e r entradaanalog ica

{long AUXILIAR ; / / Declara uma v a r i a v e l de 16 b i t senab le_ in te r rup t s (GLOBAL) ; / / H a b i l i t a uso de in te r rupcao para conversao ADsetup_adc_ports (RA0_RA1_RA3_ANALOG) ; / / H a b i l i t a A0 , A1 , A3 como analog icassetup_adc (ADC_CLOCK_INTERNAL) ; / / Conf iguracao do c lock do conversor ADset_adc_channel (CANAL) ; / / Congiguracao do canal do conversor ADdelay_us (100) ; / / Tempo para se lec iona r canal l i d oAUXILIAR = read_adc ( ) ; / / Faz a l e i t u r a e armazena na v a r i a v e l AUXILIARsetup_adc_ports (NO_ANALOGS) ; / / Desat iva entradas analog icasreturn ( AUXILIAR ) ; / / Retorna va lo r analog ico l i d o}void main ( ){long long conta = 0 ;long long LIDO ;l c d _ i n i t ( ) ; / / i n i c i a l i z a c a o do LCDwhile ( 1 ){LIDO = AD( 0 ) ; / / l e da entrada analog ica canal zeroi f ( LIDO > 300) / / se va lo r l i d o f o r maior que 500{conta = conta + 1;delay_ms (2000) ;}i f ( conta == 1000){

Apêndice A. Programação do PIC16F877A para o sistema de trituração de lâmpadas 64

output_h igh ( pin_b1 ) ; / / l i g a buzzer ( beep )p r i n t f ( lcd_putc , " \ f L i m i t e de \ nlampadas a t i ng indo " ) ; / / escreve no LCDdelay_ms (6000) ;output_ low ( pin_b1 ) ; / / des l i ga buzzer ( beep )p r i n t f ( lcd_putc , " \ fTroque o f i l t r o \ nde carvao at ivado " ) ; / / escreve no LCDdelay_ms (2000) ;conta = 0;while ( i npu t ( pin_b0 ) ==0) ; / / i n d i c a f i l t r o t rocado quando pin_b0 ==1;}lcd_gotoxy (1 ,1 ) ; / / escreve a coluna 1 , l i n h a 1p r i n t f ( lcd_putc , " \ f con ta=%2Lu " , conta ) ; / / imprime a v a r i a v e l contadelay_ms (500) ; / / tempo de a tua l i zacao do LCD}}

65

B Programação do PIC16F877A para osistema de separação do metal

#include <16F877A . h>#device ADC = 10 / / de f ine que o AD u t i l i z a d o sera de 10 b i t s#use delay ( c lock = 4000000)

/ / CONFIG# fuses XT / / Opera com o s c i l a d o r acima de 4Mhz# fuses NOWDT / / Watchdog Timer Enable b i t (WDT disab led )# fuses NOBROWNOUT / / Brown−out Reset Enable b i t (BOR disab led )# fuses NOLVP# fuses NOPROTECT / / Data EEPROM Memory Code Pro tec t i on b i t

long AD ( i n t CANAL) / / dec lara subro t ina usada para l e r entrada analog ica{long AUXILIAR ; / / Declara uma v a r i a v e l de 32 b i t senab le_ in te r rup t s (GLOBAL) ; / / H a b i l i t a uso de in te r rupcao para

conversao ADsetup_adc_ports (RA0_RA1_RA3_ANALOG) ; / / H a b i l i t a PORTAS A0 , A1 , A3 como

analog icassetup_adc (ADC_CLOCK_INTERNAL) ; / / Conf iguracao do c lock do conversor ADset_adc_channel (CANAL) ; / / Congiguracao do canal do conversor ADdelay_us (100) ; / / Tempo para se lec iona r canal l i d oAUXILIAR = read_adc ( ) ; / / Faz a l e i t u r a e armazena na v a r i a v e l AUXILIARreturn ( AUXILIAR ) ; / / Retorna va lo r analog ico l i d o}

void g i r o _ d i r e i t a ( ) {i n t cont = 0 ;while ( cont <6) {cont = cont +1;output_b (0x0A ) ;delay_ms (100) ;output_b (0 x06 ) ;delay_ms (100) ;output_b (0 x05 ) ;delay_ms (100) ;output_b (0 x09 ) ;delay_ms (100) ;}

}void giro_esquerda ( ) {

i n t cont1 = 0;while ( cont1 <6) {

Apêndice B. Programação do PIC16F877A para o sistema de separação do metal 66

cont1 = cont1 +1;output_b (0 x09 ) ;delay_ms (100) ;output_b (0 x05 ) ;delay_ms (100) ;output_b (0 x06 ) ;delay_ms (100) ;output_b (0x0A ) ;delay_ms (100) ;}

}void main ( ){long LIDO1 ;while ( 1 ){LIDO1 = AD( 1 ) ; / / l e da entrada analog ica canal umi f ( LIDO1 > 300) / / f u n i l de despejo aber to{

output_h igh ( pin_d0 ) ; / / e le t ro ima l i gadodelay_ms (6000) ;output_h igh ( pin_d1 ) ; / / motor da e s t e i r a ent ra em funcionamentodelay_ms (30000) ;output_ low ( p in \ _d1 ) ; / / motor da e s t e i r a des l i gadelay_ms (6000) ;

/ / i n i c i o funcionamento do motor de passo/ / g i r o de 180 graus

g i r o _ d i r e i t a ( ) ;output_ low ( pin_d0 ) ; / / e le t ro ima desl igadodelay_ms (15000) ;/ / re to rno a posicao o r i g i n a l/ / g i r o de −180 graus

giro_esquerda ( ) ;output_h igh ( pin_d0 ) ; / / e le t ro ima l i gado

/ / Fim do comando do motor de passoOUTPUT_B(0 x00 ) ;

}}

}

uma estratégia para reciclagem das lâmpadas fluorescentes

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