Querendo saber como Fábricas de combustível derivado de pneus (TDF) equilibrar a utilização de energia e a conformidade ambiental e, ao mesmo tempo, obter uma lucratividade estável? Este artigo combina casos típicos de três regiões europeias e americanas para detalhar os principais processos, as configurações de equipamentos e a lógica de mercado da produção de TDF, ajudando-o a compreender com precisão os principais pontos dessa trilha de reciclagem de recursos.

I. Por que o TDF se tornou a principal direção para a reciclagem de resíduos de pneus?

Mais de 60% de empresas globais de reciclagem de resíduos de pneus têm a produção de TDF como seu principal negócio. Como combustível alternativo limpo, o TDF pode ser amplamente utilizado em cenários industriais, como fornos de cimento, usinas de energia e siderúrgicas. Em comparação com o carvão bruto:

  • Maior valor calorífico (4200-4500kcal/kg, muito superior ao do carvão bruto, que é de 3500-4000kcal/kg)
  • Menor teor de enxofre (<0,5%)
  • As cinzas após a combustão podem ser recicladas, reduzindo as emissões de resíduos sólidos

Vantagem principal: O processo de produção é relativamente simples, o ciclo de retorno do investimento é curto (geralmente de 2 a 3 anos) e está em conformidade com a tendência da política global de “redução das emissões de carvão e carbono”, com crescimento sustentado da demanda do mercado.

II. Casos estrangeiros: Prática no local de fábricas de pneus TDF

Caso 1: Planta de TDF que suporta fornos de cimento em Barcelona, Espanha

A Holcim, maior produtora de cimento da Espanha, construiu uma fábrica de TDF em Barcelona especificamente para fornecer combustível alternativo para seus fornos de cimento. Ela processa 300 toneladas de resíduos de pneus por dia e produz aproximadamente 100.000 toneladas de TDF por ano.

  • Configuração do processo: Adota uma linha de produção integrada de “trituração por cisalhamento + separação magnética + peneiramento”. O cisalhador de eixo único da Metso finlandesa tritura os resíduos de pneus a menos de 50 mm, o separador magnético de alta intensidade (força do campo magnético de 15.000 gauss) separa o fio de aço (taxa de recuperação de 99,9%) e, em seguida, a peneira vibratória classifica as partículas de TDF de 3 a 30 mm.
  • Controle ambiental: Equipado com filtro de saco de pulso (concentração de emissão <3mg/m³) e dispositivo de adsorção de carvão ativado para resolver problemas de poeira e VOCs. O ruído é controlado abaixo de 70dB(A), adaptando-se totalmente às condições de trabalho nas cidades.
  • Modelo de lucro: O TDF é fornecido diretamente aos seus próprios fornos de cimento, substituindo 30% do consumo de carvão bruto, economizando cerca de 12 milhões de euros em custos de combustível anualmente. O fio de aço separado é vendido para empresas siderúrgicas locais, gerando uma receita anual adicional de 1,8 milhão de euros.

Caso 2: Base de produção de TDF em larga escala em Ohio, EUA

A fábrica da TDF construída pela Tire Derived Products em Ohio, EUA, é uma das maiores bases de utilização de recursos de resíduos de pneus na América do Norte. Ela processa 500 toneladas de resíduos de pneus por dia e fornece produtos para 10 usinas de energia ao redor.

  • Projeto personalizado: Com o objetivo de atender às características de um grande número de pneus de engenharia nos Estados Unidos, foi adicionado um processo de trituração em dois estágios de “pré-corte + trituração”. O triturador de eixo duplo da American SSI (força de cisalhamento de 200 toneladas) é usado para processar pneus gigantes, evitando problemas de atolamento e aumentando a eficiência da produção em 40%.
  • Reciclagem de energia: Utilizando o calor residual gerado durante a produção de TDF, uma caldeira de calor residual de 500 kW foi construída para atender a 85% da demanda de eletricidade da fábrica, e a eletricidade restante é conectada à rede elétrica local.
  • Expansão do mercado: Por meio da certificação ISO 17298-2, os produtos TDF podem ser exportados diretamente para a Europa, com um volume de exportação anual de 30.000 toneladas, um lucro líquido de cerca de 50 dólares americanos por tonelada e uma receita anual total de mais de 20 milhões de dólares americanos.

Caso 3: Planta TDF de aquecimento industrial em Milão, Itália

A usina de TDF construída pelo Grupo Eni em Milão, na Itália, concentra-se no fornecimento de serviços de aquecimento para parques industriais. Ela processa 200 toneladas de resíduos de pneus por dia e fornece vapor para 20 empresas químicas do parque.

  • Tecnologia principal: Adota o processo de “secagem em baixa temperatura + peneiramento preciso” para remover a umidade e as impurezas dos resíduos de pneus. O valor calorífico do TDF é estável em 4400 kcal/kg e a eficiência da combustão é superior a 95%.
  • Operação em conformidade: Segue rigorosamente a Diretiva de Emissões Industriais da UE (IED), equipada com dessulfurização de gás de combustão e sistema de desnitrificação. Emissão de NOx <50mg/m³, emissão de SO₂ <30mg/m³, excedendo em muito os padrões do setor.
  • Modelo de cooperação: Assina contratos de aquecimento de longo prazo com as empresas do parque, cobra de acordo com o volume de fornecimento de vapor e desfruta de subsídios de energia renovável do governo italiano, com um subsídio anual de cerca de 3 milhões de euros e um período de retorno do investimento de apenas 2 anos.

III. Principais detalhes técnicos das fábricas de pneus TDF

Crushing Link: Adaptação a diferentes tipos de pneus

  • Pneus de carros de passeio: A prioridade é dada aos cortadores de eixo único. O material da lâmina é aço ferramenta AISI D2, a vida útil é de até 10.000 toneladas e o tamanho da partícula de trituração pode ser ajustado para 10-50 mm.
  • Engenharia/mineração de pneus: Precisa ser equipado com triturador de eixo duplo + triturador secundário, com força de cisalhamento ≥150 toneladas para garantir a trituração eficiente de pneus gigantes.

Link de classificação: Melhorando a pureza do TDF

  • Separação de fios de aço: Força do campo magnético do separador magnético ≥12.000 gauss, garantindo uma taxa de separação do fio de aço ≥99,8% para evitar danos às caldeiras durante a combustão.
  • Remoção de impurezas: O classificador de ar (velocidade do vento de 1,5 a 2,0 m/s) separa as fibras e as impurezas leves, com pureza de TDF acima de 99%.

Armazenamento e transporte: Garantia de segurança e estabilidade

  • Armazenamento: Usa silos fechados, equipados com sistema de monitoramento de temperatura (alarme de temperatura ≥60°C) para evitar a combustão espontânea do TDF.
  • Transporte: Usa caminhões-tanque especiais selados para evitar vazamento de poeira, em conformidade com os padrões de segurança do transporte rodoviário.

IV. Perguntas frequentes (FAQ)

Qual é o investimento inicial para uma fábrica de TDF de pneus?

Dependendo da escala de processamento, o investimento total em equipamentos (incluindo instalações de trituração, classificação e proteção ambiental) para uma fábrica com capacidade de processamento diário de 100 toneladas é de cerca de 600.000 a 800.000 euros, e para uma fábrica com capacidade de processamento diário de 300 toneladas, é de cerca de 1,5 a 2 milhões de euros.

Quantos operadores a planta precisa?

Uma fábrica com capacidade de processamento diário de 200 toneladas, que adota o sistema de controle automático PLC, precisa apenas de 5 a 6 operadores (2 para alimentação, 1 para controle central, 2 para embalagem de produtos acabados, 1 para manutenção de equipamentos) e pode realizar uma operação contínua de 24 horas.

Quais são os principais campos de aplicação da demanda do mercado de TDF?

  • Fornos de cimento: O maior campo de aplicação de TDF do mundo, representando cerca de 60%, usado para substituir o carvão bruto e reduzir custos.
  • Usinas elétricas: Representando cerca de 25%, usado como combustível auxiliar para melhorar a eficiência da combustão.
  • Aquecimento industrial: Representa cerca de 15%, fornecendo vapor para indústrias químicas, têxteis e outras.

Quais indicadores de proteção ambiental as plantas precisam atender?

  • Emissão de poeira <5mg/m³
  • Emissão de NOx <80mg/m³
  • Emissão de SO₂ <50mg/m³
  • Ruído ≤75dB(A)

Com as vantagens de “processo simples, renda estável e conformidade ambiental”, fábricas de pneus TDF tornaram-se a principal trilha no campo da reciclagem de resíduos de pneus. Desde o apoio a fornos de cimento na Espanha até as exportações em larga escala nos Estados Unidos, esses casos estrangeiros provam que, desde que a demanda do mercado seja correspondida com precisão e a configuração do equipamento seja otimizada, as fábricas de TDF podem obter um ganho mútuo de “reciclagem de recursos + lucratividade comercial”. Com o avanço contínuo das políticas globais de redução de carbono, o espaço de mercado para o TDF continuará a se expandir, tornando-se um novo ponto de crescimento no setor de proteção ambiental.