igditc_aula profa. stela fucale - igditcc - 2007

ProfProfªª DrDrªª Stela FucaleStela FucalePOLI/UPEPOLI/UPE

SOLUSOLUÇÇÕES TECNOLÕES TECNOLÓÓGICAS GICAS PARA DESTINAPARA DESTINAÇÇÃO DE ÃO DE

RESRESÍÍDUOS SDUOS SÓÓLIDOS LIDOS

Mestrado em Engenharia CivilPOLI/UPE

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PROBLEMÁTICA

ØØ FATORESFATORES

• Crescimento das populações urbanas

• Forte industrialização

• Melhoria no poder aquisitivo dos povos

Acelerada geração de grandes volumes de resíduos sólidos



MUDANÇAS OCORRIDAS

• Consumo demasiado de recursos naturais;• Escassez de recursos não-renováveis;• Aumento do consumo de água;• Aumento na geração de resíduos;• Aumento da miséria e fome;• Entre outros.

Degradação Ambiental



Crise Ambiental

Novas Soluções Tecnológicas

Mudanças Profundas

Permanece tudo como está!

Novo modelo de desenvolvimento

Desenvolvimento Explorador Desenvolvimento Sustentável



Impactos Ambientais

Impactos ao Meio Físico

Poluição do ar Poluição da água



Impactos Ambientais

Impactos ao Meio Físico

Poluição do solo - Lixão de Aguazinha - Olinda

Aterro de mangue com resíduo de construção



Impactos Ambientais

Impactos ao Meio Antrópico



Impactos Ambientais

Impactos ao Meio Antrópico

Problemas sociais e de saúde pública Resíduo de construção depositado nas vias públicas



Impactos Ambientais

Impactos ao Meio Biótico

ØMortalidade de animais



RESRESÍÍDUOS SDUOS SÓÓLIDOS URBANOSLIDOS URBANOS



DEFINIÇÃO

““Aqueles resAqueles resííduos em estados sduos em estados sóólidos e semlidos e sem--ssóólidos, que resultam de atividades da lidos, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, domcomunidade de origem: industrial, domééstico, hospitalar, comercia, agrstico, hospitalar, comercia, agríícola, de servicola, de serviçço e o e de varride varriçção. Ficam incluão. Ficam incluíídos nesta definidos nesta definiçção os lodos provenientes de sistemas de ão os lodos provenientes de sistemas de tratamento de tratamento de áágua, aqueles gerados em equipamentos e instalagua, aqueles gerados em equipamentos e instalaçções de controle de ões de controle de poluipoluiçção, bem como determinados lão, bem como determinados lííquidos cujas particularidades tornem inviquidos cujas particularidades tornem inviááveis seu veis seu lanlanççamento na rede pamento na rede púública de esgoto ou corpos dblica de esgoto ou corpos d’á’água, ou exijam para isso solugua, ou exijam para isso soluçções ões ttéécnicas e econômicas invicnicas e econômicas inviááveis em face a melhor tecnologia disponveis em face a melhor tecnologia disponíível.vel.””

ØØ A NBR 10.004 (ABNT, 1987) define resA NBR 10.004 (ABNT, 1987) define resííduos sduos sóólidos por:lidos por:



CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO

Classe I (PERIGOSO)Classe I (PERIGOSO)

- resíduos que apresentam periculosidade, ou uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade.

- resíduos que podem apresentar as seguintes propriedades: combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade em água.

ØØ De acordo com o potencial de De acordo com o potencial de contaminacontaminaççãoão(NBR 10.004 (NBR 10.004 –– ABNT, 2004)ABNT, 2004)

Classe IIa (Classe IIa (NÃONÃO--INERTESINERTES))

Classe IIb Classe IIb INERTESINERTES))

- resíduos que quando amostras de forma representativa não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentração superior ao padrão de qualidade de água.



Evolução da destinação final dos resíduos no Brasil

Fonte: Jucá (2003)



Destinação Final dos Resíduos

Ø Em porcentagem do peso

Ø Em número de municípios

Quelle: IBGE und PNSB (2000 und 2002)

Aterro Controlado37,0%

Incineração0,5%

Aterro Sanitário36,2%

Compostagem2,9%

Vazadouro a Céu Aberto (lixão)

22,4%

Reciclagem1,0%

Aterro Controlado

18%

Vazadouro a Céu Aberto

(lixão)63%

Não Informado5%

Aterro Sanitário14%



REALIDADE BRASILEIRAREALIDADE BRASILEIRA

ØØ ComposiComposiççãoão MMéédiadia(% em peso)(% em peso)

Metais1,5%

Papelão6,0%

Vidro3,0%

Matéria Orgânica65,0%

Plástico6,0%

Papel12,0%

Diversos6,5%

GeraGeraççãão de RSUo de RSU

• 110.000 ton/dia (75.000 ton resíduos domiciliares)

• 0,88 kg/hab.dia (média) - 2 kg/hab.dia (São Paulo)

- 3 kg7hab.dia (Nova York)



CARACTERIZAÇÃO GERAL- RCD DA RMR

24%

14%23%

17%

3%1% 2% 4% 2%

6%

4%

Areia Argamassa Brita CerâmicaConcreto Gesso Madeira MetalPedregulho Solo Tijolo Outros

ØØ ComposiComposiççãoão MMéédiadia(% em peso)(% em peso)

REALIDADE BRASILEIRAREALIDADE BRASILEIRAGeraGeraççãão de RCDo de RCD

l Depende de vários aspectos: tipo de obra e sua fase de execuçãol Estimativa: 300 a 500 kg / hab.anol RMR: 3.000 a 4.000 ton / dia



ALTERNATIVAS PARA DESTINAALTERNATIVAS PARA DESTINAÇÇÃO FINAÃO FINALLRSURSU

ØØ RECICLAGEMRECICLAGEM

ØØ COMPOSTAGEMCOMPOSTAGEM

ØØDIGESTÃO ANAERDIGESTÃO ANAERÓÓBIABIA

ØØ INCINERAINCINERAÇÇÃOÃO

ØØ RECUPERARECUPERAÇÇÃO DE GÃO DE GÁÁS S (ATERRO SANIT(ATERRO SANITÁÁRIO)RIO)



RECICLAGEMRECICLAGEM

DefiniDefiniççãoão: : ““TransformaTransformaçção (artesanal ou industrial) de um material ão (artesanal ou industrial) de um material para formar o mesmo ou outro (s) produto (s), antes do usopara formar o mesmo ou outro (s) produto (s), antes do uso..””

•• Programas de Coleta Seletiva e Central de ReciclagemProgramas de Coleta Seletiva e Central de Reciclagem•• Usinas de Reciclagem e Usinas de Reciclagem e CompostagemCompostagem

Benefícios:

- valorização de materiais- minimização de resíduos a serem dispostos em aterros- economia de energia e de recursos naturais- proteção ambiental- geração de empregos- atividades de educação ambiental



RECICLAGEMRECICLAGEM



COMPOSTAGEMCOMPOSTAGEM

DefiniDefiniççãoão: : ““Atividade que possibilita a transformaAtividade que possibilita a transformaçção dos resão dos resííduos duos orgânicos, atravorgânicos, atravéés de processos fs de processos fíísicos, qusicos, quíímicos e biolmicos e biolóógicos, em gicos, em uma matuma matééria biogênica mais estria biogênica mais estáável e resistente vel e resistente àà aaçção de espão de espéécies cies consumidorasconsumidoras..””

•• Composto (adubo orgânico) Uso agrComposto (adubo orgânico) Uso agríícolacola



COMPOSTAGEMCOMPOSTAGEM

•• Economia de aterro;Economia de aterro;

•• Aproveitamento agrAproveitamento agríícola da matcola da matééria orgânica;ria orgânica;

•• Reciclagem de nutrientes para o solo;Reciclagem de nutrientes para o solo;

•• Processo ambientalmente seguro;Processo ambientalmente seguro;

•• EliminaEliminaçção de ão de patpatóógenosgenos..

ØØ VANTAGENSVANTAGENS

ØØ OUTRAS FORMAS DE USOOUTRAS FORMAS DE USO

• Composto refinado moído (Fonte de ferro para suínos; evitar anemia);

• Engorda de suínos e peixes;

• Meio filtrante de gases produzidos em indústrias (Evitar o mau cheiro e

a poluição atmosférica).



DIGESTÃO ANAERDIGESTÃO ANAERÓÓBIABIA

•• Fracionamento dos resFracionamento dos resííduos orgânicosduos orgânicos

•• RecuperaRecuperaçção dos gases COão dos gases CO22 e CHe CH44

ØØ O processo anaerO processo anaeróóbio permite:bio permite:

ØØ DDiferenciamiferenciam--se dos aerse dos aeróóbios (bios (CompostagemCompostagem) p) pelos seguintes fatores:elos seguintes fatores:

• Recipientes fechados (Biodigestores)

• Menos eficientes na redução de patógenos

• Maior custo de investimento

DigestatoDigestato FertilizanteFertilizante



INCINERAINCINERAÇÇÃO ÃO

DefiniDefiniççãoão: : “É“É uma uma das tecnologias tdas tecnologias téérmicas existentes para tratamento de rmicas existentes para tratamento de resresííduos, que consiste na queima de do lixo em alta temperatura (aciduos, que consiste na queima de do lixo em alta temperatura (acima de ma de 900900°°C), transformandoC), transformando--o em material inerte, diminuindo, assim, o peso e o em material inerte, diminuindo, assim, o peso e volume.volume.””

•• Elevado custo de iElevado custo de implantamplantaççãoão e manutene manutenççãoão

•• Uso restrito a resUso restrito a resííduos de serviduos de serviçços de saos de saúúde e hospitalar de e hospitalar (realidade brasileira)(realidade brasileira)

- Gerar água quente para o próprio processo ou distribuição- Gerar vapor para uso industrial- Gerar energia elétrica para uso na planta e distribuição local; - Gerar frio convertido a partir do vapor, para uso em sistemas decondicionamento de ar

Uso da energia recuperada:



INCINERAINCINERAÇÇÃO ÃO

•• ReduReduçção do volume a ser descartado;ão do volume a ser descartado;

•• ReduReduçção do impacto ambiental em comparaão do impacto ambiental em comparaçção com o aterro sanitão com o aterro sanitáário;rio;

•• DestoxificaDestoxificaççãoão (destr(destróói bacti bactéérias, vrias, víírus e compostos orgânicos);rus e compostos orgânicos);

•• RecuperaRecuperaçção da energia dos resão da energia dos resííduos na forma de vapor, duos na forma de vapor, áágua quente ou gua quente ou

eletricidade.eletricidade.

ØØ VANTAGENSVANTAGENS

ØØ DESVANTAGENSDESVANTAGENS

• Custo elevado;

• Exige mão-de-obra qualificada;

• Problemas operacionais;

• Limite de emissões de componentes da classe das dioxinas e furanos.



INCINERAINCINERAÇÇÃO ÃO ØØ PossPossííveis aveis aplicaplicaççõesões das cinzas geradas:das cinzas geradas:

• Uso na prevenção de erosão de áreas costeiras e

construção de estradas;

• Uso na fabricação de barreiras à prova de som;

• Uso como agregado para asfalto;

• Uso como sub-base em estacionamento, ciclovias e

estradas.



ATERRO SANITATERRO SANITÁÁRIORIO

DefiniDefiniççãoão: : ““MMéétodo de dispositodo de disposiçção final dos resão final dos resííduos sduos sóólidos no solo, com lidos no solo, com base em estudos debase em estudos de engenharia, a fim de reduzir ao mengenharia, a fim de reduzir ao mááximo os impactos ximo os impactos causados ao meio ambiente e prejucausados ao meio ambiente e prejuíízos zos àà sasaúúde pde púública. Consiste numa das blica. Consiste numa das ttéécnicas mais seguras e de mais baixo custocnicas mais seguras e de mais baixo custo””..



ATERRO SANITATERRO SANITÁÁRIORIO

Dispositivos necessDispositivos necessáários em um aterro de RSU:rios em um aterro de RSU:

•• Sistema de impermeabilizaSistema de impermeabilizaçção de base e camada de cobertura finalão de base e camada de cobertura final

•• Sistemas de drenagem interna e superficial (lSistemas de drenagem interna e superficial (lííquidos)quidos)

•• Tratamento de lTratamento de lííquidos percolado e quidos percolado e chorumechorume

•• Sistemas de drenagem interna (gases produzidos)Sistemas de drenagem interna (gases produzidos)

•• Queima ou reaproveitamento de gasesQueima ou reaproveitamento de gases

•• MonitoramentoMonitoramento AmbientalAmbiental

- Águas superficiais e lençol freático

- Vazão de chorume / Qualidade do chorume e efluente tratado

- Recalques (superficiais e profundos), deformações horizontais da massa de lixo

- Pressão exercida pelo chorume e gás dentro da massa de lixo

- Condições climáticas (precipitação, evaporação, velocidade e direção do vento, etc.)



RECUPERARECUPERAÇÇÃO DE GÃO DE GÁÁS DE ATERROS S DE ATERROS SANITSANITÁÁRIOSRIOS

•• DecomposiDecomposiçção dos resão dos resííduos orgânicos em condiduos orgânicos em condiçções anaerões anaeróóbiasbias::

-- CHCH44 (55%)(55%)

-- COCO22 (40%)(40%)

-- NN22, H, H22 e He H22O (pequenas quantidades)O (pequenas quantidades)

Gases do efeito estufa Aquecimento global

• Reduzir a eliminação de gases tóxicos ao meio ambiente

• Aproveitamento do biogás como fonte de energia

• Recuperaççãoão do gdo gáás Metano (s Metano (CH4)CH4)



RECUPERARECUPERAÇÇÃO DE GÃO DE GÁÁS DE ATERROS S DE ATERROS SANITSANITÁÁRIOSRIOS

-- ReduReduçção da emissão de gases de efeito estufaão da emissão de gases de efeito estufa

-- Projetos de energia Projetos de energia ““limpalimpa””

-- CrCrééditos de Carbonoditos de Carbono

-- Venda de Certificados de Emissões ReduzidasVenda de Certificados de Emissões Reduzidas

Banco Mundial U$ 5 – 15 por tonelada de Carbono

• Aterro sanitário Bandeirantes – SP

• Centro de Tratamento de Resíduo de Nova Iguaçu - RJ

•• Protocolo de KyotoProtocolo de Kyoto

•• Exemplos no Brasil:Exemplos no Brasil:



ALTERNATIVAS PARA ALTERNATIVAS PARA APROVEITAMENTOAPROVEITAMENTORCDRCD

ØØ ReutilizaReutilizaçção dos RCD sem sua transformaão dos RCD sem sua transformaçção: fechamento de valas, ão: fechamento de valas, contracontra--pisos, etc.pisos, etc. (obs: utiliza o m(obs: utiliza o míínimo de processamento e energia)nimo de processamento e energia);;

ØØ DeposiDeposiçção em aterro de resão em aterro de resííduos da construduos da construçção civil e de resão civil e de resííduos de inertesduos de inertes;;

ØØ Uso na composiUso na composiçção da camada de cobertura de aterros sanitão da camada de cobertura de aterros sanitááriosrios;;

ØØ DisposiDisposiçção em cavas de mineraão em cavas de mineraçção;ão;

ØØ Uso na pavimentaUso na pavimentaçção de vias de acesso;ão de vias de acesso;

Ø Disposição na correção de relevos de terrenos (soterramento);

Ø Usinas de reciclagem de RCD.



ØØ APLICAAPLICAÇÇÕESÕES

•• PavimentaPavimentaçção;ão;

•• Argamassa;Argamassa;

•• Artefatos de concreto;Artefatos de concreto;

•• Blocos de concretoBlocos de concreto..

RECICLAGEM DE RCDRECICLAGEM DE RCD



PAVIMENTAPAVIMENTAÇÇÃOÃO

•• exige menor utilizaexige menor utilizaçção de tecnologias o que implica menor custo do ão de tecnologias o que implica menor custo do processo;processo;

•• permite a utilizapermite a utilizaçção de todos os componentes minerais do entulho (tijolos, ão de todos os componentes minerais do entulho (tijolos, argamassas, materiais cerâmicos, areia, pedras, etc.), sem a necargamassas, materiais cerâmicos, areia, pedras, etc.), sem a necessidade essidade de separade separaçção de nenhum deles;ão de nenhum deles;

•• economia de energia no processo de moagem do entulho (em relaeconomia de energia no processo de moagem do entulho (em relaçção ão ààsua utilizasua utilizaçção em argamassas ou concretos), pois usandoão em argamassas ou concretos), pois usando--o em o em pavimentapavimentaçção sua ão sua granulometriagranulometria pode ser utilizada "corrida", ou seja, podepode ser utilizada "corrida", ou seja, pode--se trabalhar com um nse trabalhar com um núúmero maior de faixas granulommero maior de faixas granuloméétricas;tricas;

•• possibilidade de utilização de uma maior parcela do entulho produzido, como o proveniente de demolições e de pequenas obras que não suportam o investimento em equipamentos de moagem/ trituração.



Sub-base de pavimentação com entulho reciclado – Rua Adelina Amaral Pongelupe -BH

PAVIMENTAPAVIMENTAÇÇÃOÃO



ARGAMASSAARGAMASSA

•• utilizautilizaçção do resão do resííduo no local gerador, o que elimina custos duo no local gerador, o que elimina custos com transporte;com transporte;

•• redureduçção no consumo do cimento e da calão no consumo do cimento e da cal,,

•• ganho na resistência ganho na resistência àà compressão das argamassas.compressão das argamassas.

•• ProduProducãocão : : -- PrPróóprio canteiro de obra (prio canteiro de obra („„ArgamasseirasArgamasseiras““))-- Usinas de Reciclagem (Usinas de Reciclagem (mmóóveis ou estacionveis ou estacionáárias rias ))



ARTEFATOS DE CONCRETOARTEFATOS DE CONCRETO

•• utilizautilizaçção como agregado na confecão como agregado na confecçção de concreto não estrutural, como ão de concreto não estrutural, como guias, sarjetas, blocos para pavimentaguias, sarjetas, blocos para pavimentaçção de calão de calççadas e praadas e praçças, blocos as, blocos para alvenaria, etc.para alvenaria, etc.

•• utilizautilizaçção de todos os componentes minerais do entulho (tijolos, ão de todos os componentes minerais do entulho (tijolos, argamassas, materiais cerâmicos, areia, pedras, etc.), sem a necargamassas, materiais cerâmicos, areia, pedras, etc.), sem a necessidade essidade de separade separaçção de nenhum deles;ão de nenhum deles;

•• economia de energia no processo de moagem do entulho (em relaeconomia de energia no processo de moagem do entulho (em relaçção ão ààsua utilizasua utilizaçção em argamassas)ão em argamassas);;

• possibilidade de utilização de uma maior parcela do entulho produzido;



ARTEFATOS DE CONCRETOARTEFATOS DE CONCRETO

OBS. A utilização desse concreto ainda apresenta algumas limitações como a presença de faces polidas em materiais cerâmicos (pisos, azulejos, etc.)



USINAS DE RECICLAGEMUSINAS DE RECICLAGEM

ØØ Processo de ReciclagemProcesso de Reciclagem

•• SeleSeleçção preliminarão preliminar;;•• LimpezaLimpeza;;•• MoagemMoagem;;•• ClassificaClassificaçção granulomão granuloméétrica dos materiais motrica dos materiais moíídosdos..

ØØ EquipamentosEquipamentos

•• Moinhos, britadoresMoinhos, britadores



Central de Beneficiamento de RCD



BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

• Bidone, F. R. A. & Povinelli, J. (1999). “Conceitos Básicos de Resíduos Sólidos”. EESC-USP

• IPT (1995). “Lixo Municipal: Manual de Gerenciamento Integrado”. 1ª Edição, São Paulo.

• Lima, L. M. Q. (2004). “Lixo: Tratamento e Biorremediação”. 3ª Edição, Editora Hemus.

• EDUFBA. “Reciclagem de Entulho para a Produção de Materiais de Construção - PROJETO ENTULHO BOM “. EDUFBA, Salvador, 2001.



BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

• Artigos de Periódicos (ASCE Journal of the Geotechnical and Geoenvironment Engineering, Journal of Environmental Engineering, Geotecnique, entre outros).

• Artigos de Congressos e Simpósios (Congressos Internacionais de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica – ISSMGE; Congressos Internacionais de Geotecnia Ambiental – ICEG; Simpósios e Congressos Nacionais sobre Barragens de Rejeitos e Geotecnia Ambiental; Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES, dentre outros).

• Leis, Normas e Resoluções Ambientais.



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