tratamento de residuos solidos

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GERENCIAMENTO GERENCIAMENTO

DE DE

RESRESÍÍDUOS SDUOS SÓÓLIDOSLIDOS

PARTE 3PARTE 3Métodos de tratamento de resíduos sólidos

Disciplina: GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOSProfessora: Viviane Japiassú Viana

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Fatores:Fatores:

TTéécnicoscnicos

LegaisLegais

EconômicosEconômicos

Que método adotar ???

Tratamento e DisposiTratamento e Disposiççãoão


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Aproveitamento energético;Redução do uso de energia e água

o Amostragem, caracterização e classificação dos resíduos de acordo com as normas ABNT NBR 10004, NBR 10005, NBR 10006 e NBR 10007;o Atendimento aos requisitos legais;o Realização de testes de tratabilidade para comprovação de eficiência do tratamento;o Avaliação dos custos;o Aprovação prévia do órgão ambiental;o Geração de resíduos e efluentes secundários pela tecnologia adotada;o Qualidade e o estado das instalações onde os resíduos serão tratados.

Menor custo;Maior responsabilidade socialMenor impacto ambiental

Que método adotar ???

Fonte: Manual FIRJAN (2006)


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TratamentoTratamento

Métodos de destruição térmica•Incineração•Pirólise•Plasma

Métodos de desinfecção•Autoclave•Microondas•Radiação ionizante•Tratamento químico

Outros•Co-processamento•Compostagem

• Landfarming• Biopilha


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Custos operacionaisCustos operacionais


Fonte: IBAM, 2001

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P R O C E S S O SP R O C E S S O S

T T ÉÉ R M I C O SR M I C O S


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DefiniçãoProcesso de oxidação a alta temperatura que destrói ou reduz o volume ou recupera materiais ou

substâncias. (ABNT, 1990,b)

É uma das tecnologias térmicas existentes para o tratamento de resíduos.

Consiste basicamente em um processo de combustão controlada, com temperaturas, em geral, acima de 900ºC, para transformar resíduos sólidos,líquidos e gases combustíveis, em dióxido de carbono, outros gases e água,reduzindo significativamente o volume e peso iniciais.

O processo da incineração produz um resíduo inertizado com cerca de 10% do volume inicial. De acordo com as características apresentadas após o processo de incineracão, os resíduos poderão ser dispostos em aterros sanitários ou até mesmo serem reciclados.

IncineraIncineraççãoão


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Resíduos passíveis de incineração• Resíduos altamente persistentes, tóxicos e muito inflamáveis (ascarel, borra oleosa, óleo usado,

solventes, plásticos e borracha, lodo de ETE, etc)• resíduos sólidos, pastosos, líquidos e gasosos • resíduos orgânicos clorados e não‐clorados (borra de tinta, agrodefensivos, borras oleosas,

farmacêuticos, resíduos de laboratório, resinas, entre outros) • resíduos inorgânicos contaminados com óleo, água contaminada com solventes, entre outros) • resíduos ambulatoriais

Resíduos NÃO passíveis de incineração• radioativos • resíduos totalmente inorgânicos

Sistemas de monitoramento• Emissões atmosféricas• Temperatura• Oxigenação• Composição das cinzas

Legislação específica• Resolução do CONAMA nº 316 de 29/10/2002 (Anexo I)



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Vantagens• Degrada completamente os resíduos, quebrando as moléculas dos componentes perigosos• Destruição total da parcela orgânica dos resíduos• Tecnologia aceita pelos órgãos ambientais, desde que em instalações licenciadas• Aplicada a grande número de tipos de resíduos• Flexibilidade na forma de recebimento dos resíduos (tambores, bombonas, sacos, big bags, etc)

Desvantagens• Gera cinzas, que devem ser corretamente dispostas de acordo com sua composição• Gera emissões atmosféricas, que devem ser controladas• Alto custo de implantação e manutenção



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PirPiróóliselise


Processo

A pirólise consiste na decomposição química do resíduo orgânico por calor na ausência de oxigênio. Os resíduos selecionados devem ser triturados e enviados a um reator pirolítico onde os compostos orgânicos são volatilizados e parcialmente decompostos.

Além do produto principal, o bio‐óleo, resultam deste processo carvão vegetal e gases que podem ser aproveitados para a geração de energia.

Utilização• Resíduos orgânicos (biomassa)

Vantagens• garantia da eficiência de tratamento, quando em perfeitas condições de funcionamento;

• redução substancial do volume de resíduos a ser disposto (cerca de 95%).

Desvantagens

• custo operacional e de manutenção elevado;

• manutenção difícil, exigindo trabalho constante de limpeza no sistema de alimentação de combustível auxiliar, exceto se for utilizado gás natural;

• elevado risco de contaminação do ar, com geração de dioxinas a partir da queima de materiais clorados existentes nos sacos de PVC e desinfetantes;

• risco de contaminação do ar pela emissão de materiais particulados;

• elevado custo de tratamento dos efluentes gasosos e líquidos. Fonte: Material do Prof Dr. Sergio Arnosti JuniorDisciplina: Poluição e saneamento Ambiental / CESET

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PirPiróóliselise


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PlasmaPlasma


ProcessoO plasma é o gás ionizado por meio de temperaturas superiores a 3000 ºC, tornando‐se uma forma especial de

material gasoso que conduz eletricidade. A característica de alta energia e temperatura do plasma permite um tempo de reação curto em relação ao incinerador clássico, permitindo uma velocidade de destruição mais alta e a construção de reatores menores.

Utilização• Finos Metálicos • Cinzas de Incineradores

• Lama de Retífica • Lodo Galvânico

• Borras Oleosas

• Resíduos Petroquímicos • Resíduos Siderúrgicos

• Produtos Químicos Organoclorados Tóxicos (Ascarel ‐ PCB)

• Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)

• Resíduos Hospitalares • Pneus Usados

• Embalagens Mixtas Contendo Alumínio

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PlasmaPlasma


Vantagens

• Tempo de reação curto• Não produz efluentes ou emissões tóxicas

• Reduz o resíduos a uma fração inferior a 1 %

• Possibilita a eliminação de passivos ambientais; • Elimina qualquer outra necessidade de tratamento subseqüente, estocagem ou disposição em aterros

especiais;

• Possibilita o controle dos resíduos “do berço ao túmulo”, exigido em sistemas ISO 14.000; • Os gases produzidos são de alto poder energético podendo ser usados imediatamente ou mesmo estocados

para futuros usos em outros processos;

• O volume de gases é muito inferior ao utilizado em outros processos e por isso muito fácil de ser tratado; • A temperatura para a dissociação molecular dos resíduos (conversão) é produzida por eletricidade e assim é

uma fonte limpa;

• Redução de volume extremamente elevada, a frações podendo ser inferiores a 1%; • Processo energeticamente eficiente, dependendo de resíduos pode ser autosuficiente ou mesmo gerar mais

energia do que consome, disponibilizando‐a para a venda;

• Possibilita a co‐geração de energia, com a produção de energia elétrica, vapor e/ou frio (água gelada/ ar condicionado);

• Possibilita controle preciso de processo e de temperatura;

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PlasmaPlasma


Desvantagens

• É uma técnica dedicada, exigindo um avultado investimento, até porque só pode ser rentabilizada quando acoplada a uma central termoelétrica. O elevado investimento pressupõe a continuada disponibilidade de resíduos a tratar o que pode ser comprometedor para uma estratégia de redução, a médio ou longo prazo, dos mesmos;

• O volume de gases inicialmente gerado é mais baixo do que na combustão convencional, mas depois da combustão dos gases produzidos, é idêntico ao de outras formas de incineração;

• O sistema não dispensa um sofisticado sistema de lavagem de gases, tal como a incineradora dedicada, nomeadamente para a retenção dos metais voláteis e dos gases ácidos;

• No que diz respeito à produção de dioxinas/furanos, os sistemas estão dependentes das tecnologias de recuperação térmica utilizadas a jusante, não sendo claro que se possa garantir inequivocamente uma vantagem nítida sobre as tecnologias de incineração mais avançadas nem com as técnicas mais simples de gaseificação.

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PlasmaPlasma


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PlasmaPlasma


Forno de plasma térmico

Resíduos transformados em pedras inertes

Tocha de plasma

Jato de plasma

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TRATAMENTO:TRATAMENTO:

D E S I N F E C D E S I N F E C ÇÇÃOÃO


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DefiniçãoSistema de alimentação que conduz os resíduos até uma câmara estanque onde é feito vácuo e injetado vapor d'água (entre

105 e 150°C) sob determinadas condições de pressão.

Os resíduos permanecem nesta câmara durante um determinado tempo até se tornarem estéreis, havendo o descarte da água por um lado e dos resíduos pelo outro.

UtilizaçãoEsterilização de resíduos

Vantagens• Não produz resíduos tóxicos ou contaminantes;• pode ser realizada no próprio gerador;• os resíduos depois de esterilizados, são considerados resíduos comuns;• fácil instalação;• hospitais familiarizados com a operação destas unidades;• quando bem operado, apresenta bom grau de segurança na esterilização.

• Desvantagens• baixa eficácia para resíduos de maior densidade como os anátomo‐patológicos (materiais cirúrgicos), animais

contaminados e resíduos líquidos;• os sacos plásticos utilizados para acondicionar os resíduos, dificultam a penetração do• vapor, mesmo quando abertos. Por isto, o sistema exige embalagens especiais que permitam a passagem do vapor e

não sofram alterações;• não reduz peso nem volume, nem altera a aparência dos resíduos;• exige pessoal altamente qualificado e treinado.

AutoclaveAutoclave


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AutoclaveAutoclave


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Processo• Umidecimento com vapor a 150ºC• Resíduos submetidos a radiação de microondas

Utilização• Resíduos de serviço de saúde

Vantagens• Ausência de emissão de efluentes de qualquer natureza• Processo contínuo

Desvantagens• Alto custo operacional• Só há redução do volume do resíduo se houver trituração

MicroondasMicroondas


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MicroondasMicroondas


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ProcessoNesse processo, os resíduos, na sua forma natural são expostos à ação de raios gama gerados por uma fonte

enriquecida de cobalto 60 que torna inativo os microorganismos.

UtilizaçãoDesinfecção de resíduos sólidos

Vantagens• Ausência de emissão de efluentes de qualquer natureza• Processo contínuo

Desvantagens• Eficiência questionável devido à possibilidade de nem toda a massa de resíduos ficar exposta aos raios

eletromagnéticos;• Necessidade de se dispor adequadamente a fonte exaurida de cobalto 60 (radioativa)

RadiaRadiaçção ionizanteão ionizante


Fonte: Material do Prof Dr. Sergio Arnosti JuniorDisciplina: Poluição e saneamento Ambiental / CESET

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Esquemático – Radiação ionizante

Fonte: IBAM, 2001

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ProcessoOs resíduos são triturados e logo após mergulhados numa solução desinfetante que pode ser

hipoclorito de sódio, dióxido de cloro ou gás formaldeído. A massa de resíduos permanece nesta solução por alguns minutos e o tratamento ocorre por contato direto.

UtilizaçãoDesinfecção de resíduos sólidos

Vantagens• Economia operacional e de manutenção;• Eficiência do tratamento dos resíduos.

Desvantagens• Necessidade de tratamento de efluentes líquidos (neutralização)• Só há redução de volume se houver trituração a parte.

Tratamento QuTratamento Quíímicomico


Fonte: Material do Prof Dr. Sergio Arnosti JuniorDisciplina: Poluição e saneamento Ambiental / CESET

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Esquemático – Tratamento químico

Fonte: IBAM, 2001

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TRATAMENTO:TRATAMENTO:

OUTROS MOUTROS MÉÉTODOSTODOS


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CoCo‐‐processamentoprocessamento


Definição

Técnica de utilização de resíduos sólidos industriais a partir do processamento desses como substituto parcial de matéria‐prima e ou de combustível no sistema forno de produção de clínquer na fabricação de cimento.(CONAMA, 1999c)

Resíduos passíveis de incineração de co‐processamento• Resíduos líquidos, sólidos e pastosos, como os originados das seguintes atividades industriais: petroquímica,

química, montadoras, autopeças, eletroeletrônica, siderurgia, metalurgia, metal‐mecânica, celulose e papel, entre outras

• Pneus, resíduos de revestimento gasto de cubas (RGC) dos processos de fabricação do alumínio, coque de petróleo, serragem de madeiras, óleos usados, borras de tintas, escórias de processos metalúrgicos, resíduos com metais pesados, solventes de indústria químicas e petroquímicas, resíduos de áreas impactadas (solos e areia contaminados), blend (mistura) de resíduos, entre outros.

Resíduos NÃO passíveis de co‐processamento• Resíduos organoclorados, organofosforado, radioativos, hospitalares, domiciliares, pesticidas e explosivos

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SISTEMAS DE MONITORAMENTO

Não contínuo:• Chaminé: material particulado, SOx, NOx, PCOPs, HCl/Cl2, HF e elementos e substâncias inorgânicas

(metais);

• Monitoramento de quaisquer outros poluentes, a exemplo de dioxinas e furanos, poderá ser fixado pelo órgão ambiental competente;

• Particulado retido no precipitador eletrostático e no clínquer produzido: análise quanto a presença de metais;

• Características dos resíduos fundamentada na análise de PCOP’s, elementos e substâncias inorgânicas, enxofre, flúor, série nitrogenada e cloro;

Contínuo:

• Pressão interna e temperatura dos gases do sistema forno e na entrada do precipitador eletrostático,

• vazão de alimentação do resíduo• material particulado (através de opacímetro)

• O2, CO, NOx e hidrocarbonetos totais (THC) na chaminé.

Legislação específica• Resolução CONAMA 264



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Vantagens• Baixo custo para a destruição dos resíduos.• Resíduos podem ser reaproveitados energeticamente• Economia de combustível convencional no processo• Conservação de combustíveis fósseis não‐renováveis• Rastreabilidade total da destinação final dos resíduos• Reciclagem total de resíduos perigosos, sem posterior destinação a terceiros. • Resíduos manuseados mecanicamente. • Sem emissão de gases poluentes à atmosfera. • Incorporação das cinzas geradas no processo de combustão dos resíduos ao clinquer, eliminando a necessidade de

disposição desta cinzas quando geradas em processo de incineração convencionais

Desvantagens• Necessita de controle de emissões• Alguns resíduos perigosos não podem ser co‐processados devido à sua composição• De acordo com a Resolução CONAMA 264 de 1999, é proibida a destinação via co‐processamento dos resíduos “

domiciliares brutos, de serviço de saúde, radioativos, explosivos, organoclorados, agrotóxicos e afins”.



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FLUXOGRAMA DO CO‐PROCESSAMENTO EM FORNOS DE CIMENTO

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FLUXOGRAMA DO CO‐PROCESSAMENTO EM FORNOS DE CIMENTO

Fluxograma do coFluxograma do co‐‐processamento em fornos de cimentoprocessamento em fornos de cimento

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Usina de blendagem

BLENDAGEMÉ a mistura de resíduos com o objetivo de homogenizar os diversos resíduos que serão utilizados de uma mesma forma na unidade de destinação final, garantindo melhor performance operacional e qualidade do produto fabricado. A destruição térmica ocorre em alta temperatura e com alto tempo de residência dos gases, proporcionando a destruição total dos resíduos.

Clínquer

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Definição

É o processo natural de decomposição biológica de materiais orgânicos (aqueles que possuem carbono em sua estrutura), de origem animal e vegetal, pela ação de microorganismos. Para que ele ocorra não énecessário a adição de qualquer componente físico ou químico à massa do lixo.

A compostagem pode ser aeróbia ou anaeróbia, em função da presença ou não de oxigênio no processo.

Na compostagem anaeróbia a decomposição é realizada por microorganismos que podem viver em ambientes sem a presença de oxigênio; ocorre em baixa temperatura, com exalação de fortes odores, e leva mais tempo até que a matéria orgânica se estabilize.

Na compostagem aeróbia, processo mais adequado ao tratamento do lixo domiciliar, a decomposição érealizada por micoorganismos que só vivem na presença de oxigênio. A temperatura pode chegar a até 70ºC, os odores emanados não são agressivos e a decomposição é mais veloz.

O processo de compostagem aeróbio de resíduos orgânicos tem como produto final o composto orgânico, um material rico em húmus e nutrientes minerais que pode ser utilizado na agricultura como recondicionador de solos, com algum potencial fertilizante.

CompostagemCompostagem


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FasesO processo de compostagem aeróbia pode ser dividido em duas fases.

1ª ‐ BioestabilizaçãoRedução da temperatura da massa orgânica que, após ter atingidotemperaturas de até 65°C, estabiliza‐se na temperatura ambiente.Duração: cerca de 45 dias em sistemas de compostagem acelerada e 60 dias nos sistemas de

compostagem natural.

2ª ‐MaturaçãoNesta fase ocorre a humificação e a mineralização da matéria orgânica.Duração: mais 30 dias

Resíduos passíveis de compostagem• Resíduos orgânicos

Resíduos NÃO passíveis de incineração• Resíduos secos / inorgânicos



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Vantagens

• Valorização da parte orgânica do resíduo;

• Aumento da vida útil do aterro.

Desvantagens

• Dificuldades de comercialização do composto;

• Necessidade de triagem, pois não é aplicável aos resíduos inorgânicos.



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Parâmetros que influenciam no processo• Relação C/N;

• Temperatura;

• Aeração;

• Umidade;

• Granulometria;

• Dimensões e formas das pilhas.



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Usina de compostagem da Vila Leopoldina

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DefiniçãoUso de técnicas agrícolas, aeração mecânica e adubação química, para aumentar a atividade decompositora de

microorganismos presentes no solo, para tratar resíduos in situ (Processo anaeróbio).

UtilizaçãoRemediação de solo contaminado com resíduos oleosos

O "landfarming" é uma das tecnologias de remediação que consistem na aplicação do resíduo na superfície do solo, de modo a reduzir as concentrações dos constituintes de petróleo por meio da biodegradação microbiana. O espalhamento do material oleoso contaminante sobre o solo e a incorporação na camada arável, também denominada camada reativa (US EPA, 2000), pode afetar diretamente e de modo diferenciado, os microrganismos responsáveis pela biodegradação(Franco, 2004).

A biodegradação microbiana, que é o mecanismo primário de eliminação dos poluentes orgânicos do ambiente, compõe a base deste tratamento, sendo de grande importância a manutenção de uma comunidade microbiana heterotrófica ativa, mas são escassos os estudos relacionados à atividade dos microrganismos em área de tratamento de resíduo petroquímico por "landfarming". Marin et al. (2004) verificaram que a aplicação de lodo de refinaria de petróleo para tratamento pode, inicialmente, favorecer a biomassa microbiana, respiração basal e atividade enzimática (b‐glicosidase, urease e desidrogenase) porém com o tempo e uso prolongado pode haver diminuição desses indicadores, retornando a níveis próximos do solo, sem aplicação do resíduo.

LandfarmingLandfarming


http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-43662006000200028

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Vantagens• Relativamente simples para implementar• Curto tempo de tratamento(usualmente de 6 meses a 2 anos sob condições ótimas)• Custo competitivo $30‐60 por tonelada de solo contaminado• Eficaz sobre os constituintes orgânicos com taxas de biodegradação lenta.

DesvantagensDemanda de áreas muito extensas• Reduções de concentração superior a 95% e a componente de concentrações inferiores a 0,1 ppm são muito

difíceis de conseguirPode não ser tão efetivo com altas concentrações do constituinte

• A presença de concentrações significativas de metais pesados (maior que 2.500 ppm)pode inibir o crescimento dos microorganismos.

• Constituintes voláteis tendem a evaporar ao invés de degradar durante o tratamento

• Requer extensas áreas para o tratamento• Gera poeira e vapor durante a aeração, podendo causar problemas de qualidade de ar

• Pode ser necessária a impermeabilização do fundo uma vez que pode haver lixiviação de contaminantes.



Fonte: US EPA

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