Disciplina: Resíduos Sólidos. 5 Tratamento. Professor: Sandro Donnini Mancini. Sorocaba, Fevereiro de 2019.

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1 Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba Disciplina: Resíduos Sólidos Graduação em Engenharia Civil e Ambiental 5 Tratamento Professor: Sandro Donnini Mancini Sorocaba, Fevereiro de Política Nacional de Resíduos Sólidos (*) Art. 9 o Na gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, deve ser observada a seguinte ordem de prioridade: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. 1 o Poderão ser utilizadas tecnologias visando à recuperação energética dos resíduos sólidos urbanos, desde que tenha sido comprovada sua viabilidade técnica e ambiental e com a implantação de programa de monitoramento de emissão de gases tóxicos aprovado pelo órgão ambiental. 1

2 O QUE PODE SER CONSIDERADO TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS? Preparo do Resíduo para Destinação Adequada: Aplicável a Resíduos Perigosos (classe I), incluindo os de saúde. Preparo para a Reutilização: Aplicável normalmente a embalagens. Queima com recuperação de energia Aplicáveis a resíduos combustíveis. Reciclagem? Aplicável, teoricamente, a qualquer resíduo. Compostagem? Reciclagem de matéria orgânica putrescível. Aula de Hoje: Tratamento = Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Não confundir: tratamento de materiais x tratamento de resíduos Termo utilizado na área de saúde para equipamentos e peças que tem contato com pacientes 2

3 DEFINIÇÕES: Limpeza: remoção normalmente mecânica, com água e/ou detergente de sujeira e materiais estranhos da superfície; Desinfecção: redução do número de microrganismos para um nível seguro, mas pode não destruir organismos patogênicos; Esterilização: termo utilizado para materiais e que indica o uso seguro em novos pacientes Inativação termo utilizado para resíduos. Dependendo do nível, indica cuidados necessários posteriores. Tratamentos para Reutilização de Materiais em Unidades de Saúde Material crítico são aqueles que penetram através da pele e mucosas, atingindo os tecidos sub-epiteliais, sistema vascular, bem como todos os que estejam diretamente conectados com este sistema. Ex:equipo de soro, bisturi,agulhas, pinças de biopsia... Material semi-crítico são todos aqueles que entram em contato com a pele não íntegra ou com mucosas íntegras. Ex: espéculo vaginal e otoscopio, alicate (pode ser critico), termômetro... Esterilização Desinfecção Material não crítico Limpeza são todos aqueles que entram em contato com a pele íntegra do paciente Ex: escovas,lixas, estetoscópio, termômetro,... Varia o grau de descontaminação necessário para o reaproveitamento 3

4 Assim como no tratamento de resíduos, há três grandes formas de tratar materiais: 1) Física (calor, vapor, radiação) 2) Química (gases, líquidos) 3) Físico-química Muitas vezes, materiais e resíduos podem ser submetidos a tratamentos de nomes idênticos. Mas não devem ser feitos no mesmo equipamento (autoclave e incinerador, p.ex.), de modo a evitar contaminação cruzada. Sem contar que os materiais tratados visam à reutilização e os resíduos a aterramento comum o que faz com que, geralmente, equipamentos de tratamento de resíduos sejam maiores que os de materiais. (*) DEFINIÇÕES: Limpeza: remoção normalmente mecânica, com água e/ou detergente de sujeira e materiais estranhos da superfície; Desinfecção: redução do número de microrganismos para um nível seguro, mas pode não destruir organismos patogênicos; Esterilização: termo utilizado para materiais e que indica o uso seguro em novos pacientes Inativação termo utilizado para resíduos. Dependendo do nível, indica cuidados necessários posteriores. (*) Outras legislações: (*) (*) (*) 4

5 Resíduos de Serviços de Saúde Geração de 1,2 a 11 kg/leito.dia; Possuem cerca de 22 MJ/kg, mais de 5 vezes o do resíduo doméstico; Trazem risco em 3 níveis: 1) Ambiental; 2) Ocupacional; 3) Infecção Hospitalar. Infecções hospitalares são causadas por: a) Desequilíbrio da flora bacteriana do paciente; estresse; medo (~50%); b) Despreparo dos profissionais (~30%); c) Instalações Físicas Inadequadas (~10%); d) Mau gerenciamento de resíduos de saúde, não só sólidos (~10%). INATIVAÇÃO MICROBIANA 5

6 Resíduos de Serviços de Saúde (CONAMA e ANVISA) A1 alguns exemplos: culturas e estoques de microrganismos, resíduos de laboratórios de manipulação genética, resíduos da atenção a indivíduos ou animais com suspeita ou certeza e contaminação biológica por agentes classe de risco 4 (grande transmissibilidade e sem medidas preventivas, como o vírus ebola, da febre aftosa etc) e bolsas de sangue rejeitadas. Tratamento para reduzir carga microbiana compatível com nível III de inativação dentro da unidade geradora e aterro sanitário. A2 alguns exemplos: carcaças, peças anatômicas, vísceras e animais contaminados ou submetidos a experimentação com inoculação de microrganismos. Tratamento para reduzir carga microbiana compatível com nível III de inativação e aterro sanitário ou sepultamento em cemitério de animais. A3 alguns exemplos: peças anatômicas, produto de fecundação sem sinais vitais (desde que não reclamados pelo paciente ou familiares). Sepultamento, incineração ou cremação; Resíduos de Serviços de Saúde (CONAMA e ANVISA) continuação A4 alguns exemplos: linhas arteriais, filtros de ar, resíduos sólidos de lipoaspiração e bolsas de sangue vazias. Aterro sanitário. A5 qualquer resíduo suspeito de contaminação com príons. Microscópico, não tem DNA nem RNA e não é considerado vivo mas que se de alguma forma se copia, espalhando-se rapidamente pelas células que infecta. Também pode ser adquirido por hereditariedade. Tratamento orientado pela ANVISA. B sem periculosidade aterro sanitário - perigosos recuperação, reutilização, reciclagem; aterro sanitário classe I; tratamento e aterro sanitário comum. C esperar decaimento e seguir conforme a classe (A, B, D ou E) D reutilização, reciclagem ou aterro sanitário E tratamento conforme contato com A, B ou C e aterro sanitário. Válido também para Resíduos Perigosos que não gerados em estabelecimentos de saúde (industriais, p.ex.) 6

7 Os resíduos de serviços de saúde autorizados por lei para serem enterrados não possuem maior quantidade ou diferentes tipos de agentes microbiológicos que o lixo domiciliar. Desta maneira, os aterros sanitários bem feitos e bem operados constituem-se em um ambiente hostil para a maioria dos agentes patogênicos. Mais barato que destruir os patogênicos seria impedir que eles atinjam possíveis hospedeiros, causando doenças. Mas isso é considerado impossível de garantir. 7

8 Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Desinfecção Térmica sem Oxidação - Autoclavagem Destrói microrganismos pela exposição a determinadas temperaturas em condições controladas de umidade, pressão e tempo de exposição. Como não tem oxidação, efluentes gasosos são em menor quantidade e menos problemáticos, geralmente alguns vapores originados na volatilização de resíduos de baixo ponto de fusão (que podem ser desinfetados pelo próprio processo ou seguir para filtros especiais). Os resíduos que emanarem voláteis perigosos (termômetros quebrados) não devem ser autoclavados). Baseada no contato direto do vapor saturado com os microrganismos, destruindo-os em tempos relativamente curtos. Embalagens podem diminuir a eficiência da autoclavagem ou fazê-la funcionar como uma estufa (se o vapor não atravessar). Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Desinfecção Térmica sem Oxidação - Autoclavagem Temperaturas Típicas ( o C) Pressão (atm) Tempo (min) , , ,0 6 (*) 8

9 Autoclavagem Contemar - Sorocaba Resíduos Após Autoclavagem Contemar - Sorocaba 9

10 Moagem Após Autoclavagem Contemar Sorocaba Após Moagem Contemar Sorocaba 10

11 (*) Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Estufa calor seco 160 o C Radiação Ionizante (geralmente cobalto 60) Radiação Não Ionizante (ultra-violeta) 11

12 Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Desinfecção com Microondas As microondas destroem somente parte das bactérias, fungos e vírus, mas o calor provocado por ela (vibrando moléculas principalmente de água) fornece a desinfecção necessária. Normalmente associado a sistema de trituração (que descaracteriza boa parte dos resíduos e diminui volume final), aspersão de vapor úmido, transporte com revolvimento (rosca sem fim) e, por fim, região com geradores de microondas. Tudo isso é mantido à pressão negativa. (*) Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Biodigestão (normalmente anaeróbio; saprófitas destroem patogênicos) Pirólise/Plasma ( incineração sem oxigênio ; queima melhor e gera menos efluentes gasosos) Desinfeção Química por Gases (óxido de etileno, geralmente) Trituração com Desinfecção Química Geralmente após a trituração, resíduos ficam imersos em solução desinfetante (cloro concentrado, ácido peracético, detergente enzimático, glutaraldeído, ortoftalaldeído). 12

13 Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Métodos físico-químicos 1) Peróxido de hidrogênio a 55 o C; 2) óxido de etileno a 45 o C; 3) VBTF Vapor à baixa temperatura e formaldeído a 60 o C. Indicadores de Tratamento Indicador Biológico: esporos de Geobacillus stearothermophilus Depois da carga, quebrar as ampolas (meio de cultura e esporos se encontram fica roxo depois de 12 horas) e deixar em estufa a o C por 48 horas se ficar amarelo: sobreviveram; se continuar roxo: morreram Ampolas com microrganismos Papel Grau Indicador Químico com o vapor de azul fica marrom escuro 13

14 ORDEM DECRESCENTE DE RESISTÊNCIA A GERMICIDAS QUÍMICOS Mais resistentes PRIONS ESPOROS BACTERIANOS Alto nível (aldeídos, detergentes enzimáticos e ácido peracético) MICOBACTERIA VÍRUS NÃO LIPÍDICOS OU PEQUENOS VÍRUS Nível intermediário (álcool, hipoclorito de sódio a 1%, cloro orgânico, fenol sintético, monopersulfato de potássio e associações) FUNGOS BACTERIAS VEGETATIVAS VÍRUS LIPÍDICOS OU VÍRUS DE TAMANHO MÉDIO Menos resistentes Baixo nível (quaternário de amônio e hipoclorito de sódio 0,2%) Podem impactar na ETE Preparo do Resíduo para Destinação Adequada Incineração Destruição de resíduos pela associação de altas temperaturas e oxigênio, em reações de combustão (queima). A dificuldade de destruição não depende da periculosidade e sim da estabilidade do resíduo ao calor, aplicando-se a bactérias, vírus, óleos e outros produtos orgânicos etc. Variabilidade dos resíduos (umidade, p.ex.) dificulta o maior aproveitamento do calor liberado e causa maior variação nos tipos e concentração de elementos químicos nos efluentes gasosos (alto custo).] Vantagens: drástica redução de massa e volume. Também usada no tratamento de solos contaminados. Geralmente duas etapas: 1) exposição dos resíduos a temperaturas altas gerando gases; 2) exposição dos gases gerados na etapa 1 a temperaturas mais altas ainda. 14

15 Coprocessamento Técnica de queima, semelhante à incineração, mas a ideia não é só a destruição física do resíduo, como também o aproveito de seu conteúdo calorífico, o que traz um ganho econômico. Muito aplicada em cimenteiras que queimam resíduos junto com um combustível fóssil (geralmente coque de petróleo), por isso o nome co-processamento. As cimenteiras precisam ser licenciadas para isso. Os fornos desses empreendimentos atingem mais de o C o que é interessante para a destruição de resíduos perigosos (em SP não é permitido). Subprodutos sólidos da queima, por exemplo, as cinzas, são incorporadas ao cimento. Legislações Resolução CONAMA 264/99 Coprocessamento em Fornos de Clinquer Define procedimentos, critérios e aspectos técnicos específicos de licenciamento ambiental para o coprocessamento. Cetesb - Norma Técnica P4.263 / 2003 (Procedimento para utilização de resíduos em fornos de produção de clínquer) DADOS BRASILEIROS DE 2012 A substituição térmica decorrente do uso de combustíveis alternativos no ano de 2012 foi de 9%. Os pneus constituem 17% ( t) do total de resíduos coprocessados, equivalentes a 45 milhões de pneus de automóveis. 15

16 Blendeiras Empresas que fazem o blend, que é a mistura líquida, sólida ou pastosa de resíduos geralmente- perigosos até atingir um determinado poder calorífico superior (PCS). O coque de Petróleo tem PCS em torno de kcal/kg, mas cimenteiras costumam aceitar resíduos a partir de kcal/kg (Resíduos de serviços de saúde tem, em média, kcal/kg). Geralmente cimenteiras não pagam mas também não cobram para queimar: elas ganham porque economizam em combustível e as blendeiras ganham pois tem custo zero para eliminação do resíduo. CDR Combustível Derivado de Resíduo Na teoria qualquer resíduo, inclusive doméstico, com conteúdo calorífico razoável, pode ser adaptado para aplicações que necessitem de combustível. Entrada do Forno de uma Cimenteira Coprocessamento de pneus 16

17 Forno de cimenteira 17