A HIERARQUIA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS E USOS DE TECNOLOGIAS. Prof. Dr. Valdir Schalch

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1 A HIERARQUIA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS E USOS DE TECNOLOGIAS Prof. Dr. Valdir Schalch vschalch@sc.usp.br

2 Criado em 2003, cadastrado no Diretório dos Grupos de Pesquisa do CNPq e vinculado ao Departamento de Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC/USP), o NEPER é coordenado pelo Prof. Dr. Valdir Schalch, e vem desenvolvendo inúmeras pesquisas científicas e tecnológicas relacionadas à gestão e ao gerenciamento integrado de resíduos sólidos. O Núcleo é composto por pesquisadores da EESC, e de outros departamentos e institutos dos campi da USP existentes em São Carlos e de outras universidades, além de alunos de iniciação científica, mestrado e doutorado. Dentro das grandes áreas em resíduos sólidos, o núcleo desenvolve diversas linhas de pesquisa, ensino e extensão, todas voltadas à não geração, redução, reutilização, reciclagem, recuperação energética, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, hierarquia adotada pela Política Nacional de Resíduos Sólidos.

3 Professores formados no NEPER

4 Definição de resíduos sólidos... material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d água, ou exijam para isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível; Lei / PNRS, regulamentada pelo Decreto 7.404/2010

5 (art. 3º da PNRS) GESTÃO: conjunto de ações voltadas para a busca de soluções para os resíduos sólidos, de forma a considerar as dimensões política, econômica, ambiental, cultural e social, com controle social e sob a premissa do desenvolvimento sustentável GERENCIAMENTO: conjunto de ações exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta, transporte, transbordo, tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, de acordo com plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou com plano de gerenciamento de resíduos sólidos, exigidos na forma desta lei

6 RESÍDUOS DE ESTABELECIMENTOS COMERCIAIS E PRESTADORES DE SERVIÇOS RESÍDUOS CEMITERIAIS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL RESÍDUOS DOMICILIARES RESÍDUOS INDUSTRIAIS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS RESÍDUOS DE LIMPEZA URBANA RESÍDUOS SÓLIDOS RESÍDUOS DE SERVIÇOS DE SAÚDE RESÍDUOS DE SERVIÇOS PÚBLICOS DE SANEAMENTO BÁSICO RESÍDUOS DE SIGNIFICATIVO IMPACTO AMBIENTAL (SMA038/2011) RESÍDUOS AGROSSILVOPASTORIS Resíduos de Estabelecimentos Comerciais e Prestadores de Serviços podem ser considerados Resíduos Domiciliares pelo poder público municipal, desde que sejam caracterizados como Não Perigosos. RESÍDUOS DE SERVIÇOS DE TRANSPORTES RESÍDUOS DE MINERAÇÃO

7 NÃO GERAÇÃO MAXIMIZAR (1) REDUÇÃO (1) REUTILIZAÇÃO (1) RECICLAGEM (1,2, 3) RECUPERAÇÃO ENERGÉTICA TRATAMENTO FÍSICO QUÍMICO BIOLÓGICO DISPOSIÇÃO FINAL AMBIENTALMENTE ADEQUADA DOS REJEITOS MINIMIZAR (1) Devem ser praticadas até os seus limites Logística reversa (2) P2 - Prevenção à poluição P+L Produção mais limpa ACV Avaliação do ciclo de (3) Necessidade de comprovação de viabilidade técnica e ambiental

8 Resíduos sólidos (classificação) (Política Nacional de Resíduos Sólidos - Lei nº /2010 Decreto 7.404/2010) Resíduos perigosos: *Classe I Inflamabilidade; Corrosividade; Reatividade; Toxicidade, Patogenicidade; Carcinogenicidade; Teratogenicidade e mutagenicidade; Significativo risco à saúde pública ou à qualidade ambiental. Resíduos não perigosos: Aqueles não classificados como perigosos, de acordo com as características citadas. * Classe II A não inertes * Classe II B inertes Compêndio de normas: NBR a (ABNT, 2004)

9 Fluxos para o Gerenciamento de Resíduos Domiciliares (*) Não geração (*) Redução (*) Reutilização A c o n d i c i o n a m e n t o OPERACIONAL COLETA REGULAR (Rejeitos) COLETA SELETIVA (Reutilizáveis e Recicláveis) COLETA DE RESÍDUOS ORGÂNICOS (*) Devem ser praticadas até os seus limites T r a n s p o r T e T r a n s p o r T e T r a n s p o r t e Estação de Transbordo Central de Triagem Central de Recepção Incineração Gaseificação Pirólise Rejeitos da coleta seletiva Material Reciclável Rejeitos da triagem Material p/ Compostagem Biometanização Fermentação TECNOLÓGICA Disposição Final Ambientalmente Adequada Aterro Sanitário Utilização como Matériaprima em Processos Compostagem Biometanização Fermentação

10 Composição gravimétrica dos Resíduos Sólidos Urbanos 13,10% 2,90% 2,40% Matéria Orgânica 13,50% 16,70% 51,40% Outros Plástico Papel, Papelão e TetraPak Metais Vidro Participação dos principais materiais no total de RSU coletado no Brasil em 2012 Fonte: ABRELPE (2012)

11 Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) Lei nº /2010: não aterramento dos resíduos sólidos orgânicos;

12 Alternativas tecnológicas Resíduos Orgânicos BIOMETANIZAÇÃO

13 100% Matéria orgânica Digestão aeróbia (Compostagem) Digestão anaeróbia (Biometanização) 80% biomassa 20% CO 2 e H 2 O 5% biomassa 95% CO 2 e CH 4 Comparação entre processos biológicos para o tratamento dos resíduos sólidos orgânicos Fonte: FORSTER-CARNEIRO et al. (2004)

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15 Vantagens da Biometanização permite a coleta de todo o biogás gerado (o índice de recuperação em aterro sanitário é de 30 a 40%); minimização da emissão de gases que aumentam o efeito estufa (CH 4 é 23 vezes mais impactante que o CO 2 ); geração de produtos valorizáveis: biogás (energia e calor) e composto (condicionador do solo); elimina elevada porcentagem de matéria volátil (40 a 60%); gera baixa quantidade de sólidos totais. Fonte: KULIK, 1997 apud FORSTER-CARNEIRO et al., 2004; BRABER, 1995):

16 Desvantagens da Biometanização requer mais tempo para atingir a estabilização do que a compostagem (Fernandez et al., 2010); o processo é sensível à elevados níveis de amônia livre (atividade das metanogênicas é reduzida) (Fountoulakis et al., 2008; Chen et al., 2008); Fonte: KULIK, 1997 apud FORSTER-CARNEIRO et al., 2004; BRABER, 1995):

17 Incineração Processo de tratamento que consiste na combustão controlada, com temperaturas acima de 800 C numa mistura balanceada de componentes e quantidades apropriadas de ar por um tempo pré determinado.

18 Rejeitos da coleta seletiva

19 Vantagens da Incineração Redução da massa e volume diminuição do volume destinados a aterros; Recuperação energética recuperação energética por meio da conversão de energia em vapor ou energia elétrica; Redução do impacto ambiental com as novas tecnologias de tratamento de gases de incineradores e controle do processo, a incineração pode ser benéfica quando comparada a aterros sanitários, pela não utilização de grandes áreas para dispor os rejeitos, e redução da geração de líquidos percolados;

20 Desvantagens da Incineração Custo elevado - somente são atrativos para grandes metrópoles ou consórcios entre municípios; Exigência de mão-de-obra especializada pessoal qualificado e treinado para garantir a qualidade da incineração (queima adequada, segurança na operação e cumprimento das legislações); Presença de materiais nos resíduos que geram compostos tóxicos e corrosivos materiais que fazem parte da composição de resíduos, como pilhas, plásticos; Riscos de combustão incompleta - podem gerar gases como monóxido de carbono (CO) e partículas (fuligem ou negro de fumo).

21 Gaseificação de biomassa CO H 2 CH 4 Gaseificante (Ar, Oxigênio, en tre outros) ALCATRÕES CINZAS (RAJVANSHI, 1986).

22 Gaseificador experimental SHS/EESC/USP Foto: Felipe Nascimento Prof. Dr. Nivaldo Ap. Correa Felipe Nascimento

23 Usinas de Reciclagem e Compostagem Na década de 80 houve o boom da instalação de Usinas de Reciclagem e Compostagem no Brasil, devido a linha de crédito do BNDES que financiava a compra destes equipamentos por parte das prefeituras Fonte:

24 bioestabilizador

25 Coleta seletiva Coleta na fonte geradora Esteira de triagem de Araraquara - SP Fonte: Prof. Dr. Wellington Cyro de Almeida Leite - Emprego e Renda - Matéria prima de qualidade

26 Usinas de Reciclagem de RCC

27 Resíduos Industriais P2 P+L Não geração 3 R s Geração de resíduos Acondicionamento Coleta Transporte Interno STRS Sistema de Tratamento de Resíduos sólidos LANDFARMING Secagem e Desidratação de lodo Neutralização Armazenamento Estocagem Transporte Externo Aterro Industrial (Classe I) Co-disposição Encapsulamento, Solidificação, Estabilização Flotação Osmose Reversa Troca Iônica Eletrodiálise Adsorção Incineração/ Co-processamento Remediação e Bioremediação Disposição Final Ambientalmente Adequada de Rejeitos Tratamento Utilização como matéria prima em processos Sucatas Cargas perigosas Reciclagem Bolsa de Resíduos Tecnologia Plasma

28 Prof. Dr. Valdir Schalch