APPLICATION OF THE MODEL IWM-2 TO LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) THE INTEGRATED MANAGEMENT OF MUNICIPAL SOLID WASTE THE MUNICIPALITY OF PORTO ALEGRE / RS

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1 APLICAÇÃO DO MODELO IWM-2 PARA A AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA (ACV) NO GERENCIAMENTO INTEGRADO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS DO MUNICÍPIO DE PORTO ALEGRE/RS Resumo: A situação atual do manejo de RSU no Brasil exige novas diretrizes legais, instrumentos normativos e resolutivos, os quais, para serem atendidos, requerem a aplicação de novas tecnologias ambientais, para o auxílio, principalmente na tomada de decisões relativas ao gerenciamento de RSU. Dentro deste contexto, a busca por modelos de desenvolvimento sustentável também se aplica ao gerenciamento dos resíduos sólidos municipais. Além da sustentabilidade ambiental e econômica, o terceiro fator da sustentabilidade, a social, é especialmente importante. A partir disso, a realização do presente trabalho visa analisar a situação atual do gerenciamento dos RSU no município de Porto Alegre, através da aplicação de uma ferramenta de avaliação do ciclo de vida dos resíduos. Para tanto, foram gerados dois cenários, um referente à situação atual do gerenciamento de resíduos no município, e outro caracterizando uma nova proposta de gerenciamento. O objetivo geral deste trabalho é apresentar uma comparação de cenários, para a geração de informações, as quais possam servir como subsídios para uma tomada de decisão quanto ao sistema de gerenciamento dos RSU no município em questão. O presente trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sucinta sobre a temática, com a descrição das vantagens e limitações da ferramenta a ser aplicada, da mesma forma que a metodologia do trabalho e os resultados obtidos. Palavras-chave: ACV; Resíduos Sólidos Urbanos; Gerenciamento de resíduos em Porto Alegre. APPLICATION OF THE MODEL IWM-2 TO LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) THE INTEGRATED MANAGEMENT OF MUNICIPAL SOLID WASTE THE MUNICIPALITY OF PORTO ALEGRE / RS Abstract: The current situation of the management of MSW in Brazil requires new legal guidelines, regulations and resolute instruments, which, to be met, requiring the application of new environmental technologies, for assistance, particularly in making decisions regarding the management of MSW. Within this context, the search for models of sustainable development also applies to the management of municipal solid waste. In addition to environmental and economic sustainability, the third factor of sustainability, social, is especially important. From this, the realization of this work is to analyze the current situation of the management of MSW in the municipality of Porto Alegre through the application of a tool for assessment of the life waste cycle. For this, two scenarios were generated, one for the current situation of waste management in the municipality, and another featuring a new management proposal. The aim of this paper is to present a comparison of scenarios for the generation of information, which can serve as input for a decision regarding the management of MSW system in the municipality in question. This paper presents a brief literature review on the subject, describing the advantages and limitations of the tool to be applied in the same way that the work methodology and the results obtained. Keywords: LCA; Municipal Solid Waste; Waste management in Porto Alegre.

2 Geraldo Antônio Reichert Universidade de Caxias do Sul - UCS Rua Francisco Getúlio Vargas, CEP Caxias do Sul Rio Grande do Sul Verônica Casagrande vecasagrande@hotmail.com Universidade de Caxias do Sul - UCS Rua Francisco Getúlio Vargas, CEP Caxias do Sul Rio Grande do Sul 1. INTRODUÇÃO Uma das consequências da melhoria da qualidade de vida da população, a qual vem aumentando o consumo de materiais em seu dia-a-dia, não apenas em quantidade, mas em diversidade, é o aumento da geração de resíduos sólidos. Estes resíduos, gerados em maior quantidade nas áreas urbanas, quando não manejados de forma adequada, impactam o meio ambiente aumentando os riscos à saúde humana. Como solução para o manejo de resíduos, temse o gerenciamento integrado de resíduos sólidos urbanos (RSU), sistema que engloba o fluxo de resíduos como um todo, incluindo os métodos de coleta, de tratamento e de disposição final, visando otimização econômica, a aceitabilidade social, e principalmente os benefícios ambientais. Silva (2009) destaca que no Brasil, atualmente, evidenciam-se alguns pontos críticos no gerenciamento de RSU, dos quais é possível destacar: as frágeis estruturas institucionais; ações desordenadas; duplicação de tarefas administrativas; falta de articulação e incompatibilidade de instrumentos legais; parcial implementação de planos, programas e projetos de longo prazo, devido à falta de sustentabilidade econômica e financeira; falta de transparência nos processos de privatização; falta de mecanismos de participação e controle social e supervisão na execução dos contratos, além da ausência de sistemas de financiamento para apoiar o setor. A situação atual do manejo de RSU no Brasil acaba por exigir novas diretrizes legais, instrumentos normativos e resolutivos, os quais, em sua maioria, são citados por Silva (2009), a partir dos marcos legais provenientes da prestação dos serviços de saneamento (abastecimento de água, manejo de resíduos sólidos, manejo de águas pluviais e esgotamento sanitário), definidos pela Lei do Saneamento Básico nº (BRASIL, 2007), a Lei nº (BRASIL, 2005) dos Consórcios Públicos, e o Decreto nº (BRASIL, 2007) que a regulamenta, e as novas. A partir de então, vislumbra-se a aplicação de novas tecnologias ambientais, para o auxílio, principalmente na tomada de decisões relativas ao gerenciamento de RSU. Dentro deste contexto, Reichert (2007) destaca que a busca por modelos de desenvolvimento sustentável também se aplica ao gerenciamento dos resíduos sólidos municipais. Além da sustentabilidade ambiental e econômica, o terceiro fator da sustentabilidade, a social, é especialmente importante. A partir disso, a realização do presente trabalho visa analisar a situação atual do gerenciamento dos RSU no município de Porto Alegre, através da aplicação de uma ferramenta de avaliação do ciclo de vida dos resíduos. Para tanto, serão gerados dois cenários, um referente à situação atual do gerenciamento de resíduos no município, e outro caracterizando uma nova proposta de gerenciamento. O objetivo geral deste trabalho é apresentar uma comparação de cenários, para a geração de informações, as quais possam servir como subsídios para uma tomada de decisão quanto ao sistema de gerenciamento dos RSU no município em questão. A seguir será apresentada uma revisão bibliográfica sucinta sobre a temática, com a descrição das vantagens e limitações da ferramenta a ser aplicada, da mesma forma que a metodologia do trabalho e os resultados obtidos.

3 2. AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA ACV A Avaliação do Ciclo de Vida ACV (Life Cycle Assessment LCA), de acordo com a EPA (Environmental Protection Agency), consiste em uma ferramenta para avaliar, de forma holística, um produto ou uma atividade durante todo seu ciclo de vida. Heijungs et al (1996 apud CYBIS E SANTOS, 2000), destaca que para a sua utilização deve-se observar uma sequência de etapas pré-definidas. Esta análise é composta de três etapas básicas: análise de inventários; análise de impactos e análise de melhorias. O processo de avaliação inclui o ciclo de vida completo de um produto, processo ou atividade, ou seja, remete à extração e o processamento de matérias-primas, à fabricação, ao transporte e à distribuição; o uso, o reemprego, a manutenção; a reciclagem, a reutilização e a disposição final. A ACV é um método utilizado para avaliar o impacto ambiental de bens e serviços, sendo uma avaliação sistemática que quantifica os fluxos de energia e de materiais no ciclo de vida do produto. Na área de meio ambiente, a metodologia da ACV vem sendo utilizada como ferramenta para servir de subsídio nas tomadas de decisão, no momento de escolha dos sistemas de tratamento e disposição final dos resíduos sólidos urbanos (RSU), pois é capaz de prover uma visão geral dos aspectos ambientais de diferentes estratégias e comparar os potenciais impactos ambientais de tais opções. É mais conhecida como uma ferramenta que analisa os impactos do ciclo de vida de um produto físico, mas a metodologia também permite analisar os impactos do ciclo de vida de serviços como o gerenciamento de resíduos(finnveden et al, 2000 apud SILVA, 2009). A metodologia de uma ACV é estruturada nas quatro fases a seguir, de acordo com Roy et al. (2009 apud CLAUDINO, 2013): - Definição dos objetivos e escopo: é uma das fases mais importantes da avaliação, visto que o estudo é realizado de acordo com o estabelecido nesta etapa, que define o propósito do estudo, o resultado esperado, os limites do sistema, unidade funcional (UF) e as suposições; - Análise de inventário: é a fase mais trabalhosa e demorada comparada com outras fases, sobretudo pela coleta de dados; esta coleta pode consumir pouco tempo em caso de existirem boas bases de dados; informações de bases de dados podem ser utilizadas para processos que não são de produtos específicos. De acordo com Pereira (2008), o Inventário de Ciclo de Vida (ICV) é relação de todas as entradas e saídas do sistema estudado. Em sua preparação os consumos de energia e matérias-primas e as emissões atmosféricas, emissões para os corpos d água, resíduos sólidos ou qualquer outra forma de saída de todos os processos incluídos no estudo, são identificadas e quantificadas. - Avaliação de impacto: a Avaliação dos Impactos de Ciclo de Vida (AICV) visa compreender e avaliar os impactos ambientais com base na análise de inventário no âmbito da meta e no escopo do estudo, fase em que os resultados do inventário são atribuídos a diferentes categorias de impacto, com base nos tipos de impactos esperados ao meio ambiente; a Avaliação dos Impactos na ACV geralmente consiste dos seguintes elementos: classificação, caracterização, normatização e avaliação. Pereira (2008) destaca que Avaliação do Impacto do Ciclo de Vida (AICV) é terceira fase da ACV. Nesta etapa os dados compilados no ICV são avaliados considerando os impactos potenciais sobre o meio ambiente e a saúde humana. Através da AICV, os impactos potenciais identificados são associados à cadeia produtiva do produto. Para a AICV, inicialmente deve-se selecionar as categorias de impacto que serão abordadas pelo estudo. Para a AICV, impactos são as consequências causadas pelos fluxos de entrada e saída de um sistema sobre a saúde humana, plantas, animais e a futura disponibilidade de recursos naturais. - Interpretação dos resultados: o propósito de uma ACV é obter conclusões para servir de subsídio para uma decisão. O inventário e os resultados da avaliação de impacto são

4 discutidos juntos, no caso de uma AICV, ou unicamente do inventário, no caso da análise ICV (Inventário de Ciclo de Vida. No caso de sistemas de gestão de resíduos, o uso da ACV na avaliação ambiental proporciona uma visão dos processos e dos impactos ambientais envolvidos, permitindo ainda, a identificação e a gestão de oportunidades e riscos associados às técnicas de manejo e de destinação de resíduos sólidos. Pesquisas recentes demonstram um crescente interesse na aplicação da técnica da ACV ao gerenciamento de resíduos sólidos urbanos. Considerando as limitações da ACV aplicada à gestão de resíduos sólidos, destaca-se a dificuldade em se estimar as emissões. Silva (2009) cita que esta dificuldade está associada às diferentes características individuais de cada resíduo e à composição variada da massa residual como um todo. Cabe destacar ainda, que os instrumentos normativos referentes à ACV de produtos, que podem ser orientativos também para a aplicação da metodologia em estudos de gerenciamento de resíduos, são as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) da série (ABNT, 2009). 3. METODOLOGIA Para realizar a avaliação do inventário do ciclo de vida, diversos autores indicam a realização de quatro etapas: I. Seleção de categorias de impacto; II. Classificação; III. Caracterização; e IV. Normalização. A etapa da seleção de categorias de impacto consiste na fase inicial da avaliação, sendo que, de acordo com Ferreira (2004), deve ser executada durante a fase inicial de definição de objetivos. Reichert (2013) destaca que as categorias de impacto são indicadores para quantificar a contribuição das diferentes entradas e emissões em cada categoria específica de impacto. Para este estudo, foram definidas as seguintes categorias de impacto: mudanças climáticas; toxicidade humana; formação de foto-oxidantes (oxidação química); acidificação; eutrofização; uso de energia; disposição e aterro de materiais recicláveis secos; e disposição em aterro de materiais recicláveis orgânicos. Com relação à etapa de classificação, Ferreira (2004) cita que constitui a fase onde os resultados gerados no ICV são atribuídos às categorias de impacto, selecionadas na etapa anterior. Reichert (2013) completa que os dados podem pertencer a mais de uma categoria, destacando que tanto a etapa de classificação, como a etapa seguinte, de caracterização, foram desenvolvidas com a aplicação da metodologia CML 2001 (descrita por Den Boer et al., 2005 apud REICHERT, 2013). Por exemplo, a emissão de dióxido de carbono (CO2) pode ser classificada na categoria Mudanças Climáticas, enquanto que as emissões de amônia (NH3) podem contribuir, ao mesmo tempo, para as categorias: Toxicidade Humana, Acidificação e Eutrofização, devendo então ser classificada nestas três categorias. Na etapa de caracterização são realizados cálculos para avaliar a significância relativa de cada fator contribuinte ao impacto global do sistema em estudo, convertendo-os em um indicador comum (REICHERT, 2013). Sendo que as categorias de impacto são caracterizadas através da seguinte equação: Indicador de Impacto = Fator de Caracterização x Resultado do Inventário (1)

5 Segundo Silva (2013), o fator de caracterização pode ser descrito como o potencial do agente poluente em contribuir para a categoria de impacto, dividido pelo potencial de um agente poluente padrão em contribuir para a mesma categoria. Sendo determinado a partir do modelo de cadeias de causa e efeito. Para este estudo, foram utilizados os fatores de caracterização indicados por Den Boer et al (2005 apud REICHERT, 2013). A etapa de normalização, descrita por Reichert (2013) como a etapa utilizada para expressar o indicador de impacto, com o intuito de ser comparado dentre as categorias de impacto. O procedimento normaliza o resultado do indicador, dividindo-o por um determinado valor de referência; como o total de emissões ou recursos de uma determinada área, a razão de uma alternativa ou cenário em relação a outro (por exemplo, cenário base. A partir disso, os indicadores ambientais são normalizados em termos de equivalentes populacionais EP (habitantes), conforme metodologia sugerida por Guinée et al (2005 apud REICHERT, 2013). Os resultados são apresentados como percentual (%) da população de Porto Alegre para os indicadores Mudanças Climáticas, Toxicidade Humana, Formação de Foto-Oxidantes (Oxidação química), Acidificação, Eutrofização, Uso de Energia, Disposição em aterro sanitário de resíduos recicláveis secos e Disposição de resíduos orgânicos com potencial de reciclabilidade. Cabe destacar que a etapa de normalização não é considerada obrigatória, de acordo com o instrumento normativo NBR ISO Dentro deste contexto, dados referentes ao gerenciamento de resíduos sólidos urbanos (RSU), disponibilizados pelo Departamento Municipal de Limpeza Pública (DMLU) do município de Porto Alegre, foram inseridos no software IWM-2, para proceder a avaliação proposta conforme as etapas descritas. Na Tabela 1 são apresentados os dados do município de Porto Alegre utilizados no presente trabalho. Tabela 1 Dados do gerenciamento de RSU do município de Porto Alegre Descrição Informação População atendida (Porto Alegre, 2011) habitantes Número de pessoas por domicílio (hab/dom) 2,7 Número de domicílios Geração média de resíduos domiciliares (convencionais e seletivos) Total de resíduos enviados diretamente para reciclagem Geração total de resíduos comerciais 248,3 kg/hab./a 0 (zero) kg/dom. ano t/ano A partir destes dados, ainda foi possível analisar as informações relativas à composição gravimétrica dos resíduos do município, conforme os dados apresentados no gráfico da Figura 1. Figura 1 - Composição gravimétrica úmida dos resíduos de Porto Alegre, base 2011: (a) resíduos da coleta domiciliar convencional, e (b) resíduos da coleta seletiva Vidro 2,6 % Metais 1,4 % Plástico 11,2 % Rejeito 15,9 % Papel 11,6 % Domiciliares MO 57,3 % (a) Fonte: DMLU (2012) Rejeitos 25,8 % Metais ñ Ferrosos 0,7 % Metais Ferrosos 1,6 % Vidros 3,0 % Plásticos 30,6 % Seletivos Papel e Papelão 38,4 % (b)

6 Conforme apresentado na Figura 1, para este trabalho, foram consideradas as composições dos resíduos domésticos coletados de forma convencional, e também dos resíduos provenientes da coleta seletiva. A partir dos objetivos desse trabalho, das etapas características de uma AICV e dos dados do município de Porto Alegre, torna-se possível utilizar como ferramenta para este estudo, o programa denominado IWM-2, usualmente aplicado para realizar modelagem, que baseia-se nos conceitos de gestão integrada de resíduos e análise de ciclo de vida. McDougall et al (2001) destaca que este modelo constitui uma ferramenta flexível e genérica, podendo ser aplicada a qualquer sistema de gestão de resíduos urbanos visando estabelecer o desempenho ambiental global do mesmo. O modelo em questão está direcionado para a otimização e comparação de cenários na gestão de resíduos, permitindo obter dados sobre diferentes categorias de impacto ambiental. Para a aplicação do modelo IWM 2, é necessário que sejam inseridos alguns dados no sistema, dentre eles: número de habitantes e número de residências; quantidade de resíduos gerados por pessoa, por ano; caracterização de resíduos (composição gravimétrica dos resíduos); necessidades energéticas; custos de operação; eficiência de operação para cada processo de tratamento. A estrutura do programa contempla as diversas etapas de gerenciamento de resíduos, desde a coleta dos mesmos, até sua disposição final. Os dados são inseridos por etapas, de acordo com a Figura 2. Figura 2 Etapas para inserção de dados no IWM-2 Coleta de Resíduos Tratamento biológico Reciclagem Entrada de Resíduos Segregação de resíduos Incineração Aterro Sanitário Conforme é possível identificar na Figura 2, inicialmente são inseridos os dados referentes a entrada de resíduos, posteriormente à coleta de resíduos, à segregação dos resíduos, ao tratamento biológico, ao tratamento por incineração, aterro sanitário e reciclagem. Inseridos estes os dados, o modelo gera um fluxo de resíduos, facilitando a visualização do cenário criado. Para o desenvolvimento deste trabalho foram escolhidos dois cenários diferentes, com o intuito de comparar os seus resultados e gerar uma avaliação. O Cenário 1, referente à situação atual do município de Porto Alegre, considera os dados, já citados anteriormente, de forma a caracterizar o gerenciamento de resíduos no município. Este cenário é considerado o cenário base, para que posteriormente seus resultados sejam comparados com os resultados do cenário proposto. O fluxo de resíduos referente ao Cenário 1 (base) está apresentado na Figura 3.

7 Figura 3 Fluxo de Resíduos do Cenário 1 A Figura 3 permite visualizar as diferentes tipologias de resíduos, agrupadas pelo programa, em três categorias: Household collected (resíduos domésticos coletados porta-a-porta), Household delivered (resíduos domésticos entregues de forma voluntária) e Commercial (resíduos comerciais). Com relação ao Cenário 1, cujo fluxo está apresentado na Figura 4, identifica-se a coleta de toneladas por ano (t/a) de resíduos no município, sendo que toneladas dos resíduos domésticos são coletados porta-a-porta; toneladas dos resíduos são classificados como comerciais; e não há entrega voluntária de resíduos. A partir destes dados, 31,402 t/a da quantidade total de resíduos é destinada para a triagem, da qual aproximadamente 23 toneladas são vendidas como materiais, para serem utilizadas em outras atividades, e cerca de 8 toneladas, consideradas como rejeito, são dispostas em aterro sanitário. Ainda, do total de resíduos, 13,423 t/a são destinadas para tratamento biológico (compostagem), sendo que cerca de 6 toneladas são transformadas em composto biológico, passível de comercialização, 5 toneladas são emitidas em forma de vapor, devido ao aquecimento característico deste processo, do qual um dos produtos de saída é a água em forma de vapor, e aproximadamente 2,5 toneladas, são consideradas como rejeito e são dispostas em aterro sanitário. Visualiza-se ainda, no fluxo de massa, que t/a são destinadas diretamente para o aterro sanitário. Cabe destacar que, neste cenário, não há o encaminhamento de resíduos para o processo de incineração. No Cenário 2 considera-se que 25% dos resíduos seletivos secos são encaminhados para a reciclagem, sendo que o restante dos resíduos (resíduos e rejeitos) são encaminhados para a incineração. Considera-se ainda, que as cinzas provenientes do processo de incineração são encaminhadas para aterro sanitário. O fluxo de resíduos referente ao Cenário 2 (proposta) está apresentado na Figura 4.

8 Figura 4 Fluxo de resíduos no Cenário 2 Na Figura 4 identifica-se a reciclagem direta de t/a de resíduos, o encaminhamento de t/a de resíduos para o processo de triagem, sendo que destes, t/a são recicladas e comercializadas, e o restante, t/a de resíduos, juntamente com t/a de rejeitos provenientes do processo de triagem, são encaminhadas para o tratamento térmico (incineração). Cabe destacar que, neste cenário, não ocorre a destinação dos resíduos para os processos de tratamento biológico (compostagem). O resultado gerado pelo programa refere-se a uma planilha com os dados do ICV. Os quais são divididos de acordo com as etapas do gerenciamento. Finalizada a etapa da inserção de dados e da geração das planilhas de dados e do fluxo de resíduos, as informações são sistematizadas em uma planilha do programa Microsoft Excel, ferramenta utilizada para facilitar o trabalho com estes valores, para que os mesmos possam ser analisados e calculados na etapa de caracterização e normalização. Na Tabela 2 são apresentadas as equações utilizadas para o cálculo dos indicadores de impacto ambiental, e suas respectivas informações.

9 Mudanças (MdCl) Tabela 2 Metodologia de cálculo dos indicadores de impacto ambiental INDICADOR DESCRIÇÃO DO INDICADOR EQUAÇÃO UNIDADES climáticas Toxicidade Humana (ToHu) Formação de fotooxidantes (FoFO) Acidificação (Acid) Eutrofização (Eutr) Uso de energia (UsoEn) Disposição de recicláveis secos em aterro sanitário (DRecAS) Disposição de recicláveis orgânicos em aterro sanitário (DOrgAS) Mudanças climáticas são causadas pela emissão atmosférica de gases que contribuem para o efeito estufa. As emissões típicas em sistemas de gerenciamento de RSU incluem o CO2, N2O e CH4. Esta categoria de impacto concerne os efeitos negativos à saúde humana de substâncias tóxicas emitidas ao ambiente. Considera-se tanto emissões ao meio ar quanto ao meio água doce. É a formação de compostos químicos reativos com o ozônio pela ação da luz solar sobre certos poluentes primários. Estes compostos reativos podem afetar negativamente a saúde humana e os ecossistemas bem como causar danos às plantações. Poluentes que causam acidificação do meio têm uma variedade de impactos sobre o solo, água subterrânea, águas superficiais, organismos vivos e sobre o ambiente construído. A eutrofização cobre os impactos potenciais da concentração excessiva de macronutrientes, em especial do nitrogênio e do fósforo. Representa o equivalente energético em GJ (giga Joule) líquido de todo o sistema de gerenciamento de RSU. Um valor positivo para UsoEn indica que há um consumo líquido de energia; e um valor negativo para o indicador representa que houve uma geração líquida de energia no cenário ou que a economia resultante da reciclagem dos matérias é maior que a energia consumida em todo o sistema. Este indicador avalia o impacto da disposição em aterro sanitário de resíduos sólidos secos que ainda tem potencial de reciclagem. Este indicador avalia o impacto da disposição em aterro sanitário de resíduos sólidos orgânicos que ainda tem potencial de reciclagem. MdCl = resultado do indicador, que é expresso em kg CO 2 equivalente; PAGi = Potencial de Aquecimento Global da substância i; mi = massa da substância i emitida em kg. ToHu = resultado do indicador, que é expresso em kg 1,4- diclorobenzeno equivalente; PTHi, emeio = Potencial de Toxicidade Humana da substância i emitida para o meio emeio (ar ou água); mi = massa da substância i emitida em kg. FoFO = resultado do indicador, que é expresso em kg etileno equivalente; PCFOi = Potencial de Criação Fotoquímica de Ozônio da substância i; mi = massa da substância i emitida em kg. Acid = resultado do indicador, que é expresso em kg SO2 equivalente; PAi = Potencial de Acidificação da substância i; mi = massa da substância i emitida em kg. Eutr = resultado do indicador, que é expresso em kg PO4 equivalente; PEi = Potencial de Eutrofização da substância i; mi = massa da substância i emitida em kg UsoEn = resultado do indicador, que é expresso em GJ equivalente; PCBi = Potencial Calorífico Bruto da fonte energética i; qi = quantidade de energia ou combustível i utilizada, gerada ou poupada em kwh, L ou m³ (qi poupado ou gerado entra com sinal negativo na equação); efi = eficiência energética da fonte i. DRecAS = resultado do indicador, que é expresso em % dos recicláveis que vão para aterro sanitário; QuRec = Quantidade de Recicláveis secos efetivamente reciclados no cenário, em t/a; FrRec = Fração total de potencialmente Recicláveis secos no cenário, em t/a. DOrgcAS = resultado do indicador, que é expresso em % dos orgânicos que vão para aterro sanitário; QuComp = Quantidade de recicláveis Orgânicos efetivamente reciclados no cenário, em t/a; FrOrg = Fração total de potencialmente recicláveis Orgânicos no cenário, em t/a.

10 A partir dos resultados da etapa de caracterização, os dados devem ser normalizados, o que significa que os mesmos serão convertidos a uma mesma unidade funcional, com o intuito de facilitar sua comparação. Para a normalização, foram utilizados os valores de referência apresentados na Tabela 3, relativos à emissão mundial em Tabela 3 Fatores de normalização LOCAL CATEGORIA DE IMPACTO Holanda (1997) Europa Ocidental (1995) Mudanças climáticas (kg CO2 eq.ano-1.cap-1) Toxicidade humana (kg 1,2-diclorobenzeno eq.ano-1.cap-1) Formação de foto-oxidantes (kq C2H4 eq.ano-1.cap-1) Acidificação (kg SO2 eq.ano-1.cap-1) Eutrofização (kg PO4 eq.ano-1.cap-1) Uso de energia (GJ energia eq.ano-1.cap-1) Fonte: Adaptado de Guinée et al. (2001 apud REICHERT, 2013) Mundo (1995) ,7 25,4 8,04 42,9 84,2 52,9 32,1 38,4 22,8 Com os dados gerados no modelo IWM-2 e os resultados dos cálculos das planilhas, torna-se possível proceder a geração de gráficos comparativos, tanto no próprio programa, como na ferramenta auxiliar de planilha eletrônica. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO A partir das etapas de seleção das categorias de impacto, classificação, caracterização e normalização, é possível comparar o Cenário 1 (base) com o Cenário 2. Os resultados finais das etapas citadas são apresentados na Tabela Tabela 4 Resultados da normalização Cenários 1 e 2 INDICADOR CENÁRIO ETAPAS DO GERENCIAMENTO DE RSU C1 T C2 I AS R Total UNIDADE Mudanças Climáticas Toxicidade humana Formação de foto-oxidantes Acidificação Eutrofização 1 956,11 30,75 3,90 0, , , , ,04 72,62 0, ,47 136, , , ,71 0,70 0,29 0,00 108, , , ,61 584,71 0,00 41,58 379, , , ,98 16,15 0,63 0,00 851,46-507,79 905, ,87 33,27 0,00-116,04 78, , , ,37 37,75 1,86 0, , , , ,44 77,75 0,00-375,35 179, , , ,12 19,02 3,77 0,00 921, ,54 837, ,61 314,54 0,00-34,86 199, , ,84 kgco 2eq.ano -1.cap -1 kg1,2- diclorobenzeno eq.ano -1.cap -1 kqc 2H 4eq.ano -1.cap -1 kgso 2eq.ano -1.cap -1 kgpo 4eq.ano -1.cap -1 Uso de energia 1 14,66 0,07 0,04 0,00 2,05-5,67-2, ,50 281,62 0, ,64 214, , ,67 C1: Coleta / T: Triagem / C2: Compostagem / I: Incineração / AS: Aterro Sanitário / R: Reciclagem GJ energia eq.ano - 1.cap -1 Com as informações referentes a cada indicador, foram gerados gráficos, através dos quais é possível avaliar os dois cenários propostos, de forma comparativa, dos impactos ambientais em cada um dos indicadores, em cada fase do gerenciamento de RSU. Cabe ressaltar que os resultados

11 negativos, ou seja, que estão representados nos gráficos à esquerda do eixo vertical, são considerados como benefícios ambientais, tendo em vista que contabilizam as não emissões ao meio ambiente, de substâncias que poderiam vir a contribuir com os impactos ambientais aqui destacados. Na Figura 5 apresenta-se o gráfico referente ao indicador Mudanças Climáticas, para os dois cenários. Figura 5 Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para Mudanças Climáticas Mudanças Climáticas Aterro Sanitário Compostagem Coleta Cenário 1 Cenário 2 De acordo com o gráfico apresentado na Figura 5, nota-se que o Cenário 2, em seu processo de incineração, contribui significativamente para as mudanças climáticas, ainda mais do que a contribuição do aterro sanitário adotado no Cenário 1. Evidenciando que o processo de tratamento térmico gera maior emissão de gases que contribuem para o efeito estufa. Com relação à reciclagem, constata-se que nos dois cenários ocorrem benefícios ambientais por parte desta etapa, visto que os valores são negativos, indicando que seriam evitadas as emissões de substâncias que contribuem para este indicador. No entanto, é evidente que os aspectos relacionados à reciclagem no Cenário 2, geram mais benefícios, quando comparados ao Cenário 1. Na Figura 6 apresenta-se o gráfico referente ao indicador Toxicidade Humana, para os dois cenários. Figura 6 Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para a Toxicidade Humana Toxicidade Humana Aterro Sanitário Compostagem Coleta Cenário 1 Cenário 2 De acordo com o gráfico apresentado na Figura 6, nota-se que o Cenário 2 contribui para a toxicidade humana, principalmente nas etapas de triagem e disposição final (aterro sanitário), impacto que não ocorre de forma representativa, quando analisados os aspectos do Cenário 1. No entanto, o benefício ambiental ocorre de forma significativa na etapa de reciclagem no Cenário 2. Os benefícios desta mesma etapa também podem ser observados com relação ao Cenário 1, no entanto, em menor proporção. Na Figura 7 apresenta-se o gráfico referente ao indicador Formação de foto-oxidantes (Oxidação fotoquímica), para os dois cenários.

12 Figura 7 Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para a Formação de Foto-oxidantes Formação de Foto-oxidantes Aterro Sanitário Compostagem Coleta Cenário 1 Cenário 2 De acordo com o gráfico apresentado na Figura 10, nota-se que o Cenário 1 contribui para a formação de foto-oxidantes nas etapas de coleta e disposição final (aterro sanitário), contudo, no que se refere a coleta, o Cenário 2 apresenta uma contribuição maior. Tratando-se dos benefícios ambientais, o Cenário 1 evita a formação de foto-oxidantes na etapa de reciclagem, o mesmo ocorre, com Cenário 2, nesta etapa, no entanto, com maior representatividade. Quanto aos demais aspectos, nota-se certo benefício ambiental na etapa de incineração, no Cenário 2, sendo que no restante, não é constatada ocorrência representativa para a comparação. Na Figura 8 apresenta-se o gráfico referente ao indicador Acidificação, para os dois cenários. Figura 8 Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para a Acidificação Acidificação Incineração Coleta Cenário 1 Cenário 2 De acordo com o gráfico apresentado na Figura 8, nota-se que o Cenário 1 contribui para a emissão de poluentes que causam a acidificação nas etapas de coleta e disposição final (aterro sanitário), sendo que no que se refere a coleta, o Cenário 2 apresenta uma contribuição maior. Tratando-se dos benefícios ambientais, o Cenário 1 evita emissão de poluentes que causam a acidificação na etapa de reciclagem, sendo que o mesmo ocorre, com Cenário 2, no entanto, com maior representatividade. Quanto aos demais aspectos, nota-se a contribuição para a acidificação na etapa triagem, no Cenário 1, e certo benefício ambiental na etapa de incineração, no Cenário 2. O restante das etapas não apresenta ocorrência representativa para a comparação. Na Figura 9 apresentase o gráfico referente ao indicador Eutrofização, para os dois cenários.

13 Figura 9 Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para a Eutrofização Eutrofização Aterro Sanitário Compostagem Coleta Cenário 1 Cenário 2 De acordo com o gráfico apresentado na Figura 12, é possível constatar que o Cenário 1 não contribui de forma representativa para a eutrofização, tampouco gera benefícios ambientais por evitar a emissão excessiva de macronutrientes. No entanto, é notável que a etapa de reciclagem do Cenário 2 contribui de forma significativa para os benefícios ambientais consequentes da não emissão destas substâncias. Quanto às demais etapas, não há ocorrência representativa de dados que possibilitem a comparação entre os cenários. Na Figura 10 apresenta-se o gráfico referente ao indicador Uso de Energia, para os dois cenários. Figura 10 Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para o Uso de Energia Uso de energia Aterro Sanitário Compostagem Coleta Cenário 1 Cenário 2 De acordo com o gráfico apresentado na Figura 10, é possível constatar que o Cenário 1 não contribui de forma representativa para o uso de energia, e também não aponta a economia de energia nas suas etapas. No entanto, nota-se que o Cenário 2 aponta para um aumento do uso de energia, principalmente na etapa de coleta dos resíduos, mas também nas etapas de triagem e disposição final (aterro sanitário). Quanto aos benefícios ambientais consequentes da implementação do Cenário 2, tem-se, de forma significativa, a redução do uso, ou a não utilização, de energia nas etapas de incineração e reciclagem, sendo esta em maior proporção. Na Figura 11 apresenta-se o gráfico referente ao indicador de Disposição de recicláveis secos em aterro sanitário (DRecAS), para os dois cenários. Figura 11 - Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para a Disposição de recicláveis secos em aterro sanitário DRecAS Cenário Total de Recicláveis Recicláveis encaminhados para AS

14 De acordo com o gráfico apresentado na Figura 11, constata-se que o Cenário 1 gera uma quantidade pouco menor de resíduos sólidos recicláveis, no entanto, encaminha uma maior parte ao aterro sanitário. Enquanto que o Cenário 2, encaminha menor parte da fração reciclável para o aterro. Cabe o destaque para a informação de que, no Cenário 2, apenas 7,8% do total do material reciclável acaba sendo encaminhado para aterro sanitário, em forma de cinzas. Na Figura 12 apresenta-se o gráfico referente ao indicador de Disposição de recicláveis orgânicos em aterro sanitário (DOrgAS), para os dois cenários. Figura 12 - Gráfico comparativo entre os Cenários 1 e 2 para a Disposição de recicláveis secos em aterro sanitário Cenário 2 DOrgAS Total de orgânicos Orgânicos encaminhados para AS De acordo com o gráfico apresentado na Figura 12, constata-se que o Cenário 1 gera uma quantidade aproximada de orgânicos, a quantidade gerada pelo Cenário 2, no entanto, o Cenário 1 encaminha mais de 90% deste material para o aterro sanitário, enquanto que o Cenário 2 encaminha apenas aproximados 7%. Cabe destacar ainda, que para a fração de recicláveis são reaproveitados 80% do metal ferroso destinado à incineração. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS O resultado da aplicação do modelo IWM-2 para o gerenciamento de RSU mostrou-se satisfatório, considerando que o objetivo deste trabalho foi gerar dois cenários, um relativo à situação atual do gerenciamento no município, e outro com proposta de alterações, principalmente no sentido de alterar a forma de tratamento dos resíduos. O resultado do trabalho disponibiliza, na forma da avaliação final, subsídios para verificar os problemas ambientais atuais causados pelas ações do manejo de resíduos sólidos, da mesma forma que para verificar a possibilidade de implementação de outras tecnologias no gerenciamento dos resíduos, com o intuito de reduzir os impactos ambientais e os riscos à saúde humana. Por fim, o presente trabalho resultou em uma avaliação do gerenciamento dos RSU do município de Porto Alegre, com indicações de possíveis substituições no tratamento dos resíduos, apontando alternativas para alcançar a máxima eficiência possível na gestão do manejo de resíduos sólidos. REFERÊNCIAS BRASIL. Lei nº , de 6 de abril de Dispõe sobre normas gerais de contratação de consórcios públicos e dá outras providências. Brasília, DOU, Disponível em: < Acesso em: 2 ago Lei Federal nº , de 5 de janeiro de Estabelece diretrizes nacionais para o saneamento básico; altera as Leis nos 6.766, de 19 de dezembro de 1979, 8.036, de 11 de maio de 1990, 8.666, de 21 de junho de 1993, 8.987, de 13 de fevereiro de 1995; revoga a Lei no6.528, de 11 de maio de 1978; e dá outras providências. Brasília, DOU, Disponível em: < Acesso em: 2 ago SILVA, L. M. S. e. Compostagem de Resíduos Sólidos Urbanos em Locais Contemplados com Coleta Seletiva: Influência da triagem e da frequência de revolvimento Londrina. Disponível em: < Acesso em: 13 jul

15 CYBIS, L. C. SANTOS; SANTOS, C. V. J. dos. Análise do ciclo de vida (ACV) aplicada à indústria da construção civil - Estudo de Caso Disponível em: < 036.pdf>. Acesso em: 13 jul PEREIRA, C. de L. F. Avaliação da Sustentabilidade Ampliada de Produtos Agroindustriais. Estudo de caso: Suco de Laranja e Etanol Disponível em: < ConsueloPereira.pdf>. Acesso em: 13 jul REICHERT, G. A. Potencial de utilização da ferramenta de inventário de Ciclo de Vida (ICV) na definição de modelos de gerenciamento integrado de resíduos sólidos urbanos In: 24º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. REICHERT, G. A. Metodologia de cálculo dos indicadores ambientais da AICV. Material da aula de Modelos de Gestão Integrada de Resíduos Sólidos CLAUDINO, E. S; TALAMINI, E. Análise do Ciclo de Vida (ACV) aplicada ao agronegócio Uma revisão de literatura Disponível em:< Acesso em: 10 jul FERREIRA, J. V. R. Análise de Ciclo de Vida dos Produtos Instituto Politécnico de Viseu. Disponível em: < %20an%C3%A1lise%20de%20ciclo%20de%20vida.pdf>. Acesso em: 13 jul