Critérios para Escolha de Tecnológicas para Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos José Fernando Thomé Jucá Universidade Federal de Pernambuco São Paulo, 23 de Novembro de 2016
Evolução da Geração de Resíduos (Hoornweg and Bhada-Tata, 2012)
Geração de resíduos per capita Fonte: http://www.atlas.d-waste.com/
19 19
Extração desordenada e localização das jazidas Baixos índices de reciclagem Pequeno potencial de substituição 17
DA ECONOMIA LINEAR: EXTRAIR-TRANSFORMAR-DESCARTAR A ECONOMIA CIRCULAR
(Modak 2010, UNEP, 2009)
Intensidade de emprego Aumento na Mitigação das Alterações Climáticas Hierarquia da Economia Circular PREVENÇÃO PREPARAÇÃO PARA REUSO RECICLAGEM RECUPERAÇÃO DISPOSIÇÃO
Trabalho de ecodesign Fonte: ifixit
Recuperação de Produtos na UE28 (WRAP) Redução de consumo através de: durabilidade dos produtos, poupança direta de material, projeto para montagem e reparação: Televisão: 180k / 600 t CO 2 eq Microondas: 320k / 300 t CO 2 eq Máquina de lavar: 550k / 740 t CO 2 eq Notebook: 200k / 373 t CO 2 eq Refrigerador: 125k / 162 t CO 2 eq Aspirador de pó: 31k / 163 t CO 2 eq Todos os produtos por 100.000 unidades por ano http://www.wrap.org.uk
EU28, Empregos na Economia Circular, 2014 CENÁRIO Da linha de base à implementação completa Total da linha de base para a opção preferencial Total, Incluindo Multiplicador@1.75 Efeito emprego 37,000 ETIs 215,000 ETIs 377,000 ETIs Fonte: Adaptado da Eunomia (2014) (Impact Assessment package) Equivalentes em tempo integral (ETIs)
UNIDADE DE COMPOSTAGEM ANAERÓBIA DE RESÍDUOS ORGÂNICOS
EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DOS TRATAMENTOS Sistemas Básicos Processos Evolução Produtos Inovação Triagem Físico Coleta Seletiva Tratam.Mecânico Biológico (MBT) Matéria Prima para Reciclagem Waste to Resources (WTR) Compostagem Biológico Biodigestores Aeróbios e Anaeróbios Composto Orgânico e Energia Agricultura e Waste to Energy (WTE) Aterros Sanitários Físico, Químico e Biológico Reator Anaeróbio Tratamento Biogás e CER Lixiviado Waste to Energy (WTE) Fertilizantes Incineração Físico Químico Co-Processos Tratamento Térmico Vapor e Biogás Waste to Energy (WTE) J.F.T.Jucá, (2011) Curso ABES Fortaleza, CE. CARACTERÍSTICAS Triagem Tratamento Incineradores Plantas de Aterros Sanitários c/ MBT Termelétricas Compostagem Aprov. de Biogás Área Disponível Menor Baixo Médio Alta Investimento Instalação Médio Alto Médio Menor Custo Insumo Baixo Médio Alto Médio Linha de Transmissão Não se aplica Alto Médio Alto Custo de Produção Baixo Alto Alto Médio Impacto Ambiental Baixo Alto Médio Alto Capacitação de RH Baixo Alto Médio Baixo
BIOMASSA + RSU > 0.7 Dissipazione < 0.3 t < 0.25 m 3 BIOMASSA B ~ 0.5? Dissipazione 0-0.5 t 0-0.4 m 3 (Gandolla, 2012)
Recuperação de Energia
Tratamento Biológico
Aproveitamento do Biogás em Palo Alto Monteview Landfill Capstone microturbinas Google - Biogás 1MW (5%) da energia total consumida em 50 prédios e 15.000 pessoas (10% é solar).
Recuperação de Materiais
Aproveitamento dos plásticos na Europa
Geração de resíduos sólidos urbanos no Brasil 2011 2012 2013 2014 2015 61.936.368 t/ano 62.730.096 t/ano 76.387.200 t/ano 78.583.405 t/ano 79.889.010 t/ano RSU + 1,3% PIB(2012) 0,9% RSU + 4,1% PIB(2013) 2,3% RSU + 2,9% PIB(2014) 0,1% RSU + 1,7% PIB(2015) -3,8% R$ 21 bilhões R$ 23 bilhões R$ 24 bilhões R$ 26 bilhões R$ 27,5 bilhões População + 0,91% Cresc. Setor 9,5% População + 0,85% Cresc. Setor 4,3% População + 1,13% Cresc. Setor 8,3% População + 0,88% Cresc. Setor 5,7% Fontes: RSU -Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil - ABRELPE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE
Consumo e geração de resíduos no Brasil em 2014 Geração de Resíduos: 78.583.405 ton/ano Consumo em R$ trilhões/ano
Situação do Brasil: Tratamento de Resíduos Dos 5.570 municípios 79,4% deles destinam de forma inadequada seus resíduos; Grande assimetria regional no tratamento dos resíduos; Pouco desenvolvimento tecnológico, apenas 1,6% de seus doutores nesta área; 17 patentes registradas no INPI; Nas prefeituras apenas: 1% do RH possui nível superior, enquanto 7% possui nível
Destinação final dos RSU em 2015 por 5.570 municípios Aterro Sanitário 20,6% Aterro Controlado 24,9% Lixão 54,4% Em volume de resíduos depositados, temos: Aterros Sanitários recebem 42,6 milhões de toneladas (58,7%) Aterros Controlados e Lixões: 30 milhões de toneladas (41,3%)
Metas da Política Nacional de Resíduos Sólidos (2010-2015) Não- Generação Reuso Tratamento Reducção Reciclagem Disposição Final METAS QUANTIFICÁVEIS DATAS PERCENTUAIS PREVISTO OBTENÇÃO ATUAL Elaboração dos Planos Municipais 2012 100% 15% Não dispor resíduos em lixões 2014 100% 30% Redução RSU em aterros sanitários 2014 22% de sêcos 19% de úmidos Reciclagem dos resíduos 2015 20% 2% O que está faltando? 0%
Qual a melhor tecnologia para tratar os resíduos sólidos urbanos? Informação Tecnologia
Premissas para a escolha do tratamento Contexto Regional e Local Políticas Públicas e Legislação Alternativas Tecnológicas
Fatores Intervenientes nas Tecnologias Social Geração de Emprego Capacitação dos RH Qualidade de vida Desenvolvimento Humano Impacto Ambiental Emissões de GEE Contaminação do subsolo Políticas Públicas Legislação Mensuração Aspectos Ecônomicos Implantação e Operação Transferência da Tecnologia Desenvolvimento tecnológico Economia Circular
As Rotas Sustentáveis: equilíbrio entre os aspectos econômicos, ambientais e sociais Magnitude of Capital Costs Sustainability ROI Life-Cycle Cost Rates Public Perception Nuisance Public Health Jobs/ Livelihood Future Needs Carbon Footprint Pollution Control Natural Resource Management Land Use Econômicos Custos operacionais Ambientais Emissões de GEE Sociais Empregos gerados
Rotas de Tratamento dos Resíduos (BNDES, 2012) Análise individual ou conjunta das tecnologias Incineração Compostagem MBT Digestão Anaeróbia Coleta não-diferenciada Aterro sanitário Coprocessamento Est. Transbordo Reciclagem Reaproveitamento Central de triagem Coleta diferenciada
Rotas de tratamento Alocação de resíduos Coleta diferenciada Coleta não-diferenciada 50 X4 ton X3 50 ton Central de triagem X1 0 ton X2 50 ton Reciclagem Digestão Anaeróbia Compostagem 30 X10 ton X11 0 ton 40 X8 ton X9 0 ton 0 X7 ton Incineração X5 0 ton X6 25 ton X13 0 ton Aterro sanitário X12 20 ton 32
Rotas de tratamento Distribuição espacial de unidades de tratamento 33 Coleta diferenciada Compostagem Coleta não-diferenciada Reciclagem Aterro sanitário Central de triagem
ROTAS TECNOLÓGICAS PARA TRATAMENTO DOS RSU Projeto FADE/UFPE/BNDES Armazenamento temporário Recicláveis Comercialização Coleta Recicláveis Unidades de Triagem Rejeitos Digestão Anaeróbia Biogás Energia Coleta Orgânicos Rejeitos Transbordo Compostagem Composto Comercialização Coleta Rejeitos Incineração Energia Cinzas Aterro Sanitário http://www.tecnologiaresiduos.com.br
Aspectos Econômicos Custos dos serviços de coleta, tratamento e destinação final dos resíduos Gastos anuais com o manejo dos resíduos Custos operacionais de algumas rotas tecnologias de tratamento 35
Gastos Per Capita/ano (R$/hab/ano) (Fonte: Gestão da Limpeza Urbana - Um investimento para o futuro das cidades, 2014)
Gastos Anuais com o Manejo dos RSU CIDADES GASTOS ANUAIS COM LIMPEZA URBANA POPULAÇÃO (IBGE2010) R$/PER CAPITA/ANO São Paulo R$ 1bilhão (1) 11.253.503 89, 86 Rio de Janeiro R$ 765 milhões (2) 6.320.446 121,40 Belo Horizonte R$ 297 milhões (1) 2.375.151 125,04 Fortaleza R$ 216 milhões (2) 2.452.185 88,08 Recife R$ 196,7 milhões (2) 1.537.704 127,92 Florianópolis R$ 130 milhões (2) 421.240 308,61 Porto Alegre R$ 200 milhões (2) 1.409.351 141,91 Distrito Federal R$ 330 milhões (3) 2.602.074 126,82 Observações: (1) Inclui apenas os serviços de coleta e varrição; (2) Inclui também os serviços de tratamento dos resíduos. (3) Valores de 2015, inclui todos os serviços
ROTA TECNOLÓGICA DA COLETA CONVENCIONAL - SITUAÇÃO ATUAL 1C Regiões atendidas: Candangolândia, Cruzeiro, Guará, Lago Norte, Lago Sul, Jardim Botânico, Núcleo Bandeirante, Plano Piloto, Sudoeste / Octagonal Park Way (Exceto Quadras 3, 4 e 5), São Sebastião, SIA e Varjão Usina Asa Sul Recicláveis Mercado Coleta Custo da rota: R$176,46/ ton Usina/Transbordo da Asa Sul (26.102,51 t/mês) Triagem (6.600 t/mês) Transbordo (19.502,51 t/mês) Custo da rota sem triagem: R$120,67/ ton Orgânico Rejeito Usina P Sul Aterro Controlado do Jóquei Custo da Coleta: R$86,25/ ton Custo do Tratamento: R$55,79/ ton Custo do Transporte: R$14,40/ ton Custo da Destinação Final: R$20,02/ ton
ROTA TECNOLÓGICA DA COLETA CONVENCIONAL - SITUAÇÃO ATUAL 2C Regiões atendidas: Ceilândia, Samambaia (1/2 dos resíduos) e Taguatinga Usina P Sul Recicláveis Mercado Coleta Custo da rota: R$181,72/ ton Usina P Sul (18.246,58 t/mês) 5.046,58 t/mês Triagem (13.200 t/mês) Custo da rota sem triagem: R$129,47/ ton Orgânico Rejeito Compostagem Aterro Controlado do Jóquei Custo da Coleta: R$86,25/ ton Custo do Tratamento: R$52,25/ ton Custo do Transporte: R$23,20/ ton Custo da Destinação Final: R$20,02/ ton
ROTA TECNOLÓGICA DA COLETA SELETIVA DISTRITO FEDERAL 2S Regiões atendidas: Brazlândia, Sobradinho I, Sobradinho II e Plano Piloto (2/3 dos resíduos) Transbordos de Sobradinho, Brazlândia e Asa Norte Coleta Transbordo Sobradinho e Brazlândia (1.431,16 t/mês) Custo da rota: R$230,50/ ton Separação pela Cooperativa Recicláveis Rejeitos Mercado Aterro Custo da Coleta: R$186,48/ ton Custo do Tratamento: R$ - Custo do Transporte: R$24,00/ ton Custo da Destinação Final: R$20,02/ ton
RESUMO DOS CUSTOS POR ROTA TECNOLÓGICA DA COLETA CONVENCIONAL DISTRITO FEDERAL Rota Regiões Administrativas População Atendida Destino do Resíduo Total de Resíduos (t/mês) Custo (por tonelada) Custo Total (R$/mês) Custo per capita 1C Candangolândia, Cruzeiro, Guará, Lago Norte, Lago Sul, Jardim Botânico, Núcleo Bandeirante, Plano Piloto, Sudoeste/Octagonal, Park Way (Exceto Quadras 3, 4 e 5), São Sebastião, SIA e Varjão 721.268 Usina/ Transbordo da Asa Sul 26.102,51 R$176,46 R$3.518.003,53 4,88 2C 3C 4C Ceilândia, Samambaia (1/2 dos resíduos) e Taguatinga Itapoã, Paranoá, Planaltina, Sobradinho I e II e Fercal 811.626 Usina Psul 18.246,58 R$181,72 R$3.052.084,72 3,76 479.063 Brazlândia 53.175 Gama, Recanto das Emas, Riacho Fundo II, Santa Maria e Samambaia (1/2 dos resíduos) Park Way (Quadras 3, 4 e 5), Riacho Fundo I, SCIA/Estrutural, Vicente Pires e Águas Claras 564.399 285.298 Transbordo de Sobradinho Transbordo de Brazlândia Transbordo de Gama Aterro do Jóquei 8.973,55 R$134,27 R$1.204.878,49 2,52 1.402,14 R$138,27 R$193.874,57 3,65 10.368,36 R$135,87 R$1.408.749,49 2,50 5.174,92 R$106,27 R$549.939,08 1,93
Aspectos Ambientais: Emissões de gases de efeito estufa GEE por rotas tecnologias de tratamento Tecnologias de Baixo Carbono
Impacto das atividades de manejo dos rejeitos na emissão de gases de efeito estufa (Carbon Impacts of Waste Management Report, Zero Waste Europa 2015) INCINERAÇÃO TRATAMENTO RESIDUAL DE RESÍDUOS INCINERAÇÃO CHP ATERRO SANITÁRIO Outros WEEE Resíduo de alimentos (AD) Jardim (compostagem) Alumínio RECICLAGEM E COMPOSTAGEM Aço Têxteis Vidro Plástico Papel / cartão Outros WEEE PRODUÇÃO EVITADA (RESÍDUO) Resíduo de alimentos(ad) Jardim (compostagem) Alumínio Aço Têxteis Vidro Plástico Papel / cartão -23.000-18.000-13.000-8.000-3.000 2.000 Emissões, kg CO2 equivalente por tonelada de resíduos gerenciados
Fonte: CETESB/Banco Mundial, 2010 SEEG, 2015 GEE resíduos
Principais Fontes de Emissões por Setores O setor de resíduos responde pela menor parcela de emissões no Brasil, com 68,4 milhões de tco2e em 2014, crescendo desde 1990. 23% 26% 42% 5% 4% 2014
Emissões por tecnologias de tratamento Resíduos Sólidos Urbanos Redução Reciclagem Combinar a universalização da coleta e o tratamento com a redução das emissões de metano Aterro Sanitário Compostagem Incineração Não Coletado Emite CH4 e CO 2 (queima ou aproveitamento energético) Sem emissões Emite CO2 do fóssil e N2O Emite (CH4) Não há método Operação Considerada Fonte: Adaptada CETESB (2010)
Rotas Tecnológicas Cenário Atual Coleta não-diferenciada Cobertura de coleta 90,8 % Coleta Diferenciada 9,2% Média anual das NÃO Coletado Emissões de GEE pela disposição dos resíduos: 29.741.420 tco2 17,2% 24,1% 58,7% LIXÃO Aterro Controlado 2.228.831 tco2 5.820.585 tco2 21.692.004 tco2 Aterro sanitário Central de triagem Reciclagem Incineração Resíduos do tratamento Fonte: Abrelpe (2015)
Rotas Tecnológicas Cenário Intermediário Digestão Anaeróbia Compostagem Coleta não-diferenciada Coleta Diferenciada Se considerarmos uma coleta diferenciada eficiente, e a destinação adequada, teremos a inclusão da linha verde. Central de triagem Reciclagem Incineração Aterro Sanitário Resíduos do tratamento
Rotas Tecnológicas Cenário Ideal Coleta não-diferenciada Para considerar o cenário de baixo carbono, é preciso ENERGÉTICO inserir tratamento das emissões finais no aterro sanitário APROVEITAMENTO Cenário de Coleta Referência Total de Diferenciada emissões em 2030: 73.473.000 tco2 Aterro Sanitário Central de triagem 75% Digestão Anaeróbia Compostagem Cenário de Baixo Carbono Total de emissões em 2030: 18.368.000 tco2 Reciclagem Incineração Resíduos do tratamento Fonte:CETESB (2010)
Aspectos Sociais Genética, inteligência artificial, robótica, nanotecnologia, TI, biotecnologia, etc. Geração de empregos por tecnologias de tratamento Por rotas tecnológicas Qualificação, gênero, habilidades, salários, etc. Como está a Europa, Estados Unidos e o Brasil 50
Taxa de Desemprego, Brasil População desocupada: 11,8 milhões PEA (julho/2016) 102, 3 milhões Fonte: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE
Den Boer et al. (2005): triagem semi-mecanizada - 35 empregos/10.000 t/ano; triagem mecanizada - 6 empregos/10.000 t/ano; compostagem - 5 empregos/10.000 t/ano; digestão anaeróbia 3,5 empregos/10.000 t/ano; incineração - 1 empregos/10.000 t/ano. estação de transferência 0,5 empregos/10.000 t/ano. TRATAMENTO MECÂNICO BIOLÓGICO (TMB) - 200.000 t/ano (M.A.T.Russo, 2016) Recursos Humanos Empregos Empregos/10.000 t/ano Pessoal total 139 7 Segregadores Ajudantes 100 12 5 0,6 Maquinistas Mecânicos Administrativos Encarregado de turno 10 4 6 1 0,5 0,2 0,3 0,05 Diretor 1 0,05 DMLU Porto Alegre (Reichert, G.A. 2013 modificado) Coleta: Convencional 1,49 empregos/1.000 t Porta-a-Porta 4,14 empregos/1.000 t Conteinerizada 0,53 empregos/1.000t Triagem manual 232 empregos/10.000 t/ano Aterro Sanitário 1 emprego/10.000 t/ano
ROTA TECNOLÓGICA DA COLETA CONVENCIONAL GERAÇÃO DE EMPREGOS Recicláveis Mercado Coleta Total de empregos rota com triagem Usina P Sul (18.246,58 t/mês) 5.046,58 t/mês Triagem 232 emp. 10k/t/ano Total de empregos da rota sem triagem Orgânico Rejeito Compostagem 5 empregos/10.000 t/ano Aterro Sanitário 1 emprego/10.000 t/ano Coleta: 1,49 empregos para 1.000 t Triagem: 272 empregos para 10.000 t Transporte: 0,5 empregos para 10.000 t Aterro Sanitário: 1 emprego para 10.000 t
ROTA TECNOLÓGICA DA COLETA SELETIVA GERAÇÃO DE EMPREGOS Recicláveis + Compostagem Mercado Coleta Transbordo Sobradinho e Brazlândia (1.431,16 t/mês) Total de empregos Separação pela Cooperativa Rejeitos Aterro Coleta: 4,4 empregos para 1.000 t Transbordo: 0,5 empregos para 10.000t Triagem + Compostagem: 272 + 5 empregos para 10.000 t Aterro Sanitário: 1 emprego para 10.000t
Home page: http://www.grs-ufpe.com.br http://www.tecnologiaresiduos.com.br Email: jucah@ufpe.br