Aplicação da ao Tratamento Mecânico e Biológico dos Resíduos Sólidos Urbanos com vista à Reciclagem de Embalagens de Plástico, de Vidro e de Metais Índice Resumo...2 1. Introdução...3 2. Objectivos...5 3. Metodologia...6 4. Cronograma...8 Anexo I...9 Unidade piloto de tratamento mecânico e biológico por vermicompostagem da AMAVE...9 Anexo II...12 Fotografias das experiências de vermicompostagem no centro experimental de Palmela...12
Resumo A vermicompostagem é um processo biológico de tratamento de resíduos sólidos orgânicos que utiliza a minhoca vermelha da Califórnia para acelerar a degradação da matéria orgânica e produzir composto rico em ácidos húmicos. Este processo é, tradicionalmente, aplicado a resíduos de pecuárias mas, nos últimos anos, também tem vindo a ser utilizado no tratamento de lamas de estações de tratamento de águas residuais (ETAR) e da fracção orgânica dos resíduos sólidos urbanos (RSU). Apresenta vantagens em relação a outros processos biológicos, ao nível da qualidade do composto final, dos custos de investimento e dos custos de operação. Quando aplicado aos resíduos sólidos urbanos indiferenciados, o tratamento mecânico e biológico (TMB) com vermicompostagem (TMBV) apresenta um grande potencial relativamente à reciclagem de embalagens de plástico, vidro e metais, que ainda estão presentes. Com efeito, através da acção das minhocas, procede-se à remoção da matéria orgânica, que está aderente àqueles materiais, resultando em materiais sem cheiro e com um grande potencial de reciclagem. Na sequência das experiências já realizadas no centro experimental de TMBV da empresa Lavoisier - Gestão e Valorização de Resíduos, Lda., em Palmela, constatou-se o grande potencial que esta tecnologia tem, em termos de limpeza e de separação de embalagens presentes nos RSU indiferenciados. Este estudo tem quatro grandes linhas de investigação: - optimização do processo de TMBV; - avaliação dos custos de triagem e processamento dos materiais que passaram na vermicompostagem; - realização de testes, nas unidades fabris das empresas recicladoras, com vista a conhecer a adequabilidade da reciclagem dos materiais obtidos no processo, de modo a estabelecer as especificações técnicas para os diferentes tipos de material de embalagem de plástico e de vidro; - elaborar uma proposta de modelo económico-financeiro que sustente esta solução técnica de gestão das embalagens. Para tal, será acompanhada a instalação de uma unidade de TMBV e dos equipamentos de triagem e limpeza das embalagens necessários, no parque da Associação de Municípios do Vale do Ave (AMAVE). As embalagens mais leves (de plástico e metais não ferrosos) serão separadas pelo sistema densimétrico e triadas na unidade de triagem de embalagens da AMAVE. As mais pesadas (de vidro e metais ferrosos) serão separadas na nova unidade de TMBV. Após afinação dos processos de crivagem, separação densimétrica e lavagem, serão enviados lotes de materiais de embalagem para as diversas unidades fabris de reciclagem, envolvidas neste estudo, onde decorrerão os testes com vista à obtenção das especificações técnicas para cada tipo de material. Finalmente, será feita a avaliação dos resultados dos testes e realizadas as adaptações necessárias do processo de triagem e lavagem. 2
1. Introdução A vermicompostagem é um processo biológico de tratamento de resíduos sólidos orgânicos que utiliza a minhoca vermelha da Califórnia para acelerar a degradação da matéria orgânica e produzir composto rico em ácidos húmicos. Este processo é, tradicionalmente, aplicado a resíduos de pecuárias mas, nos últimos anos, também tem vindo a ser utilizado no tratamento de lamas de estações de tratamento de águas residuais (ETAR) e da fracção orgânica dos resíduos sólidos urbanos (RSU). A vermicompostagem apresenta vantagens em relação a outros processos biológicos, ao nível da qualidade do composto final, dos custos de investimento e dos custos de operação. Quando aplicado aos resíduos sólidos urbanos indiferenciados, o tratamento mecânico e biológico (TMB) com vermicompostagem (TMBV) apresenta um grande potencial relativamente à reciclagem de embalagens plásticos, vidro e metais que ainda estão presentes nessa fracção. Com efeito, através da acção das minhocas, procede-se à remoção da matéria orgânica, que está aderente àqueles materiais, resultando em materiais sem cheiro e com um grande potencial de reciclagem, nomeadamente embalagens plástico, vidro e metais. As experiências já realizadas permitem concluir que, neste processo, é possível separar: - diversos tipos de plástico de embalagem - filme de polietileno, polietileno rígido, EPS, PET e plásticos mistos que terão, eventualmente, de sofrer uma lavagem nas unidades de reciclagem; - vidro de embalagem, que poderá ser lavado, com triagem posterior nas unidades que o preparam para reciclagem; - embalagens de metal (ferroso e não ferroso). Para concretizar este estudo, associaram-se três entidades com experiências complementares na área dos resíduos urbanos: a Lavoisier - Gestão e Valorização de Resíduos, Lda. (a seguir referida como Lavoisier), a AMAVE Associação de Municípios do Vale do Ave (a seguir referida como AMAVE) e a Quercus Associação Nacional de Conservação da Natureza (a seguir referida como Quercus). A Lavoisier é uma empresa portuguesa, pioneira, a nível internacional, no desenvolvimento da tecnologia de tratamento de RSU indiferenciados através do TMBV. Possui um centro experimental de vermicompostagem, em Palmela (Figura 1, Anexo II), e tem programada a instalação, no início de 2008, de uma unidade piloto, de dimensão industrial, na central de compostagem da AMAVE, em Riba d Ave (Guimarães), e de uma segunda, no final do primeiro trimestre de 2008, no Parque Ambiental da AMALGA (Associação de Municípios Alentejanos para a Gestão do Ambiente), em Beja, com capacidades para 1000 e 15 000 toneladas/ano, respectivamente. A AMAVE possui uma unidade de TMB com compostagem e pretende integrar a tecnologia de TMBV para a optimizar, tendo programada a instalação de uma unidade piloto, no início de 2008, com 3
capacidade para 1000 toneladas/ano. Este estudo decorrerá nessa unidade; uma breve descrição desta unidade consta do Anexo I. A Quercus, através do seu Centro de Informação de Resíduos (CIR), tem dedicado muito tempo ao estudo do aproveitamento do TMB para maximização da reciclagem de RSU. Justifica-se, portanto, a realização deste estudo, com vista a permitir maximizar a reciclagem de embalagens de vidro e de plástico, através do TMBV. Para complementar o estudo, foram contactadas diversas empresas de reciclagem de plástico e de vidro que se comprometeram a realizar, nas suas unidades fabris, testes de avaliação das especificações técnicas dos materiais de embalagem provenientes da unidade de TMBV da AMAVE, nomeadamente: a) empresas recicladoras de plástico misto - a Adioplast, que necessita de 5 toneladas para teste; - a Extruplás, que necessita de 1 tonelada para teste; - a Recipor, que necessita de 1 tonelada para teste; b) empresas recicladoras de polietileno - a Ambiente, que necessita de 3,5 toneladas para teste; - a Sirplaste, que necessita de 3,5 toneladas para teste; b) empresas recicladoras de EPS e de PET, respectivamente, - a Plastimar, que necessita de 150 kg de EPS; - a Selenis-Ambiente, que necessita de 500 kg de PET; c) empresas recicladoras de vidro - a Vidrociclo que necessita de 30 toneladas para teste; - a Vidrologic, que necessita de 1 tonelada para teste. 4
2. Objectivos São objectivos deste estudo: a. objectivos gerais - testar a viabilidade da utilização da TMBV para triagem das embalagens de plástico e vidro contidos nos RSU; - obter um modelo de balanço de massas do processo de TMBV que permita quantificar o potencial de utilização desta tecnologia para reciclagem de material de plástico, vidro e metais de embalagem, com vista à sua reciclagem; b. objectivos específicos - optimização do processo de separação mecânica de vermicomposto e de materiais recicláveis de plástico, vidro e metais, através da utilização de vários tipos de crivos (com diferentes velocidades de rotação ou de vibração, diâmetros da malha da rede, número de redes) e em condições de crivagem específicas (teor de humidade do vermicomposto, p.e.); - optimização do processo de separação mecânica das fracções recicláveis de plástico, de vidro e de metais, por separação densimétrica, com água, das fracções leves (plásticos e metais leves) e pesadas (vidro, materiais ferrosos, materiais cerâmicos) e, por decantação posterior e recolha por descarga de fundo, das lamas; c. nas unidades recicladoras de plásticos - testar a viabilidade da reciclagem dos vários tipos de embalagens de plástico obtidos no processo; - obter especificações técnicas para aceitação de plásticos nas unidades recicladores de plásticos mistos, polietileno, PET e EPS; - obter as bases para o cálculo de um valor de contrapartida necessário para viabilizar a reciclagem dos diferentes tipos de plásticos; d. nas unidades recicladoras de vidro - testar a viabilidade da reciclagem do vidro obtido no processo; - obter especificações técnicas para aceitação deste material pelos recicladores de vidro; - obter as bases para o cálculo de um valor de contrapartida, necessário para viabilizar a reciclagem de vidro de embalagem. 5
3. Metodologia Na sequência das experiências já realizadas no centro experimental de TMBV da Lavoisier, em Palmela (cf. Anexo II), constatou-se o grande potencial que esta tecnologia tem, em termos de limpeza e de separação de embalagens presentes nos RSU, provenientes da recolha indiferenciada. Falta, no entanto: - optimizar o processo; - avaliar os custos de triagem e processamento dos materiais que passaram na vermicompostagem; - testar, com as empresas recicladoras, a adequabilidade da reciclagem dos materiais obtidos, de modo a estabelecer as especificações técnicas de cada tipo de material de embalagem de plástico e de vidro; - elaborar uma proposta de modelo económico-financeiro para sustentar esta solução técnica para a gestão das embalagens. Este estudo incidirá nestas quatro linhas de investigação, acompanhando a instalação, na central de compostagem da AMAVE, do processo de TMBV. Para isso, será concluída a consulta de mercado para escolha dos equipamentos de triagem e limpeza das embalagens. Estes equipamentos serão testados e feitas as devidas correcções e adaptações à sua instalação. As embalagens mais leves (de plástico e de metais não ferrosos) serão separadas pelo processo densimétrico, com água, e triadas na unidade de triagem de embalagens da AMAVE. As mais pesadas (de vidro e de metais ferrosos) serão separadas na própria unidade de TMBV, através de processo a desenvolver no âmbito deste projecto. Após afinação dos processos de crivagem, separação densimétrica e lavagem, serão enviados lotes de materiais de embalagem para as diversas unidades fabris de reciclagem envolvidas neste estudo (cf. 1.), onde decorrerão os testes com vista à obtenção das especificações técnicas de cada tipo de material reciclável. Passar-se-á à avaliação dos resultados dos testes, procedendo-se às necessárias adaptações do processo de triagem e lavagem, nos casos em que tal seja exigido pelas empresas recicladoras. Uma vez definido o limite razoável, no âmbito do horizonte temporal deste projecto, para as melhorias da qualidade do material de embalagem a obter através do TMBV, proceder-se-á, em colaboração com as entidades recicladoras, aos estudos visando estabelecer um modelo económico-financeiro para a aplicação da solução de TMBV à gestão das embalagens. O estudo produzirá três relatórios trimestrais e um relatório final. Está prevista a submissão de dois artigos a revistas internacionais e de dois artigos a revistas nacionais, bem como a apresentação do estudo num encontro internacional e dois em encontros nacionais. No final, será organizado um seminário para divulgação do trabalho desenvolvido. Também no âmbito deste estudo, será concluída uma tese de mestrado de um dos elementos da equipa de investigação. 6
Em termos operacionais, as funções das entidades envolvidas neste projecto serão as seguintes: a) Lavoisier: - coordenar o estudo, incluindo a sua gestão financeira e administrativa; - proceder à instalação do equipamento de triagem e lavagem de embalagens e testar as melhorias possíveis; - gerir o processo de triagem e lavagem de embalagens após vermicompostagem, envolvendo recursos humanos afectos à AMAVE (operadores e técnicos) - elaboração dos relatórios de progresso e final; b) AMAVE: - acompanhar todo o estudo e participar nas reuniões periódicas de coordenação; - instalar a unidade de TMBV e garantir o seu bom funcionamento (através dos seus serviços ou de entidade concessionada para o efeito); - dar apoio às operações de triagem e lavagem de embalagens; - proceder à triagem de embalagens leves (de plástico e de metal não ferroso) provenientes da separação realizada na unidade de TMBV; - disponibilizar as suas oficinas para apoio ao estudo; c) Quercus: - acompanhar todo o estudo e participar nas reuniões periódicas de coordenação; - acompanhar os testes de reciclagem dos materiais provenientes do processo de vermicompostagem; - colaborar na elaboração dos relatórios de progresso e final; d) Empresas recicladoras - definir as condições de realização dos testes de reciclagem e sua concretização; - definir as especificações técnicas para incorporação futura dos materiais provenientes de TMBV nas suas unidades fabris; - colaboração na definição do modelo económico-financeiro de gestão das embalagens recuperadas em unidades de TMBV 7
4. Cronograma Acção \ Mês 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Instalação da unidade de TMBV Instalação e testes do equipamento de triagem Realização dos testes de reciclabilidade com material de embalagem Elaboração de relatórios trimestrais e final* * 8
Anexo I Unidade piloto de tratamento mecânico e biológico por vermicompostagem da AMAVE 9
1. Descrição A unidade piloto de tratamento de resíduos sólidos, utilizando a tecnologia de Tratamento Mecânico e Biológico (TMB) por (TMBV), localizada no parque da AMAVE, absorverá: resíduos sólidos urbanos em bruto; resíduos orgânicos, resultantes da triagem prévia na unidade de TMB da AMAVE; resíduos pré-compostados na unidade de TMB da AMAVE; rejeitados da afinação do composto na unidade de TMB da AMAVE; resíduos orgânicos de recolha selectiva. A unidade piloto terá uma capacidade de tratamento de 1000 toneladas de resíduos por ano e fará o aproveitamento de plásticos, vidro, metais e cartão, para reciclagem, para além do fertilizante orgânico. Para implementação e funcionamento da unidade, deverão ser consideradas as seguintes condições: área de construção - 800 m 2 ; pessoal necessário - 1 técnico (a meio-tempo) e um operário (a tempo inteiro). Esta unidade deverá expandir-se para tratamento acima das 50 000 toneladas por ano. 2. Processo Trata-se de um processo aeróbio, que consiste na transformação da matéria orgânica em fertilizante orgânico e que se desenvolve nas seguintes fases: recepção de resíduos; abertura de sacos e crivagem de materiais de grandes dimensões (> 40 cm de diâmetro); triagem manual dos materiais recicláveis de grandes dimensões, de plástico e cartão; eliminação de odores; compostagem fase de higienização dos resíduos e preparação para a fase seguinte (com duração de 4 semanas, aprox.); vermicompostagem digestão da matéria orgânica pela minhoca vermelha da Califórnia, com transformação em fertilizante orgânico ou húmus (com duração de 4 semanas, aprox.); fase de secagem desidratação natural do produto final; crivagem: separação dos materiais (húmus e materiais não biodegradáveis); separação densimétrica e lavagem dos materiais inertes, permitindo a separação de plásticos, vidros, metais e rejeitados; afinação do fertilizante orgânico (húmus). 10
3. Esquema da Unidade Área destinada à recepção de resíduos e triagem prévia Pilha de Compostagem Pilha de Compostagem Pilha de Compostagem Pilha de Compostagem Pilha de Compostagem Pilha de Compostagem Laboratório Depósitos de lixiviados Água da chuva Área Pedagógica Secagem e Crivagem 11
Anexo II Fotografias das experiências de vermicompostagem no centro experimental de Palmela 12
Figura 1 Aspecto do centro experimental de vermicompostagem, em Palmela Figura 2 de RSU indiferenciados. Minhoca vermelha da Califórnia processando a componente orgânica Figura 3 RSU provenientes do crivo < 8 cm, originados no TMB da Tratolixo, já vermicompostados 13
Figura 5 Crivagem de RSU após vermicompostagem. Embalagens e outros materiais recicláveis, antes da lavagem Figura 4 Crivagem de RSU após vermicompostagem. Húmus 14
Figura 5 Embalagens após passagem por tanque com água e posterior triagem manual (a) (b) (c) (d) Figura 6 Plásticos mistos após passagem por tanque com água seguida de triagem manual: (a) sem lavagem e (b) com lavagem. Metais (c) e vidro (d) após passagem por tanque com água e triagem manual 15