Tratamento de resíduos

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Tratamento de resíduos sólidos
INTRODUÇÃO
Segundo o relatório What a Waste 2.0 do Banco Mundial, aproximadamente 2,01 bilhões de toneladas de RSU são geradas anualmente pelo mundo, e espera-se que em 2050 esse número chegue a 3,40 bilhões de toneladas, um aumento de quase 70%. Para minimizar esse impacto, alguns países buscam usar tecnologia e inovação, tendo o tratamento como prioridade na gestão.
DESENVOLVIMENTO
Diferenças entre resíduos e rejeitos
Até mesmo por falta de conhecimento, muitas pessoas acreditam que os termos “resíduos” e “rejeitos” são sinônimos, porém, elas possuem diferentes significados. É fundamental saber suas características para que o descarte seja feito de forma correta.
Resíduos
Os resíduos abrangem os materiais que sobram de determinado produto para serem reciclados ou reutilizados. 
Basicamente, os resíduos possuem algum valor econômico, já que podem ser reaproveitados para empresas, indústrias, catadores, cooperativas, entre outros.
Rejeitos
Os rejeitos fazem parte de um tipo de descarte, ou seja, não há nenhuma possibilidade de reciclagem ou reaproveitamento do material.
FLUXO DE RESÍDUOS
O ciclo da gestão de resíduos passa por algumas fases, começando pela coleta dos resíduos diretamente nas fontes geradoras, que passa por um tratamento específico e vai até o descarte final.
Basicamente, o ciclo da gestão de resíduos consiste nas seguintes etapas:
1. Coleta;
2. Armazenamento;
3. Transporte;
4. Tratamento;
5. Destinação Final;
6. Disposição Final Ambiental;
7. Identificação e classificação dos resíduos.
RESÍDUOS SÓLIDOS
A Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), Lei nº 12.305/2010 no Artigo 3º, inciso X, define 
gerenciamento de resíduos sólidos: 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; 
A lei não define o termo tratamento, porém, de acordo com ONU ENVIRONMENTAL PROGRAMME este pode ser entendido como o conjunto de operações e técnicas destinadas a modificar as características físicas, físico-químicas ou biológicas dos resíduos sólidos, visando à sua reutilização, reciclagem, compostagem ou disposição final ambientalmente adequada.
Abrange as seguintes etapas:
· Segregação: separação dos resíduos sólidos em diferentes categorias, como orgânicos, recicláveis, perigosos e rejeitos.
· Preparo: processamento dos resíduos para facilitar o seu tratamento e destinação final.
· Transformação: modificação das características dos resíduos para convertê-los em novos produtos ou energia.
· Destinação final: disposição dos resíduos em aterros sanitários, incineradores ou outros locais adequados.
Quando os resíduos sólidos não são tratados adequadamente, podem atrair vetores de doenças, como mosquitos e ratos, e causar problemas respiratórios devido à emissão de gases tóxicos.
TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS
Um dos principais objetivos do tratamento de resíduos sólidos é reduzir o volume de materiais que chegam aos aterros sanitários e lixões, promovendo a sustentabilidade ambiental e evitando a contaminação de recursos naturais como solo, água e ar. Para isso, várias estratégias são adotadas, incluindo a redução na fonte, reutilização, reciclagem e a recuperação energética.
Tratamento Mecânico de resíduos sólidos
No tratamento mecânico são realizados processos físicos geralmente no intuito de separar (usinas de triagem) ou alterar (reciclagem) o tamanho físico dos resíduos. Neste processo não ocorrem reações químicas entre os componentes como nos muitos casos do tratamento térmico.
Os maiores exemplos de tratamento mecânico de resíduos são encontrados no setor de reciclagem. Muitas vezes, o processo de reciclagem de produtos é dividido em várias etapas que agem de maneira interdependente. Em alguns casos como na reciclagem de resíduos eletrônicos, os processos mecânicos costumam ser complexos.
De uma forma geral, podemos classificar as formas de tratamento mecânico de resíduos de acordo com sua finalidade. Vejamos alguns exemplos abaixo:
· Diminuição do tamanho das partículas: Quebra, trituração, moinhos;
· Aumento do tamanho das partículas: aglomeração, briquetagem, peletagem;
· Separação da fração física: Classificação;
· Separação pelo tipo de substância;
· Mistura de substâncias: extrusão, compactação;
· Separação de fases físicas: sedimentação, decantação, filtração, centrifugação, floculação;
· Mudança de estados físicos: condensação, evaporação, sublimação.
Tratamento Bioquímico de resíduos sólidos
O tratamento bioquímico ocorre através da ação de grupos de seres vivos, (em sua maioria micro-organismos como bactérias e fungos mas também organismos maiores como lesmas e minhocas), que ao se alimentarem dos resíduos, quebram suas moléculas grandes transformando-as em uma mistura de substâncias e moléculas menores.
Dependendo de alguns fatores como por exemplo a temperatura, pressão e acidez dessa mistura de substâncias (moléculas), as substâncias resultantes desse processo podem reagir entre si quimicamente, caracterizando assim o processo bioquímico.
Em alguns casos só ocorre o processo biológico, em outros somente o químico. Isso vai depender da tecnologia e metodologia utilizada.
Os processos de tratamento bioquímico mais conhecidos são:
Biodigestão: A biodigestão é um processo anaeróbico, ou seja, ocorre na ausência de oxigênio. Os microrganismos quebram a matéria orgânica e produzem biogás (metano e dióxido de carbono) e um biofertilizante chamado de lodo digestão. A biodigestão ocorre em quatro fases distintas:
1. Hidrólise: A matéria orgânica complexa é quebrada em moléculas menores por enzimas extracelulares secretadas pelas bactérias hidrolíticas.
2. Acidogênese: As moléculas menores são fermentadas por bactérias acidogênicas, que produzem ácidos graxos voláteis (AGVs), como ácido acético, ácido propiônico e ácido butírico.
3. Acetogênese: As bactérias acetogênicas convertem os AGVs em acetato, que é o principal precursor do metano.
4. Metanogênese: As bactérias metanogênicas convertem o acetato em metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2), que compõem o biogás.
· Redução do volume de resíduos: A biodigestão pode reduzir o volume de resíduos em até 50%.
· Produção de biogás: O biogás pode ser utilizado como fonte de energia para gerar calor, eletricidade ou biocombustíveis.
· Produção de biofertilizante: O biofertilizante é um adubo orgânico rico em nutrientes que pode ser utilizado na agricultura.
· Redução da emissão de gases de efeito estufa: A biodigestão evita a emissão de metano, um gás de efeito estufa muito potente.
· Custo: A instalação e operação de um biodigestor pode ser cara.
· Tempo: O processo de biodigestão pode ser lento.
· Odores: A biodigestão pode gerar odores desagradáveis se não for bem gerenciada.
Decomposição da matéria orgânica na ausência de oxigênio nos chamados Biodigestores ou Centrais de Biogás. Veja alguns exemplos abaixo:
· Biodigestor para resíduos sólidos orgânicos urbanos
· Biodigestor para resíduos sólidos orgânicos rurais
· Biodigestor para resíduos com alto teor de celulose
Compostagem: 
A compostagem é um método aeróbio de reciclagem e tratamento dos resíduos orgânicos que busca reproduzir algumas condições ideais observadas no processo natural de degradação da matéria orgânica, bem como garantir a segurança do processo. Uma boa compostagem depende do controle de alguns fatores-chave, como umidade, a temperatura, a aeração (nível de oxigênio) e balanço de nutrientes (carbono e nitrogênio)
O controle destes fatores favorece que os macroorganismos, como minhocas, insetos e pequenos mamíferos, assim como os microrganismos, como fungos e bactérias, atuem na acelerada degradação da matéria orgânica, garantindo a eliminação dos patógenos e evitando a presença de vetores de doenças. Ao final doprocesso, os resíduos reduzem de volume, transformando-se em um material de cor escura, textura homogênea e cheiro de terra, chamado de composto orgânico, que pode ser utilizado diretamente no solo, em jardins, vasos de plantas ornamentais e hortas e pomares domésticos, auxiliando inclusive a recuperação de áreas degradadas.
o.
Fase 1: Mesofílica
· Início da decomposição da matéria orgânica.
· Bactérias e fungos mesófilos são os principais microrganismos.
Fase 2: Termofílica
· Fase mais longa e importante da compostagem.
· Bactérias e fungos termófilos dominam a comunidade microbiana.
Fase 3: Maturação
· Estabilização do material compostado.
· Bactérias e fungos actinomicetos são os principais microrganismos.
· Pronto para ser utilizado como adubo orgânico.
Decomposição da matéria orgânica na presença de oxigênio em Usinas de Compostagem. Veja alguns exemplos abaixo:
· Usina de compostagem de Salerno na Itália
· A Usina de Compostagem de Bremen na Alemanha
Alguns empreendimentos fazem uso das duas tecnologias em uma única central. Confira no exemplo abaixo:
Ex: Tratamento de Resíduos Sólidos Orgânicos em Ypres na Bélgica – Sistema integrado de Biodigestor e Usina de compostagem
Tratamento Térmico de resíduos sólidos
No tratamento térmico, os resíduos recebem uma grande quantidade de energia em forma de calor a uma temperatura mínima que varia de acordo com a tecnologia aplicada (Temperatura de reação) durante uma certa quantidade de tempo (Tempo de reação) tendo como resultado uma mudança nas suas características como por exemplo a redução de volume, devido a diversos processos físico-químicos que acontecem durante o processo.
Podemos diferenciar 5 principais processos de tratamento térmicos separados em função da temperatura de operação e o meio onde ocorre o processo. São eles:
· Secagem: Retirada de umidade dos resíduos com uso de correntes de ar. Ocorre na presença do ar atmosférico e temperatura ambiente.
· Pirólise: Decomposição da matéria orgânica a altas temperaturas e na ausência total ou quase total de oxigênio. As temperaturas do processo podem variar de 200 a 900°C. Cinzas: Resíduos minerais inertes. Bio-óleo: Um líquido escuro e viscoso que pode ser utilizado como combustível ou matéria-prima para a indústria química. Gases.
· Pirólise: A pirólise pode ser utilizada para o tratamento de diversos tipos de resíduos, como pneus, plásticos, biomassa e resíduos urbanos.
· Gaseificação: Transformação de matéria orgânica em uma mistura combustível de gases (gás de síntese). Na maioria dos processos não ocorre uma oxidação total da matéria orgânica em temperaturas variando entre 800 e 1600°C.  gaseificação converte a energia da matéria-prima em um gás combustível com alta eficiência. A gaseificação é um processo relativamente caro, principalmente em escala comercial. é um processo complexo que requer expertise e controle preciso. é um processo complexo que requer expertise e controle preciso.
· Incineração: Oxidação total da matéria orgânica com auxílio de outros combustíveis a temperaturas variando entre 850 e 1300°C. Cinzas: Resíduos minerais inertes. Escórias: Resíduos fundidos de metais e outros materiais.
· Incineração: A incineração pode ser utilizada para o tratamento de resíduos perigosos e hospitalares.
· Plasma: O processo de plasma para tratamento de resíduos é uma tecnologia inovadora que utiliza plasma, o quarto estado da matéria, para converter resíduos em gases e outros produtos. O plasma é um gás ionizado, ou seja, um gás em que os átomos perderam seus elétrons, tornando-se altamente energético. Essa energia é utilizada para quebrar as moléculas dos resíduos, convertendo-os em gases como metano, hidrogênio, CO e CO2, além de outros produtos como escórias e metais. Desintegração da matéria para a formação de gases.
· O processo de plasma é uma tecnologia inovadora com potencial para revolucionar o tratamento de resíduos.
· A tecnologia ainda está em desenvolvimento e precisa ser aprimorada para reduzir custos e emissões.
· O processo de plasma pode ser uma alternativa sustentável para o tratamento de diversos tipos de resíduos.
A composição dos produtos da incineração depende de diversos fatores, como:
Tipo de material: A composição do material a ser incinerado influencia a quantidade e a qualidade dos produtos finais.
Temperatura: A temperatura da incineração influencia a combustão completa dos materiais.
Tempo de residência: O tempo que o material permanece no incinerador influencia a conversão da matéria orgânica em gases e cinzas.
Outros processos específicos
Dependendo do tipo de resíduo, podem ser necessários tratamentos específicos, como descontaminação, neutralização ou estabilização. Por exemplo, os resíduos perigosos, como produtos químicos, lixo eletrônico e lâmpadas fluorescentes, requerem processos especializados para garantir a segurança ambiental e a saúde pública.
A escolha da forma de tratamento de resíduos sólidos depende de diversos fatores, como a natureza do resíduo, os recursos disponíveis, a viabilidade técnica e econômica e as leis e regulamentações locais. Idealmente, o tratamento de resíduos deve seguir a hierarquia de gerenciamento, priorizando a prevenção, redução, reutilização, reciclagem e recuperação energética antes da disposição final.
Quais os objetivos do tratamento de resíduos? 
O tratamento de resíduos tem como principal objetivo a gestão adequada dos materiais descartados, buscando minimizar os impactos ambientais e de saúde pública, além de promover a sustentabilidade e o uso eficiente dos recursos naturais.
Os objetivos do tratamento de resíduos podem ser divididos em várias categorias:
· Proteção ambiental: O tratamento adequado dos resíduos ajuda a evitar a contaminação do solo, água e ar, preservando a biodiversidade e os ecossistemas. A reciclagem e a reutilização de materiais também reduzem a necessidade de extração de recursos naturais e a geração de poluição associada à produção de novos produtos.
· Saúde pública: A gestão eficiente dos resíduos sólidos contribui para a redução de doenças e problemas de saúde relacionados ao acúmulo de lixo e à contaminação do meio ambiente. O tratamento adequado previne a proliferação de vetores de doenças, como roedores e insetos, e diminui a exposição da população a substâncias tóxicas.
· Redução de emissões de gases de efeito estufa: A decomposição de resíduos orgânicos em aterros sanitários libera metano, um potente gás de efeito estufa. O tratamento adequado dos resíduos, como a compostagem e a recuperação energética, pode reduzir significativamente as emissões de metano e outros gases de efeito estufa, ajudando no combate às mudanças climáticas.
· Promoção da economia circular: O tratamento de resíduos incentiva o desenvolvimento de práticas sustentáveis, como a reutilização e a reciclagem, promovendo a economia circular. Isso resulta em menor exploração de recursos naturais, redução do consumo de energia e geração de empregos no setor de reciclagem e gerenciamento de resíduos.
· Educação e conscientização: O tratamento de resíduos promove a conscientização da população sobre a importância da redução, reutilização e reciclagem, incentivando o consumo responsável e a adoção de práticas sustentáveis.
· Cumprimento de regulamentações e políticas públicas: O tratamento de resíduos permite o cumprimento de leis e regulamentações relacionadas à gestão de resíduos, garantindo a responsabilidade ambiental e social por parte das empresas e governos.
Qual a melhor forma de tratamento de lixo?
Não existe uma única “melhor” forma de tratamento de lixo, pois a escolha adequada depende de diversos fatores, como a composição dos resíduos, as condições locais, os recursos disponíveis e as leis e regulamentações aplicáveis.
No entanto, é fundamental seguir a hierarquia de gerenciamento de resíduos, que prioriza as seguintes ações:
· Prevenção e redução:
· Reutilização: 
· Reciclagem: 
· Tratamento biológico: 
· Recuperação energética: 
· Disposição final ambientalmente adequada: 
A Alemanha, por exemplo,proibiu em 2005 a remessa de resíduos domésticos sem tratamento e industriais para os aterros, e em 2012 aprovou a lei da economia circular, ações que tiveram papel importante para a destinação adequada dos resíduos no país, onde cerca de 13% dos produtos comprados pela indústria já são feitos com matérias-primas recicladas, além de sua cadeia de gestão de resíduos empregar mais de 250 mil pessoas. Já o Japão, com coleta seletiva e reciclagem incentivadas por lei desde 1995, produz garrafas pet com 100% de material reciclado, o que reduziu em 90% o uso de novos plásticos e em 60% as emissões de dióxido de carbono.
Há ainda exemplos de cidades como Estocolmo (Suécia), onde 100% dos domicílios têm coleta seletiva por um sistema de lixeiras conectadas a uma rede de tubos subterrâneos. Um sensor detecta quando a lixeira está cheia, enviando os resíduos por uma rede subterrânea até o local de acumulação, onde são separados e compactados, seguindo para reaproveitamento, compostagem e incineração. Já San Francisco (EUA) implantou programas para reciclagem e compostagem de quase todo o resíduo produzido, introduzindo incentivos econômicos, como menor taxa de lixo para quem faz compostagem, o que fez a cidade reduzir em 12% as emissões de gases de efeito estufa.
No Brasil, após uma discussão de cerca de 20 anos, em meio a uma situação que seguia sem controle, o governo federal promulgou em 2010 a lei 12.305, que estabeleceu a PNRS, marco regulatório que prevê a gestão integrada e o gerenciamento de resíduos sólidos, incluindo originalmente um prazo de quatro anos para a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, cabendo aos municípios a responsabilidade pelos resíduos gerados em seus territórios. Embora tenha expirado em 2014 o prazo inicial para que os municípios se adequassem à legislação, dados da Abrelpe mostram que mais da metade das cidades do país, algo em torno de 53%, ainda não cumpriram a determinação legal.
No Brasil, em comparação com países desenvolvidos, reutilização, reciclagem, compostagem, recuperação e aproveitamento energético ainda não desempenham papel econômico de destaque como atividade rentável, e embora a PNRS determine que os sistemas de logística reversa dos produtos sejam de responsabilidade do setor empresarial, não houve, até o momento, a implementação desses sistemas em escala considerável, o que dificulta ainda mais a gestão pública local.
Para a reversão desse quadro, é fundamental, na ótica da gestão integrada e do gerenciamento, a adoção de tecnologias que promovam o desenvolvimento sustentável e criem oportunidades para resgatar e elevar o valor incorporado nos resíduos, aproveitando-os antes de chegarem aos aterros.
CONCLUSÃO
Diante da cultura do hiperconsumo que permeia nossa sociedade contemporânea, a geração exacerbada de resíduos sólidos emerge como uma das grandes problemáticas ambientais do século XXI. Neste contexto, o tratamento adequado desses resíduos se torna imperativo para mitigar os impactos negativos sobre o meio ambiente e a saúde pública. Compreender os conceitos fundamentais dos resíduos sólidos e explorar as diversas técnicas de tratamento, sejam elas mecânicas, bioquímicas ou térmicas, torna-se essencial para desenvolver soluções eficazes e sustentáveis para o gerenciamento desses materiais.
Apesar dos avanços proporcionados pela Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), promulgada em 2010, o Brasil ainda enfrenta desafios significativos na gestão adequada de seus resíduos. A implementação efetiva de políticas e a conscientização da sociedade são essenciais para superar essa problemática. É preciso promover a educação ambiental e incentivar práticas de consumo consciente, além de investir em infraestrutura e tecnologias modernas de tratamento de resíduos.
Em suma, a questão dos resíduos sólidos é complexa e multifacetada, demandando uma abordagem integrada que envolva governo, setor privado e sociedade civil. Somente através de um esforço conjunto e contínuo será possível enfrentar os desafios relacionados ao tratamento de resíduos e promover um futuro mais sustentável para as gerações presentes e futuras.