Tratamento de resíduos sólidos (crédito digital)

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22/04/2024, 12:26 Tratamento de resíduos sólidos (crédito digital)
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Tratamento de resíduos sólidos (crédito digital)
Prof. Oscar Javier Celis Ariza
Descrição
Você irá compreender a importância de identificar os tratamentos de
resíduos sólidos urbanos, de acordo com o tipo de material descartado.
Propósito
O tratamento de resíduos sólidos visa recuperar substâncias e materiais
com valor agregado, facilitar a utilização desses resíduos como fonte de
energia e preparar os resíduos para o tratamento final. Portanto, trata-se
de um importante conteúdo para os profissionais que irão trabalhar na
área de com a gestão e tratamento de resíduos sólidos.
Objetivos
Módulo 1
Compostagem
Analisar o processo de compostagem de material orgânico para a
produção de fertilizante rico em nutrientes.
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Módulo 2
Incineração
Identificar as vantagens e desvantagens em utilizar a incineração
como tratamento final de resíduos sólidos.
Módulo 3
Sistemas de desinfecção
Reconhecer as técnicas de esterilização de material hospitalar antes
do tratamento ou disposição final desse resíduo.
Módulo 4
Geração de energia
Analisar os processos de geração de energia a partir de resíduos
sólidos urbanos.
Introdução
Olá! Antes de começarmos, assista ao vídeo e entenda o
tratamento de resíduos sólidos.

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1 - Compostagem
Ao �nal deste módulo, você será capaz de analisar o processo de compostagem de material
orgânico para a produção de fertilizante rico em nutrientes.
Processo de compostagem de
material orgânico
Neste vídeo, abordaremos a preparação do material, os tipos de
compostagem e processos e os fatores que influenciam na
compostagem.
Preparando o material
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Neste vídeo, definiremos os conceitos associados à preparação do
material para a compostagem.
A compostagem é uma técnica pela qual as condições necessárias são
criadas para que as composteiras fabriquem um fertilizante de alta
qualidade a partir de resíduos orgânicos.
Mas você sabe por que é importante fazer compostagem em nossa
casa?

Reduzimos a quantidade de lixo que acaba em aterro ou incinerador.

Fechamos o ciclo da matéria orgânica.

Obtemos um fertilizante de alta qualidade para nossas plantas, sem
qualquer tipo de químico.

Devolvemos matéria orgânica ao solo, enriquecendo-o.
Esse processo oferece ainda uma série de benefícios importantes, como
auxiliar a estrutura do solo, pois o composto orgânico, devido à sua
estrutura aterrada, facilita a formação de conglomerados de solo, o que
permite permitindo manter sua correta aeração e umidade. Também
ajuda a manter a saúde do solo, pois, por se tratar de um produto natural
sem compostos químicos e livre de patógenos, em muitos casos, atua
como um bactericida e fungicida.
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O produto da compostagem funciona como nutriente
para as plantas, já que, sendo um produto rico em
nutrientes e macronutrientes, torna-se um excelente
fertilizante. Oferece, ainda, um benefício de não ter
custo, pois não é necessário comprar esse produto,
uma vez que é obtido a partir de um processo muito
simples que pode ser feito em casa.
Embora o composto possa ser feito em uma simples pilha de resíduos
orgânicos, é mais prático, por razões de espaço, usar um compostador,
a principal "ferramenta" para realizar o processo de compostagem.
Um compostador pode ser fabricado em casa, mas deve atender a uma
série de requisitos, como:
Possuir sistema de ventilação para permitir a entrada de oxigênio.
Possuir um sistema de fechamento lateral para manter as
condições de temperatura.
Ter um sistema de fechamento superior, para evitar inundações
pela chuva.
Ser de fácil abertura e manuseio.
Não deve ter uma base, para permitir a entrada de ar e acesso dos
organismos que habitam o solo e são responsáveis pela
decomposição dos materiais.
Material a introduzir
Para obter um bom composto, o melhor é usar uma grande variedade de
materiais. E quanto mais esmagado estiverem esses materiais, mais
rápido obteremos o composto. Toda matéria introduzida deve ser
orgânica, sendo aconselhável misturar materiais de decomposição
rápida e lenta. Os materiais que podem ser compostados podem ser
classificados em diferentes tipos:
Folhas frescas
Restos de corte de grama
Estrume de aves
Materiais de decomposição rápida 
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Ervas daninhas jovens
Pedaços de frutas e legumes
Saquinhos de chá e borra de café
Palha e feno velho
Restos de plantas
Estrume de cavalos, burros e vacas
Flores velhas e vasos de plantas
Ervas daninhas perenes
Camas de hamsters, coelhos e outros animais domésticos
(herbívoros)
Folhas de outono
Galhos podados
Restos de madeira
Cascas de ovos
Cascas de nozes
Lã e fios naturais
Cabelos e penas
Caroço de fruta (pêssego, abacate, azeitonas etc.)
Cinzas de madeira
Papelão
Caixas de ovos
Materiais de decomposição lenta 
Materiais de decomposição muito lenta 
Outros materiais 
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Sacos de guardanapos
Recipientes de papel
Jornais (em pequenas quantidades)
É melhor evitar itens como carne e peixe, produtos lácteos e produtos
que contenham leveduras ou gorduras e não utilizar materiais, como
cinzas de carvão e coque, fezes de cães e gatos, fraldas descartáveis,
revistas, restos de aspirador de pó, filtros de cigarro e tecidos sintéticos.
Forma de preparação
Para obter um bom composto em pouco tempo é conveniente fazer uma
mistura muito variada de materiais, triturados ao máximo possível.
Também é conveniente fazer uma camada de galhos, palha ou qualquer
outro material que permita a aeração e não compacte. Esse leito, de
aproximadamente 20 cm, estará localizado na base do compostador e
sua função será facilitar a aeração e a entrada de microrganismos.
Em seguida, o resto do material será introduzido, se possível, passado
por um biotriturador, ou cortado com poda ou tesouras normais. Para
que esse material atinja as condições de temperatura corretas é
conveniente encher pelo menos metade do compostador na primeira
vez.
A relação entre o material úmido e o material seco é de 2 para 1,
buscando manter a umidade durante o processo, embora isso não
precise ser medido de maneira rigorosa.
Atenção!
Para controlar a umidade, deve-se observar que o material tenha uma
aparência úmida, mas não produzindo líquido.
Nas próximas vezes que o novo material for introduzido, ele será
misturado com o material mais antigo, de modo que facilite a
decomposição do material mais fresco. É importante, ao introduzir
restos de alimentos, cobri-los com material velho e folhas, para evitar a
proliferação de moscas mosquitos da fruta.
Tipos de compostagem
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Neste vídeo, identificaremos os diferentes tipos de compostagem, tais
como composteira de malha, de paletes e os cuidados necessários com
cada uma delas.
Tipos de composteiras
O processo de compostagem em casa pode ser realizado a partir de
composteiras,que podem ser de diferentes materiais, como veremos a
seguir.
Composteira em malha
Nesse tipo de composteira, as hastes são pregadas e cercadas com
uma malha. Essa malha deve ser amarradas nas hastes. As laterais e a
parte superior da composteira são cobertas com plástico ou algum tipo
de lona.
Compostador ou composteira em malha utilizada para condomínios.
Composteira de paletes
Pode ser construída tendo um palete como base. Em seguida, apoiamos
uma das faces contra uma superfície plana para facilitar a montagem.
Os paletes são pregados juntos nas laterais. Por fim, a composteira é
coberta com uma lona ou plásticos impermeáveis.
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Compostador de paletes.
Existem diferentes compostadores comerciais, que podem ser
adquiridos em lojas especializadas em jardinagem e comprados on-line.
Composteira comercial.
Compostador comercial.
O compostador deve estar localizado em um local de fácil acesso e, se
possível, sob uma árvore decídua, de modo que a sombra proteja do sol
no verão e, no inverno, não seja uma área excessivamente fria.
Árvore decídua
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Árvore decídua ou plantas decíduas são aquelas que, geralmente nos
meses mais frios do ano (outono / inverno), perdem suas folhas.
Cuidados necessários
Uma vez que o material é introduzido não há muitas precauções
necessárias no processo de compostagem. A cada nova introdução de
material, é conveniente remover e misturar esse material com o mais
antigo. Também é conveniente realizar uma mistura geral de toda a pilha
de compostagem para permitir a aeração e a homogeneização correta
de materiais. Quanto mais frequentemente for esse processo de
mistura, mais rápido o processo progredirá.
Para controlar a umidade, a condição do material será monitorada em
diferentes pontos do compostador. É comum que os lados estejam
secos devido ao contato com o ar e a parte central contenha mais
umidade. Se houver partes da pilha que estejam secas e outras
contenham umidade, a solução será fazer uma virada para
homogeneizar a proporção de umidade.
Atenção!
Se o material estiver seco em toda a pilha será necessário fornecer água
externa. É conveniente misturar o material simultaneamente à irrigação,
uma vez que isso permite umedecer todo o material.
Em épocas em que as temperaturas são mais extremas (verão e
inverno) é conveniente proteger o material, no verão, colocando-o à
sombra, e no inverno, tornando o material mais acessível aos raios de
sol.
Dica
Existem materiais naturais que atuam como aceleradores do processo,
como composto maduro, esterco herbívoro etc. Se você tem acesso a
esse tipo de materiais é conveniente fornecê-los, periodicamente, em
quantidades não muito abundantes.
Processo de compostagem
Neste vídeo, identificaremos os diferentes tipos de compostagem, as
fases do processo de decomposição de matéra orgânica e os usos dos
compostos.
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Fases do processo de decomposição de matéria orgânica
O processo de compostagem consiste na degradação da matéria
orgânica por meio de sua oxidação e da ação de vários microrganismos
presentes nos próprios resíduos. Esse processo de decomposição da
matéria orgânica dura aproximadamente entre cinco e seis meses e,
durante esse período, passa por três fases. Vamos conhecê-las!
É o período de aclimatação dos microrganismos ao seu novo
ambiente e o início da multiplicação e colonização de resíduos.
Essa fase dura de dois a quatro dias e começa com a
degradação por bactérias dos elementos mais biodegradáveis.
Como resultado da ação dessas primeiras bactérias mesófilas
(elas atuam em temperaturas médias, aproximadamente até 50º
C), a pilha de resíduos começa a aquecer e a emanação de vapor
de água é observada na parte superior da matéria vegetal.
É um período no qual, dependendo do material de partida e das
condições ambientais, o processo pode durar entre uma semana,
em sistemas acelerados, e um ou dois meses, em sistemas de
fermentação lenta.
Como resultado da intensa atividade das bactérias e do aumento
da temperatura alcançada na pilha de resíduos, o processo
causa o aparecimento de organismos termofílicos (bactérias e
fungos). Esses organismos atuam em temperaturas mais
elevadas (entre 60º e 70º C), produzindo uma rápida degradação
da matéria. A temperatura atingida durante essa fase do
processo garante o saneamento e a eliminação de germes,
larvas e sementes patogênicas. Após esse período, a atividade
biológica diminui e o ambiente se estabiliza.
Latência e fase de crescimento 
Fase termofílica 
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É um período de fermentação lenta (pode durar até três meses),
no qual a parte menos biodegradável (a mais resistente) da
matéria orgânica se degrada. A temperatura da pilha diminui
lentamente, bem como a atividade das bactérias, produzindo a
colonização da pilha por todo um mundo de organismos e
microrganismos que ajudam na degradação das partes menos
biodegradáveis dos resíduos.
Observe a distribuição dessas três fases no processo de compostagem.
O funcionamento de uma composteira.
Enquanto a caixa superior está enchendo, a outra está em
repouso até que o material vire composto.
Fase de maturação 
Ciclo de caixas 
2 meses 
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É em média o tempo para encher a caixa superior de resíduos e
ter composto pronto na caixa do meio.
Encha a caixa superior fazendo camadas: restos de alimentos
cobertos com serragem (palha, grama seca, folhas). As
minhocas irão comer os resíduos e transformá-los em adubo
(húmus).
Após esse período, utilize o composto pronto da caixa do meio e
troque-a de posição com a caixa superior que acabou de encher.
Continue o processo realizando esse ciclo com as caixas.
É um adubo líquido gerado no processo que pode ser usado para
regar as plantas. Dilua-o na proporção de . Ex: de
biofertilizante de água.
Usos do composto
O uso de compostos depende do grau de maturidade destes e do tipo de
cultura a que se destinam, sendo a primavera e o outono as épocas
ideais para a sua aplicação, pois são épocas em que o solo está quente
e a adição de composto irá aquecê-lo ainda mais, favorecendo a
atividade dos microrganismos e o desenvolvimento das raízes da
planta.Podemos diferenciar os compostos em dois diferentes níveis de
maturidade:
Minhocas + restos de comida + serragem 
Composto 
Biofertilizante 
10/1 1L
+10L
Compostagem fresca (2-3 meses de compostagem) 
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É aquela que teve um curto período de maturidade e na qual o
material não decomposto ainda é apreciado. É um composto
usado principalmente como proteção contra mudanças de
temperatura e umidade, especialmente contra geadas. Também
melhora as características do solo e previne o aparecimento de
ervas daninhas.
É aquela que teve um longo período de maturidade e na qual
nenhum material não decomposto é apreciado (exceto aqueles
de decomposição muito lenta, galhos, cascas de ovos, etc.). O
composto é facilmente diferenciado por sua textura terrosa e cor
escura. É utilizado principalmente como fertilizante, uma vez que
fornece elementos minerais (nitrogênio, fósforo, potássio, etc.),
além de favorecer a capacidadede retenção de água.
Fatores que in�uenciam na
compostagem
Neste vídeo, identificaremos os fatores que afetam a compostagem, tais
como: temperatura, umidade e aeração.
Considerando que no processo de compostagem, os responsáveis ou
agentes da transformação são seres vivos, todos os fatores que
possam limitar sua vida e seu desenvolvimento, também limitarão o
próprio processo.
Os fatores envolvidos são complexos, mas podemos considerar como
importantes a temperatura, a umidade e a aeração.
Compostagem madura (aproximadamente 5-6 meses de
compostagem) 
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Temperatura
Cada fase do processo envolve uma série de microrganismos, cada um
com uma faixa de temperatura diferente.
Umidade
Esse fator é essencial para os microrganismos, uma vez que a água é o
ambiente em que vivem, movem-se e se alimentam.
Atenção!
Na prática da compostagem, a alta umidade deve ser sempre evitada,
pois deslocaria o oxigênio e, consequentemente, o processo deixaria de
ser anaeróbio (ausência de ar) ou, o que é o mesmo, uma putrefação.
Por outro lado, se a quantidade de umidade na pilha de resíduos for
baixa, a atividade dos microrganismos diminui e, consequentemente, o
processo é atrasado.
Devemos ter em mente que o calor gerado no processo provoca a
diminuição da umidade.
Consideramos como níveis ótimos, umidade de 40 a 60%, dependendo
da mistura de materiais mais ou menos fibrosos do conteúdo da pilha.
 Latência e fase de crescimento
15 – 45° C
 Fase termofílica
45 – 70° C
 Fase de maturação
Menos de 40° C
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Aeração
O oxigênio é essencial para que os microrganismos se decomponham
efetivamente em matéria orgânica. Portanto, o suprimento de ar em
todos os momentos deve ser ideal para manter a atividade microbiana,
sem que apareçam condições anaeróbias que, além de dificultar o
processo, levam ao aparecimento de odores e um produto de qualidade
inferior.
Para não iniciar o processo anaeróbio, um mínimo de 10% de aeração
deve ser excedido. Portanto, é importante controlar os materiais
introduzidos na pilha, uma vez que muitos dos detritos da planta,
especialmente a grama, tendem criar mofo e causar putrefações.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
A compostagem é um processo realizado a partir da degradação de
material para produzir fertilizantes e assim contribuir com
nutrientes para o solo. Analise as seguintes afirmativas sobre o
preparo do material.
I. Para favorecer o processo de aeração na base da composteira,
deve haver uma camada composta por galhos ou material que não
seja compactado.
II. O material deve ser introduzido de forma completa para que os
organismos atuem sobre toda a superfície.
III. Devemos evitar a umidade para que não ocorra a proliferação de
mosquitos.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta.
A Somente a afirmativa I está correta.
B Somente a afirmativa II está correta.
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Parabéns! A alternativa A está correta.
A trituração e mistura do material novo com o antigo é um processo
que favorece uma velocidade mais rápida de decomposição da
matéria orgânica. Por outro lado, o material deve ser úmido, mas
não ao ponto de gerar líquido.
Questão 2
Analise as seguintes afirmativas sobre os cuidados necessários
nas composteiras.
I. Somente é possível fazer o processo de compostagem no verão,
pois durante o inverno o composto umidifica demais.
II. Quanto maior for o processo de mistura, maior será a velocidade
de decomposição.
III. Nunca devemos adicionar água de forma externa para melhorar
a umidade do material.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta.
C Estão corretas as afirmativas I e II.
D Estão corretas as afirmativas II e III.
E Somente a afirmativa III está correta.
A Somente a afirmativa I está correta.
B Somente a afirmativa II está correta.
C Estão corretas as afirmativas I e II.
D Estão corretas as afirmativas II e III.
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Parabéns! A alternativa B está correta.
A compostagem pode ser realizada tanto no verão como no
inverno. Devemos prestar atenção no inverno nos dias que tiver sol,
para deixar aquecer, e durante o verão devemos cobrir o composto
para evitar o calor excessivo. Além disso, o material pode estar
seco e, portanto, a utilização água ajuda sim ao processo, mas com
cuidado para não colocar demais.
2 - Incineração
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car as vantagens e desvantagens em utilizar
a incineração como tratamento �nal para resíduos sólidos.
O processo de incineração de
resíduos sólidos urbanos (RSU):
vantagens e desvantagens
Neste vídeo, abordaremos a incineração de ríduos e o processo de
incineração, além de suas vantagens e desvantagens.
E Somente a afirmativa III está correta.
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Incineração de resíduos
Neste vídeo, apresentaremos a importância da incineração de resíduos
sólidos urbanos.
Entre 7 mil e 10 bilhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos (RSU)
são gerados a cada ano. A gestão desses resíduos é um grande desafio,
uma vez que a população continua a crescer e, proporcionalmente,
também o consumo.
É fundamental a conscientização de que menos
resíduos devem ser gerados e que aquilo que é gerado
deve ser tratado da maneira mais segura para o meio
ambiente.
De acordo com a hierarquia na gestão de resíduos sólidos, a prevenção,
a reutilização e a reciclagem têm prioridade sobre a recuperação ou o
descarte, a fim de se afastar do modelo de economia linear do qual
viemos (resumido como tomar, produzir, consumir e eliminar) para se
aproximar cada vez mais de uma economia circular, que pode ser
definida como aquela em que o valor dos produtos, materiais e recursos
são mantidos pelo maior tempo possível, minimizando o uso de
recursos e a produção de resíduos (ou seja, o que costumava ser
considerado resíduo pode se tornar um recurso valioso).
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Hierarquia na gestão de resíduos sólidos.
Uma solução que tem sido implementada com sucesso em países com
economias mais altas, devido às suas inúmeras vantagens, é a
incineração de resíduos sólidos. Essa é a forma mais eficiente de
reduzir o volume de resíduos e, como vimos anteriormente na hierarquia
de resíduos, é a técnica que deve substituir os aterros sanitários.
No entanto, existe uma visão bastante cética em relação à incineração
de resíduos, por causa das preocupações de que, ao aumentar a
capacidade e uso desse tratamento, a reutilização e a reciclagem
venham a ser menos utilizadas. Esse ceticismo é intensificado pelas
toxinas e pelos gases de efeito estufa liberados pelos incineradores, da
afirmação de algumas ONGs de que, conceitualmente falando, esse
processo não tem lugar na economia circular, pois os laços materiais se
fecham quando não há mais nada para aproveitar.
Exemplo
Na União Europeia, o tratamento térmico faz parte da gestão sustentável
de resíduos há décadas e em muitos de seus países-membros é agora
uma parte fundamental das infraestruturas. No entanto, esse fato está
longe de ocorrer nos países menos desenvolvidos, principalmente por
conta do alto custo de investimento necessáriopara à operação. A
implementação de uma instalação de incineração de RSU em um local
com um sistema de gestão de resíduos subdesenvolvido e sem um
planeamento adequado pode conduzir a falhas, tanto do ponto de vista
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ambiental como econômico, devido a certos riscos, como uma variação
na quantidade de resíduos recebidos, um apoio financeiro reduzido, a
escolha de equipamento impróprio ou uma linha institucional
inadequada.
O processo de incineração necessita de um poder calorífico mínimo de
RSU, pois a viabilidade do processo depende disso em grande medida.
Como podemos ver na tabela a seguir, países com alto grau de
consumismo tendem a gerar resíduos de alto poder calorífico, devido a
um maior teor de plásticos e papelão para embalagens, enquanto nos
países com menor poder econômico esse material é produzido em
menor quantidade e o teor de matéria orgânica é maior. O maior teor
orgânico é o que confere menor poder calorífico, maiores densidade e
umidade, tornando os resíduos mais caros para a incineração.
Material Poder Calorífico Inferior (MJ/kg)
Papel 16
Matéria Orgânica 4
Plásticos 35
vidro ≈0
metais ≈0
Tecidos 19
Outros materiais 11
Tabela: Poder calorífico inferior (PCI) de algumas frações de RSU.
Oscar Ariza
A incineração de RSU só é considerada adequada em sistemas de
gestão de resíduos maduros, nos quais a recolha de resíduos funciona
corretamente, o poder calorífico tem um nível mínimo e as taxas de
eliminação exigidas permitem que seja realizada a incineração. Em
resumo, a incineração só deve, em geral, ser considerada uma opção se:
Já existe um sistema de gestão de resíduos maduro e bem
operacional.
Os RSU já estão sendo descartados em aterros controlados e bem
operados.
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O fornecimento de combustíveis para os RSU for de, ao menos, 100
mil toneladas por ano (podendo ser menor em áreas isoladas).
O menor poder calorífico for, em média, de pelo menos 7 MJ/kg e
nunca abaixo de 6 MJ/kg.
A comunidade for capaz e estiver disposta a pagar pelo aumento do
custo do tratamento, por exemplo, por meio de taxas de
administração, taxas de inflexão, subsídios baseados em impostos
ou altas taxas de eletricidade.
O sistema de planejamento comunitário for estável e se for possível
fazer um planejamento adequado a longo prazo (+ de 15 anos).
O objetivo da incineração é tratar os resíduos, a fim de reduzir os seus
volume e perigo, capturando (e, portanto, concentrando) ou destruindo
substâncias potencialmente nocivas. Os processos de incineração
também podem fornecer um meio de recuperar o conteúdo energético,
mineral ou químico dos resíduos.
Os resíduos são, geralmente, materiais altamente heterogêneos,
consistindo essencialmente de substâncias orgânicas, minerais, metais
e água. A incineração de RSU pode ser dividida nos seguintes
subsetores principais:
 Incineração de resíduos urbanos mistos
São tratados normalmente os resíduos domésticos
e resíduos mistos e, em geral, não são tratados,
mas por vezes podem ser incluídos, determinados
resíduos industriais e comerciais.
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 Incineração de resíduos urbanos ou outros
resíduos pré-tratados
Instalações que tratam resíduos que tenham sido
seletivamente recolhidos, pré-tratados ou
preparados de alguma forma, de modo que as
características desses resíduos sejam diferentes
dos resíduos mistos. Esse subsetor inclui as
incineradoras para a fração de resíduos não
recicláveis.
 Incineração de resíduos perigosos
Inclui a incineração em instalações industriais e a
incineração em instalações comerciais (que
normalmente recebem uma grande variedade de
resíduos).
 Incineração de lodos de depuração
Em alguns locais, as lamas de depuração são
incineradas separadamente de outros resíduos em
instalações específicas; em outros locais, esses
resíduos são combinados com outros resíduos (por
exemplo, resíduos urbanos) para incineração.
 Incineração de resíduos hospitalares
Existem instalações específicas para o tratamento
de resíduos clínicos, geralmente em redes de
hospitais e outras instalações de saúde, que podem
ser centralizadas ou instaladas em cada uma das
unidades hospitalares. Em alguns casos, certos
resíduos clínicos são tratados em outras
instalações, como, por exemplo, com resíduos
urbanos mistos ou resíduos perigosos.
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Resíduos industriais e comerciais
Esse resíduos também são incinerados separadamente em incineradores
específicos de resíduos industriais ou comerciais não perigosos.
Inicialmente, durante a incineração, os resíduos secam. Em seguida,
ocorrem reações de pirólise e gaseificação, à medida que os compostos
voláteis são aquecidos e desvolatilizados da fase sólida para a fase
gasosa e, por fim, queimados. Conforme ocorre esse processo, são
criados os gases de combustão, que contém a maior parte da energia
de combustão disponível na forma de calor, e são sedimentadas cinzas,
compostas principalmente por componentes inorgânicos. A combustão,
em geral, ocorre com excesso de ar para garantir que a proporção de
combustível, que reage com o oxigênio, seja maximizada.
Quando o poder calorífico do resíduo e do suprimento de oxigênio é
suficiente, isso pode produzir uma reação térmica em cadeia e uma
combustão autoalimentada, ou seja, que não requer a adição de outros
combustíveis.
Processo de incineração
Neste vídeo, apresentaremos o processo de incineração de resíduos
sólidos urbanos (RSU).
Observe na imagem o esquema de uma instalação de incineração típica.
A recuperação de energia ocorre, invariavelmente, na forma de uma
caldeira a vapor, que recupera o calor dos gases de combustão para
gerar vapor superaquecido. Uma turbina a vapor é usada para gerar
eletricidade, exceto nos casos em que o vapor pode ser usado
diretamente em um processo industrial para aquecimento.
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Diagrama processual de uma incineradora com valorização energética.
A eficiência elétrica líquida de uma usina de incineração de RSU
geralmente varia de 15 a 25%, dependendo do tamanho da planta e das
condições de vapor. Essa eficiência é relativamente baixa, em
comparação com as usinas de combustíveis fósseis, devido ao menor
poder calorífico do combustível e à limitação das temperaturas do vapor,
que busca evitar a corrosão excessiva causada por gases ácidos e
outros compostos produzidos pela combustão de RSU. No entanto, uma
eficiência de até 30% (apenas eletricidade) pode ser alcançada usando
técnicas mais avançadas de recuperação de energia.
Para superar uma eficiência geral de 30% sem a
entrada de uma fonte de calor externa, as usinas
normalmente precisam exportar calor, além de
eletricidade. Eficiências térmicas superiores a 30% são
possíveis em configurações combinadas de calor e
energia, nas quais uma parte do calor enviado para a
atmosfera, em usinas que produzem apenas
eletricidade, é recuperada para uso no processo. Os
mais altos níveis de recuperação de energia são
alcançados em configurações nas quais apenas o calor
é exportado, com uma eficiência térmica que pode
ultrapassar os 80%.
Durante a incineração, apenas o conteúdo orgânico dos resíduos sólidos
urbanos é convertido em energia, deixando para trás o conteúdo inerte,
que é chamado de cinza, composto de material inorgânico misturadocom resíduos de metais ferrosos e não ferrosos. A quantidade de cinzas
varia dependendo da demografia das comunidades atendidas pela
instalação e da quantidade de reciclagem que é feita. No entanto, as
instalações típicas de processamento térmico produzem cinzas na faixa
de 20% a 30% em peso da alimentação total de resíduos.
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Dica
Dependendo do quadro regulamentar e do processo de tratamento, as
cinzas do forno de combustão (cinzas de fundo) podem ser tratadas e
reutilizadas, por exemplo, como material de construção.
Além do equipamento necessário para a combustão, às vezes podem
ser realizados pré-tratamentos, como pirólise ou gaseificação, para
transformar os resíduos em outras substâncias.
No entanto, esses processos podem ser classificados,
independentemente da incineração, dentro dos tratamentos térmicos de
resíduos, ou do mais conhecido Anglo-Saxon thermal Waste-to-Energy
(WtE). Os processos WtE diferenciam combustão, gaseificação e
pirólise, dependendo da concentração de oxigênio. Veja o detalhamento!

Combustão
Ocorre em um ambiente com excesso de oxigênio.
�
Gasei�cação
Requer uma concentração de oxigênio ligeiramente abaixo do nível
estequiométrico.

Pirólise
Ocorre na ausência de oxigênio.
Na imagem, podemos ver o processo WtE. Observe que os estágios de
armazenamento e gerenciamento dos resíduos recebidos estão à
esquerda do esquema. O sistema de limpeza de gases de combustão é
mostrado à direita do forno e da caldeira, e o estágio de geração de
energia é mostrado na parte superior.
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Diagrama do processo de incineração de RSU.
Os resíduos volumosos geralmente precisam ser pré-tratados
(triturados) quando são maiores do que o equipamento de alimentação
do forno. Outra razão para o pré-tratamento é homogeneizar os resíduos
para que tenham características de combustão mais consistentes. Isso
pode ser conseguido misturando ou esmagando os resíduos.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
O processo de incineração de resíduos sólidos urbanos (RSU) é
empregado para aproveitar o valor energético contido no material e
produzir energia ou como descarte final. Analise as seguintes
afirmativas sobre a técnica de incineração.
I. A incineração deve ser utilizada como primeira opção na gestão
de RSU.
II. O processo de incineração é apropriado se o material utilizado
tem um elevado poder calorifico inferior (PCI).
III. A técnica é mais utilizada no caso de materiais perigosos, como,
por exemplo, resíduos de atividades hospitalares.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta.
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Parabéns! A alternativa D está correta.
A incineração deve ser considerada como uma das últimas opções
na gestão de resíduos. A hierarquia está dada assim: prevenção >
minimização > reúso > reciclagem > incineração > aterros
controlados.
Questão 2
Analise as seguintes afirmativas sobre o processo de incineração.
I. O principal objetivo da incineração é aproveitar a energia contida e
aquecer água em uma caldeira para, posteriormente, gerar energia
elétrica.
II. Elevada eficiência de operação (>90%).
III. É um processo amigável com o meio ambiente sem geração de
resíduos.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta.
A Somente está correta a afirmativa I.
B Somente está correta a afirmativa II.
C Estão corretas as afirmativas I e III.
D Estão corretas as afirmativas II e III.
E Somente está correta a afirmativa III.
A Somente está correta a afirmativa I.
B Somente está correta a afirmativa II.
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Parabéns! A alternativa A está correta.
Em um modelo simples, a eficiência do processo é baixa (15 – 25%)
e a técnica gera cinzas além de gases poluentes, tanto que na
hierarquia de opções de uso, a técnica está entre as últimas
possiblidade de operação.
3 - Sistemas de desinfecção
Ao �nal deste módulo, você será capa de reconhecer as técnicas de esterilização de material
hospitalar antes do tratamento ou disposição �nal desse resíduo.
Técnicas de esterilização de material
hospitalar
Neste vídeo, apresentaremos as técnicas de esterilização de material
hospitalar antes do tratamento ou disposição final desse tipo de resíduo
C Estão corretas as afirmativas I e III.
D Estão corretas as afirmativas I e II.
E Somente está correta a afirmativa III.
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contaminante.
Resíduos sólidos hospitalares
Neste vídeo, apresentaremos os resíduos sólidos gerados em unidades
de saúde, que constituem um perigo de danos para a saúde das
pessoas, e a classificação desses resíduos sólidos hospitalares.
Os resíduos sólidos gerados em unidades de saúde constituem perigo
de danos para a saúde das pessoas se, em circunstâncias indesejadas,
tiverem algum contato com a carga microbiana contida nos resíduos
biocontaminados ou de resíduos especiais, que pode entrar pela via
respiratória, por meio digestivo ou por contato dérmico.
A natureza do perigo desses resíduos sólidos é determinada por suas
características, que podem ser agrupadas basicamente em:
1. Resíduos contendo patógenos.
2. Resíduos com produtos químicos tóxicos, agentes genotóxicos ou
agentes farmacológicos.
3. Resíduos radioativos.
4. Resíduos pontiagudos.
Diversos estudos avaliaram qualitativa e quantitativamente o conteúdo
microbiológico de resíduos sólidos hospitalares e resíduos domésticos.
O lixo doméstico contém, em média, mais microrganismos com
potencial patogênico para os seres humanos do que os resíduos sólidos
hospitalares.
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Os únicos resíduos de unidades de saúde que têm sido associados à
transmissão de doenças infecciosas são resíduos pontiagudos
contaminados. Dados disponíveis bem documentados mostram que as
lesões por punção mais frequentemente relatadas afetam enfermeiros,
auxiliares de laboratório, médicos, pessoal de manutenção, faxineiros e
outros profissionais de saúde.
Pilha de seringas descartáveis usadas, esperando para serem incineradas.
Algumas dessas lesões expõem os trabalhadores a patógenos contidos
no sangue, que podem transmitir infecções. Os patógenos mais
importantes entre esses são os vírus da hepatite B (HBV), o vírus da
hepatite C (HCV) e o vírus da imunodeficiência humana (HIV). As
infecções por cada um desses patógenos podem ser fatais, mas são
evitáveis.
A seguir, apresentamos a classificação de resíduos gerados em
ambiente hospitalar:
Gaze, luvas, seringas sem agulha, ataduras, algodão,
compressas, cotonetes, esparadrapo e micropore de curativos,
espéculo descartável, filtro descartável de respirador, fio de
sutura sem a agulha, máscara bico de pato e cirúrgica, controles
biológicos (autoclave), meios de cultura (placas de
microbiologia) contaminados, frascos de soro, equipos de
infusão, cânula endotraqueal, bolsas coletoras, bolsas de
sangue, materiais hemodiálise, resíduos de isolamento de
contato, sondas, drenos e cateteres.
Grupo A - Resíduos infectantes 
Grupo B - Resíduos químicos 
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Antimicrobianos,citostáticos, quimioterápicos e
imunossupressores, digitálicos, antirretrovirais, produtos
hormonais, medicamentos vencidos, contaminados ou
parcialmente utilizados. Desinfetantes e antissépticos, reagentes
para laboratório, pilhas, baterias, termômetros quebrados,
sprays.
Qualquer material resultante de atividades humanas que
contenha radionuclídeos acima dos valores de isenção.
Gesso, máscara cirúrgica, gorro para o pé, lenços, papel
higiênico, papel toalha, fraldas, absorventes, coador usado,
cabelos, pelos, embalagens engorduradas, esponjas, panos de
limpeza, restos alimentares e de varrições, papel manteiga, papel
plastificado, plasteril, papel laminado, etiquetas, adesivos,
carbono, abaixadores de língua, palitos de dente, bitucas de
cigarro, grampos de grampeador, clipes, podas de jardim, óleo de
cozinha.
Sacos brancos leitosos (com identificação de simbologia
infectante), lâminas de barbear, lancetas, espátulas, tubos
capilares, grampos cirúrgicos, vidro quebrado contaminado,
seringas com agulha, agulhas, abbocath, escalpe, ampolas de
vidro quebradas, lâminas para tricotomia, bisturi, mandril de
cateter venoso, ampolas quebradas, brocas, pontas
diamantadas, ponta perfurante do equipo.
Grupo C - Resíduos radioativos 
Grupo D - Resíduos comuns não recicláveis 
Grupo E - Perfurocortantes e escarificantes 
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Esterilização
Neste vídeo, discutiremos o tratamento de resíduos sólidos
hospitalares, o qual transforma as características físicas, químicas e
biológicas de um resíduo perigoso em resíduos não perigosos ou menos
perigosos, a fim de tornar as condições de armazenamento, transporte
ou disposição final mais seguras.
O tratamento de resíduos sólidos hospitalares consiste em transformar
as características físicas, químicas e biológicas de um resíduo perigoso
em resíduos não perigosos ou menos perigosos, a fim de tornar as
condições de armazenamento, transporte ou disposição final mais
seguras. O método de tratamento a aplicar deve prejudicar a população
hospitalar ou o meio ambiente. Os métodos de tratamento
recomendados são:
Esterilização em autoclave
Incineração, utilizada para resíduos das classes A, B e E
Desinfecção por micro-ondas
No processo de esterilização, o vapor saturado é usado sob pressão em
uma câmara, conhecida como autoclave, na qual os resíduos sólidos
são submetidos a altas temperaturas a fim de destruir os patógenos que
estão presentes nos resíduos. Para a eficácia desse tipo de tratamento,
a temperatura e o tempo são os parâmetros fundamentais. As
temperaturas de operação devem estar entre 135 e 137°C por um tempo
de, ao menos, 30 minutos.
O equipamento consiste em uma câmara hermética, feita de aço
inoxidável, que suporta altas pressões e vácuo, na qual são colocados
os resíduos para esterilizar. Em seguida, o vácuo é produzido para
extrair o ar da câmara. Então, o vapor de água é injetado no interior, a
fim de evitar a formação de bolhas de ar onde a temperatura não atinge
os valores apropriados. Um segundo vácuo é produzido, extraindo o
conteúdo de ar e vapor da câmara. Prevê-se que, nesse momento, a
câmara não terá bolsas de ar. Imediatamente após o vapor ser injetado,
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um sistema de controle aumenta a temperatura até 137° C, momento
em que o tempo de tratamento de 30 minutos começa a contar.
Unidade de autoclave utilizado para esterilizar resíduos sólidos.
Os resíduos biocontaminados de baixa densidade, como materiais
plásticos, são mais adequados para esterilização a vapor. Resíduos de
alta densidade, como grandes partes do corpo e grandes quantidades
de material animal ou fluidos, dificultam a penetração do vapor e exigem
um tempo de esterilização mais longo. No caso das embalagens de
plástico (por exemplo, polietileno), que resistem ao calor, mas impedem
a penetração de vapor, é necessário abri-las previamente para que o
processo de esterilização seja eficaz.
O volume de resíduos é um fator importante na esterilização a vapor.
Considerando que pode ser difícil atingir a temperatura de esterilização
com grandes cargas, pode ser mais eficaz tratar uma grande quantidade
de resíduos em duas pequenas cargas, em vez de apenas uma.
Micro-ondas
Neste vídeo, discutiremos o uso do micro-ondas para desinfecção de
resíduos sólidos hospitalares.
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É o processo pelo qual a radiação eletromagnética de comprimento de
onda curto é aplicada em uma frequência característica. A energia
irradiada nessa frequência afeta exclusivamente as moléculas de água
contidas na matéria orgânica, provocando alteração em seus níveis de
energia, manifestada por meio de oscilações em alta frequência. Ao
colidirem entre si, as moléculas de água se esfregam e produzem calor,
elevando a temperatura da água contida na matéria, causando a
desinfecção dos resíduos.
A aplicação dessa tecnologia envolve uma trituração prévia de resíduos
biocontaminados, com objetivo de melhorar a eficiência do tratamento.
O material granulado é então injetado com vapor de água e transportado
automaticamente para a câmara de tratamento, na qual cada partícula é
exposta a uma série de geradores de micro-ondas convencionais, que
produzem o efeito mencionado anteriormente.
O produto final tratado está pronto para ser depositado no aterro. No
final do processo, o volume de resíduos é reduzido em 60%.
O equipamento consiste em um sistema de carregamento automático, a
unidade de moagem, os geradores de micro-ondas e o transportador do
tipo sem-fim. O sistema de carregamento automático eleva os resíduos
sólidos para uma câmara na parte superior do equipamento, na qual os
resíduos são triturados antes do processo, para formar uma massa
homogênea.
Processo de micro-ondas para esterilizar resíduos sólidos hospitalares.
Devido ao princípio de funcionamento do micro-ondas, após o
esmagamento, o vapor de água é injetado nos resíduos, a fim de elevar
sua umidade de 50% a 60% até 90%, aproximadamente. Uma vez que
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isso é alcançado, os resíduos são transportados por um parafuso rosca
sem-fim para os geradores de micro-ondas, nos quais serão irradiados
com ondas de alta frequência por 30 minutos (as temperaturas de
operação são de 95°C).
Esse método de tratamento reduz, por meio de um triturador, os
volumes de resíduos biocontaminados para 60%. Há ausência de
emissões perigosas, no entanto, elas podem ser liberadas da câmara de
tratamento de materiais voláteis durante a operação. Há uma ausência
de descargas líquidas e o produto final é irreconhecível. Em geral, o
impacto ambiental oferecido por esse tratamento é relativamente baixo.
No entanto, tem complexidade operacional, requer um triturador e uma
bateria de geradores de micro-ondas, um elevador, um transportador
interminável e altas demandas de energia elétrica (60 Kw para um
tratamento de 100 kg / hora).
Os parâmetros que devem ser levados em conta para esse tipo de
tratamento são a temperatura, a pressão e o tempo, a fim de garantir a
esterilização completa dos resíduos biocontaminados. Esses
parâmetros serão definidos de acordo com as características
operacionais e os tipos de patógenos a serem eliminados.
Atenção!
O método de micro-ondas requer um alto investimento econômico tanto
para os custos de instalação quanto para operação e manutenção.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Sistemas dedesinfecção são empregados para tratar ou dar
destinação final a resíduos perigosos como, por exemplo, resíduos
hospitalares. Analise as seguintes afirmativas sobre as
características relativas ao uso desse processo.
I. A esterilização em autoclave pode ser uma alternativa.
II. É a incineração de todos os tipos de resíduos hospitalares.
III. Processo de desinfecção por micro-ondas.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta.
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Parabéns! A alternativa C está correta.
A esterilização em autoclave é uma ótima alternativa para
desinfecção de aparelhos e equipamentos, buscando minimizar o
risco de contaminação do ambiente e de seres humanos. A
desinfecção por micro-ondas mata microrganismos existentes nos
resíduos. Já a incineração só pode ser realizada em resíduos
hospitalares das classes A, B e E.
Questão 2
Ainda sobre o processo de esterilização, analise as seguintes
afirmativas sobre o processo de esterilização com micro-ondas.
I. Utiliza vapor saturado sob pressão, mantendo temperaturas entre
135 e 137°C.
II. O resíduo precisa ser triturado previamente.
III. O processo é controlado e não existem emissões perigosas.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta.
A Somente está correta a afirmativa I.
B Somente está correta a afirmativa II.
C Estão corretas as afirmativas I e III.
D Estão corretas as afirmativas I e II.
E Somente está correta a afirmativa III.
A Somente está correta a afirmativa I.
B Somente está correta a afirmativa II.
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Parabéns! A alternativa C está correta.
O processo de esterilização por micro-ondas utiliza ondas
eletromagnéticas de alta frequência por 30 minutos, com
temperatura de 95°C.
4 - Geração de energia
Ao �nal este módulo, você será capaz de analisar os processos de geração de energia a partir
de resíduos sólidos urbanos.
Processos de transformação de
resíduos em energia
C Estão corretas as afirmativas II e III.
D Estão corretas as afirmativas I e II.
E Somente está correta a afirmativa III.
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Neste vídeo, faremos uma análise dos processos de geração de energia,
a partir de resíduos sólidos urbanos (RSU).
Biogás
Neste vídeo, discutiremos o processo de geração de biogás e suas
particularidades.
A maioria dos processos de transformação de resíduos em energia
requer RSU pré-tratados. As características da matéria-prima dos
resíduos sólidos são afetadas por diversos fatores, desde o método de
armazenamento (a influência da umidade), a maturidade (grande
variedade de resíduos de aterros escavados), as políticas de
classificação (difere de país para país), entre outros. A implementação
bem-sucedida de tecnologias de transformação de resíduos em energia
depende da eficiência do processo, o que, por sua vez, depende da
qualidade dos resíduos.
Tanto a pirólise quanto a gaseificação, ao contrário da incineração,
podem ser usadas para recuperar o valor químico dos resíduos em vez
de seu valor energético. Produtos químicos derivados, em alguns casos,
podem ser usados como matéria-prima para outros processos ou como
combustível secundário.
O biogás é a mistura de todos os gases produzidos
durante a decomposição de resíduos orgânicos. O
resultado do processo anaeróbico é uma mistura de
vários gases como o metano I, gás carbônico ,
vapor de água , sulfeto de hidrogênio ,
(CO2)
(H2O) (H2 S)
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amônia e outros gases que aparecem em
proporções menores do que .
Na rota biológica da digestão anaeróbica de matéria orgânica complexa,
carboidratos, lipídios, proteínas são transformados por bactérias
hidrolíticas no primeiro estágio (hidrólise). O produto metabólico dessas
bactérias é a matéria orgânica simples (açúcares, aminoácidos, além de
hidrogênio e dióxido de carbono etc.), que compõe o substrato para
bactérias acidogênicas, que produzem suportes para os ácidos graxos
mais voláteis (AGV), além de propionato, butirato, hidrogênio etc., no
segundo estágio (acidogênese).
O produto desse estágio é metabolizado no terceiro (acetogênese) por
bactérias acetogênicas, que geram acetato (precursor do metano),
hidrogênio e dióxido de carbono. Essa etapa tem um grande valor em
relação à produção e consumo de hidrogênio, devido à ampla gama de
bactérias, mantendo o pH do meio, também graças à conservação da
alcalinidade por bicarbonatos.
O quarto estágio (metanogênese) compreende a geração de metano por
meio da ação de arqueas metanogênicas hidrogenotróficas (do
hidrogênio e dióxido de carbono) e arqueas metanogênicas
acetoclásticas (do acetato), responsáveis por, respectivamente, 30% e
70% da produção de metano no sistema.
Fases de produção de biogás.
A qualidade do biogás varia, ao longo do tempo, dependendo de vários
fatores presentes na massa de resíduos e do grau de maturação deles.
A produção de biogás passa por vários estágios de degradação e a
consequente qualidade do biogás produzido:
(NH3)
1%
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O biogás pode ser usado na produção de vapor ou água quente para o
aquecimento de salas, bem como na geração de energia elétrica, por
meio de turbogerador de vapor. Também pode ser usado como
combustível em motores de combustão interna (para potências entre
800 kW e 1 MW) ou turbinas a gás (Pe > 3 MW).
Gasei�cação
Neste vídeo, discutiremos os processos de gaseificação dos RSU, os
tipos de gaseificadores e as características especiais do processo de
 Fase aeróbia
O oxigênio está presente dentro da célula e decai ao
longo do tempo.
 Fase anaeróbia não metanogênica
Predominam reações intermediárias e não se
observa produção de metano.
 Fase metanogênica instável
A produção de metano aumenta ao longo do
tempo.
 Fase metanogênica estável
A produção de metano se torna relativamente
constante.
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gaseificação.
A gaseificação é uma combustão parcial de substâncias orgânicas para
produzir um gás, por meio de alguns processos de reforma, que pode
ser utilizado como matéria-prima, chamado de gás de síntese, ou como
combustível.
É importante que a natureza (dimensão, consistência) dos resíduos
introduzidos seja mantida dentro de certos limites predefinidos. Em
geral, as matérias-primas requerem pré-processamento para remover
materiais inorgânicos (como metais e vidro) que não podem ser
gaseificados. Além disso, o material alimentado é geralmente triturado
em partículas muito pequenas e seco antes de ser alimentado no
gaseificador.
Atenção!
Os resíduos são alimentados no gaseificador juntamente com uma
quantidade controlada de ar ou oxigênio. Temperaturas relativamente
altas são usadas, entre 900 e 1100°C com ar e de 1000 a 1400°C com
oxigênio. A gaseificação do ar é a tecnologia mais utilizada. Esse tipo é
mais barato, mas produz um gás de síntese com uma energia
relativamente baixa, contendo até 60% de nitrogênio, com um poder
calorífico de 4 – 6 MJ / Nm3. A gaseificação de oxigênio fornece um gás
de síntese de maior poder calorífico de 10 – 18 MJ / Nm3, mas o
suprimento de oxigênio é menos econômico. A gaseificação a altas
temperaturas também tem o benefício de derreter as cinzas (conteúdo
inorgânico dos resíduos de entrada) para produziruma escória, que é
inerte.
Existem diferentes processos de gaseificação disponíveis ou em
desenvolvimento que, em princípio, são adequados para o tratamento de
resíduos urbanos, certos resíduos perigosos e para lodos de depuração
secos.
Alguns dos gaseificadores mais comuns são mostrados na imagem a
seguir. Da esquerda para a direita, temos os gaseificadores de leito fixo
a montante, o leito fixo de fluxo de ar a jusante, o leito fluidizado e o leito
de arrasto.
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Diferentes tipos de reatores de gaseificação.
As características especiais do processo de gaseificação são:
Menor volume de gás, em comparação com o volume de gases de
combustão na incineração (por um fator de até 10 usando oxigênio
puro).
Formação predominante de CO em vez de CO2.
Altas pressões operacionais (em alguns processos).
Acumulação de resíduos sólidos, tais como escórias (em
gaseificadores de escória a alta temperatura).
Agregados pequenos e compactos (especialmente em gaseificação
pressurizada).
Uso de material e energia do gás de síntese.
Menores fluxos de águas residuais da limpeza de gás de síntese
Pirólise
Neste vídeo, discutiremos o processo de pirólise de resíduos sólidos
urbanos e as vantagens potenciais desse processo.
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A pirólise é um processo que ocorre na ausência de oxigênio, durante o
qual o gás de pirólise e um coque sólido são formados. O poder
calorífico do gás de pirólise situa-se normalmente entre 5 e 15 MJ/m3,
se for baseado em resíduos urbanos, e entre 15 e 30 MJ/m3, se for
baseado em reator de fluxo contínuo (FTR). Em sentido amplo, pirólise é
um termo genérico, que inclui uma série de combinações de diferentes
tecnologias, compreendendo, em geral, as seguintes etapas
tecnológicas:
 Processo de combustão lenta
Formação de gás a partir de partículas de resíduos
voláteis a temperaturas entre 400 e 600°C.
 Pirólise
Decomposição de moléculas orgânicas do resíduo
entre 400 e 800°C, que produz a formação de gás e
uma fração sólida.
 Gasei�cação
Conversão da fracção de carbono remanescente
em coque de pirólise a 800-1000°C com a ajuda de
uma substância de gaseificação (por exemplo, ar
ou vapor) em um gás de processo CO, H2.
 Incineração
Dependendo da combinação de tecnologias, o gás
de pirólise e o coque são queimados em uma
câmara de incineração.
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Há controvérsias sobre as diferenças entre gaseificação e pirólise. A
pirólise, como tal, é realizada a baixa temperatura (400°C) e produz um
produto líquido primário, bem como baixas quantidades de gás de
síntese e produtos de fase sólida. Se a pirólise for operada a alta
temperatura (> 800°C), o produto primário é convertido em gás de
síntese, mas o processo também produzirá produtos de fase líquida e
sólida em quantidades menores. A quantidade de carvão produzida a
baixas e altas temperaturas não varia muito.
Portanto, em temperaturas mais altas, apesar da falta de oxigênio, esses
processos podem ser considerados semelhantes à gaseificação, ou
seja, o único objetivo é produzir como gás de síntese. No entanto, a
composição do gás de síntese será diferente, pois tem maior poder
calorífico (CV) e níveis mais elevados de alcatrão e impurezas.
As vantagens potenciais dos processos de pirólise são:
Possibilidade de recuperar o valor material da fração orgânica
como, por exemplo, metanol.
Possibilidade de aumentar a geração de eletricidade usando
motores a gás ou turbinas para geração (em vez de caldeiras a
vapor).
Menores volumes de gases de combustão, o que pode reduzir os
custos de investimento no tratamento de gases de combustão (até
certo ponto).
A possibilidade de satisfazer as especificações para a utilização
externa do coque produzido por lavagem (por exemplo, teor de
cloro).
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Resíduos sólidos urbanos (RSU) contém energia em sua estrutura,
que pode ser liberada na forma de calor. Analise as seguintes
afirmativas sobre a geração de energia na produção de biogás.
I. O principal composto é o metano, mas outros gases como CO2 e
vapor de água são produzidos.
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II. No processo de acidogênese acontece a hidrólise.
III. O último estágio é a acetogênese, no qual acetato é produzido.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta.
Parabéns! A alternativa A está correta.
O primeiro estágio é a hidrólise, posteriormente acidogênese,
seguido de acetogênese e o último, a produção de metano
acontece (metagonêse).
Questão 2
Ainda sobre os processos de transformação de resíduos em
energia, analise as seguintes afirmativas sobre a geração de
energia no processo de gaseificação.
I. Requer oxigênio para que aconteça a combustão parcial de
substâncias orgânicas.
II. A temperatura de operação é de 900-1400° C que depende se for
misturada com oxigênio ou ar.
III. O único produto obtido é gás de síntese.
Com base nas afirmativas, assinale a opção correta:
A Somente está correta a afirmativa I.
B Somente está correta a afirmativa II.
C Estão corretas as afirmativas I e III.
D Estão corretas as afirmativas I e II.
E Somente está correta a afirmativa III.
A Somente está correta a afirmativa I.
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Parabéns! A alternativa C está correta.
No processo de gaseificação são obtidos gás de síntese, cinzas e
escórias.
Considerações �nais
Um dos principais males da ação antrópica é a criação de rejeitos.
Esses rejeitos são gerados pelas indústrias, pelas residências, por
hospitais, comércios e diversas outras áreas da sociedade. Por isso,
estudamos aqui como podemos reconhecer os rejeitos e a melhor
forma de tratá-los de maneira adequada, para que esses materiais
possam retornar à natureza sem causar danos ou aos postos de
reciclagem.
As técnicas aqui abordadas permitem a reinserção de materiais
novamente no processo de economia. Em especial, de materiais
hospitalares, que se não tratados de forma adequada, podem causar
danos ao ambiente e à saúde humana, propagando doenças e com a
possibilidade de gerar casos agudos de infecções.
Por fim, podemos compreender que o tratamento dos rejeitos possui
uma importância socio-econômico-ambiental.
B Somente está correta a afirmativa II.
C Estão corretas as afirmativas II e III.
D Estão corretas as afirmativas I e II.
E Somente está correta a afirmativa III.
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Podcast
Para encerrar, ouça agora uma entrevista que abordará os principais
assuntos sobre o tratamento de resíduos sólidos.
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Leia o artigo Fatores influenciadores da segregação de resíduos
orgânicos na fonte geradora para a viabilização de sistemas de
compostagem de Vanessa Rodrigues Pereira e Fabiana Alves Fiore,
publicado em 2022, disponível na plataforma Scielo.
Leia o artigo Impacto da pandemia do coronavírus sobre a produção de
lixo hospitalar: uma investigação , de Amanda Ribeiro Alves e Marina
Dias Hanna, publicado no Brazilian Journal of Health Review, em
março/abril de 2021.
Referências
BRASIL. n Lei 12.305/10 de 2 de agosto de 2010. Política Nacional de
Resíduos Sólidos (PNRS). Brasília, DF: Presidência da República, 2010.
CONAMA.Lei n° 9.974/2000 Destino final de resíduos e embalagens de
agrotóxicos. Brasília, DF: Presidência da República, 2000.
CONAMA. Resolução Conama n° 362/2005. Coleta, armazenagem e
destinação final de óleo lubrificante utilizado ou contaminado. Brasília,
DF: Ministério do Meio Ambiente, 2005.
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CONAMA. Resolução Conama n° 401/2008. Limites aceitáveis de
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MARIANO, J. B. Impactos Ambientais do Refino de Petróleo. 2. ed. Rio
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PINTO-COELHO, R. M.; HAVENS, K. n Gestão de Recursos Hídricos em
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PUNA, J. F. B; BAPTISTA, B. S. n A gestão integrada de resíduos sólidos
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31, n. 3, 2008. Consultado na internet em: 10 mar. 2023.
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