SANEAMENTO_12_Tratamento de residuos solidos

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FACULDADE DE ENGENHARIA 
 
DEPARTAMENTO DE ENHENHARIA SANITÁRIA E DO MEIO AMBIENTE 
 
 
 
DISCIPLINA: 
 
SANEAMENTO GERAL 
 
 
 
PROFESSORA: 
 
CAMILLE MANNARINO 
 
 
AULA: 
 
TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS 
Tratamento de Resíduos 
 O tratamento de resíduos sólidos é uma etapa intermediária do 
sistema de limpeza urbana. 
 Inexiste em grande parte dos municípios brasileiros  os 
resíduos, quando coletados, são transportados diretamente às áreas de 
destino final, em sua maioria lixões. 
 A necessidade de tratamento de resíduos surge mais intensamente nas 
grandes metrópoles devido a questões como: 
 escassez de áreas para a destinação final do lixo; 
 disputa pelo uso das áreas remanescentes com as populações da periferia; 
 necessidade de ampliar a vida útil dos aterros em operação; 
 disposição inadequada de resíduos perigosos. 
Tratamento de Resíduos 
 
 Além destas questões mais imediatas, a discussão mundial sobre 
sustentabilidade do planeta tem apontado a valorização dos 
componentes dos resíduos como uma das formas de promover a 
conservação de recursos naturais. 
 
 Assim, o tratamento de resíduos deve: 
 Reduzir a quantidade de resíduos a ser enviada para disposição 
final; 
 Inertizar resíduos perigosos; 
 Recuperar “recursos” existentes nos resíduos. 
 
Tratamento de Resíduos - Reciclagem 
 
 Separação de materiais propiciando a sua reintegração no 
processo industrial, tornando-se matéria-prima na confecção de 
novos bens 
 Benefícios supostos - diminuição do volume de resíduos a ser aterrado, 
preservação dos recursos naturais, economia de energia, diminuição da poluição 
da água e do ar, geração de empregos nas indústrias recicladoras  são 
reais??? 
 Necessidade de mercado para os produtos reciclados 
 Nem todos os materiais são técnica e economicamente recicláveis 
 Segregação dos materiais na origem (coleta seletiva) e após a coleta (usinas de 
triagem) 
Tratamento de Resíduos - Reciclagem 
Coleta Seletiva 
 Segregação nas fontes geradoras 
 Coletas em dias diferenciados – custos elevados 
 Postos de entrega voluntária 
 Material não contaminado 
 Necessidade de centros de triagem - separação dos recicláveis por tipo 
Usinas de Triagem 
 Segregação de materiais após a coleta convencional 
 Processos mecânicos e manuais na separação dos recicláveis 
 Separação dos resíduos orgânicos para a produção de composto 
 Altos custos de implantação e operação 
 Qualidade questionável dos materiais 
 
 
 
 
 
 
Pesquisa CICLOSOFT 2010 - CEMPRE 
 443 municípios brasileiros operam programas de coleta seletiva 
(cerca de 8% do total) 
Pesquisa CICLOSOFT 2010 - CEMPRE 
 A concentração dos programas municipais de coleta seletiva permanece nas 
regiões Sudeste e Sul do País. Do total de municípios brasileiros que realizam esse 
serviço, 86% está situado nessas regiões. 
 Distribuição dos municípios com Coleta Seletiva por Regiões: Norte (05); Centro- 
Oeste (13); Nordeste (45); Sul (159); Sudeste (221). 
Pesquisa CICLOSOFT 2010 - CEMPRE 
 O custo médio da coleta seletiva nas grandes cidades calculado foi de US$ 204,00 
( R$ 367). 
 Considera-se o valor médio da Coleta Regular de Lixo US$ 47,22 ( R$ 85). 
 O custo da coleta seletiva é 4 vezes maior do que o custo da coleta convencional. 
Pesquisa CICLOSOFT 2010 - CEMPRE 
 Aparas de papel/papelão são os tipos de materiais recicláveis mais 
coletados por sistemas municipais de coleta seletiva (em peso), seguidos dos 
plásticos em geral, vidros, metais e embalagens longa vida. 
 A porcentagem de rejeito ainda é grande, o que reforça a idéia de que é preciso 
tanto melhorar o serviço de coleta como conscientizar a população para separar o 
lixo corretamente em suas casas. 
Fonte: site COMLURB 
Coleta Seletiva 
 Mesmo contribuindo para amenizar a poluição e recuperar materiais, a 
reciclagem pode não reduzir os fluxos de matéria – garrafas plásticas podem ser 
transformadas em tubulações, mas matéria-prima virgem ainda terá que ser 
explorada para produção de novas garrafas. Este processo pode, inclusive, 
desencadear um efeito inverso, qual seja, o de aumentar a circulação de 
matérias (Coleta Seletiva – Instituto Pólis – E. Grimberg & P. Blauth). 
 
 A questão dos efluentes industriais, a alteração provocada nos mesmos pela 
utilização de material reciclável da coleta seletiva (e da catação) é pouco 
discutida e pouco visível no país. 
Unidades de Triagem e Compostagem 
 As Unidades de Triagem e Compostagem (pós coleta convencional) deixaram de 
existir nos países desenvolvidos devido aos altos custos operacionais e, 
principalmente, pela má qualidade dos produtos obtidos. 
 No Brasil, há muitas unidades desse tipo de usinas fechadas. Ainda assim, as 
mesmas encontram defensores e municípios continuam a considerá-las como 
alternativas para destino dos resíduos municipais. 
 As unidades de triagem não eliminam a necessidade de um aterro para 
disposição dos resíduos restantes. 
Unidades de Triagem e Compostagem 
Qual é a situação nos países desenvolvidos? 
 Coleta diferenciada na fonte de recicláveis e de matéria orgânica. 
 A meta para a União Européia, de acordo com a Diretiva de Aterros 
(1999/31/CE), é: até 2016, apenas 35% do quantitativo dos resíduos urbanos 
biodegradáveis que eram produzidos no ano 1995, poderá ser disposto em 
aterros sanitários. 
Tratamento de Resíduos - Compostagem 
 Processo biológico, aeróbio e controlado de tratamento e 
estabilização de resíduos orgânicos para a produção de húmus - 
composto, que tem como aplicação mais importante o poder ser 
corretivo orgânico dos solos. 
 Compostagem é o processo de decomposição biológica da matéria orgânica 
contida em resíduos animais ou vegetais. É feita por muitas espécies de 
microorganismos e animais invertebrados que em presença de umidade e 
oxigênio, se alimentam dessa matéria e propiciam que seus elementos químicos 
e nutrientes voltem à terra. Essa decomposição envolve processos físicos e 
químicos. Os processos físicos são realizados por invertebrados como ácaros, 
centopéias, besouros, minhocas, lesmas e caracóis que transformam os resíduos 
em pequenas partículas. Já os processos químicos, incluem a ação de bactérias, 
fungos e alguns protozoários que degradam os resíduos em partículas menores, 
dióxido de carbono e água. 
Tratamento de Resíduos - Compostagem 
 Matéria orgânica é disposta em composteiras, leiras (com reviramento periódico 
ou estáticas com insuflação de ar) ou em sistema fechado com injeção de ar 
 Controle da temperatura - 45 a 65oC 
 Reviramento regular/injeção de ar - promover aeração, evitar proliferação de 
moscas e mau cheiro 
 Tempo do processo - 3 a 4 meses 
 Aproveitamento agrícola da matéria orgânica - necessidade de mercado 
 Qualidade do composto questionável - teores de matéria orgânica e N abaixo 
dos recomendados; presença de metais pesados 
 Necessidade de coleta diferenciada da matéria orgânica 
 Alto investimento inicial em equipamentos 
COMPOSTAGEM - PARÂMETROS FISICO-QUÍMICOS 
Aeração Temperatura Umidade Relação 
C/N 
pH 
É fundamental 
na fase de 
degradação 
rápida 
 
Ar com pelo 
menos 50% do 
oxigênio inicial 
deve alcançar 
todas as partes da 
leira. 
Termofílica: 
 45º a 65º C 
Mesofílica: 
 25º a 45º C 
Temperatura não 
deve subir acima 
de 65º C pois 
reduz a atividade 
biológica 
Controle de 
patógenos: 
temperatura entre 
60º e 70º C (24 
horas)Teor 
Ótimo: 
50 % a 
60% 
 
Inicial: 30 
Final: entre 
10 e 20 
Inicial: 5,5 a 
6,0 
Final: 7,5 a 
9,0 
 
Para 
minimizar a 
perda de N 
na forma de 
gas amonio 
pH < 8,5 
Estrutura: quanto mais fina a granulometria maior é a área exposta à atividade 
microbiana o que promove o aumento das reações bioquímicas visto que aumenta a 
área superficial em contato com o oxigênio. 
Fatores que Influenciam no Processo 
de Degradação da Matéria Orgânica 
 
 O composto estará pronto para ser usado quando apresentar as 
seguintes características: 
 
 Coloração preta ou marrom café; 
 Consistência granulada, homogênea e sem distinção de restos; 
 Cheiro de terra; 
 Temperatura ambiente mesmo se for revolvido; 
 Volume reduzido à metade ou a um terço do original. 
Métodos de Compostagem 
COMPOSTEIRAS: 
 A composteira é um reservatório que pode ter diferentes formas: barril, tonel ou algum 
recipiente confeccionado de tijolo, de madeira, tela de arame, etc. 
 Este reservatório geralmente é aberto no fundo e pode ser tampado em cima para 
proteger o composto do excesso de chuva (umidade). 
 As composteiras são utilizadas em caso de pouco espaço disponível ou quando a 
quantidade de material é insuficiente para a formação de uma leira. 
 As composteiras podem ser de diversos tamanhos e formas, mas o importante é que 
permitam a circulação de ar e comportem um volume de resíduos não inferior a um metro 
cúbico. 
 É importante equilibrar a quantidade de matéria seca com a umidade dos resíduos, o que 
evita a produção de lixiviado. 
Composteira - Passo a passo 
Fonte: USP Recicla – site internet 
Métodos de Compostagem 
LEIRAS: 
 A leira é um monte em formato de pirâmide que não deve ultrapassar 1,5m de 
altura. Pode ter até 2m de largura na base e 5m de comprimento. 
 É a forma mais simples e barata de se produzir composto. 
 O processo de maturação e cura pode durar de três meses a dois anos, 
dependendo do material, com temperatura equivalente à do meio ambiente. 
 Recomendações de construção e operação: 
 À medida que se eleva, a leira deve ir diminuindo em sua largura, tomando a forma de pirâmide, 
em cujas paredes a água da chuva poderá escorrer; 
 Revirar a leira, de 3 em 3 dias durante 15 dias (nesse período a temperatura pode chegar a 
70°C), depois de 2 em 2 semanas do 16º dia até o quarto mês e por fim, uma vez no 5º e outra 
no 6º mês. 
 Após alguns dias, observar se o núcleo da leira está aquecido, caso contrário ela pode estar 
muito molhada ou seca, compactada demais ou muito pequena. 
Fonte: HANDBOOK OF SOLID WASTE MANAGEMENT, 2004 
LEIRA COM REVOLVIMENTO MECANIZADO 
Fonte: HANDBOOK OF SOLID WASTE 
MANAGEMENT, 2004 
Métodos de Compostagem 
SISTEMA FECHADO COM INJEÇÃO DE AR 
Fonte: HANDBOOK OF SOLID WASTE MANAGEMENT, 2004 
SISTEMA FECHADO COM ROTAÇÃO HORIZONTAL+ LEIRAS AERADAS 
O tempo de residência no sistema de rotação horizontal é de 1 a 6 
dias. A estabilização dos resíduos orgânicos é completada em leiras 
aeradas por um período que varia de 1 a 6 meses. 
Tratamento de Resíduos - Incineração 
 Utiliza a decomposição térmica (>800oC), via oxidação, 
tornando o resíduo, tóxico ou não, menos volumoso ou 
eliminando-o totalmente 
 Queima de resíduos domiciliares e patogênicos 
 Tratamento de resíduos perigosos: solventes, óleos não passíveis de 
recuperação, agrotóxicos halogenados, produtos farmacêuticos 
 Resíduos podem ser: sólidos, líquidos, pastosos 
 Necessidade de equipamentos de controle de poluição do ar e dos 
efluentes  $ $ $ 
Incineração 
Caracterização do Resíduo 
 Quantidade, estado físico, poder calorífico, viscosidade, porcentagem de sólidos, 
densidade, corrosividade, composição química 
 
Processo de Incineração 
 Preparo do resíduo para queima 
 Combustão do resíduo (fase onde torna-se não tóxico) 
 Tratamento dos gases de saída 
 Tratamento dos efluentes líquidos 
 Acondicionamento e disposição final dos resíduos sólidos gerados no processo de 
queima e nos equipamentos de controle de poluição do ar 
 
 
Tipos de Incineradores 
Fornos Rotativos 
 Cilíndricos 
 Revestidos material refratário 
 Ligeira inclinação 
 Tempo de residência controlado pela rotação 
 Gases da fração volátil são queimados em câmara secundária 
 Resíduos líquidos podem ser queimados simultaneamente ou não com resíduos 
sólidos 
 
Tipos de Incineradores 
Fornos Rotativos 
 
650oC – 1000oC 
1100oC – 1400oC 
(destruição dos VOC’s) 
Fornos de Câmara Fixa 
 Horizontais ou verticais 
 Revestidos material refratário 
 Utilizados para sólidos ou líquidos 
Tipos de Incineradores 
Tipos de Incineradores 
Incineradores de Leito Móvel 
 
 O leito de incineração é formados por degraus posicionados sequencialmente, 
formando uma grelha. 
 Os degraus possuem movimento de vaivém, o que conduz os resíduos. 
 Os resíduos passam por uma etapa de secagem, seguida por etapas de queima 
dos resíduos e dos gases. 
 Sopradores fornecem ar sob e sobre os resíduos. 
 O descarte de cinzas é contínuo. 
 Não é indicado para resíduos líquidos ou lodos. 
 É o mais usado para resíduos sólidos urbanos. 
Tipos de Incineradores 
Incineradores de Leito Móvel 
 
Fonte: Municipal Waste Treatment Plants – Swiss Reinsurance Company 
Tipos de Incineradores 
Incineradores de Leito Móvel 
 
Fonte: Municipal Waste Treatment Plants – Swiss Reinsurance Company 
 A incineração pode produzir: 
 Poluição atmosférica 
 Água residuária contaminada 
 Cinzas contaminadas 
 
 Poluição Atmosférica : 
 material particulado ou poeiras 
 gases ácidos: HCL – cloreto de hidrogênio 
 HF - fluoreto de hidrogênio 
 SO2 ; NOx 
 Metais pesados: Hg, Cd, Pb 
 Monóxido de carbono 
 Dioxinas, furanos e di-fenilas policloradas 
Incineração 
1 – Forno rotativo 9 – Torre de recirculação 
2 - Resíduos líquidos 10 – Trocadores de calor 
3 – Câmara de pós combustão 11 - Lavador Venturi 
4 – Transportador de escória 12 – Separador ciclônico 
5 – Pré-resfriador 13 – Exaustor 
6 – Ciclones 14 – Chaminé 
7 – Lavador ácido 15 – Forno estático 
8 – Lavador alcalino 
INCINERADOR HAZTEC 
Queima Tratamento de 
gases 
OBS. Esse incinerador opera em Belford Roxo (antigo incinerador da TRIBEL). 
NBR 11175 – INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS PERIGOSOS- 
PADRÕES DE DESEMPENHO 
 
1. Resíduo: deve ser compatível com o equipamento 
 
2. Equipamento 
a) Excesso de ar 
b) Temperatura mínima dos gases na saída da pós combustão: 1200ºC 
c) Tempo mínimo de residência: 2 s a 1200 ºC 
d) Temperatura de saída da primeira câmara de combustão: 1000 ºC 
e) Tempo mínimo de residência dos sólidos: 
 - Incinerador de forno rotativo: 30 minutos 
 - Incinerador de câmara fixa: 60 minutos 
f) Teor de O2 (mínimo) na chaminé: 7% 
 
Incineração 
Procedimentos e critérios para o funcionamento de sistemas de tratamento 
térmico de resíduos - Resolução CONAMA nº 316/2002 
 Material Particulado 70mg/Nm3 
 SOx (medido como SO2) 280mg/Nm3 
 NOx (medido como NO2) 560mg/Nm3 
 CO 100ppm/Nm3 
 HCl 80mg/Nm3 
 HF 5mg/Nm3 
 Dioxinas e Furanos: expressos em TEQ (total de toxicidade equivalente) da 
2,3,7,8 TCDD 0,5ng/Nm3 
 Cd, Hg, Tl 0,28mg/Nm3 
 As, Co, Ni, Se, Te 1,4mg/Nm3 
 Sb, Pb, Cr, CN, Cu, Sn, F, Mn, Pt, Pd, Rh, V 7,0mg/Nm3 
 
OBS. Nm3  normal metro cúbico  medição em temperatura (20oC) e pressão (1atm) padronizadas pois o 
volumedos gases se altera com esses parâmetros 
Dioxinas e Furanos 
 Subprodutos de alguns processos industriais e da queima de organoclorados. 
 Faixa de temperatura crítica (200 – 400ºC) 
 Substâncias altamente tóxicas. A mais perigosa: 2,3,7,8 TCDD. 
 Classificadas como “POP” (poluente orgânico prioritário) – Convenção de 
Estocolmo. 
 Bioacumulativas. Lesões dérmicas, câncer, malformações. 
Comentários 
 Custos de Implantação: US$ 200.000 a US$ 250.000 por tonelada instalada 
 Custos Operacionais: US$ 100 – 150 / tonelada 
 Na Europa (e de forma geral) todos os novos incineradores têm recuperação de 
energia – energia recuperada dos gases quentes. 
Incineração 
Incinerador com Recuperação Energética 
Tratamento de Resíduos 
 
 
 A implantação de uma fase de tratamento não 
representa uma solução final para o problema da 
destinação final de lixo já que os processos de 
tratamento também geram resíduos, que precisam 
ser dispostos.