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Técnico em Meio Ambiente Gerenciamento de Resíduos Métodos de Tratamento e Destinação Final AULA 07 Prof(a) Mirella Cavalcanti meioambiente@residenciasaude.com.br Há a necessidade, no país, de programas que tratem os resíduos gerados de forma adequada e que possam, além de combater a poluição gerar riquezas e empregos. Lixão • Local onde o lixo é acumulado a céu aberto sem qualquer tratamento. • maior ameaça às populações de baixa renda. • Gás Metano • Chorume Fonte: http://www.osarrafo.com.br/v1/2010/09/06/prefeitura-municipal-de-ilheus-4/ Fonte: http://www.osarrafo.com.br/v1/2010/09/06/prefeitura-municipal-de-ilheus-4/ Fonte: http://www.vaniadiniz.pro.br/espaco_ecos/cronicas/putz_grila.htm Incineração Incineração de resíduos emprega alta temperatura de fornos para queimar correntes de resíduos que entram em combustão completa. Isso garante o tratamento sanitário e a destruição de componentes orgânicos e minimiza a presença de resíduos combustíveis nas cinzas resultantes. Secagem do material, rico em matéria orgânica, antes de ser levado para a incineração – Aumento do poder calorífico. Estágios • 1º estágio: Queima na câmara primária O resíduo é queimado na câmara primária, que é a receptora direta do lixo, em uma temperatura alta para que algumas substâncias presentes se tornem gases e outra assuma a forma de pequenas partículas. • Tempo do estágio:30 minutos • Temperatura - entre 500°C e 900°C • Oxigênio - controlado • 2º Estágio: Combustão dos gases e partículas. Os gases gerados na câmara primária são encaminhados para a câmara secundaria. A mistura de gases e partículas é então queimada a uma temperatura mais alta por um intervalo de tempo suficiente para que haja a combustão completa. Cerca de 2 a 3 segundos. • Oxigênio: grande quantidade • Temperatura: varia entre 750°C -1250°C Os diversos gases gerados na câmara anterior são oxidados a CO² e H²O. Nessa temperatura, a probabilidade de existência de moléculas com grande número de átomos como dioxinas e furanos, compostos altamente nocivos aos seres humanos, é praticamente zero. Sistema de Abatimento de Poluição: • Scrubber para a remoção de ácido no gás, • Precipitador eletrostático para a remoção de poeira e/ou • Filtros para a remoção de partículas finas), antes de serem enviadas para a atmosfera via uma chaminé. As restritas regulamentações de emissões algumas vezes requerem o uso de carvão ativo no sistema de abatimento, para que haja redução da emissão de mercúrio e dioxinas. Após o processo de incineração: • Varia de 12 a 30% em massa (de 4 a 10% de volume) do material original • O aspecto é cinza, • Um material totalmente esterilizado e apto para ser aterrado ou mesmo aplicado à construção civil (tijolos, capeamento de estradas, etc.) Tratamento dos gases da combustão O tratamento desses gases envolve processos físicos e químicos, havendo uma grande variedade de opções de conformação e equipamentos. • Primeira etapa - resfriar os gases que saem entre 1000°C e 1200°C da câmara secundária. Gera-se vapor d'água que pode ser utilizado na conversão em energia elétrica, sistema de aquecimento ou mesmo sistema de refrigeração. • Em seguida, os gases são neutralizados com a injeção de hidróxido de cálcio (dry scrubber) • Sistema de filtros (filtros-manga) que retiram o material particulado (fuligem, sais e hidróxido de cálcio). • Utilizam-se outros sistemas, como precipitadores eletrostáticos, lavadores venturi, ciclones, etc. • Leito fixo ou fluidizado - Leito absorvente, à base de carvão ativado, de alta área superficial. Ações: • Retenção de óxidos nitrosos:, inibindo que sejam emitidos abruptamente para a atmosfera; • Retenção de organoclorados: ação preventiva quanto à emissão de dioxinas por algum problema na câmara secundária; • Retenção de metais voláteis: O material absorvente atua como uma "peneira molecular" retendo metais voláteis. Tanto os filtros mangas como os leitos de carvão funcionam tipicamente entre 150 e 200°C. A perda de calor ao longo do próprio tratamento de purificação de gases faz com que a temperatura na saída da chaminé seja inferior a 120°C. Benefícios da Incineração de RSU • Redução do volume requerido para disposição em aterros; • Recuperação de energia durante a combustão; • Recuperação de uma grande proporção de energia contida no lixo; • Evitar a emissão de metano. Aterro Sanitário O lixo é depositado sobre o terreno isolado de forma ordenada e depois é recoberto por camadas do solo do próprio local, para que fique isolado do ambiente. • Produção de Gás e Chorume • A célula do aterro, deve ser selada e com o sistema de captação de chorume e gases já instalados • O local de instalação do aterro deve ser cuidadosamente escolhido, abrangendo grandes dimensões, e, devido aos seus inconvenientes operacionais (mau cheiro, tráfego de caminhões de lixo, mau aspecto etc.) localizado afastado das concentrações urbanas. Geração de Gases • O gás do lixo é produzido no interior do aterro devido a mudanças bioquímicas que ali ocorrem. A biodegradação anaeróbica é conseguida após o esgotamento do oxigênio nas câmaras dos aterros em consequência da compactação. Micro-organismos atuantes: • Hidrolisantes-fermentativos; • Acetógenos; e • Metanógenos são responsáveis pela quebra das ligações dos polímeros e produção de gás carbônico, produção de ácido acético e produção de metano respectivamente. • Quantidade de gás: até 125 metros cúbicos de gás metano por tonelada de (CETESB,1999). • Brasil - 945 milhões de metros cúbicos por ano. • Emissões mundiais de metano, 8% cabem aos aterros sanitários e lixões. O gás produzido é composto, basicamente, de metano (CH4) e gás carbônico (CO2). As outras espécies químicas, presentes no gás, dependem diretamente da composição do lixo ali depositado e do estágio dos processos de decomposição. Classes de compostos: • Hidrocarbonetos saturados e insaturados, • Álcoois orgânicos e compostos halogenados, • Sulfurados e • Compostos inorgânios. • Existem cerca de 140 compostos orgânicos voláteis (VOCs), dos quais 90 são detectados na composição de todas as amostras colhidas. • São eles: alcanos, compostos aromáticos, ciclo-alcanos, terpenos, álcoois e cetonas, e compostos halogenados. O biogás produzido nos aterros sanitários pode ser aproveitado como combustível, na geração de energia térmica ou elétrica, ou em sistemas de cogeração. O poder calorífico desse gás é de 5.800 Kcal/m3. Vantagens: • Redução dos gases de efeito estufa; • Baixo custo para o descarte do lixo; e • Geração de energia. Desvantagens: • Ineficiência na recuperação do gás cerca de 50%, inviabilidade da utilização do gás em locais remotos. • Possibilidades remotas de autoignição ou explosão. Comparando as vantagens e desvantagens, as primeiras têm impactos bem maiores. O sistema de captação: • Envolve uma rede de tubos furados uniformemente, através dos quais percorrem o biogás, que é transportado para um coletor principal. • Duas configurações de sistema de coleta são utilizados: poços verticais e trincheiras horizontais. Antes da sua utilização, no processo de conversão de energia, o biogás passa poruma fase de tratamento. Nesta fase são removidos particulados, impurezas e o condensado presentes no gás. O gás tratado é direcionado para sistemas de geração de vapor(caldeiras, fornos) ou sistemas geradores de energia elétrica (motores estacionários), podendo ser igualmente aproveitado o calor rejeitado para aquecimento de água. Unidades: Unidades operacionais: • células de lixo domiciliar; • células de lixo hospitalar • impermeabilização de fundo (obrigatória) e superior (opcional); • sistema de coleta e tratamento dos líquidos percolados (chorume); • sistema de coleta e queima do biogás; • sistema de drenagem e afastamento das águas pluviais; • sistemas de monitoramento ambiental, topográfico e geotécnico; • pátio de estocagem de materiais. Unidades de apoio: • cerca e barreira vegetal; • estradas de acesso e de serviço; • balança rodoviária e sistema de controle de resíduos; • guarita de entrada e prédio administrativo; • oficina e borracharia. Compostagem • A compostagem é um processo microbiológico aeróbio e controlado de transformação de resíduos orgânicos em matéria estabilizada. • A matéria estabilizada se compõe de compostos orgânicos e pode ser utilizada como adubo ou fertilizante. parâmetros físico-químicos: • temperatura, • aeração, • umidade, • pH, • relação C/N (carbono/nitrogênio), Para os micro-organismos encontrarem condições ideais ao seu desenvolvimento. • pH - 6,5 e • Relação C/N - 25:1 e 35:1. Carbono em excesso, a atividade biológica diminui por causa da deficiência de nitrogênio que é reciclado das células de bactérias mortas. Com o excesso de nitrogênio, por sua vez, este é eliminado na forma de amônia. Fases • Fase de degradação ou bioestabilização – 90 dias. • Fase de maturação ou humificação – 30 dias. Conforme as reações da biodegradação da matéria orgânica vão ocorrendo, o calor é liberado, diminuindo, assim, a população de mesófilos, proliferando-se com mais intensidade os termófilos. Quando a maior parte do substrato orgânico for transformada, a temperatura diminui, e os mesófilos voltam a instalar-se. Micro-organismos • Bactérias; • Fungos; e • Actinomicetos . • Sua função é decompor a matéria orgânica animal ou vegetal aumentar a disponibilidade de nutrientes, agregar partículas ao solo e fixar o nitrogênio. • Os fungos, os quais se desenvolvem em baixas e altas faixas de pH. Sua função é a decomposição em alta temperatura de adubação e fixação de nitrogênio. Meioambiente@residenciasaude.com
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