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Incinerador:
Histórico da incineração no Mundo
A primeira geração de tecnologia de incineração começou no ano de 1950 e foi até o ano de 1965. A principal meta, nesta época, era simplesmente a redução do volume do lixo e; os gases resultantes do processo de incineração eram lançados diretamente na atmosfera, sem qualquer tratamento, gerando um grande impacto ambiental. A concentração de poeira chegava aos níveis de 1000 mg/Nm3.
A segunda geração foi de 1965 até 1975 – neste momento apareceram os primeiros sistemas de proteção ambiental. A tecnologia tem uma sensível melhora, reduzindo para 100 mg/Nm3 de poeira lançada na atmosfera. Surgiram os primeiros incineradores com câmaras duplas e o aproveitamento do calor para geração de energia.
A terceira geração foi de 1975 até 1990 – é caracterizada, nos países desenvolvidos, pelo aumento da performance energética e também o desenvolvimento das leis ambientais, começa a pressão popular para a preservação ambiental.
Surgem tecnologias complexas de lavagem de gases para reduzir as emissões dos gases ácidos, com a neutralização de HCl, SOx, HF e metais pesados. A automação ganha espaço neste período.
A quarta geração iniciou no ano de 1990, até os dias de hoje – a pressão popular em prol da preservação ambiental aumenta. O tratamento dos gases fica mais rigoroso e as empresas buscam a meta de emissão zero de poeira na atmosfera. A tecnologia melhora sensivelmente para a retirada de resíduos como NOx, dioxinas e furanos. Os resíduos finais inertes são aproveitados e não prejudicam o meio ambiente, podendo inclusive ser lançados em aterros.
Atualmente diversos processos estão se sofisticando no pré-tramento do lixo, anterior a incineração, para manter a sua homogeneização e aumentar o poder calorífico e desta forma transformá-lo em um combustível de qualidade para a geração de energia.
 O Processo de Incineração
É uma das tecnologias térmicas existentes para tratamento de resíduos. Consiste na queima de materiais em alta temperatura (geralmente acima de 900°C), em mistura com uma quantidade apropriada de ar e durante um tempo pré-determinado. No caso da incineração do lixo, compostos orgânicos são reduzidas e seus constituintes minerais, principalmente, dióxido de carbono gasoso e vapor d’água e sólidos inorgânicos (cinzas).
A incineração é o aproveitamento do poder calorífico do material combustível presente no lixo através da sua queima para geração de vapor. É aconselhável o uso de resíduos de maior poder calorífico como plásticos, papéis, etc. Entre as vantagens deste uso podemos citar:
Resulta em uso direto da energia térmica para geração de vapor e/ou energia elétrica;
Necessita de alimentação contínua de resíduos;
Relativamente sem ruído e sem odores;
Requer pequena área para instalação;
Redução significativa do volume dos resíduos, de 80% a 95% dos resíduos tratados;
Se bem operado, os produtos finais são: cinza e gases;
Destrói organismos patogênicos e substâncias orgânicas;
Opera independentemente das condições meteorológicas;
Eliminação das características repugnantes dos resíduos patológicos e de animais;
Evita o monitoramento do lençol freático a longo prazo, visto que os resíduos são destruídos e não guardados (SCHNEIDER, REGO, CALDART, ORLANDIN, 2001; BRASIL,2002).
Entre as desvantagens temos (OLIVEIRA, 2000; OROFINO,1996):
Inviabilidade com resíduos de menor poder calorífico e com aqueles clorados;
Umidade excessiva e resíduos de menor poder calorífico prejudicam a combustão;
Necessidade de utilização de equipamento auxiliar para manter a combustão;
Metais tóxicos podem ficar concentrados nas cinzas;
Possibilidade de emissão de dioxinas e furanos, cancerígenos.
Altos custos de investimento e de operação e manutenção;
Variabilidade da composição dos resíduos pode resultar em problemas de manuseio de resíduo e operação do incinerador e, também exigir manutenção mais intensa;
Os resíduos hospitalares apresentam teores de enxofre e cloretos que podem produzir dióxido de enxofre e ácido clorídrico, na reação de combustão. Tais produtos surgirão nos gases de combustão expelidos pela chaminé em incineradores impropriamente projetados ou operados.
O potencial de geração de energia elétrica através da incineração leva em consideração a oferta de material, calculada em 13 milhões de toneladas anuais, o poder calorífico do material, estimado em 1.500 kcal/kg em virtude da presença de umidade. O resultado, 19,5 milhões de kcal/ano é multiplicado pelo fator de conversão para Joule, 4,180 J/kcal, de forma a ser convertido integralmente em Watt/segundo. Dividindo-se este valor, 81.510 Ws por 3.600 segundos, encontra-se a a energia disponível disponível, 2,7 TWh, sobre a qual deve ser aplicada a eficiência de conversão deste calor em energia elétrica, considerado como 30% com o que se obtém 6,8 Twh/ano.
Alguns cuidados devem ser tomados antes de decidir pela instalação de um incinerador, pois para uma boa incineração a exatidão no conhecimento das características do lixo a ser queimado e os recursos comprometidos nesta fase podem prevenir erros de alto custo durante as fases seguintes. Além disso, na escolha do local para instalação do incinerador aparecerão barreiras sociais e técnicas que deverão ser negociadas para que o processo seja bem sucedido: como o efeito sobre os moradores; o impacto ambiental; os aspectos logísticos; disposição das cinzas geradas; e a tecnologia de incineração a ser usada.
A fim de se adequar aos de controle de controle de emissões para a atmosfera, o processo de incineração deve ocorrer em duas fases: a combustão primária e a combustão secundária.
Combustão primária – nesta, com duração de 30 a 120 minutos, a cerca de 800°C a 1000°C, ocorrem a secagem, o aquecimento, a liberação de substâncias voláteis e a transformação do resíduo remanescente em cinzas, e durante este processo é gerado o material particulado. Normalmente o excesso de oxigênio empregado na incineração é de
10 a 25% acima das necessidades de queima dos resíduos.
Combustão secundária – Os gases, vapores e material particulado, liberados na combustão primária, são soprados ou succionados para a câmara de combustão secundária ou pós-combustão, onde permanecem por cerca de 2 segundos expostos a 1200-1400°C ou mais, ocorrendo à destruição das substâncias voláteis e parte do material particulado.
Em resumo, os parâmetros que devem ser rigorosamente seguidos para uma boa combustão são:
A temperatura na faixa de 800°C a 1000°C;
O tempo de retenção de aproximadamente dois segundos, a fim e assegurar a exposição dos materiais às chamas, efetivando a queima;
Turbulência para que se possibilite um maior contato com as partículas com o oxigênio necessário a sua queima;
Disponibilidade de oxigênio em taxas adequadas ao processo, com a finalidade de assegurar-se a completa destruição dos resíduos, inclusive dos subprodutos formados, tais como dioxinas e PCB’s.
Segundo o IPT/CEMPRE (Instituto de Pesquisas Tecnológicas e Compromisso
Empresarial para Reciclagem), os metais são apenas redistribuídos ao passar pelo incinerador, sendo que uma parte é evaporada ou arrastada para a corrente gasosa e outra parte permanece nas cinzas e pode ser recuperada para reciclagem. As cinzas, após serem analisadas deverão ser dispostas em aterros Classe I ou I de acordo com sua classificação final.
O controle de emissões pode ser feito através do controle de combustão e do controle do material particulado.
Quanto ao controle de combustão, o projeto, construção, operação e a manutenção adequada são aspectos fundamentais do controle de emissões. O monitoramento e o controle contínuos são importantíssimos, e o treinamento dos operadores pode assim ser considerado básico para prevenir a poluição. Deve-se evitar a queima de plásticos clorados.
Alguns dos fatores que interferem na operação de um incinerador podendo vir a causar poluição ambiental e ineficiência na destruição de microorganismos, são:
Gradientes de temperatura causados pelo usointermitente;
Velocidades lineares excedendo os critérios do projeto devido à operação imprópria e, portanto, reduzindo o tempo de retenção;
Alimentação de resíduos em desacordo com o plano de operação pré-estabelecido (sobrecarga); umidade excessiva do resíduo;
Proteção de microorganismos, por serem cobertos por camadas de lixo úmido, não permitindo a combustão completa dos resíduos.
Em relação ao controle do material particulado, este ocorre através da remoção das partículas por meio de tratamento dos efluentes gasosos, sendo que os dois sistemas mais empregados são o lavador de gases e o preciptador eletrostático. Os sistemas de controle de fases devem possuir alta eficiência de remoção, caso contrário os problemas permanecerão, trocando simplesmente o solo pelo ar contaminado.
O princípio do lavador de gases consiste em submeter os gases a uma cortina de água que removerá o material particulado em suspensão, além de retirar partículas de pequeno diâmetro, como metais e vapores de metal oxidado; o preciptador eletrostático consiste em uma série de eletrodos aterrados, intercalados com outros ligados a uma fonte de alta tensão em corrente contínua, onde as partículas em suspensão são carregadas eletrostaticamente, e atraídas pelos eletrodos. Essas partículas são removidas dos eletrodos e recolhidos na tremonha por meio de vibração em funis dispostos em seu fundo.
Os custos do tratamento dos resíduos sólidos por meio de incineração são elevados, em grande parte em função das exigências ambientais, como a depuração dos gases. Sendo que nos E.U.A incluindo as despesas com embalagem e transporte, alcançam valores da ordem de US$ 600/tonelada. Os custos iniciais com aquisição de incineradores diminuem a medida que aumenta a capacidade do equipamento. O custo varia com a tecnologia escolhida, estando entre US$ 80.0 e US$ 130.0.
Os dois tipos de incineradores mais usados são:
Câmaras Múltiplas: que consiste basicamente em duas câmaras em série separadas por chicanas para decantação de material particulado. Normalmente, apenas na segunda câmara é mantido um queimador para garantir as condições típicas de combustão secundária.
Ar Controlado: esse tipo de incinerador opera, em sua câmara primária, com vazão de ar abaixo do necessário para combustão completa, tornando a queima lenta e com baixa geração de material particulado. Na câmara secundária, os gases são aquecidos a 900-100°C, destruindo os compostos tóxicos. A energia gerada na queima pode dispensar o uso de combustível auxiliar durante operação manual. A pureza dos gases de combustão dependerá da homogeneidade do resíduo alimentado.
Caracterização de resíduos para incineração
A característica do resíduo é o fator mais importante para determinar a viabilidade de incineração do mesmo. Os resíduos podem ser divididos em 5 categorias:
 Resíduos oleosos e óleos clorados.- 
Resíduos inflamáveis (solventes contaminados, óleos, pesticidas, plastificantes, lamas orgânicas complexas, produtos fora de especificação, etc) e orgânicos sintéticos (pesticidas orgânicos, halogenados, bifenilas policloradas, fenóis, etc); 
Metais tóxicos.
Explosivos, metais reativos e seus compostos;
Sais, ácidos e bases.
Problemas causados pelos resíduos perigosos durante a incineração
Metais: formam particulados finos de óxidos metálicos que não são coletados no equipamento de controle de poluição convencionais (resíduos com quantidades significativas de metais são candidatos fracos à incineração);
Resinas: Podem polimerizar, recobrir as superfícies do incinerador e entupir os bicos de atomização;
Poliolefinas e nitrocelulose: podem detonar;
Compostos halogenados: formam produtos indesejáveis como HCl, HF e HBr;
Nitratos e compostos de amônia: aumenta a formação de NOx.
Caracterização do resíduo para a incineração
Pelas suas características heterogêneas, os métodos analíticos apresentam uma série de dificuldades. 
As quantidades de certos componentes são indispensáveis para a predição de demanda de ar de combustão estequiométrico, a vazão mássica e a composição dos gases de combustão.
Porcentagens de: carbono; hidrogênio; oxigênio; nitrogênio; enxofre; halogênio; fósforo; cinzas; metáis; sal no resíduo; teor de cinzas; poder calorífico; bem como o teor de umidade.
Teor de cinzas: o teor de cinzas no resíduo determina a quantidade de cinza gerada pelo processo de incineração e está relacionado com o potencial de emissão de material particulado para a atmosfera. Em resíduos líquidos, a viscosidade cinemática, tamanho e a concentração de partículas sólidas são as propriedades físicas mais importantes a ser considerado no projeto do incinerador.
Poder calorífico: quantidade de calor liberado quando o resíduo é queimado (para sustentar a combustão, um poder calorífico mínimo 5000 BTU/lb é necessário).
Características especiais: as características especiais que devem ser consideradas no projeto de incineradores de resíduos perigosos (IRP) são: toxicidade extrema; mutagenicidade ou carcinogenicidade; corrosividade; geração de fumos; odor; propriedade pirofóricas; sensibilidade a choque e instabilidade química.
Vantagens da incineração
Redução do volume: redução à fração não volátil e não combustível;
Detoxificação: (especialmente para carcinogênicos combustíveis, materiais patogênicos, compostos orgânicos tóxicos, materiais biologicamente ativos, etc.); Destruição de material orgânico que geram muito chorume ou emitiem grandes quantidades de substâncias odoríferas para a atmosfera;
Recuperação de energia: para o caso onde grande quantidade de resíduos disponíveis com alto poder calorífico.
Atendimento à legislação ou regulamentação ambiental: combustão de gases odoríferos, orgânicos fotoreativos, monóxido de carbono, materiais combustíveis, etc.
Essas vantagens levaram ao desenvolvimento de vários sistemas de incineração tornando esta tecnologia a mais efetiva na destruição térmica de resíduos.
Desvantagens da incineração
Emissões para atmosfera: odores dióxido de enxofre, ácido clorídrico, monóxido de carbono, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) carcinogêncos, óxidos de nitrogênio, material particulado, etc.
Efluentes líquidos: há a geração de efluentes líquidos dos equipamentos de controle de poluição como o quenching e o scrubber contendo acidez elevada e alta concentração de sólidos dissolvidos, partículas em suspensão (abrasivos). DBO e DQO, metais pesados e orgânicos patogênicos. 
Resíduos gerados: geração de cinzas de incineração, cuja disposição tem potencial de impacto sobre qualidade do solo e das águas.
Opinião pública: dificuldade de licenciamento ambiental em função da oposição do público, especialmente a vizinhança.
Riscos técnicos: há sem dúvida riscos técnicos devido à variabilidade inerente dos resíduos.
Coincineração em cimenteiras:
Os fornos de cimento são os mais utilizados por permitirem atingir temperaturas muito elevadas de 2000°C na chama do queimador principal e cerca de 1450°C no clínquer.
Quando os resíduos contêm substâncias ambientalmente perigosas, tais como compostos aromáticos ou metais, a coincineração em fornos de cimento pode permitir evitar a contaminação do ambiente de forma segura. No caso dos compostos orgânicos (contendo átomos de carbono ou azoto), as temperaturas muito elevadas e o longo tempo de permanência no forno - 5 a 7 segundos nos grandes fornos de cimento - vão provocar a destruição dessas moléculas, originado compostos inócuos, como o anidrido carbônico.
Em contacto com os silicatos de cálcio que constituem o clinker - constituinte maioritário do cimento Portland - a maioria dos metais são incorporados na estrutura vítrea formada a alta temperatura, ficando assim inibidos de serem lixiviados pela água. São excepção os metais voláteis mercúrio, cádmio e tálio, que por não serem fixados não podem apresentar concentrações elevadas nos resíduos a coincinerar.
Os aniões enxofre, cloro e flúor combinam-se com o cálcio da pedra formando compostos estáveis, evitando assimas emissões dos respectivos ácidos.
Emissões perigosas Quando a coincineração começou a ser usada nos EUA na década de 1980, os resíduos eram misturados e triturados conjuntamente com a pedra. O aquecimento era muito lento, o que originava a progressiva libertação dos compostos orgânicos voláteis, antes de atingirem os pontos mais quentes do forno. A poluição provocada era enorme. Alguns fornos, mesmo trabalhando apenas com combustíveis normais, podiam permitir a formação de dioxinas. Estes compostos ocorriam em fornos onde o despoeiramento dos gases se fazia a temperaturas bastante altas.
Atualmente a coincineração dos resíduos mais perigosos é feita por injeção na zona de queima, o que permite uma destruição com uma eficiência tipicamente superior as tradicionais. O arrefecimento dos gases antes da sua chegada aos filtros permite atingir níveis mais baixos de emissão de dioxinas, independentemente do tipo de combustível usado.
A coincineração feita no respeito das boas práticas industriais é atualmente um processo seguro de valorização econômica.