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CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 1 CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO MÓDULO I: Conceitos Básicos AULA 1: Resíduos Sólidos Proponente e Cooperadas Executoras CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 2 Sumário 1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................................... 3 2. RESÍDUOS SÓLIDOS ............................................................................................................. 4 2.1. Definição ........................................................................................................................... 4 2.2. Classificação dos Resíduos Sólidos ................................................................................. 4 2.2.1. Classificação quanto à periculosidade ....................................................................... 4 2.2.2. Classificação quanto à origem do resíduo ................................................................. 5 2.2.3. Classificação de acordo com a composição química do resíduo ............................... 7 2.3. Caracterização dos Resíduos .......................................................................................... 7 2.3.1. Características físicas ................................................................................................ 7 2.3.2. Características químicas ............................................................................................ 9 2.3.3. Características biológicas ........................................................................................ 11 2.4. Destinação dos Resíduos Sólidos Urbanos .................................................................... 11 2.4.1. Pré-tratamento ......................................................................................................... 11 2.4.2. Tratamento .............................................................................................................. 12 2.4.3. Disposição Final ...................................................................................................... 14 2.5. Projeção das quantidades de Resíduos Sólidos Urbanos ............................................... 17 CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 3 1. INTRODUÇÃO Uma das grandes preocupações atuais em termos ambientais é a crescente geração de resíduos sólidos urbanos (RSU), devido ao aumento populacional, à rápida industrialização e ao crescimento do consumo. Além disso, o padrão de consumo e o estilo de vida contemporâneo, disseminado pelo capital, contribuem para a crescente geração de resíduos. A produção de RSU nas cidades brasileiras ocorre diariamente e, segundo Santos et al. (2013), há uma tendência de crescimento na geração de resíduos sólidos no país devido ao aumento populacional. Por outro lado, a evolução das políticas públicas relacionadas ao tema impulsionou a publicação da Lei nº 12.305, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Dentre os objetivos dessa política estão a não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento e disposição final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2010). A quantidade e composição dos resíduos variam de acordo com a população, seus diferentes extratos sociais, economia e grau de urbanização (PRANDINI, JARDIM e D’ALMEIDA, 1995). Assim, a caracterização dos RSU gerados no município é fundamental para qualquer definição posterior de gerenciamento, pois permite identificar a quantidade e qualidade dos resíduos gerados, assim como as tendências futuras, auxiliando no cálculo da capacidade e tipo de equipamento de coleta, tratamento e destinação final (LIMA, 2004). CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 4 2. RESÍDUOS SÓLIDOS 2.1. Definição Os resíduos sólidos podem ser definidos como aqueles em estado sólido e semissólido, provenientes de atividades de procedência doméstica, industrial, de serviços, de varrição, comercial, agrícola e hospitalar. Os lodos originários de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, assim como determinados líquidos, cujas características tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d’água, ou exijam, para tanto, soluções econômica e tecnicamente inexequíveis em face da melhor tecnologia disponível, também são considerados resíduos sólidos (ABNT-NBR 10.004/ 2004). Outra definição para resíduos sólidos é dada na Política Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010), que considera resíduo sólido como qualquer material, substância, objeto ou bem descartado oriundo de atividades humanas em sociedade, cuja destinação final se procede, se propõe a proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido. Nessa definição também estão incluídos os gases contidos em recipientes, além dos líquidos com as dadas particularidades constantes na norma da 10.004 da ABNT. 2.2. Classificação dos Resíduos Sólidos A classificação dos resíduos sólidos é muito importante para a escolha da estratégia de gerenciamento mais viável e eles podem ser classificados de acordo com a sua periculosidade e sua origem (BARROS, 2013), além disso, podem também ser classificados segundo a composição química do resíduo (UNESP, 2001). 2.2.1. Classificação quanto à periculosidade A periculosidade pode ser definida como a característica apresentada pelo resíduo em função de suas propriedades físicas, químicas ou infectocontagiosas, que podem representar potencial de risco à saúde pública e ao meio ambiente (ABNT, 2004). De acordo com sua periculosidade os resíduos sólidos podem ser enquadrados como Classe I (resíduos perigosos), Classe II (resíduos não perigosos), que, por sua vez, se subdivide em Classe II A (não inertes) e Classe II B (inertes). De acordo com a Figura 1, para a classificação do resíduo de acordo com a sua periculosidade, uma amostra deve ser coletada respeitando a NBR 10.007. Caso essa amostra possua uma das cinco características de periculosidade, como inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenicidade, ela é classificada como Classe I (resíduo perigoso). Se a amostra não possuir alguma característica de periculosidade, ela não deve ser diretamente considerada não perigosa (Classe II). Neste caso, deve ser realizado o ensaio de lixiviação de CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 5 acordo com a NBR 10.005. Caso a amostra submetida ao ensaio apresente valores dos parâmetros analisados superiores ao limite proposto pela NBR 10.004, ela é considerada Classe I. Caso contrário ela pertence à Classe II (não perigosos) e deve ser subclassificada, em Classe II A (não inertes) ou Classe II B (inertes). Para isso, a amostra deve ser submetida ao ensaio de solubilização e caso haja constituintes solubilizados em concentrações superiores aos limites de potabilidade da água, a amostra será considerada pertencente à Classe II A. Se a concentração dos constituintes solubilizados for inferior aos limites de potabilidade da água, a amostra será considerada pertencente à Classe II B. Figura 1: Classificação dos resíduos sólidos de acordo com a sua periculosidade 2.2.2. Classificação quanto à origem do resíduo A classificação do resíduo sólido quantoà sua origem foi proposta pela Política Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010). De acordo com a Tabela 1, os resíduos podem ser classificados em onze categorias segundo sua origem: domiciliar, de limpeza urbana, resíduo sólido urbano, de estabelecimento comercial, de serviço público de saneamento básico, industrial, de serviço de saúde, de construção civil, agrossilvopastoril, de serviço de transporte e mineração. CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 6 Tabela 1: Classificação dos resíduos sólidos de acordo com a sua origem (BRASIL, 2010) Classificação Origem Exemplo Resíduo Domiciliar Originados da vida diária nas residências Restos de comida, cascas de alimentos, jornais, revistas, garrafas, embalagens em geral, papel higiênico Resíduo de Limpeza Urbana Aqueles originados nos diversos serviços de limpeza pública urbana Resíduos de varrição das vias públicas, limpeza de praias, limpeza de galerias, de córregos e de terrenos, restos de podas de árvores, corpos de animais, etc Resíduo Sólido Urbano É o somatório dos resíduos domiciliares com o de limpeza urbana - Resíduo de estabelecimento comercial e/ou prestador de serviço Originados nos diversos estabelecimentos comerciais Papel, plásticos, embalagens diversas, papéis-toalha, papel higiênico, etc. Resíduo do serviço público de saneamento básico Resíduos de Estação de Tratamento de Esgoto, de Estação de Tratamento de Água Principalmente lodo resultante do tratamento de esgoto e da água Resíduo Industrial Originados nas atividades dos diversos ramos da indústria, nessa categoria incluem-se grande maioria do lixo considerado tóxico Cinzas, lodos, óleos, resíduos alcalinos ou ácidos, plásticos, papel, madeira, fibras, borracha, metal, escórias, vidros e cerâmicas, etc Resíduo de Serviço de Saúde Resíduos produzidos em serviços de saúde, tais como hospitais, clínicas, laboratórios, farmácias, etc Constituídos de seringas, gazes, órgãos removidos, meios de culturas e cobaias, remédios com validade vencida, filmes fotográficos de raio X Resíduo de Construção Civil São os resíduos gerados nas construções, reformas, reparos e demolições Constituem-se de demolições e restos de obras, solos de escavações diversas, etc. Trata-se, geralmente, de materiais inertes, passíveis de reaproveitamento Resíduos Agrossilvopastoril Resíduos sólidos das atividades agrícolas e da silvicultura Embalagens de defensivos agrícolas, restos de criatórios intensivos (produtos veterinários, restos de processamento, estrume, etc.), bagaço de cana, laranja, etc Resíduo do serviço de transporte Proveniente de atividades de transporte, como portos, aeroportos e terminais rodoviários. Constituem-se de materiais de higiene e asseio pessoal, que podem veicular doenças provenientes de outros países. Resíduo de Mineração Resíduos resultantes dos processos de mineração em geral São constituídos pelos resíduos gerados na atividade de pesquisa, extração ou beneficiamento de minérios CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 7 2.2.3. Classificação de acordo com a composição química do resíduo Esta classificação representa uma das formas mais simples e compreende resíduos orgânicos e inorgânicos. Os resíduos orgânicos são oriundos dos seres vivos, animais e vegetais e neles podem-se incluir restos de alimentos, folhas, sementes, restos de carne e ossos, papéis, madeiras. Já os inorgânicos são os materiais que não possuem origem biológica, ou que foi produzida através de meios humanos, como plásticos, metais e ligas, vidros etc (UNESP 2001). 2.3. Caracterização dos Resíduos De acordo com Barros (2013) e com o Instituto para a Democratização de Informações sobre Saneamento Básico e Meio Ambiente (2012), os resíduos podem ser caracterizados de acordo com propriedades físicas, químicas e biológicas (Tabela 2). Tabela 2: Parâmetros utilizados para caracterização física, química e biológica dos resíduos sólidos Características Parâmetros Características físicas Geração per capita, composição gravimétrica, peso específico aparente teor de umidade e compressividade Características químicas Poder calorífico, potencial hidrogeniônico (pH), composição química, relação carbono/nitrogênio e sólidos totais fixos e voláteis Características biológicas Aspectos microbiológicos. A caracterização dos resíduos sólidos urbanos gerados em um município é importante para qualquer decisão de gerenciamento, pois permite identificar a quantidade e qualidade dos resíduos gerados, assim como as tendências futuras, auxiliando no cálculo da capacidade e tipo de equipamento de coleta, tratamento e destinação final (LIMA, 2004). 2.3.1. Características físicas De acordo com Bidone e Povinelli (1999), o conhecimento das características físicas está associado ao dimensionamento e escolha das unidades de tratamento e disposição final. As características físicas mais importantes dos resíduos sólidos são geração per capita, composição gravimétrica, peso específico aparente, teor de umidade e compressividade (MONTEIRO et al., 2001). a) Geração per capita A geração per capita é determinada pelo quociente entre a massa total de todos os resíduos produzidos no município em um intervalo de um dia e o número total de habitantes do município, tendo como base os dados de população, sendo expressa em kg.hab-1.dia-1. Este parâmetro é importante, pois funciona como orientação para o planejamento de instalações e equipamentos que farão parte componente do serviço de coleta e transporte de RESÍDUOS INORGÂNICOS Sã o os mãteriãis que nã o possuem origem biolo gicã ou que forãm produzidos ãtrãve s de meios humãnos, como plã sticos, metãis e ligãs, vidros etc. . CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 8 resíduos (BIDONE e POVINELLI, 1999). Em 1950, no Brasil, a geração per capita era de 0,5 kg.hab1.dia-1 e 50 anos depois aumentou para 0,7 kg.hab-1.dia-1 (JARDIM, 2000). b) Composição gravimétrica A composição gravimétrica identifica o percentual de cada componente do resíduo em relação ao peso total da amostra analisada e permite identificar a quantidade e a qualidade dos resíduos gerados pelos municípios. Geralmente, os componentes dos resíduos sólidos urbanos estão distribuídos em matéria orgânica, papel, papelão, trapos, plástico, metais, vidro, borracha, madeira e outros. De acordo com o Ministério do Meio Ambiente (2012), entre 1995 e 2008, apenas 93 dos 5.570 municípios brasileiros tinham realizado estudos para determinação da composição gravimétrica dos RSU. Este tipo de caracterização é importante, pois representa um indicativo para o aproveitamento das frações recicláveis e da matéria orgânica, para comercialização e para a produção de composto orgânico, respectivamente. (BIDONE e POVINELLI, 1999). Na Tabela 3 está um exemplo de composição gravimétrica do município de Itanhandu, localizado no estado de Minas Gerais. Tabela 3: Composição gravimétrica dos RSU município de Itanhandu-MG. Material Porcentagem (%) Matéria orgânica 64,3 % Plástico mole 10,7 % Papel e papelão 8,0 % Plástico duro 6,7 % Trapos 5,0 % Vidro 2,4 % Metais ferrosos 1,1 % Metais não ferrosos 0,7 % Outros materiais (madeira, couro e borracha) 1,1 % c) Peso específico O peso específico aparente do resíduo sólido urbano representa o peso do resíduo solto em função do volume ocupado sem compactação (MONTEIRO et al., 2001). Este parâmetro é fundamental para o dimensionamento de equipamentos e instalações. Na Tabela 4 estão alguns valores de referência para diferentes tipos de resíduossólidos. Tabela 4: Valores de referência de peso específico aparente de diversos resíduos Tipo Peso Específico Resíduo sólido domiciliar 230 kg/m 3 Resíduo sólido de serviços de saúde 280 kg/m 3 Resíduo sólido de construção civil 1.300 kg/m 3 Monteiro et al. (2001) CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 9 d) Teor de Umidade De acordo com Barros (2013), a umidade representa a quantidade de água presente no resíduo e é medida em percentual do seu peso. Este parâmetro sofre alterações em função das estações do ano e também da incidência de chuvas. Além de possuir papel fundamental na velocidade de degradação dos resíduos em um aterro sanitário (BARROS, 2013), ele influencia diretamente o poder calorífico e o peso específico aparente do resíduos, entretanto concorre de forma indireta para o dimensionamento de incineradores e usinas de compostagem. Além disso, a umidade está diretamente associada ao cálculo da produção de chorume e ao correto dimensionamento do sistema de coleta de percolados. Para os RSU, a umidade pode variar em torno de 40 a 60% (MONTEIRO et al., 2001). e) Compressividade A compressividade representa o grau de compactação ou a redução do volume que uma massa de RSU pode receber. A compressividade é muito importante para o dimensionamento de veículos coletores, estações de transferência com compactação e caçambas compactadoras estacionárias. Contrariamente, a empolação, que também deve ser considerada nas operações de aterro sanitário, traduz a tendência da massa de RSU à expansão quando é extinta a pressão que a compacta, sem, no entanto, voltar ao volume anterior. (BARROS, 2013). 2.3.2. Características químicas A caracterização química é importante, pois a partir dela é possível avaliar a viabilidade do seu processamento e o posterior potencial de aproveitamento energético do RSU. Poder calorífico, potencial hidrogeniônico (pH), composição química, relação carbono/nitrogênio (C/N) e sólidos totais, fixos e voláteis representam os principais parâmetros para a caracterização química do RSU (MONTEIRO et al,. 2001). a) Poder calorífico O poder calorífico indica a capacidade potencial de um material desprender determinada quantidade de calor quando submetido à queima. O poder calorífico médio do RSU situa na faixa de 5.000 kcal/kg e esse parâmetro importante para o dimensionamento das instalações de todos os processos de tratamento térmico de RSU, como incineração, pirólise e outros (MONTEIRO et al, 2001). b) Potencial hidrogeniônico (pH) O potencial hidrogeniônico do resíduo traduz a sua acidez ou a basicidade. As reações microbiológicas de degradação dos resíduos dependem de um pH ideal, que em geral, situa-se na faixa de 5 a 7. Na degradação anaeróbia dos RSU, o pH também está associado à capacidade CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 10 tampão do meio, a qual é o potencial de manter os valores de pH do meio, mesmo sujeito a variações (BARROS, 2013). c) Composição Química A composição química refere-se à determinação dos teores de cinzas, matéria orgânica, carbono, nitrogênio, potássio, cálcio, fósforo, resíduo mineral total, resíduo mineral solúvel e gorduras (MONTEIRO, 2001). A determinação destes parâmetros é de fundamental importância para os processos biológicos, pois compreende as análises de macro e micro nutrientes, que são fundamentais para o metabolismo dos micro-organismos durante a degradação da matéria orgânica (BARROS, 2013). d) Proporção carbono/nitrogênio (C:N) Fazem parte da composição dos resíduos o carbono e o nitrogênio, os quais são metabolizados em frações diferentes e a relação entre eles indica o grau de decomposição da matéria orgânica nos processos de tratamento ou disposição final. Os resíduos sólidos urbanos apresentam a relação C:N em torno de 50:1, entretanto, no aproveitamento energético dos resíduos, existem proporções ótimas, as quais devem estar na ordem de 20:1 a 35:1. Nesse sentido alguns autores propõem a suplementação de nitrogênio, a fim de corrigir a relação e, com isso, acelerar a reação de decomposição (BARROS, 2013; MONTEIRO et al. 2001; BIDONE e POVINELLI, 1999). e) Sólidos Totais Fixos e Voláteis De acordo com Tavares (2007), os sólidos totais indicam o total de matéria presente no resíduo, após evaporação, secagem ou calcinação de uma amostra a uma temperatura pré- estabelecida durante um tempo fixado. O valor deste parâmetro geral é dado pela soma dos sólidos totais fixos com os sólidos totais voláteis. A proporção média entre sólidos totais fixos e voláteis indica uma maior concentração de material orgânico em relação aos inorgânicos, uma vez que os valores de sólidos totais fixos representam, em sua grande maioria, substâncias inorgânicas e os voláteis representam os orgânicos (REMEDIO, MANCINI e ZANIN, 2002). A determinação da concentração de sólidos voláteis é importante para o acompanhamento das alterações de propriedades físicas, químicas e biológicas dos resíduos sólidos urbanos (CARDIN, 2008). Esse parâmetro é responsável pela ação biológica na decomposição, transformação e produção de lixiviado e biogás e, conforme Leite (2008), concentrações de sólidos voláteis superiores a 60% apontam a presença significativa de material passível de degradação. CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 11 2.3.3. Características biológicas As características biológicas dos resíduos são representadas pelas suas populações microbianas e os agentes patogênicos presentes no RSU. O conhecimento das características biológicas dos resíduos tem sido muito utilizado no desenvolvimento de inibidores de cheiro e de retardadores ou aceleradores da decomposição da matéria orgânica (BARROS, 2013). 2.4. Destinação dos Resíduos Sólidos Urbanos Os RSU podem ter várias destinações, e isso depende muito da sua tipologia e origem. Há materiais, que mesmo após o seu descarte ainda podem ser reutilizados, e nesse caso são captados em processos de pré-tratamentos, como a reciclagem e a logística reversa. Caso o material descartado não seja passível de reaproveitamento, ele pode ser encaminhado a tratamentos que minimizam os impactos de seu descarte inadequado no meio ambiente e ainda podem gerar benefícios, como a compostagem, a incineração, a pirólise e o co-processamento. Se nenhum processo anterior pode ser aplicado, então se tem os rejeitos, que segundo a Política Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010), são os resíduos que, posteriormente ao esgotamento de todas as possibilidades de tratamento e recuperação por meio de processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não ofereçam outra possibilidade, senão a disposição final ambientalmente adequada. No Brasil, a solução sanitária viável é o encaminhamento dos rejeitos para aterro sanitário, entretanto eles são enviados também para aterro controlado ou para o lixão. 2.4.1. Pré-tratamento Os resíduos sólidos urbanos, antes da sua destinação final, podem passar por processos de pré-tratamentos que incluem a reciclagem e a logística reversa (GERES, 2011). a) Reciclagem Reciclagem é a atividade de recuperação e revalorização da matéria-prima descartada, que se transforma em um novo produto, retornando ao ciclo de produção. A reciclagem permite a redução do volume de resíduos disposto em aterro sanitário ou enviado a outros tipos de tratamentos finais, viabilizando, desta maneira, a redução de matéria-prima necessária aos processos produtivos industriais. A reciclagem reduz, de forma importante, o impacto sobre o meio ambiente, pois diminuias retiradas de matéria-prima da natureza, gera economia de água e energia, reduz a disposição inadequada de resíduos e representa fonte de renda para os catadores. É reciclável todo o resíduo descartado que constitui interesse de transformação de partes ou o seu todo. Esses materiais poderão retornar à cadeia produtiva para virar o mesmo produto ou produtos diferentes dos originais, como por exemplo folhas e aparas de papel, jornais, revistas, CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 12 caixas, papelão, PET, recipientes de limpeza, latas de cerveja e refrigerante, canos, esquadrias, arame, todos os produtos eletroeletrônicos e seus componentes, embalagens em geral e outros. Entretanto, reciclagem e reaproveitamento não são sinônimos, uma vez que a primeira transforma o material capturado em algo novo, inserindo-o em um novo ciclo de produção. Enquanto que o reaproveitamento é a reutilização de um material e dispensa o reprocessamento, ou seja, o item não é transformado em um novo produto, mas pode ser reaproveitado em diversas outras possibilidades de uso, combatendo o desperdício (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2012; TERA AMBIENTAL, 2015). b) Logística Reversa De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010), a logística reversa é um instrumento de desenvolvimento econômico e social caracterizado por um conjunto de ações, procedimentos e meios destinados a viabilizar a coleta e o retorno dos resíduos sólidos ao setor empresarial, para reaproveitamento em seu ciclo de vida e em outros ciclos produtivos, ou outra destinação final ambientalmente adequada. De acordo com o Ministério do Meio Ambiente (2012), representam produtos com sistemas de logística reversa: pneus inservíveis, embalagens de agrotóxicos, lubrificantes usados e suas embalagens plásticas, pilhas e baterias, lâmpadas fluorescentes de vapor de sódio e mercúrio e de luz mista, produtos eletroeletrônicos e seus componentes e resíduos de medicamentos. 2.4.2. Tratamento O tratamento dos RSU pode ser feito através da compostagem, incineração, pirólise e co- processamento. a) Compostagem Os resíduos orgânicos presentes nos RSU são passíveis de reciclagem por meio do processo de compostagem, um método barato, quando comparado a outras formas de tratamento, e eficaz na diminuição da quantidade de material a ser aterrado (LIMA, 2004). A compostagem representa um processo natural no qual os micro-organismos, como fungos e bactérias, são responsáveis pela degradação de matéria orgânica. Pode ser definida como um processo aeróbio e controlado de reciclagem da matéria orgânica presente nos resíduos sólidos urbanos. A decomposição biológica e estabilização da matéria resultam em composto orgânico, cuja utilização no solo normalmente não oferece riscos ao meio ambiente (GERES, 2011). O uso da compostagem em residências é indicado por ser de fácil aplicação, com baixo custo financeiro e enorme ganho ecológico, e ainda por ser um processo limpo e sem cheiro quando realizado da forma correta. A Figura 2 traz um esquema da compostagem dividido em três fases, desde a entrada dos resíduos orgânicos, passando pela sua degradação e o produto final. CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 13 Fonte: Franco (2014) Figura 2: Classificação dos resíduos sólidos de acordo com a sua periculosidade b) Incineração: O processo de incineração compreende a combustão dos resíduos em alta temperatura em unidades especialmente projetadas, denominadas incineradores, na qual materiais à base de carbono são decompostos, gerando calor. O seu objetivo é efetuar a queima total, controlada, do resíduo em temperatura de 800 a 1.200º C, transformando-o em material inerte, diminuindo, assim, seu peso e volume. Os resíduos da incineração são os gases, cinzas e escórias, cujos impactos ambientais associados devem ser cuidadosamente controlados e evitados, conforme procedimentos normativos específicos para este tipo de unidade de tratamento. A incineração é utilizada, principalmente, para resíduos de serviços de saúde (GERES, 2011). Na Figura 3, as vantagens e desvantagens da utilização da incineração como tratamento de resíduos, Vantagens Desvantagens Redução drástica de massa e volume a ser descartado Custo elevado de instalação e operação Recuperação de energia Exigências de mão-de-obra qualificada Redução do impacto ambiental Presença de materiais nos resíduos que geram compostos tóxicos e corrosivos Esterilização dos resíduos Fonte: Carmo Júnior (2005) Figura 3: Vantagens e desvantagens da utilização da incineração no tratamento de resíduos c) Pirólise: A pirólise, por definição, consiste na degradação térmica de hidrocarbonetos na ausência de oxigênio, ou seja, realiza a destruição térmica de materiais orgânicos. Esse processo difere-se da incineração pelo fato de ser realizado na ausência total ou parcial de um agente oxidante e absorve calor. CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 14 d) Co-processamento: O co-processamento é uma tecnologia utilizada, principalmente, em países da Europa, nos Estados Unidos e também no Japão. No Brasil, o co-processamento é utilizado desde o início da década de 90, no qual é realizada a queima de resíduos e de passivos ambientais (efluentes, óleos, solo contaminado, etc.) em fornos de cimento (GERES, 2011). De acordo com Imbelloni (2008), no co-processamento é realizada a destruição térmica de resíduos em fornos e, seu diferencial em relação as demais técnicas de queima está no aproveitamento do resíduo como potencial energético ou substituto de matéria-prima na indústria cimenteira, sem qualquer alteração na qualidade do produto final. 2.4.3. Disposição Final De acordo com Machado (2013), as formas mais conhecidas de disposição final de resíduos são o aterro sanitário, aterro controlado e lixão a céu aberto. No Brasil, 58,4% dos resíduos sólidos urbanos produzidos em 2014 tiveram destinação adequada, sendo encaminhados para aterros sanitários, enquanto que 24,2% foram para aterros controlados e 17,4% para lixões. De acordo com a Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE), em 2014, de 5.570 municípios brasileiros, 2.236 destinam seus RSU para aterro sanitário, 1.775 para aterros controlados e 1.559 para lixões. a) Aterro Sanitário Segundo ABNT (1987) apud Brito Filho (2005), aterro sanitário é uma técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais. O aterro sanitário (Figura 4) é a forma de dispor o lixo sobre o solo, compactando-o com trator, reduzindo-o ao menor volume permissível e recobrindo-o com camada de terra compactada, na frequência necessária de forma que ocupe a menor área possível. Nos aterros sanitários somente devem ser depositados os rejeitos dos resíduos sólidos, sendo respeitada a ordem prioritária de gestão, a qual engloba a não geração, redução, reutilização, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos (GERES, 2011). Os rejeitos são aqueles resíduos que, posteriormente ao esgotamento de todas as possibilidades de tratamento e recuperação por meio de processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não ofereçam outra possibilidade, a não ser a disposição final ambientalmente adequada (BARROS, 2013). Nos aterros sanitários (Figura 4) alguns itens são obrigatórios, como a impermeabilização do solo, para que o chorume não atinja os lençóis freáticos, existência de um sistemade coleta e tratamento dos líquidos percolados resultante da decomposição da matéria orgânica, além de um sistema de coleta e tratamento dos gases do aterro e também cobertura diária dos resíduos evitando contaminação do ar e atração de animais. CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 15 Fonte: Pólita Gonçalves (2015) Figura 4: Esquema ilustrativo de um aterro sanitário A Lei nº 12.305/10 que instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) foi criada a fim de enfrentar as consequências sociais, econômicas e ambientais do manejo de resíduos sólidos sem prévio e adequado planejamento técnico. Esta política propõe a prática de hábitos de consumo sustentável e contém instrumentos variados para propiciar o incentivo à reciclagem e à reutilização dos resíduos sólidos, bem como a destinação ambientalmente adequada dos dejetos. (ASSOCIAÇÃO O ECO, 2014). Segundo Silva (2013), a melhor forma de destinação final dos resíduos sólidos urbanos (RSU) é a sua disposição em aterros sanitários. Neste contexto, a adoção da PNRS, então, estabeleceu uma meta ambiciosa e desafiadora em seu Artigo 54, o qual dá o prazo de quatro anos para que os municípios façam a disposição final ambientalmente adequada dos seus rejeitos, ou seja, propõe o fim dos lixões até meados de 2014. Porém, muitos municípios não se adequaram a nova proposta e, em julho de 2015, foi aprovada uma emenda que confere prazos diferenciados para a adequação à nova lei. Os prazos mais longos foram concedidos para municípios com população inferior a 50 mil habitantes e mais curtos para as capitais de estados e municípios integrantes de região metropolitana ou de região integrada de desenvolvimento de acordo com a Tabela 5. CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 16 Tabela 5: Novos prazos para a destinação final ambientalmente adequada dos resíduos Município Prazo Capitais de Estados ou municípios de Região Metropolitana ou Região Integrada de Desenvolvimento Até 31 de julho de 2018 Municípios com mais de 100 mil habitantes* ou Municípios cuja mancha urbana da sede municipal esteja situada a menos de 20 quilômetros da fronteira com outros países limítrofes Até 31 de julho de 2019 Municípios com população entre 50 mil e 100 mil habitantes* Até 31 de julho de 2020 Municípios com população inferior a 50 mil habitantes* Até 31 de julho de 2021 *com base no censo de 2010 b) Aterro Controlado O aterro controlado (Figura 5) é uma forma de disposição que produz poluição localizada e normalmente não possui impermeabilização de base, o que acaba por comprometer a qualidade das águas subterrâneas. Além disso, não emprega processos de tratamento de chorume ou de dispersão dos gases gerados. De maneira geral, esse método é preferível ao lixão, entretanto é inferior ao aterro sanitário devido aos problemas ambientais que causa e aos seus custos de operação. Fonte: Pólita Gonçalves (2015) Figura 5: Esquema ilustrativo de um aterro controlado c) Lixão O lixão (Figura 6) é uma forma incorreta de disposição final de resíduos sólidos urbanos, o qual se caracteriza pela descarga direta de RSU no solo, sem medidas de proteção ao meio ambiente ou à saúde pública. Esse tipo de destinação está associado à proliferação de vetores de doenças, como moscas, mosquitos, baratas e ratos, geração de maus odores, poluição do solo e das águas superficiais e subterrâneas através do chorume, comprometendo os recursos hídricos. Acrescenta-se a esta situação o total descontrole quanto aos tipos de resíduos recebidos nestes CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 17 locais, verificando-se até mesmo a disposição de dejetos originados dos serviços de saúde e das indústrias (BRITO FILHO, 2005). Fonte: Pólita Gonçalves (2015) Figura 6: Esquema ilustrativo de um lixão 2.5. Projeção das quantidades de Resíduos Sólidos Urbanos O conhecimento das tendências futuras dos RSU é importante para o planejamento adequado de empreendimentos cujo material de interesse seja o RSU, como aterros sanitários por exemplo. Estas informações são essenciais para o cálculo da capacidade máxima de resíduos, tipos de equipamentos de coleta, entre outros além de contribuir para o planejamento e desenvolvimento de estratégias de gerenciamento dos resíduos (DASKALOPOULOS et al., 1998). As etapas para a elaboração da projeção da geração de RSU de um determinado local estão na Figura 7. Figura 7: Etapas para a elaboração da projeção da geração de RSU COMO FAZER A PROJEÇÃO DA GERAÇÃO DE RSU? Det er minação do l ocal de est udo PROJEÇÃO DA GERAÇÃO DE RSU OBTENÇÃO DE DADOS POPULACIONAIS ESCOLHA DO MODELO DE CRESCIMENTO POPULACIONAL e PROJEÇÃO POPULACIONAL PARA O PERÍODO DESEJADO OBTENÇÃO DE DADOS DA GERAÇÃO ANUAL DE RESÍDUOS CÁLCULO DA GERAÇÃO PER CAPITA DE RSU CÁLCULO DA GERAÇÃO DIÁRIA DE RSU CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 18 Saiba mais... Entenda cada etapa da projeção da geração de RSU acessando a apresentação da aula CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 19 Questões de Fixação 1- Qual a definição dada aos resíduos sólidos pela Política Nacional de Resíduos Sólidos? 2- Quais os três parâmetros utilizados para a classificação dos Resíduos Sólidos? 3- Faça a associação das colunas de acordo com a classificação dos resíduos pela sua periculosidade: A- Classe I B- Classe II C- Classe IIA D- Classe IIB ( ) Resíduo Não Perigoso ( ) Resíduo Não Inerte ( ) Resíduo Perigoso ( ) Resíduo Inerte 4- Complete a tabela abaixo com os principais parâmetros de caracterização dos resíduos: Características Físicas Características Químicas Características Biológicas 5- Para cada destino possível para o resíduo, assinale PT para pré-tratamento, T para tratamento e DF para destinação final ( ) Logística Reversa ( ) Compostagem ( ) Aterro Controlado ( ) Incineração ( ) Aterro Sanitário ( ) Co-processamento ( )Lixão ( ) Reciclagem ( ) Pirólise 6- Quais as etapas para a projeção da geração de resíduos? CURSO BÁSICO SOBRE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO Módulo 1 - Conceitos Básicos Aula 1 – Resíduos Sólidos 20 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS. Panorama dos resíduos sólidos no Brasil. 11 ed. São Paulo: Grappa Editora e Comunicação 2013. Disponível em: <http://www.abrelpe.org.br/Panorama/panorama2013.pdf>. Acesso em: 28 abr. 2015. ASSOCIAÇÂO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Resíduos Sólidos- Classificação, NBR 10004, Brasil, 2004. BARROS, R. M. Tratado sobre resíduos sólidos: gestão, uso e sustentabilidade. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. ASSOCIAÇÃO O ECO. Entenda a Política Nacional dos Resíduos Sólidos. 2014. Disponível em:<http://www.oeco.org.br/dicionario-ambiental/28492-entenda-a-politica-nacional-de-residuos- solidos/>. Acesso em: 20 fev. 2017. BENETTI, J. K. A utilização da projeção populacional na elaboração de projetos de saneamento básico: estudo de caso, Ijuí, RS. 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