apostila de tratamento de resíduos

apostila de tratamento de resíduos

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Gerenciamento e tratamento de resíduos sólidos urbanos e industriais. Prof. Denize Dias de Carvalho

Engenharia do Meio Ambiente

Referências Bibliográficas

1. ARAÚJO, L.S.A; NICOLAIEWSKY, E.A.; FREIRE, D.D. C. Gerenciamento de Resíduos Sólidos em Refinarias de Petróleo”. Anais do IX Congresso Brasileiro de Energia, v. l I. p. 39-45 2002.

2. BOND, R.G., STRAUB,C.P.- HANDBOOK OF ENVIRONMENT CONTROL; SOLID WASTE, 1973 – Cleveland, Ohio CRC Press.

3. BRAGA, B. et al. Introdução à Engenharia Ambiental. São Paulo: Prantice Hall, 2002. 4. CALDERONI, S. Os bilhões perdidos no lixo. 2ª ed. São Paulo: Humanitas Editora,

5. CETESB/ASCETESB.,1985 - “Resíduos Sólidos Industriais“. Vol I, São Paulo, SP.

6. D’ALMEIDA ET AL, 2000 – Manual de gerenciamento integrado , IPT/CEMPRE/SP. 7. Introduction Environmental Engineering - Mackenzie L.Davis & David A. Cornwell -

MacGraw Hill - Second edition - 1991. 8. OLIVEIRA, L. B., ROSA, L. P. Brazilian waste potential: energy, environmental, social and economic benefits. Energy Policy, Brasil, v.31, p.1481-1491. 2003. 9. PENIDO, J.H. Compostagem de resíduos sólidos urbanos. Trabalho técnico; 1995 10. PENIDO, J.H., 2002, - Avaliação dos resultados da pesquisa nacional sobre saneamento básico PBSB-2000. Trabalho técnico, w.resol.com.br

1. Resíduos Sólidos Industriais, Volume I, CETESB, São Paulo, 1985.

12. SISINNO, C. L. S. E OLIVEIRA, R.M, 2000 – Resíduos sólidos, ambiente e saúde – uma visão multidisciplinar., Editora Fiocruz, RJ.

13. TCHOBANOGLOUS, G, THEISEND,H. VIGIL,S., 1993 – Integrated solid waste management. Engineering principles and management issues. Singapora, Mc Graw-Hill.

14. VALVERDE, M. 1995 - , Avaliação dos métodos de disposição final de resíduos Dissertação de mestrado PPE/COPPE/UFRJ.

15. VOIGT, N. et al. Gestão ambiental de Resíduos. Rio de Janeiro: COPPE/UFRJ. 16. BARROS, Bettina. Cimenteira troca coque por "lixo" nos fornos e reduz custo.

Disponível em http://www.abc.gov.br/lerNoticia.asp?id_Noticia=259 Acesso em 28 set 2007.

17. BEL, Diógenes Del. Políticas públicas para resíduos industriais – A visão do setor de tratamento. Abetre – Associação Brasileira de Empresas de Tratamento de Resíduos. 2007. Disponível em w.senado.gov.br/web/comissoes/cma/ap/. Acesso em 30 set 2007.

18. CESAR, Prof. Julio. Como tratar Resíduos Industriais em Co-processamento.

Disponível em http://www.clickmacae.com.br/?sec=256&cod=554&pag=coluna acesso em 26 de set 2007.

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2)Técnicas baseadas em materiais pozolânicos(não incluindo Cimento)

Cinzas, poeiras de forno de cimento ou escória de alto forno –produtos residuais com pequeno ou nenhum valor comercial.

3) Técnicas baseadas em termoplásticos

Os resíduos são secos, aquecidos e dispersos através de uma matriz plástica aquecida, mistura esta normalmente disposta em uma contenção secundária (p.ex., tambor de aço).

4) Técnicas de polímeros orgânicos Sistema uréia-formaldeído(UF).

Resíduos secos ou úmidos são misturados com um pré-polímero. Adiciona-se um catalisador e vaza-se a mistura para um container. O material polimerizado não se combina quimicamente com o resíduo, mas forma uma massa esponjosa que captura as partículas sólidas

5) Técnicas de encapsulamento

Encapsulamentopropriamente dito é aquele no qual os resíduos são inicialmente aglomerados e, a seguir, envoltos por uma camisa de material inerte (em geral o polietileno).

6) Técnicas de auto-solidificação (cal)

Resíduos industriais proveniente da dessulfurizaçãoou os lodos de limpeza de exaustão. Estes resíduos contêm grandes quantidades de sulfato ou sulfeto de cálcio.

Resíduo é parcialmente desidratado e hidratado novamente para a formação de uma agamassa

Exigências para uma Solidificação/Estabilização

Testes de estabilidade dos resíduos encapsuladosUm processo de fixação ideal torna os constituintes nocivos quimicamente não reativos ou estáveis, de forma a se obter uma disposição final segura, sem qualquer contenção secundária. Para ser completamente eficaz, o processo de tratamento deve gerar um produto final com boa estabilidade dimensional, resistência às intempéries, ao ataque de agentes biológicos e elevada capacidade de suporte.NBR 10.004, 10.005, 10.006

Compatibilidade dos Resíduos e Aditivos

Como em qualquer operação de manuseio de resíduos perigosos, devem ser tomados cuidados durante os processos de estabilização/solidificação, evitando a mistura de materiais que possam reagir entre si de forma danosa.

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A homogeneização, responsável pela melhora do contato entre os contaminantes e os microrganismos, assim como uma maior interação com o oxigênio, é realizada através de aragem por meio de tratores. Para acelerar e otimizar o processo, nutrientes (fontes de nitrogênio, fósforo e potássio - NPK) e corretivos de pH devem ser periodicamente analisados e adicionados conforme a necessidade e relações pré-estabelecidas. Todo um preparo da área das células de tratamento é exigido, a fim de que se reduza, ao mínimo, os riscos de contaminação dos lençóis freáticos por lixiviação de poluentes. O material lixiviado é passível de recirculação, tratamento em outra unidade e/ou coleta para posterior retirada de compostos orgânicos voláteis.

O custo envolvido no processo depende das condições especificas do local, da exigência ou não de impermeabilização, da extensão da área de escavação requerida e da obrigatoriedade ou não do tratamento da água e dos compostos orgânicos voláteis emitidos. Tipicamente, o período de tratamento varia entre 2 e 6 meses. Sendo bem monitoradas e operadas, as células de “landfarming” podem oferecer elevadas taxas de biodegradação de ampla faixa de compostos orgânicos. NBR – 13894 – Tratamento no Solo (landfarming) ABNT – junho de 1997. Fixa as condições exigíveis para o tratamento no solo de resíduos sólidos industriais suscetíveis à biodegradação.

Solidificação

Técnicas de Fixação Química e Solidificação •Atentar para a Compatibilidade dos Resíduos e Aditivos Tecnologias Desenvolvidas e Aplicadas 1)Técnicas baseadas em cimento

Adição de cimento Portland ou outros produtos inorgânicos semelhantes. Devido ao pH obtido na mistura, diversos cátions são convertidos em carbonatos e hidróxidos insolúveis.

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Landfarming

O solo possui, naturalmente, diversos microrganismos com atividades metabólicas bastante variadas. Sendo assim, uma das maneiras mais simples de se proceder no tratamento de um resíduo consiste em misturá-lo ao solo e deixar que a flora microbiana nativa atue. Esse procedimento, conhecido como landfarming, é amplamente utilizado pela indústria de petróleo no tratamento de seus resíduos, mas, também pode ser utilizado na descontaminação de solos contaminados por petróleo e derivados (WONG et al., 1997). Técnica empregada para tratamento de resíduos sólidos, onde se adicionam nutrientes e espalhase a mistura sobre o solo.

Microrganismos: contidos em camada superficial (15-20 cm) de solo não contaminado. Processos envolvidos: decomposição, lixiviação dos componentes solúveis em água, volatilização e incorporação à matriz do solo. Aplicação: resíduos da indústria petroquímica e solos contaminados com petróleo e derivados. Resíduos não devem conter componentes como microrganismos patogênicos, componentes radiativos, tóxicos ou altamente reativos. Operação: necessidade de revolvimento ou misturas periódicas para aerar o solo e promover o contato entre o resíduo e o solo. O pH deve ser controlado e, se necessário, adiciona-se cal.

Landfarming - Tem sido praticado pela indústria petroquímica há bastante tempo na disposição de resíduos sólidos oleosos (borra depetróleo). As principais vantagens deste método de disposição de resíduos sólidos são: 1. Efetividade a um custo razoável 2. Relativa segurança ambiental 3. Uso de processos materiais que reciclam o resíduo 4. Relativa simplicidade de processo, não requerendo equipamento que necessitam de constante manutenção ou que sejam à prova de falhas 5. Possível melhoramento da estrutura e fertilidade do solo.

Essa tecnologia pode apresentar algumas desvantagens: · Deficiência dos solos - pois, apesar de disponibilizar quantidades apreciáveis de carbono capazes de sustentar uma numerosa população microbiana, os solos, geralmente, apresentam baixos teores de nitrogênio e fósforo (além de outros nutrientes inorgânicos). Por isso, freqüentemente, utilizam-se fertilizantes para suprir a deficiência do solo.

· O problema de espaço, pois no landfarming aproveita-se apenas os 20cm superiores do solo, exigindo grandes extensões de terra.

Condições climáticas - o tratamento é altamente dependente das condições climáticas (temperaturas baixas inibem o processo, umidade e vento também afetam) e do tipo de solo.

· Os contaminantes voláteis, como os solventes, devem ser pré-tratados, para evitar a emissão destes para a atmosfera, causando assim a poluição do ar.

· O “landfarming” vem levantando preocupações quanto ao risco de contaminação de águas subterrâneas e liberação de odores.

A maior vantagem dessa técnica é o baixo custo com equipamentos, construção e operação. Como o consumo de oxigênio aumenta de acordo com a quantidade de carbono orgânico disponível e a taxa de difusão do oxigênio através do solo é muito baixa, podendo não haver oxigênio suficiente para sustentar a atividade aeróbia dos microrganismos. Para contornar esse problema, o solo deve ser revolvido, promovendo a aeração de todo o seu volume. Um outro fator limitante desse processo é a umidade, pois pode ocorrer um ressecamento na superfície. Desta forma é necessário que se adicione água ao sistema para manter níveis de umidade propícios à atividade microbiana. O solo pode ser tanto irrigado, através de dispersores, ou drenado, se a umidade for excessiva.

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O sistema duplo de impermeabilização deverá ser instalado de forma a cobrir toda a área útil do aterro, inclusive as paredes laterais de cada célula do aterro, de modo que o percolado não entre em contato com solo natural. O percolado drenado e removido da área do aterro, deverá atender às normas de lançamento de efluentes em corpos receptores (CIMM, 2005). A figura 3 apresenta o desenho esquemático de um sistema de impermeabilização inferior para resíduo classe I (perigoso).

FiguraDesenho esquemático de um sistema de impermeabilização inferior para resíduo classe I

(perigoso).

Na implantação da impermeabilização de aterros, deverão ser considerados os seguintes aspectos: preparação de uma base de assentamento estável; execução da impermeabilização segundo a melhor tecnologia disponível para cada material empregado e execução de uma proteção eficiente contra esforços mecânicos e intempéries (CIMM, 2005). Um sistema de impermeabilização deverá possuir os seguintes requisitos: estanqueidade; durabilidade; resistência mecânica; resistência a intempéries e compatibilidade com os resíduos a serem aterrados (CIMM, 2005).

Impermeabilização Superior (Cobertura Final) de Aterros Industriais

Quando do fechamento de cada célula de um aterro industrial, a impermeabilização superior a ser aplicada deverá garantir que a taxa de infiltração na área tão pequena quanto possível. Desta forma, esta impermeabilização deverá ser no mínimo tão eficaz quanto o sistema de impermeabilização inferior empregado (CIMM, 2005). O sistema de impermeabilização superior deverá compreender as seguintes camadas, de cima para baixo: 1. Camada de solo original de 60 centímetros, para garantir o recobrimento com vegetação nativa de raízes não axiais; 2. Camada drenante de 25 centímetros de espessura, com coeficiente de permeabilidade maior ou igual a 1,0 x 10-3cm/s; 3. Manta sintética com a mesma especificação utilizada no sistema de impermeabilização inferior e 4. Camada de argila compactada de 50 centímetros de espessura, com coeficiente de permeabilidade menor ou igual a 1,0 x 10-7cm/s (CIMM, 2005).

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Engenharia do Meio Ambiente

1. Resíduos inflamáveis ou reativos, a menos que sejam previamente tratados (neutralização, absorção, etc.), de forma que a mistura resultante deixe de apresentar essas características; 2. Resíduos com menos de 30% de sólidos totais (em massa); 3. Resíduos que contenham contaminantes que podem ser facilmente transportados pelo ar, a menos que sejam previamente tratados; 4. Resíduos ou mistura de resíduos que apresentem solubilidade em água superior a 20% em peso, a menos que sejam devidamente tratados de forma a reduzir sua solubilidade; 5. Resíduos constituídos por compostos orgânicos halogenados e não halogenados e 6. Resíduos incompatíveis entre si. Estes não devem ser dispostos em uma mesma célula, a menos que se tomem as devidas precauções para evitar reações adversas.

Localização de Aterros Industriais Classe I (Perigosos)

Deverão ser selecionados, preferencialmente, áreas naturalmente impermeáveis, para construção de aterros de resíduos industriais. Estas áreas se caracterizam pelo baixo grau de saturação, pela relativa profundidade do lençol freático e pela predominância, no subsolo, de material argiloso (CIMM, 2005). O subsolo não deverá ser constituído essencialmente por material com coeficiente de permeabilidade (k) maior que 1x10-4cm/s. Não é possível instalar aterros industriais em áreas inundáveis, de recarga de aqüíferos, em áreas de proteção de mananciais, mangues e habitat de espécies protegidas, ecossistemas de áreas frágeis ou em todas aquelas definidas como de preservação ambiental permanente, conforme legislação em vigor (CIMM, 2005). Deverão ser respeitadas as distâncias mínimas estabelecidas em norma, a corpos d’água (300 metros), núcleos urbanos (1000 metros), rodovias e ferrovias (50 metros), quando da escolha da área do aterro (CIMM, 2005). A construção de aterros em ares cujas dimensões não possibilitem uma vida útil para o aterro igual ou superior a 20 anos, não deverá ser executada (CIMM, 2005). Na seleção da área do aterro, deverão ser considerados os seguintes aspectos: grau de urbanização; valor comercial do terreno; condições de acesso; caracterização hidrogeológica; potencial de contaminação das águas superficiais e subterrâneas e localização quanto a mananciais de abastecimento de água (CIMM, 2005). A seguir serão mostradas algumas considerações geológicas adequadas para um subsolo: deverá ser constituído por um depósito extenso e homogêneo de solo argiloso, com coeficiente de permeabilidade menor ou igual a 1 x 10-7cm/s; deverá apresentar uma porcentagem superior a 30% de partículas passando pela peneira n0 200; deverá apresentar um pH maior ou igual a 7 e não sofrer alterações na sua permeabilidade em função dos resíduos (CIMM, 2005).

Impermeabilização Inferior de Aterros Industriais

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