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9 - TRATAMENTO

Centro de Ciências Humanas Letras e Artes Departamento de Geografia Curso de Especialização em Gestão Ambiental Urbana Disciplina: Gestão dos Resíduos Sólidos e Limpeza Urbana. 9 - TRATAMENTO. Professor: Sérgio Bezerra Pinheiro. Incineração.

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9 - TRATAMENTO

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Presentation Transcript

  1. Centro de Ciências Humanas Letras e Artes Departamento de Geografia Curso de Especialização em Gestão Ambiental Urbana Disciplina: Gestão dos Resíduos Sólidos e Limpeza Urbana 9 - TRATAMENTO Professor: Sérgio Bezerra Pinheiro

  2. Incineração “É um processo de redução de peso e volume através de combustão controlada”. RESÍDUOS DA INCINERAÇÃO • gases (CO2, SO2, N2, O2) • água • cinzas e escórias (15 a 20% da massa original) • Em temperaturas elevadas pode haver dissociação de nitrogênio surgindo NO ou N2O5

  3. Incineração VANTAGENS • Redução de volume em até 95% • Redução de peso em até 85% • Aumento da vida útil do aterro • Eliminação, sob o ponto de vista sanitário, dos RSS, alimentos, medicamentos vencidos, sobras de laboratório e animais mortos • Diminuição da distância de transporte • Possibilidade de recuperação de energia • Bom funcionamento independente de condições meteorológicas

  4. Incineração DESVANTAGENS • Investimento elevado • Alto custo de operação e manutenção • Possibilidade de poluição atmosférica • Mão-de-obra especializada

  5. REAÇÕES QUÍMICAS COMBUSTÃO DO CARBONO C + ½O2  CO+28.880 Kcal CO + ½ O2 CO2 + 68.320 Kcal C + O2  CO2 + 97.200 Kcal

  6. COMBUSTÃO DO HIDROGÊNIO 2H2 + O2 2H2O + 136.400 Kcal COMBUSTÃO DO ENXOFRE S + O2 SO2 + 71.040 Kcal

  7. Incineração • POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA  CO2 e partículas = combustão incompleta • MONITORAMENTO DO PROCESSO: • temperatura de combustão (800 a 1.000 oC) • emissão de gases • material particulado (filtros, precipitadores lavadores..) • gases ácidos (lavadores spray e filtros manga) • dioxinas e furanos (separação na fonte, controle de combustão e emissão de material particulado)

  8. Incinerador Hospitalar

  9. Incinerador RSS SERQUIPE Recife/PE

  10. Incinerador RSS Fortaleza/CE

  11. Incinerador Resíduos com Geração de Energia Porto/PT

  12. Incinerador Resíduos com Geração de Energia Porto/PT

  13. CONTROLE DA COMBUSTÃO • TEMPERATURA (800 a 1000ºC) • Queima os resíduos e oxida os gases liberados • TEMPO DE PERMANÊNCIA • Importante para se ter combustão completa • TURBULÊNCIA • Aumento da área de contato das partículas com o oxigênio necessário • Obtida com injeção de ar em alta pressão em locais estratégicos da câmara de combustão

  14. CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE INCINERAÇÃO • Estático ou de Batelada (intermitente) ETAPAS DO PROCESSO POR BATELADA: • Alimentação do forno • Combustão dos resíduos • Resfriamento e tratamento dos gases e produtos da combustão • Emissão de gases e escórias

  15. Fonte:Queiroz Lima, L.M. 1995

  16. CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE INCINERAÇÃO • Dinâmico ou contínuo (direto) ETAPAS DO PROCESSO CONTÍNUO: • Alimentação do forno • Secagem do lixo • Combustão dos resíduos • Resfriamento dos gases e outros produtos da combustão • Filtragem e tratamento dos gases da combustão • Emissão de gases e escórias

  17. Dispositivos da incineração • Dispositivos de recebimento • Balanças • Portas • Fossos • Dispositivos de extração • Guindastes hidráulicos • Pólipos • Esteiras

  18. Dispositivos de queima • Câmara de secagem • Câmara de combustão • Grelhas • esteiras rotativas • degraus móveis • cilindros • compostas • Alimentadores (tubulações, válvulas e ventiladores) • Queimadores

  19. Dispositivos de recuperação de energia • Caldeiras  produção de energia através de vapor gerado em função da troca de calor com os gases de combustão

  20. Dispositivo de filtragem e tratamento dos gases • Ciclones (80 a 99% de eficiência de remoção de partículas)

  21. Câmara gravitacional

  22. Precipitadores eletrostáticos (incineradores de grande porte – alta eficiência – princípio de atração de corpos eletrostáticos através de campos eletricamnete carregado. • Plate type – para partículas secas • Pipe type – partículas de fumos volatilizados e vapores

  23. INCINERAÇÃO

  24. Incineração • LEGISLAÇÃO: • Resolução Conama No. 1 de 23/01/86 • Resolução CONAMA No. 6 de 19/09/91 desobriga a utilização • Acima de 40 ton/dia EIA e RIMA • NBR 11175 NB 1265 – incineração de Resíduos Sólidos Perigosos – Padrões de desempenho

  25. PIRÓLISE “Processo de decomposição química por calor na ausência de oxigênio” • MATERIAL PIROLISADO: • Gases: H, CH4, CO • Combustível líquido: hidrocarbonetos, alcoóis e ácidos orgânicos de elevada densidade e baixo teor S • Resíduos sólidos constituído por C quase puro (char) e ainda por vidros, metais e outros inertes (escórias)

  26. Diferenças da pirólise alimentação secagem volatilização oxidação fusão zona pirolítica Trata-se de um processo de reação endotérmica, diferentemente da combustão que se trata de um processo em condições exotérmicas A pirólise tem como principal objetivo o fracionamento das substâncias, decompondo em substâncias distintas: gases, líquidos e sólidos O processo é realizado na ausência de oxigênio Pirólise do lixo urbano

  27. Consiste na desinfecção dos resíduos em temperaturas entre 110º C e 150º C por vapor superaquecido em tempo de aproximadamente 1 hora. ESTERILIZAÇÃO A VAPOR (AUTOCLAVE) O processo de esterilização a vapor é realizado em autoclaves que utilizam vapor saturado sob pressão para atingir temperaturas suficientemente altas para eliminar os microorganismos patogênicos presentes no material. O vapor saturado sob pressão promove o efeito biocida quando ocorre a transferência do calor latente do vapor para os artigos. O calor então é transmitido por penetração nos artigos e age coagulando proteínas celulares e inativando os microorganismos.

  28. ESTERILIZAÇÃO A VAPOR (AUTOCLAVE)

  29. AUTOCLAVE

  30. PLASMA: No tratamento a Plasma se direciona uma corrente elétrica através de uma corrente gasosa de baixa pressão gerando um campo térmico de plasma • Os campos alcançam temperatura de 5.000 a 15.000 ºC • As altas temperaturas provoca a dissociação dos resíduos • A tocha de plasma derrete e vitrifica o material • Os componentes orgânicos são vaporizados e decompostos pelo calor intenso do plasma

  31. DESINFECÇÃO QUÍMICA Trituração dos resíduos seguida da imersão da massa em um líquido desinfectante (hipoclorito de sódio, dióxido de cloro ou formaldeído)

  32. ESTERILIZAÇÃO POR MICROONDAS Trituração dos resíduos, homogeneização da massa triturada com vapor d’água aquecido a 150 ºC, seguido da exposição a ondas eletromagnéticas de alta freqüência, atingindo uma temperatura final entre 95ºC e 98ºC

  33. CAVO-São Paulo: maior unidade de tratamento do Brasil, com capacidade para 100 toneladas de resíduos de saúde por dia, utilizando a tecnologia de Desativação Eletrotérmica - ETD

  34. Outras formas de tratamento do lixo hospitalar DESATIVAÇÃO ELETROTÉRMICA • Dupla trituração seguida de exposição a um campo elétrico de alta potência gerado por ondas eletromagnéticas de baixa frequência • não utilizado no BR ESTERILIZAÇÃO POR GASES • riscos associados ao óxido de etileno utilizado no processo • não tem legislação no BR RADIAÇÕES IONIZANTES • raios gama a partir de Cobalto 60 e ultravioleta • BR tem legislação específica

  35. Compostagem O que é ? Transformação dos resíduos orgânicos através de reações bioquímicas em composto orgânico “Processo biológico aeróbio e controlado de tratamento e estabilização de resíduos orgânicos para produção de húmus” mat. org + O2 = mat. Org deg + CO2 + água

  36. Porque compostagem ? • Diminui as áreas já escassas necessárias para aterros sanitários • Reduz a produção de metano e chorume nos aterros sanitários • Método de baixo custo para disposição do lixo orgânico domestico bem como para lodos de esgotos ou outros resíduos orgânicos • Produção de adubo orgânico que pode ser utilizado em horticultura e agricultura.

  37. Matéria Orgânica ou resíduos orgânico • todo composto de carbono suscetível de degradação • Degradação ou biodegradação • decomposição por microorganismos

  38. Tipos de Compostagem COMPOSTAGEM POR REVIRAMENTO O lixo é colocado em leiras e misturado periodicamente, manualmente ou mecanicamente para introduzir ar na massa. O processo leva de 2-4 meses O processo é seguido de um período de maturação de 30 a 60 dias.

  39. Tipos de Compostagem COMPOSTAGEM POR AERAÇÃO FORÇADA Ar é forçado mecanicamente através da pilha de forma que a mistura não é necessária. Este processo permite um melhor controle da temperatura o que acarreta um tempo de compostagem menor que leva entre 4-6 semanas. O processo é seguido de um período de maturação

  40. COMPOSTAGEM POR AERAÇÃO FORÇADA Insuflador de Ar Montagem Leira aerada mecanicamente Fonte

  41. O que influencia no processo? • Fatores físico-químicos e ambientais • Método empregado • Operação • Condicionantes para haver o processo • Existência de matéria orgânica • Operação adequada • Decisão política

  42. Fonte: Pereira Neto. Manual de Compostagem, Belo Horizonte, 1996.

  43. FASES DA COMPOSTAGEM DEGRADAÇÃO ATIVA: temperatura 45 a 65 OC MATURAÇÃO OU CURA: humificação da matéria orgânica. Temperatura abaixo de 45 oC

  44. Fatores que afetam o processo de Compostagem • UMIDADE • ideal máximo de 60% (para material seco 5 a10% maior) • excesso causa anaerobiose • baixos teores restringem atividade microbiológica

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