Descrição dos cenários

Como já foi referido anteriormente, a metodologia adoptada para o desenvolvimento deste trabalho envolveu a criação de diferentes cenários para o tratamento de resíduos. Na construção dos cenários foram consideradas as seguintes quantidades de resíduos de natureza orgânica produzidos na zona em estudo:

• Fracção orgânica dos resíduos sólidos urbanos (resíduos putrescíveis e papel)

produzida na zona do Baixo Vouga com cerca de 65 000 toneladas/ano;

• Lamas mistas provenientes do Centro Fabril de CACIA da PORTUCEL INDUSTRIAL

com cerca de 53 700 toneladas/ano;

• Resíduos produzidos nas explorações de bovinos para a produção de leite,

localizadas na freguesia de Angeja com cerca de 14 000 toneladas/ano.

O cenário #1 (aterro) é estudado para servir de termo de comparação. Os cenários #2 e #3 apresentam como técnica de tratamento para os resíduos orgânicos a digestão anaeróbia, enquanto o cenário #4 utiliza como técnica de tratamento a compostagem. Na composição da alimentação a um digestor anaeróbio, deve ser garantido que a mistura escolhida permita o escoamento, quando tecnicamente possível, das quantidades produzidas dos diferentes resíduos orgânicos na região. Neste caso de estudo, as

percentagens (em base seca) para a FORSU, LI e LA na mistura dos resíduos são 65%, 31% e 4% respectivamente. Estas percentagens encontram-se dentro da gama óptima para a obtenção de eficiências elevadas na operação de reactores anaeróbios, obtida por Rodrigues A. (2005), que realizou estudos de co-digestão envolvendo o mesmo tipo de resíduos considerados neste estudo (FORSU, LI e LA).

Estes três resíduos podem ser co-digeridos anaerobiamente com sucesso, sendo a FORSU o resíduo mais biodegradável e significando a sua presença em maior percentagem numa mistura de resíduos, uma maior produção específica de metano e uma maior percentagem de remoção de matéria orgânica. Contudo, a adição de lamas industriais (LI) e de lamas de agro-pecuária (LA) tem um efeito estabilizador no desempenho dos reactores, dada a necessidade de adicionar menores quantidades de alcalinidade para não haver abaixamento do pH e/ou aumento da concentração de ácidos orgânicos voláteis (AOV's) para níveis inibitórios. Misturas destes três resíduos com percentagens de FORSU compreendidas entre 60% e 75% (em base seca), apesar de não permitirem um desempenho tão eficiente em termos de produção de metano e de remoção de matéria orgânica, quando comparadas com misturas com percentagem de FORSU acima dos 90%, são mais estáveis e exigem a adição de menores quantidades de alcalinidade artificial, facilitando o arranque e a operação do processo de digestão anaeróbia. Para percentagens de FORSU na mistura superiores a 60% a produção específica de metano é superior a 160 m3

CH4.tonSTVmistura-1, podendo alcançar um máximo

de 200 m3

CH4.tonSTVmistura-1 para percentagens de FORSU próximas de 100%. A remoção

de matéria orgânica varia entre 50% e 65% para as misturas com percentagem de FORSU superior a 60%.

Para aplicação do modelo de gestão IWM-2 aos diferentes cenários, é necessário introduzir no programa as respectivas quantidades de resíduos. O programa agrupa as diferentes tipologias de resíduos em 3 categorias: “Household collected”, “Household delivered” e “Commercial” (Figura 4.1). O total da fracção orgânica dos resíduos sólidos urbanos foi incluído na categoria “Household collected”. O total de lamas mistas produzidas no centro fabril de Cacia foi agrupado juntamente com o total de efluentes provenientes das explorações agropecuárias, na categoria “Commercial”.

O cenário #1 pressupõe que todos os resíduos disponíveis têm como destino final o aterro sem passarem por nenhum tipo de tratamento numa fase anterior, sendo considerado o cenário de referência. Na Figura 4.1 apresenta-se a janela do programa relativa ao fluxo dos resíduos no sistema de tratamento para o cenário #1.

Figura 4.1 – Fluxo dos resíduos no sistema para o cenário #1.

Embora este cenário se considere não exequível, já que é este o destino que se tenta evitar dado o actual enquadramento legislativo fornecido pela Directiva Europeia 1999/39/EC, inclui-se para fins comparativos, dado ser o aterro o cenário que mais se aproxima da realidade actual. Actualmente o aterro representa o destino final de 96% (em base seca) dos RSU produzidos na zona em estudo e cerca de 66% dos RSU produzidos em Portugal Continental, segundo estatísticas do INR, no ano de 2004.

No cenário #2 (Figura 4.2) considera-se que a totalidade dos resíduos produzidos na área de aplicação do sistema de gestão em estudo encontra na digestão anaeróbia a sua forma de tratamento. Considera-se ainda que a totalidade do digestato produzido, após passar por uma unidade de compostagem é valorizado como fertilizante ou correctivo orgânico e que através do biogás produzido existe produção de energia eléctrica.

Figura 4.2 – Fluxo dos resíduos no sistema para o cenário #2.

O cenário #3 (Figura 4.3) considera que os dados de entrada dos resíduos, da recolha e do tratamento biológico são, em tudo, iguais ao cenário #2. As diferenças começam no final do processo de tratamento por digestão anaeróbia em que se pressupõe que não há valorização do digestato, pelo que este é enviado para aterro.

Figura 4.3 – Fluxo dos resíduos no sistema para o cenário #3.

No cenário #4 considera-se que a totalidade dos resíduos disponíveis tem como técnica de tratamento a compostagem (Figura 4.4).

O teor de humidade da mistura de resíduos é um parâmetro muito importante no processo de tratamento por compostagem. Nos cálculos efectuados pelo modelo, assume-se um teor de humidade de 50%. O teor de humidade depende da razão de papel e material orgânico húmido, mas ORCA (1992a) em McDougall et al., (2001) sugere que 50% é o óptimo de humidade de uma mistura de resíduos a compostar. Na concepção deste cenário só foram utilizados os 3 resíduos em estudo para uma mais fácil comparação com os restantes cenários, sem se contabilizar a adição de material estruturante necessário para diminuir os 75% de teor de humidade existente na mistura dos três resíduos em estudo.