Thorneloe et al. (2002) apontam que os avanços tecnológicos, a regulamentação ambiental e a ênfase na conservação de recursos reduziram fortemente os impactos ambientais do gerenciamento de resíduos urbanos, incluindo as emissões de GEE. Estimam que as emissões nos EUA poderiam ter atingido, no ano de 1997, aproximadamente 52 milhões de toneladas de carbono-equivalente, se tivessem sido mantidas as velhas estratégias e tecnologias. No entanto, o gerenciamento integrado, composto pela reciclagem, compostagem, geração de energia, e coleta de gás em aterro exerceram um importante papel nas reduções de emissões, pela recuperação dos materiais e da energia anteriormente desperdiçada.
Entre as tecnologias que mais contribuíram para a redução de carbono-equivalente emitido estão os processos de reciclagem e compostagem com 3,2 milhões de toneladas; a combustão de lixo com 5,5 milhões de toneladas; e como fator principal as novas formas de aterro e coleta de gases que evitaram a emissão de 44 milhões de toneladas. Diante dessas questões de contorno, detalham-se a seguir aspectos relevantes ao gerenciamento de resíduos.
3.4.1 Tratamento de resíduos urbanos nas megalópoles
Em 2004, o New York City Economic Development Corporation e o New York City Department of Sanitation (2004) apresentaram uma avaliação das tecnologias emergentes para reciclagem e tratamento de resíduos sólidos urbanos, visando o planejamento do setor. Foram analisadas 44 soluções obtidas por meio de dados pré-cadastrados ou de um questionário tipo “request for information - RFI”, que foi encaminhado a diferentes empresas. A classificação das 44 soluções obtidas revelou 23 soluções térmicas; 8 soluções de digestão anaeróbia; 2 soluções de digestão aeróbia; 3 soluções de hidrólise; 1 de processamento químico; 2 de processamentos mecânicos, além de 5 outras soluções sem uma classificação clara. A avaliação foi efetuada em três etapas. A primeira procurou responder a duas questões:
a) A tecnologia proposta atende ao requisito de ser “nova e emergente”?; b) O patrocinador da solução ofereceu suficientes informações para a análise?
Respondidas as questões resultaram 33 tecnologias. Na segunda etapa foram avaliados os requisitos a seguir:
a) prontidão para uso comercial em 10 anos;
b) tamanho e capacidade da planta (processar ao menos 50 mil t/ano); c) confiabilidade (deve haver uma planta piloto ou em operação comercial); d) deve atender aos requisitos ambientais do município de Nova Iorque;
e) deve produzir benefícios no lixo, como energia ou outros produtos comerciais; e f) o resíduo final deve ter no máximo, 35% do volume inicial processado, em peso.
Na terceira etapa foi feita uma avaliação detalhada de cada solução, incluindo a adequação aos processos já existentes, investimento inicial, custo de operação e manutenção, exigência de insumos e combustíveis, venda de subprodutos, aceitação pelo público, perfil de risco, impactos ambientais como nível de emissão de gases poluentes, ruído, malcheiro, etc. Dessa etapa resultaram 14 tecnologias, sendo 8 térmicas, 4 anaeróbias, 1 aeróbia, e 1 por hidrólise.
Como os créditos de carbono são relevantes para a pesquisa desta tese, efetuou-se um filtro complementar para apresentar somente as soluções que possibilitam a obtenção de créditos de carbono, mesmo sem ter uma quantificação clara. Sumarizadas todas as informações uma
tecnologia de compostagem e cinco tecnologias térmicas obedeciam todos os critérios que se pretende analisar nesta pesquisa.
Os resultados são mostrados na Tabela 7 a seguir.
Tabela 7 – Tecnologias Inovadoras para Tratamento de RSU
Fonte: New York, 2004.
3.4.2 Tratamento de lodo de esgoto
Já se pode detectar uma tendência em se constituir centros de tratamentos de resíduos unificados, tanto para o resíduo sólido quanto para o lodo de esgoto, ou mesmo o lodo resultante do desassoreamento de portos. Afinal, no Brasil, já se realiza essa convergência, pois existe uma prática de dispor o lodo de esgoto nos aterros sanitários, após tratamentos de desaguamento, vindo a se constituir em um resíduo único ao final do processo.
Proponente Tecnologia Capa- cidade (t/dia) Custo Inicial (US$/t/d) Custo de Operação e Manutenção (mil U$/ ano)
Custo Total (US$/ ton.) Eletricidade exportada (kwh/t) Outros produtos Canadá Composting Compos- tagem 274 118.100 5,5 55 100 Recicláveis Dynecology Gaseificaç ão por queima de briquetes de RDF 5000 207.000 134 73 2607 Enxofre, amônia Interstate Waste Technologies Gaseifica- ção a 1200º C 3051 149.800 55,3 50 560 Agregados e outros Pan American Resources Destilação destrutiva da matéria orgânica pós- separação 1000 100.000 n/a <20 314 Recicláveis Rigel Resources Recovery Plasma Térmico da Westing- house 3350 283.800 58,5 160 900 Metais, resíduo vitrificado Taylor Recycling Facility Gaseifica- ção de biomassa pós- separação. 300 77.700 2 18 358 Recicláveis e cinzas
Herrbach e Bacon (2005) relatam sobre um método inovador que usa uma “pluma”, gerada por uma tocha de plasma, para catalisar a oxidação de lodo úmido a temperaturas relativamente baixas (quando comparado com outros processos baseados em equipamentos de plasma). A energia produzida pode ser até dez vezes a energia consumida pelo plasma para a catálise, portanto é um processo potencialmente gerador de energia elétrica, vapor e água quente. A tecnologia denominada Plasma Assisted Sludge Oxidation (PASO), é canadense e patenteada pela Hydro Quebec, licenciada para a Fabgroups Technologies, baseada num forno rotativo trabalhando a temperatura de 600º C – 700º C. A abrangência da patente inclui o Brasil. O arco de plasma é usado para sustentar o processo de oxidação pela geração de radiação ultravioleta e radicais iônicos, os quais catalisam em diferentes graus a oxidação e reações de craqueamento. O sistema PASO pode ser utilizado para oxidação de lodos municipais, agrícolas e industriais.
Os autores do estudo consideram seus custos operacionais menores do que o dos outros processos de disposição de lodo. Há necessidade de um pós-tratamento de gases por um sistema proprietário de remoção de partículas, limpeza e interação gás/vapor. Quando o gás é finalmente exalado para a atmosfera, quase não há partículas e os gases poluentes foram adsorvidos na água para futuro tratamento, e o gás para uso combustível resfriado a 80º C. O sistema não elimina totalmente o resíduo (reduz na relação 20:1), obrigando ao tratamento e disposição de cinzas remanescentes que possuem as seguintes aplicações: a) material geotécnico de construção para barragens, represas, cobertura de aterros; b) agregado em cimento; c) fertilizante na agricultura; e d) corretor para acidez do solo.
McLaughlin et al. (2005) relatam a montagem de uma planta piloto para demonstração do processo de tratamento do lodo dragado dos portos de Nova York e Nova Jersey, contando com tecnologia da Westinghouse. O processo prevê uma destruição do material microbiológico e tóxico-orgânico (com eficiência de 99,9999%), além do tratamento de sedimentos minerais não tóxicos. O projeto foi patrocinado pela Environmental Protection Agency (EPA) dos Estados Unidos da América, e administrado pelo Brookhaven National Laboratory (BNL). É baseado na tocha de plasma da Westinghouse (atualmente sob controle da Hitachi) onde o ar que passa por eletrodos é superaquecido a 5000º C. Os autores afirmam que o sistema pode tratar qualquer tipo de resíduo aquoso, porém dados apresentados referem- se aos interesses do contratante da pesquisa, ou seja, o lodo do porto.
Bulgaranova (2003) relata uma experiência desenvolvida pela Universidade de Tecnologia Química e Metalúrgica de Sofia, Bulgária, para Sofia Waste Water Treatment Plant (WWTP), que usa tocha de plasma a 2600º C, usando gás de vapor, e realimentando a tocha. Resulta em gás de síntese de alto poder calorífico (monóxido de carbono – 48% do volume e hidrogênio – 46% do volume). O sistema libera gás de síntese de alto valor comercial para geração de energia, pelo seu poder calorífico.