Eng. Francisco José Pereira de Oliveira
26 de Maio de 2021
INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS NO
GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS
Webinar: Boas Práticas no Gerenciamento de Resíduos Portuários
26 e 27 de Maio de 2021
“... A administração dos resíduos gerados no processo de
produção e consumo representa um grande desafio na nova
economia.
... O conceito de “responsabilidade compartilhada”, presente na
Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), pede forte
empenho coletivo para a sua aplicação. O comprometimento de
todas as partes envolvidas dever ser pleno.
... A indústria é a principal utilizadora de recursos naturais e
vem oferecendo diversas soluções para reintegrar os resíduos
resultantes das suas atividades ao processo produtivo...”
Instituto ETHOS
VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS
Evolução dos sistemas de tratamento dos
resíduos sólidos
SISTEMAS
BÁSICOS PROCESSOS EVOLUÇÃO PRODUTOS INOVAÇÃO
TRIAGEM FÍSICO COLETA SELETIVA, TRATAMENTO MECÂNICO-BIOLÓGICO (TMB). MATÉRIA-PRIMA PARA RECICLAGEM E ENERGIA
RECUPERAÇÃO DOS RESÍDUOS (WASTE TO RESOURCES-WTR)
ENERGIA DERIVADA DOS RESÍDUOS (WASTE TO ENERGY-WTE) TRATAMENTO BIOLÓGICO BIOLÓGICO BIODIGESTORES ANAERÓBIOS, COMPOSTAGEM COMPOSTO ORGÂNICO E ENERGIA
AGRICULTURA EENERGIA DERIVADA DOS RESÍDUOS
(WASTE TO ENERGY-WTE)
INCINERAÇÃO
FÍSICO-QUÍMICO TRATAMENTO TÉRMICO
VAPOR E ENERGIA ELÉTRICA
ENERGIA DERIVADA DOS RESÍDUOS (WASTE TO ENERGY-WTE) ATERROS SANITÁRIOS FÍSICO, QUÍMICO E BIOLÓGICO REATOR ANAERÓBIO, TRATAMENTO DA MATÉRIA ORGÂNICA BIOGÁS (ENERGIA) E LIXIVIADO
ENERGIA DERIVADA DOS RESÍDUOS (WASTE TOENERGY- WTE) E FERTILIZANTES
Resíduos Portuários com potencial de Valorização
Classe I - Perigosos
RESÍDUO TRATAMENTO / DESTINAÇÃO
Pilhas e Baterias Descaracterização /Reciclagem Reprocessamento
Lâmpadas
Coprocessamento Descontaminação Descaracterização /
Fragmentação para Logística Reversa Reciclagem
EPI’s contaminados
Coprocessamento Descaracterização /
Fragmentação para Logística Reversa Cartuchos e tonners Logística Reversa
Óleos, graxas, lubrificantes, óleo de motores (diversos) Rerrefino
Óleo de cozinha Compra do resíduo / Reciclagem Tintas e solventes contaminados
Reciclagem Reaproveitamento
Coprocessamento Madeira contaminada Coprocessamento
Reciclagem
Embalagens com resíduos de produtos químicos Descaracterização e reaproveitamento Coprocessamento
Mix de resíduos sólidos contaminados Coprocessamento Mix de Produtos químicos Coprocessamento
Resíduos Portuários com potencial de Valorização
Classe II – Não Perigosos
RESÍDUO TRATAMENTO / DESTINAÇÃO
Borracha / Pneus
Recuperação da borracha / recauchutagem Recicladora Logística Reversa Coprocessamento Eletroeletrônicos Logística Reversa Manufatura Reversa Reciclagem e reutilização Resíduos Orgânicos (grande quantidade) Compostagem
Madeira/pallets não contaminados Reaproveitamento Reciclagem Sucata Metálica Reciclagem
Recicláveis
(papel/papelão, plástico, metal ferroso e não ferroso, vidro) Reciclagem
RCC (entulho, madeira, gesso etc.) Reciclagem Reaproveitamento EPI's não contaminados Reciclagem
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Reciclagem
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Reciclagem
VANTAGENS DESVANTAGENS
Aumento do tempo de vida e maximização do
valor extraído das matérias-primas. Custos de recolha, transporte e reprocessamento. Conservação dos recursos naturais. Por vezes, maior custo de materiais reciclados (em
relação aos produzidos com matérias-primas novas). Desviam-se os resíduos dos aterros ou outras
instalações de tratamento.
Instabilidade dos mercados para materiais reciclados, os quais podem ser rapidamente distorcidos por alterações na oferta e procura (nacional ou internacional).
Participação ativa dos consumidores, o que implica uma maior consciência ambiental.
Redução da poluição atmosférica e da poluição dos recursos hídricos.
Criação de novos negócios e mercados para os produtos reciclados.
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Compostagem:
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Compostagem
VANTAGENS DESVANTAGENS
Aumenta a vida útil do local de disposição final de resíduos.
Requer uma separação eficiente de resíduos e um tempo de processamento que pode chegar a seis meses.
Promove o aproveitamento agrícola da matéria
orgânica pelo uso de composto orgânico no solo. Necessita de mercado para revender o composto. Os rejeitos podem ser dispostos nos aterros
sanitários, reduzindo os problemas relativos à formação de gases e lixiviados, visto que são materiais biologicamente estabilizados.
Quando mal operada, os líquidos e gases gerados podem contaminar o meio ambiente e comprometer a qualidade de vida.
Os custos com a coleta diferenciada da fração orgânica dos RSU (resíduos sólidos urbanos) são altos.
Quando bem operadas, as unidades de compostagem não causam poluição atmosférica ou hídrica.
Requer área relativamente grande para operação das leiras para maturação dos resíduos.
Exige pouca mão de obra especializada.
Geração de renda com a comercialização do composto, caso exista mercado.
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Incineração:
“
O objetivo principal dessa tecnologia consiste no tratamento
térmico e redução do volume dos resíduos com a utilização
simultânea da energia contida. A energia recuperada pode ser
utilizada para produção de calor e produção de energia elétrica.
”
(UFPE, 2014)
VANTAGENS DESVANTAGENS
Potencial de recuperação de energia superior aos aterros.
Elevados custos de instalação, operação e manutenção do tratamento dos resíduos.
Necessidade de menor área para instalação. Inviabilidade de produção em caso de resíduos com umidade excessiva, pequeno
poder calorífico ou clorados. Redução na emissão de odores e ruídos.
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Combustíveis Derivados de Resíduos (CDR):
“
O CDR é produzido por trituração de RSU para utilização como combustível, também
conhecido na Europa como RDF – Refuse Derived Fuel.
O CDR é um termo que se aplica a materiais com um valor calorífico elevado
(normalmente, cerca de 18 megajoules por quilograma), recuperados da coleta de
resíduos. Os principais beneficiários desse material são os fornos de cimento e as
centrais de energia elétrica.
”
(UFPE, 2014)
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Combustíveis Derivados de Resíduos (CDR):
VANTAGENS DESVANTAGENS
Interrupção dos processos biológicos da fermentação, a fim de preservar e armazenar o substrato por meses e anos,
Alto consumo de energia elétrica, que é dissipada (não-recuperável). Possibilidade de armazenamento em silos, o que permite melhor
modulação da produção de energia, em comparação com a queima direta de resíduos sólidos urbanos.
Dissipação dos metais ao meio ambiente pela utilização dos metais dos trituradores
nas ligas desses equipamentos. Armazenamento dos briquetes em paletes, racionalizando o
transporte de longa distância, evitando a dependência de planta próximo à unidade.
Possibilidade de contaminação do CDR pela presença de metais.
Agregação de valor aos resíduos.
Transformação dos resíduos sólidos urbanos em alternativa energética.
Redução das emissões e geração de poluentes, possibilitando a obtenção de Créditos de Carbono.
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Coprocessamento:
“Tecnologia de destinação final de resíduos em fornos de cimento que não gera
novos resíduos e contribui para a preservação de recursos naturais, por
substituir matérias primas e combustíveis fósseis no processo de fabricação do
cimento”
(ABCP, 2020)
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Coprocessamento:
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Coprocessamento
VANTAGENS DESVANTAGENS
Menor custo de produção, já que substitui o combustível convencional.
Considera-se que o pré-tratamento e seleção dos resíduos realizados de forma insatisfatória pode resultar em emissões indesejáveis na atmosfera, decorrentes da presença de toxinas e metais pesados
Geração de lucro com resíduos e rejeitos que seriam descartados em aterros.
Destinação segura a resíduos perigosos, de acordo com legislação; Eliminação de riscos com passivos ambientais.
Aproveitamento do poder calorífico do resíduo (destruição térmica) para geração de energia térmica.
Diminuição da emissão de particulados, SOx e NOx para a atmosfera. Redução da utilização de recursos naturais não renováveis.
Diminuição da disposição dos resíduos sólidos em aterros sanitários, aumentando consequentemente a vida útil dos aterros.
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Logística Reversa:
“...Art. 33. São obrigados a estruturar e implementar sistemas de logística reversa, mediante retorno dos produtos após o uso pelo consumidor, de forma independente do serviço público de limpeza urbana e de manejo dos resíduos sólidos, os fabricantes, importadores, distribuidores e comerciantes de:
I - agrotóxicos, seus resíduos e embalagens, assim como outros produtos cuja embalagem, após o uso, constitua resíduo perigoso, observadas as regras de gerenciamento de resíduos perigosos previstas em lei ou regulamento, em normas estabelecidas pelos órgãos do Sisnama, do SNVS e do Suasa, ou em normas técnicas;
II - pilhas e baterias; III - pneus;
IV - óleos lubrificantes, seus resíduos e embalagens;
V - lâmpadas fluorescentes, de vapor de sódio e mercúrio e de luz mista; VI - produtos eletroeletrônicos e seus componentes...”
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Logística Reversa:
TECNOLOGIAS ATUALMENTE EXISTENTES
• Logística Reversa
VANTAGENS DESVANTAGENS
Economia no ciclo produtivo da empresa. O valor do aproveitamento do resíduo é menor que a extração e transporte da matéria-prima bruta.
Dificuldade de rastreamento de produtos ou resíduos desde o momento de retorno até o seu destino final. Diminuição de impactos ambientais (pela
contaminação do solo, água etc.) e à saúde pública (proliferação de vetores de doenças e agentes patogênicos).
Aumento nas despesas com transporte.
Investimento inicial de logística reversa é muito elevado, principalmente quando envolve a troca de embalagens/padronização.
Incentivo ao uso de tecnologias mais eficientes, que facilitam a reutilização do resíduo que retorna a empresa e produção de embalagens e produtos que sejam mais fáceis de reciclar, por exemplo.
Necessita de grande planejamento, com controle total do ciclo de vida do produto, equipes e parceiros envolvidos.
Pontos de coletas compartilhados com os fabricantes. Dificuldade de formação de parceiros para auxiliar no controle logístico reverso do produto.
Diagrama de aproveitamento alternativo de Biogás
.
Fonte: Instituto Agir Sustentável apud ICLEI, 2009
.
Aproveitamento energético nos Aterros
Sanitários
(k) TIR = 15%, Tax. Juros 5% a.a.
QUEIMA BIOGÁS + GERAÇÃO DE ENERGIA Geração de Resíduos (t/ano) Investimento Sistema de Queima de Gás (USD) (10³) Investimento Gerador de Energia (USD) (10³) Capacidade Instalada (MW) Geração de Energia (MWh/ano) Preço Energia (USD/MWh) Receita Venda de Energia (USD/ano) (10³) Receita Venda de Créditos (10USD/CER.ano) (10³) Payback (a) (k) 100.000 1.380 1.492 0,5 4.380 40 175 252 7 120 526 4 500.000 4.258 4.604 2,5 21.900 40 876 776 5 120 2.628 3 1.000.000 6.916 7.479 4,5 39.420 40 1.577 1.260 5 120 4.730 2 INCINERAÇÃO + GERAÇÃO DE ENERGIA ATERRO DE CINZAS
Geração de Resíduos (t/ano) Investimento Incinerador (USD) (10³) Taxa de Conversão de Resíduo para Energia (MWh/t) Geração de Energia (MWh/ano) Preço Energia (USD/MWh) Receita Venda de Energia (USD/ano) (10³) Geração de Cinzas (t/ano) Custo Aterro (USD) (10³) Payback (a) (k) 100.000 37.923 0,3 30.000 40 1.200 15.000 854 32 120 3.600 11 0,7 70.000 40 2.800 14 120 8.400 5 500.000 117.000 0,3 150.000 40 6.000 75.000 4.272 20 120 18.000 7 0,7 350.000 40 14.000 9 120 42.000 3 1.000.000 190.067 0,3 300.000 40 12.000 150.000 8.544 17 120 36.000 6 0,7 700.000 40 28.000 7 120 84.000 2
