Universidade do Minho
Departamento de Engenharia Biológica
Rui Miguel Sousa Tavares
Gestão de lamas de depuração provenientes de
ETAR: compostagem, valorização agrícola e
aterro
Universidade do Minho
Departamento de Engenharia Biológica
Rui Miguel Sousa Tavares
Gestão de lamas de depuração provenientes de
ETAR: compostagem, valorização agrícola e
aterro
Dissertação para obtenção do grau de Mestre Mestrado Integrado em Engenharia Biológica
Trabalho efetuado sob a orientação Professor Doutor João Peixoto Engenheira Gabriela Costa
e-mail: iur_tavares@hotmail.com Telefone: +351 913761227 C.C.: 13585912
Título da dissertação: Gestão de lamas de depuração provenientes de ETAR:
compostagem, valorização agrícola e aterro
Orientador: Professor Doutor João Peixoto Coorientadora: Engenheira Gabriela Costa Ano de conclusão: 2014
Mestrado Integrado em Engenharia Biológica
DE ACORDO COM A LEGISLAÇÃO EM VIGOR, NÃO É PERMITIDA A REPRODUÇÃO DE QUALQUER PARTE DESTA TESE/TRABALHO
Universidade do Minho, ___/___/______
A realização deste trabalho contou com o apoio e ajuda de um vasto grupo de pessoas, às quais gostaria de dedicar um sentido agradecimento.
Começo por agradecer à Semural WE, que me proporcionou um estágio completo e enriquecedor, que me forneceu experiências e conhecimentos que sei que me acompanharão na minha futura vida profissional.
Agradeço à Gabriela Costa pela sua orientação. À Gabriela Capela, pela sua simpatia, auxílio, disponibilidade e prontidão para ajudar em tudo o que lhe foi possível.
Não podia de deixar de agradecer ao Artur pelo incentivo, e a todos os restantes colegas da Semural, pelo bom ambiente de trabalho que proporcionaram todos os dias.
Agradeço ao Professor João Peixoto pela sua sempre presente disponibilidade para Orientar, mas também ao Professor José Maria, pela sua indicação.
Agradeço ainda ao meu irmão, apesar de se encontrar do outro lado do mundo, não deixou de apoiar na realização desta tarefa.
Sendo a entrega da tese não apenas o término de apenas uma etapa, mas sim o fim de um percurso, o percurso académico, não podia de deixar de agradecer ao Simão e à Cláudia, pela constante presença e companheirismo, ao longo de toda esta fase da minha vida. Aos Joões, pela partilha e vivência do espirito académico, à Diana pela sua sempre, e contagiante, boa disposição e ainda ao Luís, pela sua amizade e sintonia ambiental.
Agradeço aos meu pais, pois sem o seu apoio, nada disto seria possível, e por último, mas sem dúvida mais importante, agradeço à Noémia, por Tudo.
Com o objetivo de contextualizar atualmente a oferta para tratamento das lamas de ETAR, existem várias possibilidades para o tratamento deste resíduo. Pelas características agronómicas das lamas, a valorização agrícola apresenta as melhores vantagens tanto para o produtor como para o agricultor para enriquecimento dos solos. O facto de ser a mais económica também traz consequências negativas como aplicação descontrolada promovendo o risco de contaminação de solos. O tratamento por compostagem é visto como uma estabilização das lamas que aproveita todas as vantagens agronómicas, com a segurança de um produto acreditado. O aproveitamento do potencial energético das lamas por vias da incineração obriga-se a tratamentos prévios, traduzindo-se deste modo num incremento dos custos. A eliminação por deposição em aterro apresenta-se como possibilidade derradeira por ser contrária às orientações estratégicas nacionais e comunitárias.
No contexto do arranque de uma unidade de compostagem focada no tratamento de lamas de ETAR pertencente à empresa Semural WE, implementou-se uma produção à escala piloto, para definir as condições para a produção à escala industrial. As variáveis principais do processo, nomeadamente o estruturante, na sua qualidade e quantidade, pH, humidade, temperatura, e arejamento foram estudadas. A alteração do pH não é substancial, mantendo-se próximo de valores neutros. O teor de humidade não pode ultrapassar valor na ordem dos 65 %, caso contrário a eficiência do processo é menor. A casca de pinheiro manifestou-se como sendo um estruturante de qualidade para auxiliar a compostagem, que deve ser aplicado num valor de 50 % em peso. O composto produzido à escala piloto, pertence à classe II, podendo ser aplicado nas culturas em geral, mas não podendo ultrapassar as 25 t/ha, nem a aplicação de mais de 150 t/ha/ano. Devido ao grau de maturação obtido, V, este pode ser incorporado num período inferior a 3 semanas, antes da sementeira ou plantação
Relativamente à valorização agrícola de lamas, esta prática para fertilização de solos recorrendo às lamas de depuração é pouco conhecida, no interior norte dos pais, e por conseguinte de difícil aceitação por parte dos agricultores
Contudo, foram angariados cerca de os 238,06 ha, os quais serão suficientes para se proceder à valorização das 4268 toneladas de lamas de depuração, produzidas pelas diferentes ETAR geridas pela empresa.
With the goal of contextualize what is being offered nowadays for the treatment of sewage sludge, several options emerge as a possibility. For the agronomic characteristics of sludge, its agricultural appreciation presents great benefits in soil enrichment for both the producer and the agriculturist. Due to the fact that it is the cheapest option it also brings negative aspects, there’s the tendency of an abusive utilization that will increase the risk of soil contamination. Treatment by composting is seen as a stabilization of the sludge that takes advantage of its agronomic characteristics, with the safety of an accredited product. The utilization of the energetic potential of sludge by means of incineration, requires a pre-treatment that will result of an increment in costs. Elimination by landfilling presents itself as the last resort option, since it is contrary to the national e community strategic orientations.
In the context of the start of a composting unit by Semural WE focused on the sewage sludge treatment, it was implemented a pilot scale production in order to define the production conditions for an industrial scale. The main variables of the process, namely the structuring substance, in its quality and quantity, pH, humidity, temperature and aeration were studied. The pH change it’s not significant, since values keep close to neutral. Humidity level cannot go over values of 65 %, otherwise the process efficiency decreases. Pine bark has proven to be a quality structuring substance to assist composting process, it must be applied in a value of 50 % in weight. The compost produced in a pilot scale, belongs to class II, it is possible to be applied in most of the cultures, but not more than 25ton/ha or more than 150ton/ha/year. Due to the obtained degree of ripeness, V, it may be incorporated in a period shorter than three weeks, before the sowing or planting.
Regarding sludge agriculture appreciation, this soil’s fertilization practice resorting to sewage sludge it’s little known in the center north of the country and, therefore hard to accept by the farmers in the region.
However, about 238,06 ha of land were acquired, and this will be enough to proceed with the valorization of the 4268 tons of sewage sludge, produced by the several sewage plants managed by the company in study
Sumário ... ii
Abstract ... iii
Índice de Figuras ... viii
Índice de Tabelas ... x
1. Introdução ... 13
2. Objetivos do trabalho ... 3
3. Apresentação da empresa Semural ... 5
3.1 Empresa Inovadora: Diversas Unidades ... 8
3.1.1 Unidade de Produção de CDR e Aterro Sanitário ... 8
3.1.2 Unidade de Triagem e Armazenamento de Resíduos ... 10
3.1.3 Unidade de Compostagem ... 13
4. Enquadramento legislativo ... 14
4.1 Drenagem e Tratamento de Águas Residuais ... 15
4.2 Tratamento de Lamas ... 17 4.2.1 Valorização Agrícola ... 17 4.2.2 Compostagem ... 19 4.2.3 Incineração... 21 4.2.4 Eliminação ... 21 5. Lamas de ETAR ... 26
5.1 Quantidade e características das lamas ... 27
5.2 Funcionamento de uma ETAR ... 28
5.2.1 Tratamento da Fase Líquida ... 28
5.2.1.1 Pré-Tratamento ... 29
5.2.1.2 Tratamento primário ... 30
5.2.1.3 Tratamento secundário ... 31
5.2.1.4 Tratamento terciário ou avançado ... 31
5.2.2 Tratamento da Fase Sólida ... 34
5.2.2.1 Tratamento Preliminar ... 35
5.2.2.2 Espessamento ... 36
5.2.2.3 Estabilização ... 37
5.2.2.6 Secagem Térmica ... 39 5.2.2.7 Armazenagem ... 39 6. Gestão de resíduos ... 41 6.1 Problemática Ambiental ... 42 6.2 Metas ... 43 6.3 Responsabilidade do Produtor ... 43 7. Tratamento de lamas ... 44 7.1 Valorização agrícola ... 45 7.1.1 Licenciamento ... 45 7.1.2 Aplicação no Terreno ... 48 7.1.3 Vantagens ... 49 7.1.4 Problemática ... 50 7.2 Compostagem ... 50
7.2.1 Definição de Compostagem e Composto ... 51
7.2.2 Objetivos da Compostagem ... 52
7.2.3 Sistemas de compostagem ... 52
7.2.3.1 Pilhas Estáticas ... 53
7.2.3.2 Pilhas Estáticas Passivamente Arejadas ... 53
7.2.3.3 Pilhas Estáticas Arejadas ... 54
7.2.3.4 Pilhas Revolvidas ... 55 7.2.3.5 Sistemas em Reator ... 55 7.2.4 Processo de Compostagem ... 57 7.2.5 Parâmetros da compostagem ... 58 7.2.5.1 Matérias-primas ... 58 7.2.5.1.1 Temperatura ... 59 7.2.5.1.2 Humidade ... 61 7.2.5.1.3 pH ... 61 7.2.5.1.4 Arejamento/Oxigenação ... 62
7.2.5.1.5 Carbono e Azoto - Razão C/N... 62
7.3 Incineração ... 63
7.3.1 Secagem Térmica ... 63
7.4 Eliminação – Aterro ... 64
7.4.1 Condicionantes do Destino Final ... 64
7.4.2 Tratamento Acoplado – Vantagem da Secagem Térmica ... 65
8. Unidades de Compostagem ... 66
8.1 Licença ... 67
8.2 Unidade de Compostagem - Descrição da Instalação ... 70
8.2.1 Localização e Estratégia ... 70
8.2.2 Receção dos Resíduos ... 70
8.2.3 Armazenamento dos Resíduos ... 70
8.2.4 Mistura e Trituração ... 71
8.2.5 Compostagem ... 71
8.2.6 Maturação ... 71
8.2.7 Crivagem ... 71
8.2.8 Armazenamento de Composto Final ... 71
8.2.9 Águas Residuais ... 72
8.2.10 Controlo de Pragas ... 72
8.2.11 Vestiários e Balneários ... 72
8.3 Biofiltro ... 72
8.4 Estratégia do arranque da unidade ... 76
9. Produção de composto à escala piloto ... 77
9.1 Lamas de depuração – Identificação e caraterização ... 78
9.2 Materiais estruturantes ... 80
9.3 Produção das pilhas de compostagem ... 84
9.3.1 Caraterização das Pilhas ... 85
9.3.2 Controlo das Pilhas de Compostagem ... 86
9.3.2.1 Temperatura ... 86
9.3.2.2 pH ... 87
9.3.2.3 Arejamento ... 87
9.3.2.4 Humidade ... 88
9.4 Resultados e Discussão ... 89
10 Valorização agrícola de lamas: elaboração do plano de gestão de lamas ... 98
10.1 Dimensionamento ... 99
10.4 Representação Gráfica das Parcelas... 105 10.5 Elaboração do PGL ... 110 10.6 Resultados e Discussão ... 111 11 Conclusões e Expetativas ... 113 10.1 Melhorias ... 116 10.1 Trabalho Futuros ... 116 Referências Bibliográficas ... 118 Referências legislativas ... 122 Webgrafia ... 125 Anexos ... 127
Anexo I: Alvará de Licença para a Realização de Operações de Gestão de Resíduos .. i
Anexo II: Temperatura, pH e humidade registados durante a compostagem ... iii
Anexo III: Caracterização das Lamas provenientes das diferentes ETAR ... iv
Anexo IV: Resultados obtidos na análise ao composto ... iii
Anexo V: Exemplo de Cálculo para o dimensionamento da VAL... iii
Anexo VI: Resultados obtidos na caraterização dos solos ... ix
Anexo VII: Preconização da quantidade de lamas a adicionar no solo. ... xi
Anexo VIII: Flyer produzido para a etapa de angariação de terrenos. ... xiii
Anexo IX: PGL ... xiv
Anexo VI: Resultados obtidos na análise ao composto ………...vi
Anexo VII: Preconização da quantidade de lamas a adicionar no solo …………..…vii
Anexo VIII: Flyer produzido para a etapa de angariação de terrenos ….………..…viii
Figura I: Frentes Empresariais da Semural WE. ... 7
Figura II: Fluxograma do Aterro. ... 9
Figura III: Linha de Produção CSR. ... 10
Figura IV: Localização das Instalações em Mire de Tibães – Braga. ... 11
Figura V: Entrada das Instalações. ... 11
Figura VI: Clientes Industriais Privados. ... 12
Figura VII: Clientes de serviço Público. ... 12
Figura VIII: Misturador Hermético Resíduos e Estruturante (à esquerda) e Entrada das Instalações (à direita). ... 13
Figura IX: Condições de sujeição a procedimento de AIA de um projeto de ETAR. ... 18
Figura X: Esquema genérico de funcionamento de uma ETAR. ... 27
Figura XI: Processo de licenciamento do PGL – Fernanda Fenyves ... 47
Figura XII: Processo de aprovação da DPO de Fernanda Fenyves... 48
Figura XIII: Pilhas estáticas, adaptado de (United States Departmente of Agriculture- Natural Resources Conservation Service, 2000). ... 53
Figura XIV: Pilhas estáticas alongadas. ... 54
Figura XV: Pilhas estáticas arejadas. ... 55
Figura XVI: Variação da temperatura com o tempo numa pilha revolvida(à esquerda) e criação de Pilhas revolvidas(à direita). ... 55
Figura XVII: Reator vertical e sistema em canal. ... 56
Figura XVIII: Reator rotativo para compostagem. ... 57
Figura XIX: Fases do processo de compostagem em função da temperatura da pilha . 61 Figura XX: Torre de humidificação de ar. ... 74
Figura XXI: Suporte do biofiltro constituído por casca de pinheiro (à esquerda) e biofiltro (à direita). ... 75
Figura XXII: Serrim. ... 81
Figura XXIII: Casca de Pinheiro à direita e exemplo de aplicação à esquerda. ... 81
Figura XXIV: Fita e sua produção. ... 82
Figura XXVII: Diagrama do circuito produtivo. ... 85
Figura XXVIII: Aparelho de medição de temperatura HI 935005 ... 86
Figura XXIX: Temperatura, oC. ... 90
Figura XXX: Valores de pH registados ao longo do tempo, t. ... 91
Figura XXXI: Humidade relativa, H, e tempo, t. ... 92
Figura XXXII: Exemplo de P3 com ortofotomapa. ... 105
Figura XXXIII: Exemplo de representação de parcelas no Google Earth. ... 106
Figura XXXIV: Representação gráfica das parcelas criadas em Google Earth, sobrepostas em cartas REN no programa QGIS. ... 107
Figura XXXV: Área útil da parcela apta para receber lamas de depuração, após remoção dos limitantes. ... 107
Tabela I: Orientação Comunitária e Transposição Nacional associadas ao sector da drenagem e tratamento de águas residuais ... 15 Tabela II: Tratamentos preliminares típicos utilizados pelas ETAR ... 29 Tabela III: Tratamentos biológicos mais utilizados e respetivas vantagens e desvantagens ... 32 Tabela IV: tratamentos terciários ... 33 Tabela V: Características das lamas primárias e secundárias. Concentração percentual mássica, C, de sólidos secos (SS), sólidos voláteis (SV) e número de coliformes fecais,
NCF ... 35 Tabela VI: Métodos de desidratação mais utilizados, e respetivas vantagens, desvantagens e eficiências e concentrações de sólidos, CS, em percentagem mássica,
representando a eficiência de cada método ... 40 Tabela VII: Classificação dos resíduos autorizados para tratamento na unidade de compostagem ao abrigo da Portaria n.º 209/2004, de 3 de Março ... 68 Tabela VIII: Resíduos com função de estruturante ... 69 Tabela IX: Origem, Identificação e Produção Anal, P, das Lamas de Depuração ... 78 Tabela X: Parâmetros analisados nas lamas de depuração de acordo com o DL 276/2009 ... 79 Tabela XI: Resultados obtidos laboratorialmente para os diferentes parâmetros analisados nas lamas de depuração recolhidas nas ETAR. Composição percentual mássica, X, de matéria seca (MS) e matéria orgânica (MO), concentração mássica, C, e número de unidades forma ... 80 Tabela XII: Características dos diferentes materiais estruturantes obtidos durante a pesquisa de mercado. Custo, M, massa volúmica, d, e dificuldade de obtenção ... 84 Tabela XIII: Identificação e caracterização das diferentes pilhas de compostagem. Percentagem volúmica, V ... 86 Tabela XIV: Parâmetros de classificação do composto Plantis adaptado de (DGAE, 2008). Concentração mássica, C, percentagem mássica de materiais inertes antropogénicos, MIA, percentagem de pedras maiores que 5 mm, P5, número de
células, N, expresso por g ... 93 Tabela XV: Graus de maturação de acordo com a temperatura, T, atingida no teste de autoaquecimento em vaso de Dewar ... 94 Tabela XVI: Grau de maturação do composto Plantis ... 94
Tabela XVIII: Quantidades máximas anuais possíveis de incorporação no solo, por hectare, VMI Concentração mássica de metais no composto Plantis, em matéria seca, C, e quantidade máxima de Plantis a aplicar, anualmente, mmax, em função da sua
concentração em metais ... 97 Tabela XIX: Outros parâmetros a considerar na aplicação do composto. Valores de pH, teor de humidade, H, granulometria, G , fração percentual de matéria orgânica MO, e número de células, N, expresso por g ... 97 Tabela XX: ETAR consideradas para VAL e respetiva produção anual, Pa ... 100 Tabela XXI: Cultura com interesse para VAL e respetivo Concelho ... 100 Tabela XXII: Quantidades de lama a aplicar por hectare, m1, e cultura, tendo em
consideração a ETAR de origem ... 101 Tabela XXIII: Quantidade de lamas a aplicar no solo, m2 tendo em consideração os limites de inserção de metais no soloe as ETAR de origem das lamas. ... 101 Tabela XXIV: Parcelas consideradas para VAL e respetivas áreas, A, áreas excluídas, Ae,
motivos de exclusão, e área útil, Au, para aplicação de lamas ... 108
Tabela XXV: Concentração mássica, C, em matéria seca, de metais nas lamas produzidas
na ETAR de Bragança ... iv
Tabela XXVI: Quantidades anuais de lamas húmidas, lh, e secas, ls, produzidas pela
ETRA de Bragança e respetiva percentagem de matéria seca ... iv
Tabela XXVII: Massa de metais, m, produzidos anualmente pela ETAR de Bragança .... iv Tabela XXVIII: Tabela de concentração limite de metais, Clm, aplicados por ano definida no DL 276/2009. ... v
Tabela XXIX: Determinação do metal limitante na aplicação de lamas produzidas pela
ETAR de Bragança ... v
Tabela XXX: Quantidade de lamas, l, a aplicar por em função dos metais na lama
proveniente da ETAR de Bragança ... vi
Tabela XXXI: Concentração de nutrientes, Cn, nas lamas produzidas na ETAR de
Bragança e quantidade de lamas secas e húmidas ... vi
Tabela XXXII: Concentração de nutrientes, Cn produzidos anualmente nas lamas da
ETAR de Bragança. ... vii Tabela XXXIII:Concentração nutrientes C a aplicar por tipo de cultura de acordo com Manual de fertilização de culturas. ... vii Tabela XXXIV:Quantidade hectares, Q, necessários para o acondicionamento das lamas originárias da ETAR de Bragança de acordo com a cultura e nutriente ... vii
por hectare, em função da cultura ... ix
Tabela XXXVI: Resultados obtidos na análise laboratorial aos solos ... ix Tabela XXXVII: Quantidades de lamas, l, a aplicar por parcela de acordo com a cultura, origem das lamas, e área útil, Au. ... xi
No planeta terra, a água encontra-se dividida em três grupos: a água salgada (97,476 %), principalmente nos oceanos mas também subterrânea, a água doce gelada e subterrânea (2,522 %), que apresenta difícil acesso para o consumo humano, animal e plantas, e ainda a restante água doce mais facilmente utilizável (0,010 %), que consiste nos rios e lagos doces (Peixoto, 2006).
A importância biológica da água é tão grande que todos os seres de vida terrestre possuem sistemas de proteção contra a sua perda excessiva. Sem esta, o ser humano morreria ao fim de poucos dias (Peixoto, 2006).
Contudo, apesar da reduzida quantidade disponível, com o grande crescimento populacional que se tem registado ao longo dos anos, o consumo de água tem vindo a aumentar, assim como a consequente descarga. Por esta razão, as estações de tratamento de águas residuais (ETAR) que tratam os efluentes urbanos têm proliferado como prática comum para o tratamento do efluente urbano e posterior encaminhamento deste, após tratamento, para as linhas de água naturais sem provocarem efeitos nefastos ou aumentarem a polução do meio hídrico (Rasquilha, 2010).
Estas infraestruturas de saneamento passaram a ser elementos importantes no quotidiano da nossa sociedade, e o seu funcionamento e eficiência afetam a qualidade de vida, higiene e saúde pública, preservação do ambiente e até valorização de destinos turísticos (Berco, 2013).
O aumento das ETAR, apesar de ser um efeito benéfico, provoca também o aumento de lamas de depuração, para as quais as características quantitativas e qualitativas variam conforme a estrutura que as produz, sendo necessário dar um destino adequado (Rasquilha, 2010).
As lamas, são um produto constituído por sólidos orgânicos e inorgânicos que se encontram na água residual afluente à ETAR, e que as suas caraterísticas físicas, químicas e biológicas variam com água residual tratada e com o processo de tratamento utilizado (Rasquilha, 2010). Estas podem ser primárias, se proverem de um decantador ou sedimentador primário, ou secundárias se tiverem origem no processo de tratamento biológico, decantação secundária ou químicos (Berco, 2013).
Existem diferentes alternativas para dar destino às lamas de depuração, as quais são a deposição em aterro, que tem sido cada vez menos utilizada e com o aparecimento da proposta PERSU 2020 pelo Ministério do Ambiente poderá deixar de ser um destino
viável para as lamas, a incineração, a compostagem e ainda a valorização através da aplicação em solos agrícolas e florestas (Melo, 2011).
Neste contexto, a Semural: Waste & Energy, sendo uma empresa de gestão de resíduos, com uma larga experiência nesta área, tem vindo a desenvolver estratégias de gestão para, num contexto de expansão da empresa, dar resposta ao mercado de tratamento de lamas de ETAR. A Semural WE para dar destino às lamas continha uma parceria com o aterro em Valongo, mas para a referida expansão, dedicou-se no estabelecimento de uma nova unidade para compostagem deste resíduo, e iniciou a criação de Planos de Gestão de Lamas, para proceder à Valorização Agrícola de Lamas.
O presente trabalho visa o arranque e otimização do centro de compostagem, a criação dos planos de gestão de lamas, e ainda uma revisão dos restantes destinos dados às lamas de depuração provenientes de ETAR.
O presente trabalho teve quatro principais objetivos, nomeadamente a contextualização atual do tratamento de lamas de ETAR a nível nacional, a determinação à escala piloto dos parâmetros ótimos da compostagem onde o uso de estruturante fosse o menor possível; a classificação do composto produzido no centro de compostagem; e, por último, a implementação do processo de valorização agrícola que contemplou a angariação de agricultores, a caraterização dos solos, a caraterização das lamas e a elaboração do Plano de Gestão de Lamas.
Fundada em 1974, com 100 % de capitais privados portugueses, situação que se mantém à data, esta empresa foi inicialmente designada por SEMURAL- SOCIEDADE DE EMPREENDIMENTOS URBANOS, S.A.. Por uma estratégia que passa por uma visão de constante atualização, crescimento, e com o intuito de alargar a sua dimensão a nível internacional, a presente empresa criou uma nova identidade hoje designada por SEMURAL – WASTE & ENERGY, S.A.
Esta empresa obteve a certificação segundo a ISO 9001:2000 em 2006, atualizando o normativo em 2008, ISO 9001:2008, e desde sempre se apoiou na inovação tecnológica através de parcerias com entidades de I&D tendo como meta principal a melhoria das condições das comunidades e entidades em que está presente ou presta serviço.
Sendo a missão a prestação de serviços na área do ambiente destacam-se como áreas de especialização a gestão industrial e intervenção pública. Na gestão industrial apresentam-se como áreas de especialização:
- Gestão global de resíduos em indústrias; - Triagem e valorização de resíduos; - Limpezas industriais;
- Desassoreamento de fossas;
- Aluguer de equipamento móvel e fixo; - Limpeza de ETAR;
- Transporte de lamas; - Valorização agrícola; - Formação ambiental.
A par desta orientação a Semural WE adquiriu valências na intervenção pública, destacando-se as seguintes:
- Gestão de RIB (Resíduos Industriais Banais não perigosos); - Gestão de RCD (Resíduos da Construção e Demolição); - Recolha de RSU (Resíduos Sólidos Urbanos);
- Limpeza urbana e industrial (varredura manual e mecânica); - Lavagem de contentores;
- Manutenção de ETAR; - Hidrodesentupimento; - Limpeza de praias;
- Exploração de aterros sanitários;
- Aluguer de equipamento com motorista e operadores/serventes.
Como linhas guia de desenvolvimento da empresa, a Administração definiu:
- Consolidar a organização como uma empresa de referência na área de prestação de serviços e gestão sustentável;
- Apostar no desenvolvimento e aplicação de projetos e ações diferenciadoras que antecipem e correspondam às exigências legais e de quem serve;
- Desenvolver e promover serviços que maximizem a qualidade, alicerçada na recolha diferenciada e utilização sustentável dos recursos naturais;
- Assegurar a continuidade das políticas de qualidade, proteção do ambiente, saúde e segurança;
- Continuar a implementar e desenvolver projetos de investigação; - Basear a nossa relação numa cultura de confiança e respeito mútuo;
- Promover uma organização que respeite a individualidade, dignidade e essencialmente uma cultura de responsabilização ética;
- Assegurar as condições de desenvolvimento pessoal e profissional de todos os trabalhadores, através da formação contínua, partilha de informação e conhecimentos, fomentando o trabalho de equipa;
- Por último, mas não menos importante, desenvolver a atividade com qualidade, transparência e rigor, assegurando sempre a segurança das pessoas e bens e incentivando programas destinados à defesa e preservação do meio ambiente.
O rigoroso cumprimento das linhas orientadoras levaram à criação de novas áreas de negócio, nos RCD, RNP e RIP, em parceria com entidades de renome nacional.
A Semural WE é uma empresa licenciada para o transporte rodoviário de mercadorias por conta de outrem, nos termos dos art.º 3.º do Decreto-Lei n.º 257/2007, de 16 de Julho, e do art.º 4.º Regulamento (CE) n.º 1072/2009, de 21 de Outubro. Por outro lado, possui licença para armazenamento e triagem de resíduos, respeitando a Legislação Nacional, mais concretamente o Decreto-Lei n.º 178/06 de 5 de Setembro, com a sua nova redação no Decreto-Lei n.º 73/2011, de 17 Junho, mais especificamente ao abrigo do art.º 37.º. Este diploma estabelece as regras a que fica sujeita a gestão de resíduos e a Portaria n.º 335/97 de 16 de Maio onde se fixa as regras a que fica sujeito o transporte de resíduos dentro do território nacional.
Inicialmente como SEMURAL – Sociedade de Empreendimentos Urbanos, S.A., e agora como SEMURAL – Waste & Energy, S.A., esta empresa tem uma vasta experiência no que diz respeito a serviços idênticos aos solicitados no âmbito do presente concurso. Esta equipa presta serviços de transporte de lamas de ETA, ETAR e subprodutos em diversas áreas geográficas a nível nacional, encaminhando para destino final adequado e legalmente autorizado.
3.1 Empresa Inovadora: Diversas Unidades
Esta empresa tem vindo a desenvolver exponencialmente estes últimos anos tendo potencializado novas unidades de tratamento de resíduos localizadas na zona norte do país. Estas soluções vêm dar respostas às entidades públicas e empresas privadas com custo economicamente mais acessível.
3.1.1 Unidade de Produção de CDR e Aterro Sanitário
Numa resposta mais completa, em parceria, a empresa possui um Aterro Sanitário para receção de resíduos industriais não perigosos, ao abrigo da Licença da Operação de Deposição de Resíduos em Aterro n.º 2/2012 CCDR-N, de 23 de Maio. Neste contexto, esta unidade poderá dar resposta imediata em situações de incumprimento dos parâmetros das lamas para valorização agrícola, por exemplo, ou em outros casos para solucionar eficientemente o encaminhamento de lamas, sempre ao abrigo da legislação em vigor.
A modelação global integra-se naturalmente na paisagem envolvente não se constituindo como um volume marcante. Não obstante as preocupações de integração com a modelação preconizada do Aterro obteve-se uma volumetria total de 1 397 000 m3 com uma área de implantação resultante apenas da modelação de 78 400 m2.
O período de vida útil para este aterro é de 15 anos. Para exploração do aterro foram estabelecidos 14 postos de trabalho diretos. A exploração do aterro está organizada para ser efetuada em 3 fases.
Com a preocupação de um enquadramento mais elaborado e explícito, encontra-se a seguir o diagrama descritivo das atividades desenvolvidas na instalação.
Figura II: Fluxograma do Aterro.
Acoplado ao aterro, esta empresa dedicou-se a uma unidade de produção de material CSR com uma arquitetura de produção do tipo descrito na imagem que se segue onde poderemos observar os principais processos utilizados na linha de produção de CSR:
- Separação mecânica e seleção de fluxos;
- Redução de tamanho e homogeneização das partículas; - Armazenamento;
Figura III: Linha de Produção CSR.
A linha de tratamento consiste numa sucessão de procedimentos, através dos quais, (e de modo gradual), se vão destacando os materiais que não se consideram potenciais constituintes de combustíveis sólidos recuperados. Designadamente, com o interesse de remover os materiais passíveis de serem reciclados, e respeitando deste modo a hierarquia dos resíduos. Posteriormente a esses processos, é realizada uma trituração mais fina, na qual ainda se torna possível a separação de alguns contaminantes, aproximando-se do especto final do CSR.
Resultante destas operações, é gerado o fluff, que se trata de um material desagregado de baixa densidade que pode ser transportado por ar, geralmente num intervalo de poucos centímetros, é o designado combustível.
Importa referir que, no decorrer da produção, também resulta uma fração que não é passível para reciclagem, e tão pouco para valorização energética como combustível, portanto neste caso, essa fração é encaminhada para aterro que se encontra junto da linha de produção de CSR.
3.1.2 Unidade de Triagem e Armazenamento de Resíduos
Acrescida a um contexto continuamente inovador a Semural WE possui uma Unidade de Triagem e Armazenamento de Resíduos, estrategicamente colocada no Lugar de Ruães, em Mire de Tibães – Braga. A implantação desta linha de triagem e armazenamento vem validar a recuperação de materiais para reciclagem.
Com uma forte abrangência na região do Minho absorve resíduos da área Norte do País. Com uma capacidade instalada de 167970 toneladas é a maior unidade de receção de resíduos para valorização no Norte.
Semural WE atua no mercado de gestão de resíduos há mais de três décadas sempre em grande expansão, diversificando desde então os serviços prestados no sentido de responder às exigências cada vez mais rigorosas do mercado. Dando resposta às necessidades de alargamento mudou de instalações no início de 2010, passando a ocupar uma área total de 22400 m2.
Figura V: Entrada das Instalações.
O projeto da unidade de triagem e armazenamento de resíduos foi elaborado tendo em consideração os diversos fluxos de resíduos a rececionar nesta unidade, garantindo-se contudo, a funcionalidade e o respeito por todas as práticas ambientais e de segurança, assim como os requisitos técnicos associados à atividade a desenvolver na gestão de resíduos não perigosos. O espaço é deveras adaptado para armazenamento de lamas. A Semural WE conquistou um leque abrangente de clientes diversos, públicos e
Figura VI: Clientes Industriais Privados.
A nível da intervenção municipal destacam-se os municípios representados na Figura VI.
3.1.3 Unidade de Compostagem
Mais recentemente, a empresa estabeleceu uma Unidade de Compostagem de resíduos biodegradáveis, na qual se encontram contempladas as lamas provenientes de ETAR. Esta unidade vem dar resposta à compostagem de resíduos na zona norte, apresentando soluções competitivas. Com o objetivo de produzir composto rico na concentração de nutrientes para as culturas regionais, o processo de tratamento baseia-se num processo de higienização. Na Figura VIII encontra-se alguns registos fotográficos.
Figura VIII: Misturador Hermético Resíduos e Estruturante (à esquerda) e Entrada das Instalações (à direita).
Para auxiliar à valorização agrícola direta de lamas ou do próprio composto, a Semural WE inclui nos quadros da empresa uma Técnica Acreditada para Valorização Agrícola. O presente relatório de estágio, para além de expor uma contextualização atual sobre o tratamento das lamas de ETAR, foca exatamente o arranque do processo de tratamento desta unidade mais recente da empresa.
No presente capítulo pretende-se apresentar os diversos instrumentos legais comunitários e nacionais ao abrigo dos quais o fluxo das lamas originadas pelas estações de tratamento de águas residuais está sujeito. Com o intuito de cobrir o respetivo fluxo no seu todo, o enquadramento legislativo segue seccionado, incluindo, numa primeira parte, a legislação que abrange o contexto produtivo do resíduo, e numa segunda parte os diplomas legais em vigor que regem atualmente as propostas de tratamento das referidas lamas a nível nacional.
4.1 Drenagem e Tratamento de Águas Residuais
A inclusão de Portugal nq União Europeia (UE) implicou uma adaptação e convergência da legislação nacional às normas europeias. As normas comunitárias contribuíram para o progresso de legislação nacional no sector ambiental. Realmente, a legislação portuguesa referente à drenagem e tratamento de águas residuais e gestão das lamas, resulta da transposição das normas comunitárias para a lei interna. Os requisitos relativos à drenagem e tratamento de águas residuais concretizam-se num aumento da produção de lamas. Seguidamente expõe-se um levantamento sintético da legislação base que regula o sector.
Tabela I: Orientação Comunitária e Transposição Nacional associadas ao sector da drenagem e tratamento de águas residuais
Orientação Comunitária Transposição Nacional
Diretiva n.º 91/271/CE, do Conselho, de 21 de Maio
Decreto-Lei n.º 152/97, de 19 de Junho, alterado pelo Decreto-Lei n.º 172/2001, de 26 de Maio e revisto posteriormente pelo Decreto-Lei n.º 149/2004, de 22 de Junho
Referindo-se à recolha, tratamento e descarga de águas residuais urbanas no meio aquático, com as condicionantes daí decorrentes, nomeadamente relacionadas com o licenciamento das descargas, com a aprovação de uma lista de identificação de zonas sensíveis e de zonas menos sensíveis, bem como os requisitos de estabelecidos associados, como o exemplo das lamas resultantes.
Diretiva n.º 98/15/CE, da Comissão, de 21 de Fevereiro
Com os presentes instrumentos legislativos, é pretendido engrandecer a proteção do ambiente dos efeitos negativos provocados pelas descargas de águas residuais. Nesta sequência, deve ser garantida a qualidade de um tratamento mínimo às águas residuais, de acordo com a dimensão dos aglomerados populacionais e da natureza das águas recetoras. A legislação define 2 tipos de zonas de descarga:
- zonas sensíveis: revelando-se estas suscetíveis de eutrofização, as águas doces de superfície destinadas à captação de água potável com um elevado teor de nitratos e outras águas que necessitem de um grau de tratamento superior
- zonas menos sensíveis.
Com esta preocupação bem presente, foi aprovada a nível nacional uma lista de identificação de zonas sensíveis, de zonas menos sensíveis, instruindo-se como proibida a descarga de lamas em águas de superfície, e impondo a concentração ou percentagem mínima de redução de fósforo e azoto totais para a descarga de efluentes de ETAR em zonas sensíveis.
É de realçar que, no contexto português, e para descargas em zonas sensíveis, deve ser aplicado às águas residuais um nível de tratamento terciário.
É de referir ainda que o estabelecimento de uma Estação de Tratamento de Águas Residuais, é controlada pelo atual regime jurídico de Avaliação de Impacte Ambiental (AIA) que se encontra instituído pelo Decreto-Lei n.º 151-B/2013, de 31 de outubro, transpondo para a ordem jurídica interna a Diretiva n.º 2011/92/UE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 13 de dezembro de 2011, relativa à avaliação dos efeitos de determinados projetos públicos e privados no ambiente (codificação da Diretiva n.º 85/337/CEE, do Conselho de 27 de junho de 1985).
O Decreto-Lei n.º 151-B/2013 reflete também os compromissos assumidos pelo Governo Português no quadro da Convenção sobre Avaliação dos Impactes Ambientais num Contexto Transfronteiriço (Convenção de Espoo), aprovada pelo Decreto n.º 59/99, de 17 de dezembro.
Este diploma, que entrou em vigor a 1 de novembro de 2013, revoga o Decreto-Lei n.º 69/2000, de 3 de maio, alterado e republicado pelo Decreto-Lei n.º 197/2005, de 8 de Novembro. Contudo, até publicação e entrada em vigor das portarias previstas no Decreto - Lei n.º 151-B/2013, mantêm-se em vigor as seguintes portarias:
• Portaria n.º 330/2001, de 2 de abril, que fixa as normas técnicas para a elaboração da Proposta de Definição de Âmbito (PDA), Estudo de Impacte Ambiental (EIA), Relatório de Conformidade Ambiental do Projeto de Execução (RECAPE), critérios para a elaboração de Resumos Não Técnicos do EIA (RNT) e estrutura dos Relatórios de Monitorização;
• Portaria n.º 1102/2007, de 7 de Setembro, alterada pela Portaria n.º 1067/2009, de 18 de Setembro, que fixa os valores das taxas a cobrar no âmbito do processo de AIA.
O Decreto - Lei n.º 151-B/2013 não se aplica aos procedimentos de definição do âmbito do Estudo de Impacto Ambiental (EIA), de avaliação de impacto ambiental e de verificação de conformidade ambiental do projeto de execução com a Declaração de Impacto Ambiental (DIA) que se encontravam já em curso à data da sua entrada em vigor.
Resumindo-se as etapas de cumprimento do estabelecimento de uma ETAR, segue, a título ilustrativo, a ordem do procedimento de AIA associado
4.2 Tratamento de Lamas
As lamas de depuração poderão ter vários destinos. Os mais comuns são a valorização agrícola, a compostagem, incineração e eliminação.
4.2.1 Valorização Agrícola
Os instrumentos nacionais propõem a possibilidade da valorização direta das lamas de ETAR em solos agrícolas. Assim, o Decreto-Lei n.º 118/2006, de 21 de junho, estabeleceu o regime jurídico da utilização agrícola das lamas de ETAR e demais legislação regulamentar transpondo para a ordem jurídica interna a Diretiva n.º 86/278/CE, do Conselho, de 12 de junho, relativa à proteção do ambiente, e em especial, dos solos na utilização agrícola de lamas de ETAR.
Da experiência colhida na vigência do presente diploma, resultou a necessidade de proceder à respetiva atualização, de modo a ajustar e tornar mais simples o procedimento de licenciamento da utilização agrícola das lamas de depuração previsto no referente diploma legal, e harmonizá-lo com o regime geral dos resíduos,
designadamente o Decreto-Lei n.º 178/2006, de 5 de setembro, e o regime de proteção
Figura IX: Condições de sujeição a procedimento de AIA de um projeto de ETAR.
das albufeiras de águas públicas de serviço público e das lagoas ou lagos de águas públicas, aprovado pelo Decreto-Lei n.º 107/2009, de 15 de maio.
A atividade de valorização agrícola de lamas de ETAR corresponde a uma operação de valorização de acordo com a Portaria n.º 209/2004, de 3 de março, e constitui uma melhor técnica disponível dos termos do regime jurídico da prevenção e controlo
integrados da poluição, aprovado pelo Decreto- Lei n.º 173/2008, de 26 de agosto, e atualmente congregado, com diversos regimes jurídicos de ambiente, num único diploma o Decreto-Lei n.º 127/2013, de 30 de agosto.
Não obstante a importância desta atividade, importa garantir que a aplicação das lamas não prejudique a qualidade do ambiente, em especial das águas e dos solos, e não constituindo um risco para a saúde pública.
Neste seguimento, foi publicado o Decreto-Lei n.º 276/2009, de 2 de Outubro, motivando-se assim pela necessidade de regular a utilização agrícola das lamas de ETAR, congregando duas prioridades ambientais, designadamente a credibilização da operação de valorização de resíduos e a proteção do ambiente e da saúde pública.
Em consequência, foi revogado o primeiro diploma publicado no ano de 2006, implementando substanciais alterações associadas à simplificação, e agilização do procedimento de licenciamento da atividade, facilitando o respetivo exercício, sem descurar as exigências crescentes do ponto de vista da salvaguarda dos valores ambientais e da saúde humana. Com esta atualização, fica implementado o confronto dos estudos analíticos mais apertados, desde da qualidade do solo e das necessidades de culturas com o potencial das lamas de depuração para aplicar na valorização agrícola. Nesta circunstância é definido o procedimento do PGL – Plano de Gestão de Lamas, que identifica, entre outros aspetos, as explorações onde se prevêm realizar as respetivas aplicações. O presente diploma impõe ainda a figura do técnico responsável acreditado ao qual, o conjunto do procedimento, reporta a responsabilidade.
No ano de 2011, é dada uma nova redação ao Decreto-Lei n.º 178/2006, de 5 de setembro, pela publicação do Decreto-Lei n.º 73/2011, de 17 de junho, reforçando que a gestão de resíduos deve assegurar que à utilização de um bem sucede uma nova utilização ou que, não sendo viável a sua reutilização, se procede à sua reciclagem ou ainda a outras formas de valorização.
4.2.2 Compostagem
Com a publicação do Decreto-Lei n.º 276/2009, de 2 de outubro, foi incentivada ainda a expansão do processo de tratamento de lamas de ETAR por compostagem. Neste intuito a unidade de compostagem deve cumprir com as exigências impostas pelo presente diploma, no que se refere essencialmente à receção, e armazenamento do respetivo resíduo.
Neste contexto a legislação nacional impõe o controlo analítico das lamas de ETAR à receção, contudo é regido rigorosamente o controlo do produto final resultante do processo de tratamento biológico.
O composto produzido é autorizado a sair da unidade de tratamento com o objetivo de ser comercializado como corretivo agrícola orgânico, na condição de obedecer a todos os parâmetros constantes na Portaria n.º 1322/2006, de 24 de novembro.
A monitorização do produto final deve ser apertada ao abrigo das exigências impostas por vias legais, promovendo-se deste modo a qualidade maximal. Para o efeito, foi publicado, pela Agência Portuguesa do Ambiente – APA, um documento de apoio ao processo de compostagem, com o intuito de uniformizar os procedimentos, e qualidade do produto, designado pelas “Especificações Técnicas sobre a Qualidade e Utilizações do Composto”. Apesar de se apresentar como um rascunho de um instrumento que deveria ter sido publicado entretanto, o licenciamento das unidades de compostagem são apoiadas nas referidas instruções. Neste sentido, são estabelecidas classes de qualidade para o composto em função de alguns parâmetros e fixados os critérios para a sua utilização bem como as restrições julgadas convenientes para evitar efeitos indesejáveis para o solo, água, plantas, animais e seres humanos.
A monitorização da qualidade do composto final repousa sobre as normas para controlo analítico EN 12579 e EN 13040, proporcionando a leitura do balanço do processo de tratamento dos resíduos.
Uma vez que o processo de compostagem origina um produto que proporciona a benefícios no que se refere à correção agrícola dos solos, o mesmo se obriga ao cumprimento da legislação específica.
A aprovação do Regulamento (CE) n.º 2003/2003,do Parlamento Europeu e do Conselho, de 13 de outubro, relativo aos adubos, impõe a modificação da legislação nacional sobre matérias fertilizantes. Acresce que, não obstante o Decreto-Lei n.º 184/99, de 26 de maio, estabelecer as regras relativas à colocação no mercado de adubos e corretivos agrícolas, onde se incluem todas as diretivas comunitárias sobre o tema, no Regulamento (CE) n.º 2003/2003 prevê-se ainda que os Estados Membros devam estabelecer novas disposições respeitantes a laboratórios. Paralelamente com medidas de controlo e de salvaguarda, tornou-se necessária a publicação do Decreto-Lei n. 190/2004, de 17 de agosto, para efetuar no ordenamento jurídico interno os
ajustamentos adequados. Deste modo, o presente diploma estabelece as regras a que deve obedecer a colocação no mercado dos adubos e dos corretivos agrícolas.
4.2.3 Incineração
Ao abrigo do Decreto-Lei n.º 127/2013, de 30 de agosto, a valorização dos resíduos por incineração e coincineração é possibilitada.
No enquadramento das orientações provenientes da União Europeia, no contexto ambiental, e no sentido de dar cumprimento às decisões das comunicações relacionadas com a estratégia temática sobre a poluição atmosférica, a proteção do solo, e a prevenção e reciclagem de resíduos, aprovadas na sequência da Decisão n.º 1600/2002/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho de 22 de junho de 2002, que estabelece o sexto programa comunitário de ação em matéria de ambiente, foi publicada a Diretiva n.º 2010/75/EU, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 24 de novembro de 2010, relativa às emissões industriais, designadamente a reformulação da prevenção e controlo integrado da poluição. A consciência de que existem diversas abordagens a respeito do controlo de emissões para o ar, para a água e para os solos espelhadas em vários instrumentos legais específico, encaminhou para uma abordagem integrada do controlo das emissões através de um novo quadro jurídico que foca, entre outros regimes, a incineração e coincineração, constante do Decreto-Lei nº 85/2005, de 28 de abril, alterado pelos Decretos-Leis n.º 178/2006, de 5 de setembro, e 92/2010, de 26 de julho, que transpõe para a ordem jurídica interna a Diretiva n.º 2000/76/CE, do Parlamento Europeu do Conselho, de 4 de dezembro de 2000.
A atividade de incineração ou coincineração de resíduos está sujeita a licenciamento pela APA, ao abrigo do Decreto-Lei n.º 127/2013, de 30 de agosto, especificamente no Capítulo IV, com a aplicação paralela do disposto no Capítulo III do Decreto-Lei n.º 178/2006, de 5 de setembro, na redação conferida pelo Decreto-Lei n.º 73/2011, de 17 de junho. Este procedimento obriga a decisão sobre a autorização da instalação respetiva, e a vistoria anterior à decisão final sobre a autorização do desenvolvimento da operação de gestão de resíduos em apreço (APA, 2014) (APA, 2014).
4.2.4 Eliminação
A Diretiva n.º 1999/31/CE, do Conselho, de 26 de Abril, relativa à deposição de resíduos em aterros. Foi entretanto atualizada pelo Regulamento (CE) n.º 1882/2003, e Regulamento (CE) n.º 1137/2008. Em Portugal, deu-se a transposição da mesma para o
Decreto-Lei n.º 152/2002, de 23 de maio, e posteriormente alterado pelo Decreto-Lei n.º 183/2009, de 10 de agosto.
As presentes orientações e legais destinam-se a prevenir ou reduzir os efeitos negativos sobre o ambiente resultantes da deposição de resíduos em aterro. A mesma define pormenorizadamente as diferentes categorias de resíduos (resíduos urbanos, perigosos, não perigosos, inertes) e aplica-se a todos os aterros, definidos como locais de eliminação de resíduos por deposição sobre o solo ou no seu interior. Os aterros são classificados em três categorias:
- Aterros para resíduos perigosos. - Aterros para resíduos não perigosos. - Aterros para resíduos inertes.
No contexto das lamas de ETAR, sendo este resíduo considerado um resíduo industrial não perigoso, nomeadamente associado ao resíduo com LER 19 08 05, cumprindo com os requisitos da legislação, as lamas poderão ser depositadas em aterro para resíduos não perigosos.
Com objetivo de garantir toda a segurança ambiental e, de modo a evitar qualquer perigo é definido um procedimento uniforme de admissão dos resíduos:
- Os resíduos devem sofrer um tratamento prévio antes de serem depositados em aterro.
- Os resíduos perigosos que satisfazem os critérios da diretiva devem ser encaminhados para um aterro de resíduos perigosos.
- Os aterros para resíduos não perigosos devem ser utilizados para os resíduos urbanos.
- Os aterros para resíduos inertes serão utilizados exclusivamente para resíduos inertes.
- Por imposição do objetivo funcional do aterro, os aterros não rececionam os seguintes resíduos:
- Os resíduos líquidos. - Os resíduos inflamáveis.
- Os resíduos infeciosos provenientes de estabelecimentos hospitalares ou clínicas.
- Os pneus usados, salvo exceções.
- Qualquer outro tipo de resíduos que não satisfaça os critérios de admissão definidos no Anexo II (EUR-Lex, PreLex e Europe Direct., 2014).
Na perspetiva dada pela apresentação da proposta PERSU 2020 pelo Ministério do Ambiente, Ordenamento do Território e Energia, em outubro 2013, e embora esta estratégia se foque mais substancialmente nos resíduos urbanos banais, consegue-se realçar a preocupação acentuada no fortalecimento das metas de desvio de resíduos de aterro, principalmente dos resíduos urbanos biodegradáveis, dando cumprimento às metas da Diretiva Aterro para os horizontes 2009 e2016. A supressão gradual da deposição em aterros de resíduos com potencial para serem valorizados está instalada. A legislação, designadamente o Decreto-Lei n.º 178/2006, de 5 de setembro, na sua nova redação dada pelo Decreto-Lei n.º 73/2011, de 17 de junho, implica que a gestão de resíduos deva assegurar que à utilização de um bem sucede uma nova utilização ou que, não sendo viável a sua reutilização, se procede à sua reciclagem ou ainda a outras formas de valorização.
Refere ainda que a eliminação definitiva de resíduos, nomeadamente a sua deposição em aterro, constitui a última opção de gestão, justificando-se apenas quando seja técnica ou financeiramente inviável a prevenção, a reutilização, a reciclagem ou outras formas de valorização.
A atual política de resíduos onde se destaca a estratégia que decorre dos cumprimentos da Diretiva Aterros, transposta para o direito nacional pelo Decreto-Lei n.º 183/2009, de 20 de fevereiro, relativo aos aterros, obriga ao desvio do aterro de percentagens crescentes do conteúdo biodegradável dos resíduos.
O Plano Estratégico dos Resíduos Industriais (PESGRI) define os princípios estratégicos a que deve obedecer a gestão deste tipo de resíduos no território nacional. A linha de atuação estabelecida é centrada:
Na prevenção da produção de resíduos;
Na promoção e desenvolvimento das opções de reutilização e reciclagem, garantindo um nível elevado de proteção da saúde e do ambiente;
Na promoção da eliminação do passivo ambiental;
No desenvolvimento da autossuficiência em Portugal na questão de gestão de resíduos tendo em vista a criação de um sistema integrado de tratamento de resíduos industriais, que contemple a inventariação permanente, o acompanhamento e controlo do movimento dos resíduos, a redução dos resíduos que necessitam de tratamento e destino final e a constituição de uma bolsa de resíduos e construção de centros integrados de recuperação, valorização e eliminação de resíduos (CIRVER).
No contexto do PESGRI foi elaborado o Plano Nacional de Prevenção de Resíduos Industriais (PNAPRI), a implementar no período de 2000 a 2015, dando prioridade à redução da perigosidade e quantidade dos resíduos industriais. Neste âmbito, foi ainda aprovado o Projeto "PRERESI – Prevenção de Resíduos Industriais", com o apoio do Programa PRIME, envolvendo um conjunto de Associações Empresariais que representam os sectores de atividade com maior potencial na prevenção de resíduos, bem como entidades, ao nível científico e tecnológico, especialmente vocacionadas para os sectores em causa.
O encaminhamento das lamas de ETAR para aterro dever ser evitado sempre que possível de modo a contribuir com as seguintes vantagens:
Cumprimento das metas estabelecidas para redução dos quantitativos de resíduos encaminhados para aterros;
Contributo para o aumento do tempo de vida dos aterros;
Redução do problema de esgotamento crescente de capacidade dos aterros;
Aplicação do princípio comunitário da hierarquia das operações da gestão de resíduos, sendo que a deposição em aterro apenas se destina a resíduos rejeitados dos processos de valorização anteriores.
É de realçar que no contexto do Seminário “Fim de Estatuto de Resíduos – Novos Critérios para a Produção de Composto Provenientes de Lamas de ETAR e da Fração Biodegradável dos Resíduos Urbanos” organizado pela APDA - Associação Portuguesa de Distribuição e Drenagem de Águas, em Lisboa, no dia 29 de Outubro 2013,foram discutidos diversos aspetos de melhoria quanto à gestão das lamas em Portugal, confrontando-se as vantagens e desvantagens, bem como os aspetos menos positivos da
atual gestão, surgindo a possibilidade de planeamento de futuros instrumentos legais. Foi revelada a publicação de um novo decreto-lei que virá num futuro muito próximo introduzir novas melhorias especialmente no âmbito da compostagem, nomeadamente no contexto das matérias fertilizantes. Para além disso ficou assumida pelo Exmo. Sr. Secretário de Estado do Ambiente, Paulo Lemos, a criação de uma Entidade Gestora orientada para acompanhamento da gestão de lamas de ETAR em Portugal.
As lamas de ETAR ou lamas de depuração, são resíduos orgânicos que resultam do tratamento de águas residuais, domésticas ou da atividade agropecuária, em estações de tratamento próprias, designadas por ETAR.
Constituiu um imperativo ambiental e de saúde pública as águas residuais urbanas, serem submetidas a vários tratamentos físicos, químicos e biológicos realizados nas ETAR, esquematizados genericamente na Figura X. Estes tratamentos visam a separação dos materiais sólidos, a redução da carga de matéria orgânica, de nutrientes (azoto e fósforo) e de metais pesados. Visam ainda a redução/inativação dos microrganismos patogénicos contidos no afluente, permitindo a sua reutilização ou a sua descarga em condições seguras ambientalmente.
Alguns tratamentos:
- Espessamento para a redução do volume;
- Estabilização para a eliminação dos organismos patogénicos;
- Desidratação para maior facilidade de transporte e evitar a libertação de odores.
Figura X: Esquema genérico de funcionamento de uma ETAR. 5.1 Quantidade e características das lamas
As lamas têm origem na decantação primária, secundária e terciária. Em alguns casos as lamas são obtidas numa forma mista, ou seja, as lamas primárias juntamente com as secundárias, mas noutros casos são separadas em decantadores diferentes e só depois é que são processadas em comum. As que são geradas no tratamento terciário são normalmente em poucas quantidades, sendo assim as lamas primárias e as secundárias
A grande quantidade das principais lamas (primárias e secundárias) nas ETAR depende de muitos fatores, entre os quais: a composição dos esgotos (teor em sólidos suspensos), a eficiência dos decantadores e o tipo de tratamento que é aplicado ao esgoto. A lama secundária diferencia-se das outras, por ter níveis superiores de proteínas e nutrientes. O teor em nutrientes e matéria orgânica que está presentes nas lamas é muito importante para a aplicação destas na agricultura, como fertilizantes para o solo.
Lamas primárias: são geradas nos decantadores primários, onde se dá a primeira
sedimentação dos efluentes.
Lamas secundárias: podem dividir-se em digeridas ou não digeridas.
- Não Digeridas: apresentam uma razão C/N mais baixa e o azoto encontra-se na forma orgânica.
- Digeridas: São digeridas por digestão anaeróbia ou aeróbia. Estas lamas têm uma quantidade de azoto (na forma de NH4+) que vai atuar rapidamente com a vegetação.
Lamas terciárias: são resultado do tratamento terciário, no entanto poucas são as
ETAR que têm este tratamento devido a ser bastante dispendioso. 5.2 Funcionamento de uma ETAR
Numa ETAR, os tratamentos podem ser divididos em duas fases. O tratamento da fase liquida, que é considerada a fase principal, e o tratamento da fase sólida. Estas duas fases serão seguidamente apresentadas.
5.2.1 Tratamento da Fase Líquida
Para se perceber a importância da gestão das lamas de ETAR, torna-se fulcral o conhecimento do funcionamento das infraestruturas onde estas são produzidas e os processos englobados.
Assim sendo proceder-se-á seguidamente à descrição das várias etapas de uma estação típica de tratamento de águas residuais.
O tratamento de maior relevância nas ETAR é o tratamento da fase líquida, pois condiciona a qualidade e quantidade de lamas produzidas. Tradicionalmente estes tratamentos incluem quatro etapas, o pré-tratamento ou tratamento preliminar, tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário.
5.2.1.1 Pré-Tratamento
O pré-tratamento também denominado de tratamento preliminar, é o conjunto de processos que prepara o efluente para os tratamentos a jusante deste (Pereira, et al., 2012).
Os efluentes contêm sempre quantidades apreciáveis de matérias flutuantes, areias e muitos sólidos suspensos. A não remoção destes materiais implicaria danos nas bombas e arejadores, assim como entupimento em válvulas e tubagens. O resíduo separado nesta fase é normalmente enviado para aterro, não devendo vir a ser misturado novamente com as lamas resultantes dos processos subsequentes.
Seguidamente serão apresentados os diferentes pré-tratamentos mais utilizados. Tabela II: Tratamentos preliminares típicos utilizados pelas ETAR
Tratamento Utilização Produto Final
Tamisador Estes equipamentos são utilizados com o objetivo de remover os sólidos de maiores dimensões para que não ocorra a obstrução dos circuitos hidráulicos
Gradados, constituídos por materiais diversificados e que por norma são encaminhados para aterro
Grelha
Crivo
Desengordurador
Remove óleos e gorduras no efluente, que evita a aderência aos equipamentos, e consequente obstrução, facilitando as trocas gasosas.
Óleos e gorduras que são enviados para aterro, mas na atualidade têm sido aproveitados, pelas ETAR, que contêm digestores anaeróbios, como materiais para produção de biogás.
Desarenador
São utilizados para remoção de areias, reduzindo a carga nos órgãos a jusante, e ainda o efeito de desgaste (abrasão) que seria provocado pela areia nas tubagens e bombas.
Areias que têm o mesmo destino que gradados, nomeadamente o aterro.
Desarenador-Desengordurador
Como o próprio nome indica, consiste na junção do processo de desengorduramento e desarenamento num só equipamento.
Areias, que são removidas pela zona inferior do equipamento e óleos e gorduras removidos pela zona superior deste.
5.2.1.2 Tratamento primário
Nesta fase é iniciado o tratamento propriamente dito. Os poluentes são separados da água através da sedimentação. Este processo unitário consiste no “descanso” do efluente num tanque durante um período de tempo que permite, por gravidade, separar partículas suspensas originando um efluente líquido clarificado e uma lama sólida-liquida. Os principais objetivos deste tratamento envolvem produzir um líquido clarificado que facilite os tratamentos seguintes, e separar os sólidos de forma eficiente para obter uma lama concentrada que simplifique a sua recolha, manuseamento e consequente tratamento (Pereira, et al., 2012).
No tratamento primário, se ocorrer um funcionamento correto do equipamento, a remoção de sólidos suspensos totais (SST) pode ser de 50 % a 70 % enquanto a carência bioquímica de oxigénio (CBO) pode ser reduzida entre os 25 % e 40 % (Metcalf & Eddy, Inc., 2003).
Podem ser diferenciados os tipos de sedimentação com base no grau de tendência das partículas para relacionarem entre si, e ainda a concentração de sólidos. Os tipos de sedimentação existentes são a sedimentação discreta, que consiste numa suspensão de baixa concentração em sólidos, onde as partículas conservam as suas propriedades durante todo o processo de sedimentação, não havendo interação entre estas, e mantendo-se com entidades individuais; floculantes, na qual ocorre a aglomeração de partículas em suspensões relativamente diluídas, devido a estas coalescerem ou flocularem, alterando as suas propriedades físicas e aumentando a sua velocidade; zonal, que é uma sedimentação onde ocorre o estabelecimento de forças entre as partículas em suspensões de concentração intermédias de sólidos, o que origina um manto de partículas que sedimenta arrastando consigo outras partículas, e por fim a sedimentação por compressão, onde as partículas se encontram numa concentração tão elevada levando à formação de uma estrutura sólida que vais sendo pressionada pela adição de novas partículas por parte do efluente (Pereira, et al., 2012).
Antes do processo de sedimentação pode-se recorrer à adição de coagulantes como sais de ferro, cal ou sais de alumínio, o que levará à aglomeração das partículas mais finas em suspensão favorecendo a sedimentação. Apesar da adição de coagulantes aumentar a quantidade de lamas geradas e que são de difícil desidratação, aumenta de forma substancial o rendimento das taxas de separação dos SS e da CBO (Berco, 2013).
As lamas produzidas nesta etapa do processo de tratamento do efluente são denominadas de lamas primárias e são constituídas na sua maioria por sólidos sedimentáveis.
5.2.1.3 Tratamento secundário
O tratamento secundário consiste na remoção da maioria da matéria orgânica suspensa, como partículas pequenas ou coloidais, ou dissolvida como açucares, ácidos orgânicos álcoois entre outros. A remoção pode ser feita de forma química ou biológica, sendo esta ultima a mais amplamente aplicada na atualidade (Alves, 2010).
O tratamento biológico pode ser aeróbio, no qual os microrganismos necessitam da presença de oxigénio para crescer. Devido a terem um metabolismo aeróbio e anaeróbio, neste ultimo onde é necessário a ausência total de oxigénio e o metabolismo destes é fermentativo (Alves, 2010)
O tratamento secundário mais utilizado pelas ETAR, é o aeróbio, e por conseguinte será o abordado no presente trabalho.
O tratamento biológico pode ser realizado por várias tecnologias que trabalham sobre princípios semelhantes, destacando-se os sistemas aeróbios intensivos. Estes podem ter a biomassa suspensa, como os sistemas de lamas ativadas, ou fixa, no caso dos leitos perculadores e biodiscos ou discos biológicos. Existem ainda os sistemas aquáticos com biomassa suspensa, nomeadamente a lagunagem. Após este tipo de tratamentos deve-se incluir decantadores ou filtros para a remoção de sólidos ou lamas secundárias (Berco, 2013).
Os tratamentos biológicos comummente utilizados são descritos e caracterizados na Tabela III.
5.2.1.4 Tratamento terciário ou avançado
O tratamento terciário ou avançado, tem por objetivo a afinação do efluente, nos casos em que os tratamentos anteriores não tenham sido eficientes, para atingir os parâmetros estipulados pela lei para descarga em meio hídrico, ou para reter um poluente específico. É, por conseguinte, um tratamento muito específico e usado para remover microrganismos, nutrientes, como o fósforo ou azoto e ainda compostos tóxicos que não tenham sido removidos nas etapas anteriores (Ferreira, et al., 2012).
