Aula 8 incineração

RESÍDUOS SÓLIDOS

Aula 8 – Tratamento térmico - Incineração

Introdução

É um processo de oxidação térmica, conduzido sob condições controladas, em um sistema projetado especificamente para essa finalidade, visando a degradação térmica de resíduos, para convertê-los em materiais menos nocivos e/ou de menor volume.

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Introdução

Esta tecnologia tem como principal atrativo sua

possibilidade de diminuir para cerca de 4% do

volume de resíduos a ser destinado ao aterro

sanitário, além de ser eficiente na conversão de

energia com resíduos. As cinzas são os

subprodutos deste método e por serem inertes já

existem estudos que mostram a viabilidade de sua

aplicação na construção civil.

Histórico

O primeiro incinerador municipal foi instalado no Brasil em 1896 em Manaus para processar 60 t por dia de resíduos domésticos sendo desativado em 1958.

A incineração no Brasil ainda se caracteriza pela existência de grande quantidade de incineradores de porte muito pequeno, instalados em hospitais, casa de saúde etc. São equipamentos simples com capacidade de 100kg/hora. Muitas vezes mal operados com elevadas emissões gasosas.

Hoje alguns incineradores tem capacidades de processar entre 300kg/h a 1,8t/hora.

RESÍDUOS PASSÍVEIS DE

INCINERAÇÃO

resíduos sólidos, pastosos, líquidos e gasosos

resíduos orgânicos clorados e não-clorados (borra

de tinta, agrodefensivos, borras oleosas,

farmacêuticos, resíduos de laboratório, resinas,

entre outros)

resíduos inorgânicos contaminados com óleo, água

contaminada com solventes, entre outros)

resíduos ambulatoriais

solo contaminado.

RESÍDUOS NÃO-PASSÍVEIS

radioativos

resíduos totalmente inorgânicos

resíduos hospitalares (centro cirúrgico)

Parâmetros de controle

Caracterização do resíduo

Temperatura da câmara

Tempo de residência

Excesso de ar

Taxa de alimentação de combustível e de resíduo

Emissões atmosféricas

Efluentes líquidos

Cinzas

Tecnologia para incineração

Existem hoje diversas tecnologias para a incineração de resíduos. Dentre as várias alternativas destacam-se:

Combustão de sais fundidos: onde os resíduos são aquecidos a cerca de 900°C e destruídos ao serem misturados com carbonato de sódio fundido.

Incineradores de leito fluidizado: onde o material sólido granulado – como calcário, areia, ou alumina – é suspenso no ar (fluidizado) por meio de um jato de ar e os resíduos são queimados no fluido a cerca de 900°C, e a oxidação dos gases de combustão é completada em uma câmara de combustão secundária.

Tecnologia para incineração

Incineradores de plasma: que podem atingir

temperaturas de até 10000°C por meio da

passagem de uma forte corrente elétrica através

de um gás inerte, como argônio. O plasma é

constituído por uma mistura de elétrons e íons

positivos, incluindo núcleos, e pode decompor

compostos com sucesso, produzindo emissões muito

menores do que os incineradores tradicionais

Descrição do processo

O atual processo de incineração consiste geralmente

em dois estágios. Inicialmente, o resíduo é

queimado na câmara primária, que é a receptora

do resíduo, em uma temperatura suficientemente

alta para que algumas substancias presentes se

tornem gases e outra assuma a forma de

pequenas partículas.


Já na fase gasosa gerada na câmara primaria é

encaminhada para a câmara secundária. Essa

mistura de gases e partículas é queimada a uma

temperatura mais alta por um intervalo de tempo

até que haja combustão completa.

Tempo de residência representativo para resíduos

sólidos é de 30 minutos para o primeiro estágio e

de 2 a 3 segundos para a combustão da fumaça

no segundo estágio.


Os gases provenientes desta segunda etapa passam

por um sistema de abatimento de poluição, que

consiste em muitos estágios, antes de serem

enviadas para atmosfera.


Após a incineração, a parte sólida é tirada da

grelha. A quantidade deste material após o

processo varia entre 4 a 10% em volume do

material original, sendo material totalmente

esterilizado é apto para ser aterrado ou até

mesmo aplicado à construção civil.

Tratamento dos gases de combustão

O tratamento dos gases envolve processos físicos e

químicos, havendo uma grande variedade de

opções de conformação e equipamentos. A

primeira etapa consiste em resfriar os gases que

saem de 1000°C e 1200°C da câmara secundária.

Nessa etapa, além de resfriarem-se os gases de

combustão gera-se vapor d’água que pode ser

utilizado na conversão em energia elétrica,

sistema de aquecimento ou mesmo sistema de

refrigeração.

Tratamento dos gases de combustão

Em seguida, os gases são neutralizados com a

injeção de hidróxido de cálcio, altamente eficiente

na neutralização e captura de SOx e HCl. Os

gases já resfriados e neutralizados passam então

por um sistema de filtros que retiram o material

particulado.

Os gases finalmente passam por um leito

absorvente, á base de carvão ativado. Retendo:

óxidos nitrosos, organoclorados, metais voláteis.

Os impactos ambientais gerais

Um sistema de incineração não pode existir sem estar interconectado a um sistema tecnologicamente avançado de depuração de gases e de tratamento e recirculação dos líquidos do processo.

Cada etapa da incineração tem um impacto diferente. Entre eles:

Construção da planta (barulho, emissão, acidentes, efeito no ecossistema local);

Coleta e transporte dos resíduos;

Os impactos ambientais gerais

Impactos secundários do incinerador (barulho,

intrusão visual, odor etc)

Transporte e disposição das cinzas de resíduos

(incluindo tecnologia do abatimento de resíduo)

Combustão de resíduos (emissões atmosférica,

incluindo emissões de traços de dioxinas e metais

pesados)

Resíduos do Processo

A Usina de Recuperação Energética de RSU gera em seus diferentes

sistemas os seguintes subprodutos/rejeitos:

- Lixiviados (encaminhados à estação de tratamento de

chorume/lixiviados);

- Cinzas de fundo da caldeira (“bottom ash” ou “slag”) (material

orgânico não queimado que deve retornar para o fosso após

separação. );

- Metais ferrosos e não ferrosos (metais podem ser recuperados );

- Cinzas da caldeira (“fly ash”) (cinzas de fundo poderão ser

reaproveitadas na construção civil);

- Resíduos do Sistema de Tratamento de Gases de Combustão

(deverão ser encaminhados a um aterro classe I);

- Emissões gasosas na atmosfera.

POSSÍVEIS Impactos da Incineração

As emissões tóxicas, liberadas mesmo pelos

incineradores mais modernos, são formadas por

três tipos de poluentes perigosos para o ambiente

e para a saúde humana: os metais pesados, os

produtos de combustão incompleta e as substâncias

químicas novas formadas durante o processo de

incineração. Nenhum processo de incineração

opera com 100% de eficácia.

POSSÍVEIS Impactos da Incineração

Os metais pesados, como chumbo, cádmio, arsênio,

mercúrio e cromo, não são destruídos durante a

incineração, e são frequentemente liberados para o

ambiente em formas até mais concentradas e

perigosas do que no lixo original.

Outro aspecto traiçoeiro da incineração ocorre pela

formação de produtos químicos durante o processo

de combustão, que são totalmente novos e

altamente tóxicos – as dioxinas e os furanos.

Dioxinas e Furanos

A Diretiva 2000/76/CE (Comunidade Europeia), relativa à

incineração de resíduos, faz dessa uma das atividades

industriais mais rigorosamente regulamentadas e controladas.

Embora as dioxinas existam naturalmente no ambiente, as

antrópicas provêm de uma variedade de processos de

combustão, incluindo as siderúrgicas, fornos de cimento,

veículos a diesel, ônibus, restaurantes, lareiras residenciais,

fogueiras, churrascos, motores a jato, incêndios florestais, etc.

A incineração de resíduos representa apenas uma pequena

fração dessas emissões, graças às normas estabelecidas na

década de 90.

Dioxinas e furanos

Em 2009, a Agência de Proteção à Saúde inglesa (UK Health Protection Agency) realizou uma pesquisa para examinar as ligações sugeridas entre as emissões dos incineradores de resíduos urbanos e efeitos na saúde. A Comissão de Carcinogenicidade dos Produtos Químicos em Alimentos, Produtos de Consumo e Meio Ambiente considera que qualquer potencial risco de câncer em residências próximas de incineradores de resíduos é extremamente baixa e, provavelmente, não mensurável pelas mais modernas técnicas.

RECUPERAÇÃO ENERGÉTICA E

MUDANÇAS CLIMÁTICAS

As emissões antrópicas originam-se de diversas atividades econômicas. A participação dos principais setores da economia mundial nas emissões globais de gases de efeito estufa em 2004. Para o Brasil, segundo levantamento realizado pela CETESB o setor de resíduos contribui com 1,9% das emissões de GEE (2005).

Em relação à emissão de metano (CH4) o setor de resíduos é o segundo maior emissor, emitindo 35% do total de emissões em 2005 (CETESB), em função da disposição de resíduos em aterros sanitários.



Um estudo publicado pela MWH B.V. and Utrecht University, avaliou o potencial de redução de gases de efeito estufa na gestão de resíduos no Brasil, prevendo que se as práticas atuais de gestão de resíduos permanecerem como estão, as emissões líquidas de GEE vão crescer para 25.6Mt CO2eq/ano em 2030, e isto se dá principalmente pela elevada parcela de resíduos orgânicos presentes nos RSU Brasileiro, que são responsáveis por 76% das emissões de GEE, e também pela parcela de papel e papelão, responsáveis por 19% das emissões de GEE. Estes materiais geram grandes quantidades de metano quando depositados no solo.



O mesmo estudo conclui que para se evitar ao

máximo a emissão de gases de efeito estufa é

necessário combinar uma reciclagem de alta

qualidade e processos de recuperação energética

de alta eficiência, indicando que, ante a

implementação dessas soluções combinadas, seria

possível reduzir as emissões em cerca de 57Mt

CO2eq/ano.

Benefício e desvantagens da

incineração

Destacam-se a redução de volume requerido para a

disposição em aterros; a recuperação de energia

durante a combustão pode ser utilizada para a

produção de eletricidade ou combinado calor e

energia.

Vantagens e desvantagens

Resulta em uso direto da energia térmica para

geração de vapor e/ou energia elétrica em

condição de melhor eficiência, comparativamente a

outros métodos de disposição de resíduos;

Alimentação contínua de resíduos;

Relativamente sem ruído e sem odores; e

Requer pequena área para instalação


• permite tratar os resíduos na condição que são

coletados;

• proporciona grande redução de volume e massa

dos resíduos após tratamento (90 e 75%,

respectivamente), aumentando a vida útil dos

aterros;

• otimiza a logística de transporte;


• é uma solução de saneamento básico, onde são evitados os efeitos indesejáveis característicos da disposição inadequada de resíduos em lixões e aterros controlados, tais como, transmissão de doenças, geração de gás metano, formação de efluentes líquidos, contaminação do solo e lençóis d’água, odores indesejáveis, ocupação indevida do solo e passivos ambientais significativos;

• é uma solução que gera empregos diretos e indiretos qualificados e pode agregar benefícios sociais locais quando integrada com plantas de triagem e reciclagem, gerando empregos adicionais;

• é consistente com os objetivos e diretrizes da PNRS.


Inviabilidade com resíduos de menor poder

calorífico;

Umidade excessiva e resíduos de menor poder

calorífico prejudicam a combustão;

Necessidade de utilização e equipamentos auxiliar

para manter a combustão;

Metais tóxicos podem ficar concentrados nas cinzas;

Altos custos de investimentos e de operação e

manutenção.

Limites de emissões para Unidades de

Recuperação Energética de resíduos

Fonte:

i EPA 40 CFR Part 40

(Agencia Ambiental Norte Americana);

ii. EU 2007/07/CE (Comunidade Europeia);

iii. SMA 079/2009 (Secretaria de Meio Ambiente do

Estado de São Paulo, Brasil);

iv. CONAMA 316/2002 (Conselho Nacional do Meio

Ambiente, Brasil).

Obtenção de energia elétrica

A tecnologia atualmente disponível de projeto de

incineradores pode prever a geração de até

0,95KWh/t processada. Naturalmente esta

geração dependerá do poder calorífico do

resíduos processados.

Para o Brasil estima-se que 160.000t/dia de RSU,

caso fosse incinerados possibilitaria a geração de

29,43 GWh/ano.

Obtenção de energia elétrica

Algumas incertezas a cerca das estimativas:

Variação regional da quantidade de resíduos;

Variação regional da composição dos resíduos;

Mudanças na regulamentação de resíduos;

Verifica-se que o uso da incineração como

recuperação energética esta em segundo plano.

Tendências

Não há efetivamente hoje no Brasil projetos representativos neste aspecto, enquanto, a nível mundial, a tendência é a de aproveitar os resíduos urbanos para a geração de energia. Em vários países podemos encontrar termelétricas movidas a carvão e resíduos na geração de energia elétrica. No Brasil deveríamos já estar considerando a implantação de termelétricas à gás e lixo e, desta forma buscarmos equacionar ambos os problemas: de energia e do tratamento ambientalmente correto do lixo, para atender as exigências do meio ambiente.

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Evolução dos tratamentos dos resíduos

sólidos urbanos na Europa (kg per capita)

PREVISÃO ATÉ 2020 NA EUROPA

(27 PAISES)

Energia do Lixo no Mundo: Algumas

Usinas

Energia contida nos RSU

Central de Tratamento de Resíduos

Comparação

No que se refere ao resíduo domiciliar como combustível, destaca-se que esta questão deve ser cuidadosamente considerada, visto que o resíduo brasileiro, comparado ao resíduo europeu, americano ou japonês, tem maior teor de matéria orgânica úmida e, conseqüentemente, maior teor de umidade, o que prejudica o processo de incineração, levando a uma menor recuperação de energia. Os catálogos de usinas dão uma faixa de 300 a 700kWh por tonelada de lixo processada, dependendo do tipo do resíduo e da tecnologia empregada.

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Recuperação energética de RSU Brasil

A Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) estabelece que na gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, deve ser observada a seguinte ordem de prioridade: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos (Art. 9º). Também é prevista a utilização de tecnologias visando à recuperação energética dos resíduos, que sejam comprovadamente seguras nos âmbitos operacionais, ambientais e ocupacionais.

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Recuperação energética de RSU Brasil

Com esta hierarquia determinada pela PNRS, verifica-se que reciclagem e recuperação energética não são tecnologias concorrentes e sim complementares. Considerando a realidade dos sistemas de coleta, é evidente que os resíduos secos, separados e coletados na fonte, são aptos para reciclagem e devem ter seu encaminhamento nesse sentido. Para os demais resíduos, coletados misturados e contaminados com as frações orgânicas, a forma mais eficiente de destinação é a recuperação energética.

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Estudo de caso - UsinaVerde -

1ª etapa: Segregação dos materiais destinados à

reciclagem e pré-tratamento dos RSU.

2ª etapa: Tratamento Térmico dos Resíduos,

recuperação do calor e geração de energia

elétrica ou térmica.

Projeto do Sistema de

Incineração/Geração de Vapor

Projeto do Sistema de Lavagem de

Gases

Principais Vantagens

Resíduos Sólidos Urbanos

Os resíduos (RSU) brasileiros são compostos em média

por 65% de restos alimentares, 25% de papel, 5%

plástico, 2% vidro e 3% metais. Alguns resíduos

servem como combustível para a incineração. No

entanto, ambas as câmaras necessitam de injeção

de combustível auxiliar, que pode ser gás natural,

GLP ou óleo diesel. Dependendo do poder

calorífico do resíduo é possível que nenhum

combustível seja adicionado.

RESOLUÇÃO SMA-079 DE 04 DE

NOVEMBRO DE 2009

Artigo 1º - Estabelecer condições operacionais, limites de emissão, critérios de controle e monitoramento para disciplinar o processo de licenciamento do aproveitamento energético dos processos de tratamento térmico de resíduos sólidos, em Usina de Recuperação de Energia (URE), visando a atender o critério de melhor tecnologia prática disponível, de modo a minimizar os impactos deletérios à saúde pública e ao meio ambiente.

RESOLUÇÃO SMA-079 DE 04 DE

NOVEMBRO DE 2009

Artigo 3º - Poderão ser encaminhados para a Usina de Recuperação de Energia - URE os seguintes resíduos:

I - resíduos sólidos provenientes do sistema público de limpeza urbana (resíduos provenientes da coleta regular, tanto domésticos como comerciais, de varrição, podas, limpeza de vias e outros logradouros públicos e de sistemas de drenagem urbana);

II - os lodos gerados em estações públicas de tratamento de água e de esgotos;

III - os resíduos de serviços de saúde observando as diretrizes da Resolução CONANA nº 358, de 29 de abril de 2005;

IV - os resíduos industriais, que por sua natureza e composição sejam similares aos resíduos sólidos urbanos, excluídos os resíduos industriais perigosos e os rejeitos radioativos;

V - os lodos provenientes de sistemas de flotação instalados para despoluição de cursos de água.

RESOLUÇÃO CONAMA nº 316, de 29

de outubro de 2002

Dispõe sobre procedimentos e critérios para o funcionamento de sistemas de tratamento térmico de resíduos.

Art. 1o Disciplinar os processos de tratamento térmico de resíduos e cadáveres, estabelecendo procedimentos operacionais, limites de emissão e critérios de desempenho, controle, tratamento e disposição final de efluentes, de modo a minimizar os impactos ao meio ambiente e à saúde pública, resultantes destas atividades.


de outubro de 2002

Art. 10. Os resíduos de origem industrial e as misturas de resíduos recebidos pelo

sistema de tratamento térmico deverão ter registro das seguintes informações:

I - origem e processo produtivo do gerador e quantidade;

II - quantificação dos parâmetros relativos ao poder calorífico, cinzas e, quando

couber, metais, halogênios ou compostos halogenados;

III - composição química e características físico-químicas do resíduo, que comprovem

sua compatibilidade com as condicionantes da licença de operação;

IV - incompatibilidade com outros resíduos;

V - métodos de amostragem e análise utilizados, com os respectivos limites de

detecção.

Parágrafo único. No caso de mistura de resíduos, deverão ser prestadas, também, as

seguintes informações:

I - porcentagem, em peso, de cada resíduo na mistura;

II - descrição dos métodos utilizados na preparação da mistura.


de outubro de 2002

Art. 14. Os estabelecimentos geradores de resíduos de serviço de saúde, que optarem pelo tratamento térmico dos resíduos, devem fazer constar esta opção do Plano de Gerenciamento de Resíduos de Serviços de Saúde, em conformidade com a Resolução CONAMA nº 283147, de 12 de julho de 2001, aprovado pelos órgãos de meio ambiente e de saúde, dentro de suas respectivas esferas de competência, de acordo com a legislação vigente.148

Art. 15. Os resíduos de serviços de saúde, recebidos pelo sistema de tratamento térmico, deverão ser documentados por meio de registro dos dados da fonte geradora, contendo, no mínimo, informações relativas à data de recebimento, quantidade e classificação dos resíduos quanto ao grupo a que pertencem, em conformidade com a Resolução CONAMA nº 283144, de 2001.


de outubro de 2002

Art. 16. Os resíduos de serviços de saúde, quando suscetíveis ao tratamento térmico, devem obedecer, segundo a sua classificação, ao que se segue:

I - GRUPO A: resíduos que apresentam risco à saúde pública e ao meio ambiente, devido à presença de agentes biológicos, devem ser destinados a sistemas especialmente licenciados para este fim, pelo órgão ambiental competente;

II - GRUPO B: resíduos que apresentam risco à saúde pública e ao meio ambiente devido as suas características físicas, químicas e físico-químicas, devem ser submetidos às condições específicas de tratamento térmico para resíduos de origem industrial;

III - GRUPO D: resíduos comuns devem ser enquadrados nas condições específicas de tratamento térmico para resíduos sólidos urbanos.


de outubro de 2002

Art. 24. A implantação do sistema de tratamento

térmico de resíduos de origem urbana deve ser

precedida da implementação de um programa de

segregação de resíduos, em ação integrada com os

responsáveis pelo sistema de coleta e de

tratamento térmico, para fins de reciclagem ou

reaproveitamento, de acordo com os planos

municipais de gerenciamento de resíduos.


de outubro de 2002

Art. 27. Todo e qualquer sistema de tratamento térmico deve possuir unidades de recepção, armazenamento, alimentação, tratamento das emissões de gases e partículas, tratamento de efluentes líquidos, tratamento das cinzas e escórias.

Parágrafo único. Na hipótese de os efluentes líquidos e sólidos não serem tratados dentro das instalações do sistema de tratamento, o destinatário que os receber deverá estar devidamente licenciado para este fim.

Resolução CONAMA

Resolução CONAMA Nº 006/1991 - "Dispõe sobre a

incineração de resíduos sólidos provenientes de

estabelecimentos de saúde, portos e aeroportos" -

Data da legislação: 19/09/1991 - Publicação

DOU, de 30/10/1991, pág. 24063

http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=120









Reflexão

meioambientetecnico.blogspot.com

Referências

Aproveitamento Energético dos Resíduos Sólidos

Urbanos - Tecnologia para tratamento térmico e

recuperação energética de resíduos sólidos urbanos -

Antonio Bolognesi - 20 de julho de 2011

Aproveitamento energético dos resíduos sólidos

urbanos: uma abordagem tecnológica – Rachel Martins

Henriques – UFRJ – Março 2004

Tratamento térmico de resíduos sólidos – incineração

Tratamento Biológico de Resíduos Sólidos Agrícolas e

Agroindustriais Profa. Msc. Ana Carolina B. Kummer

Sugestão

http://www.incineradornao.net

http://www.usinaverde.com.br/

http://www.youtube.com/watch?v=wtJCRFu1Ik8&fe

ature=related

http://www.youtube.com/watch?v=b2a5Rb_KdyI

http://www.youtube.com/watch?v=g8ycXLvOuBM&

feature=player_embedded#!

http://www.incineradornao.net/



http://www.youtube.com/watch?v=wtJCRFu1Ik8&feature=related







http://www.youtube.com/watch?v=g8ycXLvOuBM&feature=player_embedded





Referência Bibliográfica

Reciclagem Energética - dos Resíduos Sólidos – Usina Verde

Aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos Rachel Martins Henriques Universidade Federal do Rio de Janeiro 2004

Incineração de resíduos sólidos perigosos - Padrões de desempenho NBR 11175/1990

Tecnologia para tratamento térmico e recuperação energética de resíduos sólidos urbanos - 20 de julho de 2011 - Antonio Bolognesi - Aproveitamento Energético dos Resíduos Sólidos Urbanos FIESP

Referência Bibliográfica

RESOLUÇÃO CONAMA no 386, de 27 de dezembro de 2006

RESOLUÇÃO CONAMA nº 316, de 29 de outubro de 2002

RESOLUÇÃO CONAMA nº 6, de 19 de setembro de 1991

CADERNO INFORMATIVO RECUPERAÇÃO CADERNO INFORMATIVO Energética Realização: Comitê de Valorização Energética, Organização: ABRELPE e PLASTIVIDA

Artigos

ESTUDOCOMPARATIVOPARA OTRATAMENTODE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS: ATERROS SANITÁRIOS X INCINERAÇÃO - André de Carvalho Paro; Fernando Cörner da Costa; Suani Teixeira Coelho - Revista Brasileira de Energia, Vol. 14, No. 2, 2o Sem. 2008, pp. 113-125

A INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS: UMA TECNOLOGIA A DESAPARECER RELATÓRIO ELABORADO PELA ALIANÇA GLOBAL PARA ALTERNATIVAS ÀS INCINERADORAS/ALIANÇA GLOBAL ANTIINCINERADORAS (GAIA) 2003

Incineração Não é a Solução – Greenpeace – Campanha Substancias tóxicas

Artigos

Incineração: Uma Alternativa Segura para o

Gerenciamento de Resíduos Sólidos R. M. C.

Coutinhoa, A. L. O. Coutinhob, L. C. Carregaric -

“CLEANER PRODUCTION INITIATIVES AND

CHALLENGES FOR A SUSTAINABLE WORLD” São

Paulo – Brazil – May 18th-20ndth – 2011

ANEXOS - CONCEITOS SOBRE A

RECUPERAÇÃO ENERGÉTICA

O termo Recuperação Energética é utilizado para

denominar os métodos e processos industriais que

permitem recuperar parte da energia contida nos

resíduos sólidos. Os métodos mais empregados

utilizam a incineração e, com o calor obtido, gera-

se vapor e/ ou energia elétrica que pode ser

novamente aproveitada pela sociedade.

CONCEITOS SOBRE A

RECUPERAÇÃO ENERGÉTICA

Basicamente a recuperação energética pode ser

dividida em dois grupos:

Incineração/Mass Burning (com excesso de

oxigênio) e;

Gaseificação/Pirólise (com déficit de oxigênio).

Incineração/Mass Burning

O Mass Burning é a rota tecnológica mais difundida e empregada mundialmente para tratar os RSU e reaproveitar o seu conteúdo energético. Os RSU são descarregados em um fosso de armazenamento sem necessidade de qualquer pré-tratamento e através de garras são dosados no sistema de alimentação das caldeiras ou fornos para serem incinerados, com excesso de oxigênio, gerando gases quentes que trocam calor, em uma caldeira, com as paredes dos tubos produzindo vapor em alta pressão e temperatura, para uso térmico ou em conjuntos turbinas e geradores para geração de energia elétrica. Os sistemas de queima mais empregados são o de Grelhas Móveis e de Leito Fluidizado.

Incineração/Mass Burning

Antes de serem lançados na atmosfera, os gases

decorrentes do processo de combustão passam por

uma série de sistemas de controle ambiental para

abatimento dos poluentes. As emissões exigidas

para o Mass Burning são as mais restritivas entre

todas as fontes de geração de energia (carvão,

bagaço de cana, óleo combustível e gás natural).

Gaseificação/Pirólise

Nestas rotas, os RSU sofrem um pré-tratamento, de forma a criar uma massa mais homogênea e seca, então são submetidos a um tratamento térmico em altas temperaturas em ambiente pobre de oxigênio. Os gases decorrentes do processo de combustão também necessitam de sistemas de controle ambiental para abatimento dos poluentes. Em termos energéticos a gaseificação possui um menor aproveitamento energético líquido. A necessidade de realizar pré-tratamento e a secagem dos RSU acarreta custos operacionais adicionais consideráveis que ainda fazem diminuir a sua competitividade.


Na gaseificação, o carbono e o hidrogênio presentes nos RSU reagem parcialmente com o oxigênio (combustão) gerando o gás de síntese (gás hidrogênio e monóxido de carbono conhecido como syngas), dióxido de carbono e cinzas. São empregados equipamentos chamados de gaseificadores que possuem diversas configurações. Os tipos comerciais mais comuns de gaseificadores são de leito fixo, leito fluidizado e plasma. O syngas pode ser queimado em geradores especiais para geração de energia elétrica ou utilizados como intermediários para reações que geram produtos químicos.


Na pirólise, o tratamento térmico é totalmente sem a

presença de oxigênio, os componentes dos RSU são

decompostos em hidrocarbonetos na forma gasosa

e cinzas. A fração gasosa pode ser destilada para

obter diferentes hidrocarbonetos ou queimados em

caldeiras ou geradores para gerar energia elétrica

ou ainda oxidados parcialmente para obtenção do

gás de síntese como ocorre na gaseificação.


Lixiviados

No fosso de armazenamento de resíduos (bunker) existe a

possibilidade de formação de lixiviados de fundo

devido à presença de matéria orgânica e da alta

umidade contida no RSU brasileiro. Estes lixiviados

gerados através da decomposição química dos resíduos

ou mesmo decorrente da água contida nos resíduos,

devem ser regularmente removidos por bombas de

extração e poderão ser encaminhados à estação de

tratamento de chorume/lixiviados.


Cinzas de Fundo da Caldeira (Slag ou Bottom Ash) e Metais

Ferrosos e não Ferrosos

As cinzas de fundo e outros materiais inertes (não combustíveis) são

provenientes do processo de combustão e devem ser retirados

por um sistema de extração de cinzas e separação dos metais

por equipamentos adequados. As cinzas apresentam em sua

composição, além dos metais ferrosos e não ferrosos, materiais

inertes como vidros, pedras, cinzas de incineração, etc., podendo

ainda apresentar até 3% de material orgânico não queimado

que deve retornar para o fosso após separação. Os metais

podem ser recuperados e gerar receita para a URE, enquanto

que as cinzas de fundo poderão ser reaproveitadas na

construção civil e pavimentação de ruas e rodovias, atividades

exercidas em alguns países da Europa.


Cinzas da Caldeira (Fly Ash) e Resíduos do Sistema de Tratamento de Gases de Combustão (FGT Residues)

Estas cinzas e resíduos apresentam em sua composição elevado teor de metais pesados e poluentes altamente nocivos ao meio ambiente e aos seres humanos, impossibilitando o seu reaproveitamento em qualquer circunstância. Sendo assim, deverão ser encaminhados a um aterro classe I, conforme norma NBR 10.004.


Emissões Gasosas na Atmosfera

O tratamento de gases de combustão deverá

assegurar o cumprimento dos limites de emissão dos

poluentes, que no Brasil estão determinados por

resoluções do CONAMA. Alguns estados, no âmbito

de sua competência, já determinaram limites mais

restritivos do que os nacionais, seguindo na mesma

linha da Diretiva 2000/76 da União Europeia de

28/12/2000.

Tipos de Incineradores

Equipamentos e Sistemas Principais

Equipamentos e Sistemas Principais

1. Local de Recebimento de RSU

2. Poço de Armazenamento de RSU (Bunker)

3. Ponte Rolante de RSU

4. Moega de Alimentação

5. Alimentador da Grelha

6. Grelha de Incineração

7. Fornalha

8. Transportador / Peneira de Cinzas

9. Extrator de Cinzas de Fundo

10. Peneira Vibratória

11. Talha de Cinzas de Fundo

12. Poço de Armazenamento Auxiliar (Bunker Auxiliar)

13. Ar de Combustão Primário

14. Ar de Combustão Secundário + Sistema de Abatimento de NOx

15. Caldeira de Recuperação de Calor

16. Transportador de Cinzas de Caldeira

17. Reator de Tratamento de Gases de Combustão

18. Transportador de Resíduos do Tratamento de Gases de Combustão

19. Silo de Cinzas de Caldeira e Resíduos do Tratamento de Gases de Combustão

20. Estação de Carregamento de Cinzas e Resíduos

21. Ensacamento de Cinzas e Resíduos

22. Lavador de Gases

23. Filtro de Mangas

24. Ventilador de Tiragem Induzida

25. Chaminé

26. Aerocondensador

27. Tanque de Água de Alimentação

28. Planta de Tratamento de Água (Desmineralização)

29. Turbina / Gerador

30. Sala de Controle

Aula 8 incineração

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