Sistemas de Tratamento e Disposição dos Resíduos Sólidos Compact Power & Aterro Sanitário

Na actual monografia intitulada “Sistemas de Tratamento e Disposição dos Resíduos Sólidos” adoptar-se-á as teorias clássicas de solos, para representar os resíduos sólidos urbanos. No que diz ao tratamento e disposição, diversos métodos e técnicas vão ser apresentados. Assim esta pesquisa tem como objectivo principal avaliar o Aterro Sanitário proposto para Santiago, 1999 e a tecnologia do Compact Power (pirólise/gasificação). Os dados dos resíduos sólidos ficaram restringidos aos resíduos urbanos, encontrando-se uma grande heterogeneidade e constantes questionamentos em diversas bibliografias. Analisa-se os elementos base para o dimensionamento do Aterro Sanitário abrangendo um estudo mais aprofundado sobre a estabilização dos taludes. Quanto ao Compact Power, far-se-á a apresentação da planta que incluiu duas linhas, uma para o resíduo misturado e o outro para resíduos separados, uma planta de compostagem e uma planta de conversão térmica avançada (empregando os processos de pirólises, gaseificação e oxidação a alta temperatura). Na compilação deste documento, encontra-se uma análise SWOT, com o intuito de melhor analisar as referidas tecnologias apresentadas.

Análise do Sistema de Tratamento de Efluentes Gasosos de uma Central de Valorização Energética de Resíduos Sólidos Urbanos

O sistema de tratamento dos gases formados durante a combustão de Resíduos Sólidos Urbanos, (RSU), é um dos componentes mais importantes de uma instalação de incineração. O seu controlo e optimização asseguram a redução dos gases nocivos formados para valores que não representam quaisquer perigos para a saúde pública e ambiental, o que leva a incineração a ser considerada uma das técnicas mais seguras e eficientes para o tratamento dos RSU. A combinação desta técnica com produção de energia eléctrica, por recuperação de calor da combustão dos resíduos, tem contribuído gradualmente para o desenvolvimento socioeconómico. Este trabalho surgiu da necessidade de optimização do sistema de controlo dos gases ácidos, (HCl, NOx, SO2 e HF), da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos, (CTRSU), da Empresa Valorsul e dos respectivos consumos dos reagentes utilizados no tratamento dos referidos gases, nomeadamente o leite de cal e a amónia. No entanto, procedeu-se apenas com uma análise detalhada do referido sistema de controlo, de modo a identificar as principais dificuldades e possíveis soluções teóricas para as mesmas. Os conhecimentos adquiridos poderão contribuir futuramente para a optimização do sistema de controlo em questão, de modo a garantir a dosagem óptima dos referidos reagentes, diminuindo assim o custo dos mesmos. O presente trabalho também tem como objectivos, a compreensão da tecnologia de valorização energética de resíduos no contexto do tratamento de RSU em Portugal e a análise do processo de formação dos gases durante a combustão dos RSU, principalmente a dos gases ácidos. Em Portugal o tratamento dos RSU é sobretudo por eliminação, deposição directa em aterro sanitário, tendo ocupado em 2012, uma percentagem de 54% do total dos RSU produzidos, no entanto a valorização tem vindo a desenvolver-se e actualmente cerca de 21% dos resíduos produzidos é valorizado energeticamente. Do mesmo modo, a Reciclagem e a valorização orgânica têm progredido nos últimos anos, embora lentamente. A formação dos gases ácidos é influenciada sobretudo pela composição física dos RSU, que contêm na sua matriz materiais constituídos por átomos de azoto, enxofre, cloro e fluor e por certas condições operatórias de incineração, nomeadamente temperatura elevadas, humidade e excesso de ar. A composição física dos resíduos é um parâmetro não controlável pelo operador do sistema de tratamento dos gases, pelo que as condições de incineração devem ser adequadamente controladas, no âmbito de prevenir ou reduzir a formação destes gases. A CTRSU da Valorsul apresenta, em geral, um sistema de tratamento dos gases eficiente, garantido assim que os valores limites de emissão dos gases se encontrem em conformidade com a lei. No entanto, para cumprir este requisito é necessário um consumo excessivo da amónia e leite de cal utilizados no tratamento destes gases. O elevado consumo destes reagentes deve-se sobretudo à dificuldade de optimização da dosagem dos mesmos, como VI consequência de um atraso verificado no sistema de controlo dos gases implementado na Central, “Sample and Hold PID”. Este atraso é de aproximadamente dois minutos e é causado pelo tempo em que os gases levam a percorrer o ponto onde é feita a injecção dos reagentes até ao ponto de extracção dos gases na chaminé, mais o tempo de atraso imposto pelo sistema de monitorização em contínuo das emissões. Através do software simulink do MATLAB realizou-se uma simples simulação do sistema de controlo de emissão dos gases NOx e caudal de amónia, em malha aberta com controlador proporcional, com o objectivo de reproduzir os resultados obtidos através de um controlo real em malha aberta realizada na CTRSU. Verificou-se que estes estão de acordo com o esperado, ou seja as saídas dos controladores do caudal de amónia e concentração do NOx, correspondem às variações efectuadas na válvula de regulação de amónia. Como possíveis soluções teóricas para a redução do atraso do sistema, sugeriu-se a introdução de um compensador de atraso baseado na técnica de Predição de Smith, no sistema de controlo já implementado, ou a implementação de um novo sistema de controlo baseado em sistemas de inteligências artificiais, nomeadamente as Redes Neuronais.

Tratamento dos resíduos gerados na síntese de polianilina em escala pré-piloto

Polyaniline (PAni) is one of the most studied conducting polymer. It can be synthesized by two methods: electrochemical or chemical oxidation. The chemical oxidation is more adequate to produce large quantities of polymer. Regardless of the synthesis scale, the treatment of the residues before its final destination is very important and necessary because it contains toxic aniline derivatives (carcinogens in some cases), acids and inorganic salts, both with low toxicity. In this work we discuss the methods used to treat these residues and to eliminate and discard the toxic substances. These were extracted from the reaction residues by using activated coal and the pH of the residue was neutralized.

Tratamento de efluentes industriais por processos oxidativos na presença de ozônio

A large variety of organic and inorganic compounds may be found in wastewater which can contribute to environmental contamination. Oxidation processes with ozone (O3; O3/UV; O3/H2O2; O3/TiO2; O3/Mn+2) and the use of ozone in the pre- or post-treatment of wastewater combined with biological processes has been extensively studied for the treatment of effluents. The aim of this work was to evaluate the potential of the ozonation process in the treatment of several industrial wastewaters, namely effluents from paper mills, and textile, whey (dairy industry), pharmaceutic sand pesticides plants.

Avaliação das técnicas de precipitação química e encapsulamento no tratamento e destinação conjunta de resíduos líquidos contendo cromo e vidrarias de laboratório

In this paper, we present procedures for the treatment and final disposal of residual solutions containing chromium, in order to evaluate the effectiveness of chemical precipitation of the metal and the potential of the glass encapsulation technique, using broken laboratory glassware. The results demonstrated that pH-values convenient for chemical precipitation are between 10 - 11. With regard to Cr(OH)3 encapsulation, the leaching and solubilization tests allowed to classify the waste as non-dangerous and non-inert. Finally, it is pointed out that the adoption of waste management practices in universities should be encouraged, helping to train professionals skilled in good laboratory practices.

Tratamento de resíduos de corante por eletrofloculação: um experimento para cursos de graduação em química

This paper describes the use of a simple experiment of electroflocculation for classroom in Chemistry. Parameters such as electrode material, current density and temperature direct influence the process efficiency. Due to the process low cost and efficient color removal, the methodology proposed has shown good potential for use in wastewater treatment. In addition, the proposed experiment allows discussion about environmental electrochemistry, introduction to concepts of water contamination by industry and university, and also about different alternatives in wastewater treatment used nowadays. Finally, the very easy operation make possible to easy adapt this experiment for high school and elementary school.

Uso de materiais recicláveis na determinação gravimétrica de CO2 no ar ambiente e tratamento dos resíduos de laboratório gerados

An alternative system was tested for the determination of CO2 in air using recyclable materials. The results indicate that the proposed system allows for reliable, accurate, robust and efficient collection, comparable to the standard gravimetric method. Laboratory wastes are easily treated using a filtrate that can be discharged into the sewer and solids that can be reused. The proposed system is a simple and low-cost tool that encompasses important aspects of environmental education, which should be part of the education in chemistry of undergraduate students and technicians.

Tratamento anaeróbio de resíduos orgânicos com baixa concentração de sólidos

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho de reator anaeróbio compartimentado no tratamento de resíduos sólidos orgânicos com baixa concentração de sólidos. O reator anaeróbio compartimentado possuía capacidade unitária de 2.200 litros, era dividido em seis câmaras de iguais dimensões e foi operado com tempo de retenção de sólidos de 90 dias. Os resíduos sólidos orgânicos utilizados para alimentação do reator eram constituídos de resíduos sólidos vegetais e de lodo de esgoto sanitário na proporção de 80% e 20%, respectivamente. A mistura desses dois tipos de resíduos originava o substrato, o qual, após a correção da umidade para 95% (percentagem em massa), era alimentado ao reator. A eficiência de redução de material carbonáceo situou-se em torno de 80%, com carga orgânica aplicada de 9,3 kg R SO m-3 dia-1. A taxa de produção de biogás obtida foi de 5,6 L kg-1substrato (base úmida), com percentagem em volume de 50% de gás metano.

Variáveis biométricas da cana-de-açúcar fertilizada com resíduos orgânico e industrial e irrigada com água servida e potável

O uso agrícola de resíduos orgânicos e industriais é uma alternativa de aproveitamento como fertilizante e fonte de matéria orgânica ao solo. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do composto de lixo e biofertilizante como fonte de nutrientes, e o resíduo do processamento da bauxita como corretivo da acidez do solo, para a cultura da cana-de-açúcar (cana-planta), irrigada com água potável e servida. Para tanto foi conduzido experimento em vaso, utilizando-se de solo Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, cultivado com a variedade RB855536. Foram avaliadas variáveis biométricas da planta, tais como: altura de plantas, diâmetro do colmo, perfilhamento, número de folhas, matéria seca de raiz e parte aérea. Os dados obtidos evidenciaram que a qualidade da água de irrigação, potável ou servida, não influenciou as variáveis avaliadas. A aplicação de composto de lixo e de biofertilizante constituiu-se numa fonte eficiente de nutrientes para as plantas de cana-de-açúcar, mas é necessária a aplicação adicional de fertilizantes para a obtenção de produção de colmos, similar ao do tratamento com adubação mineral convencional. Já o resíduo do processamento da bauxita mostrou-se eficiente na correção da acidez, apresentando as variáveis físicas semelhantes ao tratamento com adubação mineral, com exceção da matéria seca de raiz.

Formulação de bloco intertravado cerâmico com adição de resíduos urbanos e industriais

The production of waste from urban and industrial activities is one of the factors of environmental contamination and has aroused attention of the scientific community, in the sense of its reuse. On the other hand, the city of Salvador/Ba, with approximately 262 channels, responsible for storm water runoff, produces every year, by the intervention of cleaning and clearing channels, a significant volume of sediments (dredged mud), and thus an appropriate methodology for their final destination. This study aims to assess the influence of incorporation of these tailings in arrays of clay for production of interlocked block ceramic, also known as ceramic paver. All the raw materials from the metropolitan region of Salvador (RMS) were characterized by x-ray fluorescence, x-ray diffraction, thermal analysis (TG and TDA), particle size analysis and dilatometry. With the use of statistical experimental planning technique, ternary diagram was defined in the study region and the analyzed formulations. The specimens were prepared with dimensions of 60x20x5mm³, by uniaxial pressing of 30 MPa and after sintering at temperatures of 900°, 1000º and 1100ºC the technological properties were evaluated: linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent specifies mass, flexural rupture and module. For the uniaxial compression strength used cylindrical probe body with Ø 50 mm. The standard mass (MP) was prepared with 90% by weight of clay and 10% by weight of Channel sediment (SCP), not being verified significant variations in the properties of the final product. With the incorporation of 10% by weight of manganese residue (PFM) and 10% by weight of the Ceramic waste (RCB) in the mass default, in addition to adjusting the plasticity due to less waste clay content, provided increased linear firing shrinkage, due the significant concentration of K2O, forming liquid phase at low temperature, contributing to decreased porosity and mechanical resistance, being 92,5 MPa maximum compressive strength verified. After extract test leachate and soluble, the piece containing 10% of the PFM, was classified as non-hazardous and inert material according to NBR10004/04 ABNT. The results showed the feasibility on using waste, SCP, RCB and PFM clay mass, at temperatures above 900ºC, paver ceramic production, according to the specifications of the technical standards, so that to exceed the 10% of the PFM, it becomes imperative to conduct studies of environmental impacts

Variáveis biométricas da cana-de-açúcar fertilizada com resíduos orgânico e industrial e irrigada com água servida e potável

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise dos Processos de Flotação e Oxidação Avançada para o Tratamento de Efluente Modelo da Indústria do Petróleo

The generation of wastes in most industrial process is inevitable. In the petroleum industry, one of the greatest problems for the environment is the huge amount of produced water generated in the oil fields. This wastewater is a complex mixture and present great amounts. These effluents can be hazardous to the environmental without adequate treatment. This research is focused in the analysis of the efficiencies of the flotation and photo-oxidation processes to remove and decompose the organic compounds present in the produced water. A series of surfactants derivated from the laurilic alcohol was utilized in the flotation to promote the separation. The experiments have been performed with a synthetic wastewater, carefully prepared with xylene. The experimental data obtained using flotation presented a first order kinetic, identified by the quality of the linear data fitting. The best conditions were found at 0.029 g.L-1 for the surfactant EO 7, 0.05 g.L-1 for EO 8, 0.07 g.L-1 for EO 9, 0.045 g.L-1 for EO 10 and 0.08 g.L-1 for EO 23 with the following estimated kinetic constants: 0.1765, 0.1325, 0.1210, 0.1531 and 0.1699 min-1, respectively. For the series studied, the most suitable surfactant was the EO 7 due to the lower reagent onsumption, higher separation rate constant and higher removal efficiency of xylene in the aqueous phase (98%). Similarly to the flotation, the photo-Fenton process shows to be efficient for degradation of xylene and promoting the mineralization of the organic charge around 90% and 100% in 90 min