Assessment of a Planned Municipal Solid Waste Management System in Sri Lanka

Systematic Municipal Solid Waste Management (MSWM) authorities of Sri Lanka contributes to exchange some productive outputs with localities; however it is still not in a successful mode due to limitations and environmental failures in their operation. Most of these local administrations are directly dumping Municipal Solid Waste (MSW) to an open dumping site, this manner of inappropriate disposal of MSW is become a major threat to the environment and public health in developing countries like Sri Lanka. This study was conducted for the MSWM practices of Balangoda Urban Council. The research was performed based on analyzing information obtained from field observations; reports; literature; questionnaire distribution among community; and a series of formal interviews with major stakeholders. The ongoing MSWM practices of Balangoda Urban Council encompass six categories as waste minimization and handling; waste collection; on-site separation; waste transportation; further management including grading, composting, recycling, producing sludge fertilizer; and final disposal to an open dump site. Apart from those, training sessions on MSWM are also being conducted. The purpose of this paper is to assess current status of urban waste management scenario and highlight strengths and weaknesses to understand the sustainability of the system which would help any local authority to improve MSWM.

Biomethanation of herbaceous biomass residues using 3-zone plug flow like digesters - A case study from India

Biomethanation of herbaceous biomass feedstock has the potential to provide clean energy source for cooking and other activities in areas where such biomass availability predominates. A biomethanation concept that involves fermentation of biomass residues in three steps, occurring in three zones of the fermentor is described. This approach while attempting take advantage of multistage reactors simplifies the reactor operation and obviates the need for a high degree of process control or complex reactor design. Typical herbaceous biomass decompose with a rapid VFA flux initially (with a tendency to float) followed by a slower decomposition showing balanced process of VFA generation and its utilization by methanogens that colonize biomass slowly. The tendency to float at the initial stages is suppressed by allowing previous days feed to hold it below digester liquid which permits VFA to disperse into the digester liquid without causing process inhibition. This approach has been used to build and operate simple biomass digesters to provide cooking gas in rural areas with weed and agro-residues. With appropriate modifications, the same concept has been used for digesting municipal solid wastes in small towns where large fermentors are not viable. With further modifications this concept has been used for solid-liquid feed fermentors. Methanogen colonized leaf biomass has been used as biofilm support to treat coffee processing wastewater as well as crop litter alternately in a year. During summer it functions as a biomass based biogas plants operating in the three-zone mode while in winter, feeding biomass is suspended and high strength coffee processing wastewater is let into the fermentor achieving over 90% BOD reduction. The early field experience of these fermentors is presented.

Micro-treatment options for components of organic fraction of MSW in residential areas

There is a growing interest in management of MSW through micro-treatment of organic fraction of municipal solid wastes (OFMSW) in many cities of India. The OFMSW fraction is high (> 80%) in many pockets within South Indian cities like Bangalore, Chikkamagalur, etc. and is largely represented by vegetable, fruit, packing and garden wastes. Among these, the last three have shown problems for easy decomposition. Fruit wastes are characterized by a large pectin supported fraction that decomposes quickly to organic acids (becomes pulpy) that eventually slow down anaerobic and aerobic decomposition processes. Paper fraction (newsprint and photocopying paper) as well as paddy straw (packing), bagasse (from cane juice stalls) and tree leaf litter (typical garden waste and street sweepings) are found in reasonably large proportions in MSW. These decompose slowly due to poor nutrients or physical state. We have examined the suitability of these substrates for micro-composting in plastic bins by tracking decomposition pattern and physical changes. It was found that fruit wastes decompose rapidly to produce organic acids and large leachate fraction such that it may need to be mixed with leachate absorbing materials (dry wastes) for good composting. Leaf litter, paddy straw and bagasse decompose to the tune of 90, 68 and 60% VS and are suitable for composting micro-treatment. Paper fractions even when augmented with 10% leaf compost failed to show appreciable decomposition in 50 days. All these feedstocks were found to have good biological methane potential (BMP) and showed promise for conversion to biogas under a mixed feed operation. Suitability of this approach was verified by operating a plug-flow type anaerobic digester where only leaf litter gathered nearby (as street sweepings) was used as feedstock. Here only a third of the BMP was realized at this scale (0.18 m(3) biogas/kg VS 0.55 m(3)/kg in BMP). We conclude that anaerobic digestion in plug-flow like digesters appear a more suitable micro-treatment option (2-10 kg VS/day) because in addition to compost it also produces biogas for domestic use nearby.

Estudo experimental de wetlands construídos como unidade de polimento no tratamento de lixiviados de aterros sanitários.

A grande quantidade de resíduos sólidos gerados nas cidades é um desafio para o saneamento ambiental no Brasil. A fim de se reduzir os impactos gerados ao meio ambiente e à saúde pública, é necessário que haja um gerenciamento adequado, desde a coleta até a disposição final, desses resíduos sólidos urbanos. Os aterros sanitários permitem um maior controle ambiental, desde que sejam bem projetados e operados. A decomposição da matéria orgânica presente nesses resíduos, somada às águas das chuvas gera o lixiviado, líquido com alto potencial poluidor. Várias formas de tratamento são propostas com a finalidade de tornar o lixiviado menos poluente ao meio ambiente. Wetlands construídos tem se mostrado uma alternativa eficiente para a remoção de poluentes em lixiviados, além dos baixos custos operacionais e de implantação. O presente estudo investigou o uso de wetlands subsuperficiais em escala-piloto para o tratamento de um lixiviado prétratado. Os wetlands foram monitorados com a finalidade de se obter remoções de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal. As maiores reduções percentuais de concentração de nitrogênio amoniacal, DQO e COD foram, 91%, 42% e 35%, respectivamente. As maiores reduções percentuais em carga de nitrogênio amoniacal e DQO foram, 67% e 50%, respectivamente. Os resultados dos ensaios de toxicidade realizados com os organismos Vibrio fischeri e Danio rerio revelaram que, a toxicidade do lixiviado foi reduzida ao ser tratado pelo wetland.

Avaliação da eficiência do tratamento combinado de lixiviado com esgoto doméstico em estação de tratamento de esgoto.

Os lixiviados de aterros de resíduos sólidos urbanos possuem um potencial poluidor que necessita de atenção por parte das autoridades no assunto Universidade, Estado, Iniciativa Privada. Atualmente têm sido pesquisadas tecnologias para esse tratamento que sejam capazes de assimilar as variações de volume e de carga orgânica dos mesmos. O tratamento biológico combinado de lixiviados em Estações de Tratamento de Esgoto mostrase uma alternativa viável. Neste trabalho foi avaliado o tratamento combinado de lixiviado e esgoto em uma Planta Piloto de lodos-ativados, instalada na ETE de Icaraí/Niterói (RJ). O estudo foi desenvolvido com percentuais de lixiviado nas proporções de 0,5 a 2,5% em relação ao esgoto (volume/volume). Em termos de carga de DQO, os percentuais foram de 1,9 a 8,7% de carga equivalente ao lixiviado adicionado. Na Planta Piloto os resultados indicaram redução média de DQO de 73% ao longo de todo o monitoramento, sendo alcançadas remoções acima de 90%. Valores médios de DQO remanescente no efluente da planta piloto variaram de 43 a 134mg/L. Quanto às remoções médias de nitrogênio amoniacal foram alcançados valores de 80 a 97%. A redução de matéria orgânica, em termos de COD foi de 73%. Também foram monitorados reatores aeróbios em bancada de modo a avaliar possíveis interferências no desenvolvimento do lodo biológico. Foram operados reatores em regime de batelada e em regime contínuo. Os reatores não indicaram prejuízos ao lodo biológico em função do acréscimo de lixiviado para os percentuais de mistura 0,5 a 2,5% de lixiviado. Foram observadas reduções de DQO acima de 80%. As remoções de nitrogênio amoniacal foram maiores no reator operado em regime de batelada (>80%). Os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica do tratamento combinado e não indicaram interferência negativa no tratamento, em se tratando de redução de DQO, com o aumento da percentagem de lixiviado. Problemas na sedimentabilidade do lodo biológico foram observados ao longo de todo o período de operação da planta piloto, não havendo indicação de perda de sua qualidade em função das diferentes concentrações de lixiviado na alimentação.

Gaseificação de resíduos: uma alternativa de gestão de resíduos sólidos urbanos na Região Autónoma dos Açores

Dissertação de Mestrado, Ambiente, Saúde e Segurança, 18 de Fevereiro de 2011, Universidade dos Açores.

Physical analyses of compost from composting plants in Brazil

Nowadays the composting process has shown itself to be an alternative in the treatment of municipal solid wastes by composting plants. However, although more than 50% of the waste generated by the Brazilian population is composed of matter susceptible to organic composting, this process is, still today, insufficiently developed in Brazil, due to low compost quality and lack of investments in the sector. The objective of this work was to use physical analyses to evaluate the quality of the compost produced at 14 operative composting plants in the Sao Paulo State in Brazil. For this purpose, size distribution and total inert content tests were done. The results were analyzed by grouping the plants according to their productive processes: plants with a rotating drum, plants with shredders or mills, and plants without treatment after the sorting conveyor belt. Compost quality was analyzed considering the limits imposed by the Brazilian Legislation and the European standards for inert contents. The size distribution tests showed the influence of the machinery after the sorting conveyer on the granule sizes as well as the inert content, which contributes to the presence of materials that reduce the quality of the final product. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Avaliação do processo de compostagem de resíduos sólidos urbanos

A crescente produção de resíduos sólidos urbanos e a escassez de áreas para uma destinação final tecnicamente adequada, via implantação de aterros sanitários, faz com que tome importância a técnica de tratamento de resíduos sólidos orgânicos através das compostagem/vermicompostagem. Nesta pesquisa, foi realizada a avaliação destes processos, tendo sido observadas principalmente a influência da aeração e da umidade no desempenho destas técnicas de tratamento, em leiras de pequenos e grandes volumes. Nos experimentos, com leiras de pequenos volumes, realizados no IPH (Instituto de Pesquisas Hidráulicas) da UFRGS, utilizou-se resíduos sólidos de poda (resíduos verdes, com alta concentração de carbono) codispostos (misturados em peso) com resíduos vegetais da CEASA (Companhia Estadual de Abastecimento Sociedade Anônima) e lodos provenientes de estações de tratamento de esgotos sanitários. Nos experimentos, com leiras de grandes volumes, realizados na UTC – Unidade de Triagem e Compostagem de Porto Alegre, utilizou-se resíduos orgânicos domiciliares codispostos com os mesmos resíduos utilizados nos primeiros experimentos. Paralelamente aos experimentos de compostagem, avaliou-se os lixiviados produzidos nos sistemas. Na compostagem de grandes volumes, também foi observado o desempenho de banhados construídos de fluxo subsuperficial para o tratamento desses efluentes líquidos. com teores de resíduos verdes menores que 35 %, o que se justifica pela maior concentração de resíduos de característica facilmente biodegradável e de maior palatabilidade para os vermes. Em todos os experimentos de compostagem, verificou-se que o controle efetivo do processo pode ser realizado através da avaliação sistemática das temperatura e umidade das leiras. Evidenciou-se também que para regiões de clima similar ao de Porto Alegre, com elevadas precipitações principalmente no inverno, é necessário adotar dimensões adequadas ao sistema de compostagem “windrow” para áreas descobertas. Comprovou-se também a necessidade de manutenção da umidade na faixa entre 50% e 70 %, inclusive com reposição desta, mesmo na situação de inverno. A avaliação dos lixiviados da compostagem demonstrou que, com os substratos utilizados nos experimentos, as concentrações de DBO5, DQO e de outras variáveis são elevadas ao início do processo de decomposição, devido à solubilização dos compostos orgânicos e inorgânicos presentes na matéria orgânica. Os lixiviados da compostagem possuem baixas concentrações de condutividade, DBO5, NH4 +, entre outros, quando comparados aos lixiviados de aterros sanitários. tratamento destes efluentes. Os resultados obtidos nos banhados construídos para baixas cargas hidráulicas (1cm/d) e concentrações de DBO5 do afluente abaixo de 150 mg/L apontaram uma eficiência média de remoção de 52,02%. No que se refere a nitrogênio (todas as formas), fósforo, metais, potencial redox e sólidos totais, as eficiências foram variáveis, com melhores resultados para nitrogênio amoniacal e fósforo. A compostagem pode ser considerada uma alternativa viável de tratamento de resíduos orgânicos, utilizando-se o processo “windrow” com revolvimento mecânico, mesmo em pátios descobertos em climas subtropicais. Neste caso, sugere-se que os lixiviados gerados nos primeiros dias de compostagem (30 dias aproximandamente) sejam recirculados e o excedente tratado em ETE. Pode-se, também, utilizar o sistema de banhados construídos como complementação, principalmente para a remoção de nitrogênio e fósforo.

Diagnóstico e avaliação das áreas de destino final dos resíduos sólidos urbanos no estado do rio grande do norte

This work aims to present the diagnosis and the evaluation of areas of final destination of urban solid waste in Rio Grande do Norte (RN) state. The survey was based on the experience of the State of São Paulo, which made its first inventory in 1997, through its Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental CETESB. The methodology for the structuring of diagnosis was the Índice de Qualidade de Aterros de Resíduo -- IQR, developed by the Institute for Technological Research of São Paulo (ITRP). The calculation is based on the completion of a matrix that contains information about the main features of the site, infrastructure and operating conditions of the area of waste disposal. This study intends to subsidize the state government of Rio Grande do Norte through its State Secretariat of Environment and Water Resources and the Instituto de Desenvolvimento Sustentável e Meio Ambiente do RN (IDEMA), as well as federal, state and municipal authorities, in the definition of public policies for integrated management of municipal solid wastes to take account of environmental preservation and improvement of sanitary conditions of Natal-RN population.

Gerenciamento de resíduos sólidos urbanos em Tarumã e Teodoro Sampaio - SP

Nesta pesquisa estabeleceu-se como objetivo geral analisar a gestão dos resíduos sólidos domiciliares gerados nas cidades de Tarumã e Teodoro Sampaio-SP, com a finalidade de propor ações para o gerenciamento integrado dos resíduos sólidos urbanos. Foram investigados a geração, o tratamento e a destinação dos resíduos sólidos domiciliares, além daqueles gerados no processo de produção da Usina de Açúcar e Álcool Nova América, e sua participação na vida econômica da Usina de Triagem e Compostagem de Tarumã. Esta pesquisa permitiu compreender a importância de uma gestão integrada dos resíduos sólidos visando a combater e minimizar impactos ambientais associados aos mesmos, bem como enfatizar a necessidade de articular a usina de triagem de resíduos sólidos domiciliares com a coleta seletiva em Tarumã e viabilizar a coleta seletiva em Teodoro Sampaio, garantindo assim, ganhos sociais, operacionais, econômicos, educacionais e ambientais para os municípios.

Composto e vermicomposto de lixo urbano na produção de mudas de oiti (Licania tomentosa (Benth)) para arborização

Compost and vermicompost, produced from organic fraction of municipal solid wastes were studied as components of potting media for Licania tomentosa (oiti) seedlings production. The objective was to achieve data to amplify the utilization of these products, in order to utilize them to ornamental and urban arborization species. Increasing rates of organic fertilizers were used until the total soil substitution from the potting media. There were no fitotoxic effects. Compost or vermicompost caused higher germination index of seeds and higher growth of plants. The study demonstrated that it is possible to utilize these products in other activities beyond aplication in agricultural soil, and it can generate new markets to this kind of organic fertilizer.

Gerenciamento de resíduos sólidos urbanos em Tarumã e Teodoro Sampaio-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Gestão dos resíduos sólidos urbanos na microrregião homogênea serra de Botucatu: caracterização física dos resíduos sólidos domésticos na cidade de Botucatu/SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Viabilidade energética e econômica da incineração de resíduo sólido urbano considerando a segregação para reciclagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Usina de geração distribuída de energia elétrica através da incineração de resíduos sólidos com operação ilhada

O trabalho em questão apresenta uma proposta do suprimento de energia elétrica de um alimentador de distribuição pela operação isolada de uma usina geradora de energia elétrica que utiliza como fonte primária a energia calorífica da incineração de resíduos sólidos urbanos. O suprimento proposto é sugerido após a constatação do esgotamento da capacidade da subestação supridora desse alimentador. O esgotamento é verificado a partir de simulações realizadas no sistema de distribuição real da Rede Celpa, localizado na região Nordeste do Estado do Pará, o qual atende os municípios Santa Izabel do Pará, Santo Antonio do Tauá, Colares, Vigia e São Caetano de Odivelas. Nas simulações é utilizado um programa de fluxo de carga desenvolvido especificamente para os sistemas radias de distribuição e da subtransmissão. A proposta de suprimento via geração de energia elétrica através da incineração dos resíduos sólidos urbanos se dá a partir do confronto entre as alternativas de expansão (a alternativa técnica normalmente praticada pela concessionária) e a alternativa técnica-econômica-ambiental sugerida neste trabalho que demonstra as vantagens econômicas, sociais e ambientais da proposta.