Valorização de rejeitos de RSU visando o aumento da vida útil dos aterros sanitários

Abstract

Com a publicação da Lei nº 12.305/2010 que institui a Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) no Brasil, uma hierarquia para gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU) tem sido abordada. De acordo com a PNRS, somente deverão ser destinados a aterros sanitários aquilo que não puder ser reciclado ou reaproveitado e que, segundo esta Política, é considerado como rejeito. Nota-se agora uma “associação” das diversas instituições envolvidas em todas as fases do ciclo de produção, consumo e pós-consumo, geração, destinação e disposição final dos resíduos sólidos e os principais atores envolvidos (produtores de mercadorias que geram resíduos nas fases de comerciantes, distribuidores, importadores, prestadores de serviço público ou privado de manejo de resíduos sólidos e consumidores). O presente trabalho objetiva a contextualização dos rejeitos com base nas leis e inventários de resíduos existentes, e na caracterização gravimétrica e geoambiental a partir da análise dos resíduos considerados como recicláveis pela sociedade, porém, destinados a aterros sanitários após triagem. Deste modo, caracterizou-se a fração seca dos RSU do município de São Paulo e seus rejeitos, para a execução da gestão integrada de resíduos sólidos de forma mais efetiva e caracterização dos materiais que serão dispostos futuramente nos aterros sanitários. Como estratégia, escolheramse três centrais de triagem, que recebem resíduos provenientes da coleta seletiva: Cooperativa de triagem manual Coopere, Central Mecanizada de Triagem (CMT) Ponte Pequena (agrupamento noroeste) e CMT Carolina Maria de Jesus (agrupamento sudeste). Após o programa de coleta antes e após a triagem de cada central, foram realizadas análises laboratoriais, incluindo ensaios de caracterização gravimétrica, geotécnica (teor de umidade, granulometria, compactação e cisalhamento direto) e ambiental (teor de matéria orgânica, teor de cinzas, pH, condutividade elétrica e os metais As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn usando ICP OES). Através da gravimetria, comprovou-se a diversidade da composição dos resíduos sólidos provenientes da coleta seletiva, principalmente por conta da sazonalidade. Alguns materiais recicláveis / reutilizáveis e não biodegradáveis, apesar de passados pelo processo de triagem mecanizada, são depositados como rejeito nos aterros sanitários, como é o caso do vidro. A porcentagem observada para a presença de alguns tipos específicos de plástico (PVC, PEBD, PP, PS e isopor) levantam a hipótese de que, apesar de recicláveis, nem todos os materiais possuem viabilidade econômica para serem reciclados. Os resultados mostraram diferentes tamanhos de partículas comparando o RSU de entrada (44,6 %) e o RSU de saída (75,1%) passando pela peneira de 100 mm. Os teores de matéria orgânica e voláteis indicaram a influência do carbono inorgânico devido à presença de plásticos, com valores variando entre 6 e13%. Os valores de pH obtidos foram neutros e a condutividade elétrica dos rejeitos de RSU sugeriu maior quantidade de íons, com valores acima de 1000 S/cm. As análises de metais mostram que Cd, Cu, Ni, Pb e Zn estão presentes em altas concentrações. As curvas de compactação produziram peso unitário seco máximo variando de 6,6 kN/m³ a 10,0 kN/m³ e teores de umidade ótimos de 20% a 42%. A coesão variou de 1,3 kPa a 31,3 kPa e o ângulo de atrito de 3,2° e 42,9°. Conclui-se que há considerável percentual de material reciclável na saída de rejeitos das três Centrais de Triagem estudadas (50 a 60 %), com uma certa piora no caso das CMTs. Por meio de dados secundários da literatura, foi possível estimar o poder calorífico inferior (PCI) das amostras analisadas, que revelou ser superior ao necessário para a viabilidade técnica da incineração. Os resultados demonstram a importância da triagem dos RSU, pois efetivamente alteram sua composição, impactando assim nas tecnologias aplicadas para a sua valorização, quando retirados dos futuros aterros sanitários.

Since the publication of the Brazilian Solid Waste Policy in 2010, an hierarchy for managing municipal solid waste (MSW) has been addressed. According to this Policy, only what cannot be recycled or reused should be sent to landfills. There is now an “association” of the various institutions involved in all phases of the production, consumption and post-consumption cycle, generation, destination and final disposal of solid waste and the main actors involved (producers of goods that generate waste in the phases traders, distributors, importers, public or private solidwaste management service providers and consumers). This Thesis aims to contextualize the MSW using the existing laws and waste inventories, and on gravimetric and geo-environmental characterization based on the analysis of waste considered to be recycled by society, however, destined to landfills after sorting. In this way, the dry fraction of MSW from the city of São Paulo and its rejects were characterized, to support an integrated solid waste management more effectively and characterize the materials that will be disposed of in the sanitary landfills in the future. As strategy, three sorting plants in the city were chosen for collection: Coopere manual sorting cooperative, Material Recovery Facility (MRF) Ponte Pequena (northwest group) and MRF Carolina Maria de Jesus (southeast group). After the collection program caried out before and after sorting of each plant, the samples were sent for laboratory analyzes, as gravimetric, geotechnical (moisture content, grain size distribution, compaction and direct shear) and environmental (organic matter content, ash content, pH, electrical conductivity and the metals As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn using ICP-OES). Through gravimetry, the diversity of the composition of the MSW from selective collection was proven, mainly due to seasonality. Some recyclable/reusable and non-biodegradable materials, despite going through themechanized sorting process, are deposited as waste in landfills, as is the case of the glasses. The percentage observed about the presence of some specific types of plastic (PVC, LDPE, PP, PS and Styrofoam) raises the hypothesis that, despite being recyclables, not all materials are economically viable to be recycled. The results showed different particle sizes comparing the input MSW (44.6%) and the output MSW (75.1%) passing through the 100 mm sieve. The organic and volatile matter contents indicated the influence of inorganic carbon due to the presence of plastics, with values varying between 6 and 13 %. The pH values obtained were neutral and the electrical conductivity of the MSW waste suggested high quantity of ions, with values above 1000 S/cm. Metal analyzes show that Cd, Cu, Ni, Pb and Zn are present in high concentrations. The compaction curves produced maximum dry unit weights ranging from 6.6 kN/m³ to 10.0 kN/m³ and optimum moisture contents of 20% to 42%. Cohesion varied from 1.3 kPa to 31.3 kPa and friction angles ranged from 3.2° to 42.9°. It is concluded that there is a considerable percentage of recyclable material in the waste output in the three sorting plants studied (50 to 60 %), with a certain worsening in the case of the MRFs. Using secondary data from the literature, it was possible to estimate the lower calorific value (LCV) of the analyzed samples, which proved to be higher than necessary for the technical feasibility of incineration. The results demonstrate the importance of sorting MSW, as they effectively change their composition, thus impacting the technologies applied for their recovery, when removed from future landfills.