Gestão dos resíduos sólidos urbanos: análise documental e estudo comparativo entre aterro sanitário e incineração para geração de energia
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Data
2017-11-30
Autores
Martins, Benedito Luiz
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
O exponencial crescimento populacional e a crescente urbanização, agravado pelo desenvolvimento econômico da sociedade, tem como resultado o crescimento da geração de resíduos sólidos urbanos e também a necessidade cada vez maior de energia. As formas de destinação e disposição de resíduos impactam negativamente o meio ambiente. No entanto, os resíduos podem ser utilizados para recuperação de energia, a qual pode ser adicionada à matriz do país. A realização da gestão integrada dos resíduos sólidos, com base na Política Nacional de Resíduos Sólidos, apresenta também condições para o Brasil atuar de forma responsável e com mais sustentabilidade, através de uso de instrumentos como a logística reversa e a responsabilidade compartilhada, o que pode permitir a composição gradual da hierarquia da boa gestão dos resíduos sólidos: não gerar, reusar, reciclar, destinar e dispor. O objetivo desta tese é realizar um estudo sobre um projeto regional com 39 municípios para análise comparativa para destinação dos rejeitos dos resíduos sólidos urbanos em um incinerador e disposição em um aterro sanitário com captação do biogás, considerando a possibilidade de recuperação energética em ambos os sistemas. Em complemento objetiva-se a elaboração de uma análise documental sobre o tema resíduos sólidos com abordagem de critérios que possam ser comparados entre os dois sistemas, especificamente: emissão de gases de efeito estufa, ocupação de área física de terra, impactos negativos ao meio ambiente e hierarquia dos sistemas na gestão de resíduos sólidos. Para realização deste estudo foram adotadas as seguintes metodologias: análise documental sobre os resíduos sólidos; caracterização gravimétrica das frações de resíduos sólidos produzidas na região; cálculo de captação do biogás com recuperação energética utilizando a equação elabora pelo IPCC - International Panel on Climate Change, com distribuição triangular da produção do metano gerado ao longo dos anos pela degradação lenta e rápida dos resíduos; e recuperação de energia em sistema de incineração adotando-se o valor de 500 kWh por tonelada de resíduo sólido incinerada. Assumiu-se o período de 15 anos de disposição de resíduos sólidos em aterro sanitário, mas com captação do biogás no período de 30 anos, e funcionamento do sistema de incineração pelo período de 30 anos, como forma de comparação da recuperação energética em igual período entre ambos os sistemas. Os resultados mostraram que ambos os sistemas podem produzir energia, mas o sistema de incineração tem eficiência maior em 3,2 vezes. O sistema de aterro sanitário ocupa área física de terra 18 vezes maior e emite gases de efeito estufa 2,9 vezes mais que o sistema de incineração. Ambos os sistemas causam impactos ambientais negativos, e na análise da hierarquia para a gestão dos resíduos sólidos urbanos a destinação de resíduos sólidos em incinerador é estabelecida como a penúltima opção, enquanto que a disposição em aterro sanitário é a última opção. A conclusão do estudo é que a incineração leva vantagem sobre o aterro sanitário na gestão de resíduos sólidos, porque gera mais energia elétrica, emite menos gases de efeito estufa, utiliza menos área física de terra e, por ser um sistema fechado e estanque apresenta melhores condições para mitigação dos impactos ambientais negativos.
The exponential population growth and increasing urbanization, aggravated by the economic development of society, results in the growth of urban solid waste generation and also the increasing need for energy. The destination and disposal of solid waste cause negative impacts in the environment. However, solid waste can be used for energy recovery, which can be added to the country matrix. The implementation of integrated solid waste management, based on the National Solid Waste Policy, also presents conditions for Brazil to act in a responsible and more sustainable way, through the use of instruments such as reverse logistics and shared responsibility, which may allow the gradual composition of the hierarchy of ideal solid waste management: not generate, reuse, recycle, destine and dispose. The objective of this thesis is to realize a study on a regional project with 39 municipalities for comparative analysis for the destination of waste from urban solid waste in an incinerator and disposal in a landfill with biogas capture, considering the possibility of energy recovery in both systems. In addition, the objective of this paper is to elaborate a documentary analysis on the subject of solid waste, with approach to criteria that can be compared between the two systems, specifically: greenhouse gas emissions, occupation of the physical area of land, negative impacts on the environment and hierarchy of systems in solid waste management. In order to carry out this study, the following methodologies were adopted: documentary analysis on solid waste; gravimetric characterization of solid waste fractions produced in the region; calculation of biogas capture with energy recovery using the equation elaborated by the International Panel on Climate Change (IPCC), with a triangular distribution of the methane production generated over the years by the slow and rapid degradation of the wastes; and energy recovery in the incineration system, adopting the value of 500 kWh per ton of solid waste incinerated. It was adopted the period of 15 years for disposal of solid waste in landfill, but with biogas collection over a period of 30 years, and operation of the incineration system for a period of 30 years was used as a way of comparing the energy recovery in the same period between both systems. The results showed that both systems can produce energy, but the incineration system has a higher efficiency by 3,2 times. The landfill system occupies an area of land that is 18 times larger and emits greenhouse gases 2,9 times more than the incineration system. Both systems cause negative environmental impacts, and in the analysis of the hierarchy for the management of municipal solid waste the destination of solid waste in incinerator is established as the penultimate option, while landfill disposal is the last option. The conclusion of the study is that incineration takes advantage of the landfill in solid waste management because it generates more electricity, emits less greenhouse gases, uses less physical land area and, because it is a closed system, it has better conditions to mitigate negative environmental impacts.
The exponential population growth and increasing urbanization, aggravated by the economic development of society, results in the growth of urban solid waste generation and also the increasing need for energy. The destination and disposal of solid waste cause negative impacts in the environment. However, solid waste can be used for energy recovery, which can be added to the country matrix. The implementation of integrated solid waste management, based on the National Solid Waste Policy, also presents conditions for Brazil to act in a responsible and more sustainable way, through the use of instruments such as reverse logistics and shared responsibility, which may allow the gradual composition of the hierarchy of ideal solid waste management: not generate, reuse, recycle, destine and dispose. The objective of this thesis is to realize a study on a regional project with 39 municipalities for comparative analysis for the destination of waste from urban solid waste in an incinerator and disposal in a landfill with biogas capture, considering the possibility of energy recovery in both systems. In addition, the objective of this paper is to elaborate a documentary analysis on the subject of solid waste, with approach to criteria that can be compared between the two systems, specifically: greenhouse gas emissions, occupation of the physical area of land, negative impacts on the environment and hierarchy of systems in solid waste management. In order to carry out this study, the following methodologies were adopted: documentary analysis on solid waste; gravimetric characterization of solid waste fractions produced in the region; calculation of biogas capture with energy recovery using the equation elaborated by the International Panel on Climate Change (IPCC), with a triangular distribution of the methane production generated over the years by the slow and rapid degradation of the wastes; and energy recovery in the incineration system, adopting the value of 500 kWh per ton of solid waste incinerated. It was adopted the period of 15 years for disposal of solid waste in landfill, but with biogas collection over a period of 30 years, and operation of the incineration system for a period of 30 years was used as a way of comparing the energy recovery in the same period between both systems. The results showed that both systems can produce energy, but the incineration system has a higher efficiency by 3,2 times. The landfill system occupies an area of land that is 18 times larger and emits greenhouse gases 2,9 times more than the incineration system. Both systems cause negative environmental impacts, and in the analysis of the hierarchy for the management of municipal solid waste the destination of solid waste in incinerator is established as the penultimate option, while landfill disposal is the last option. The conclusion of the study is that incineration takes advantage of the landfill in solid waste management because it generates more electricity, emits less greenhouse gases, uses less physical land area and, because it is a closed system, it has better conditions to mitigate negative environmental impacts.
Descrição
Palavras-chave
Resíduos sólidos, Destinação, Disposição, Aterro sanitário, Incineração, Energia, Sustentabilidade, Solid waste, Destination, Disposal, Landfill, Incineration, Energy, Sustainable