Tratamento de Resíduos

A construção da Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos (ETRS) da Meia Serra foi iniciada no final da década de 80, com conclusão em 1991.

• A Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos (ETRS) da Meia Serra constitui a principal infra-estrutura do sistema de Transferência, Triagem, Tratamento e Valorização de Resíduos Urbanos da Região Autônoma da Madeira e integra soluções de valorização, tratamento e destino final de resíduos existentes na Região.A construção da Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos (ETRS) da Meia Serra foi iniciada no final da década de 80, com conclusão em 1991, sendo nessa altura o primeiro sistema integrado de tratamento e destino final de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) do País. 

No entanto, com a necessidade de adequar os tratamentos aí existentes às diretrizes europeias e nacionais, bem como, adaptar uma solução integrada para a valorização / tratamento / confinamento dos resíduos, devidamente articulada com a valorização multimaterial (através de recolha seletiva e de reciclagem dos materiais), em 1998 deu-se início a obras de ampliação e remodelação, incluindo de valorização da área envolvente.Os processos de gestão de resíduos que integram a ETRS são:

• Instalação de Incineração de Resíduos Sólidos Urbanos (IIRSU) 
• Instalação de Incineração de Resíduos Hospitalares e de Matadouro (IIRHM) 
• Instalação de Compostagem de Resíduos Sólidos Urbanos (ICRSU) 

Aterros Sanitários (AS):

Para complementar as principais instalações, a ETRS inclui ainda instalações de apoio, designadamente:

• Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) 
• Parque de Armazenagem, Trituração e Acondicionamento de Pneus Usados 
• Plataforma de Armazenagem, Trituração e Acondicionamento de Madeiras de Embalagens 
• Edifício de Compactação de Metais Ferrosos 
• Edifício de Armazenamento de Escória 

O tratamento de resíduos consiste no conjunto de métodos e operações necessárias para respeitar as legislações aplicáveis aos resíduos, desde a sua produção até o destino final com o intuito de diminuir o impacto negativo na saúde humana, assim como no ambiente. Pode consistir numa deposição final, ou um tratamento intermediário, que diminua a perigosidade dos mesmos, possibilitando a sua reutilização ou reciclagem.

Processos físicos:

Separado por fases: 01ª fase

Sedimentação: 

• É um processo de separação em que a mistura de dois líquidos ou de um sólido suspenso num líquido é deixada magna em repouso (sedimentação em batch) ou adicionada continuamente em uma unidade de sedimentação em contínuo. 

A fase mais densa, por ação da gravidade deposita-se no fundo do recipiente, ou seja, sedimenta. Sedimentologia é a disciplina que estuda as partículas de sedimentos derivados da erosão de rochas ou de materiais biológicos que podem ser transportados por um fluido, levando em conta os processos hidroclimatológicos, com ênfase à relação água-sedimento, ou outros aspectos geológicos.Um dos principais motivos de sua importância, na engenharia hidráulica, é devido ao fato dos sedimentos serem prejudiciais a projetos e operações de obras hidráulicas, bem como conservação das terras (ver solo) e recursos hídricos.Um dos pioneiros no estudo da sedimentologia foi o engenheiro hidráulico Hans Albert Einstein, filho do famoso físico Albert Einstein. 

• Sua tese foi sobre o estudo dos fenômenos de transporte de materiais sólidos (sedimentos) nos rios que resultou num modelo matemático conhecido como Método de Einstein para cálculo de transporte sólido nos rios, muito utilizado em Hidrologia e em Sedimentologia , posteriormente modificado por outros hidráulicos e hidrólogos, entre os quais o russo Kalinsky e o português Veiga da Cunha do LNEC, em Lisboa.Sobre o relacionamento com o pai, Albert Einstein, ele declarou ao New York Times em 1973: "Provavelmente o único projeto do qual ele desistiu fui eu. Ele tentou me dar conselhos, mas logo descobriu que eu era cabeça-dura demais e que ele estava apenas perdendo tempo." Um dos conselhos do pai foi para que ele desistisse de estudar os fenômenos de transporte sólido nos rios e se dedicasse a física quântica, "pois este era assunto menos complicado do que a sedimentologia dos rios" 

. Alguns hidráulicos brasileiros trabalharam com modelos físicos de sedimentologia em Laboratórios de Hidráulica Fluvial, entre os quais Díocles Rondon, Jorge Paes Rios e Alfredo Ribeiro da Costa.No Brasil o estudo dos sedimentos tem grande importância por causa de interferências antrópicas, como por exemplo, mau uso do solo, causando diversos problemas pela erosão, voçorocas, transporte de sedimentos nos rios, depósitos em locais indesejáveis e assoreamento das barragens.A deposição de sedimentos em reservatórios é um grande problema no país, pois a maioria da energia consumida vem de usinas hidroelétricas. No caso da Usina hidrelétrica de Tucuruí, por exemplo, foi calculado em 400 anos o tempo necessário para o assoreamento total do reservatório da barragem. 

• Decantação é um processo de separação que permite separar misturas heterogêneas.Utilizada principalmente em misturas bifásicas, como sólido-líquido (areia e água), sólido-gás (poeira-gás), líquido-líquido (água e óleo) e líquido-gás (vapor d’água e ar). Sendo esse processo fundamentado nas diferenças existentes entre as densidades dos componentes da mistura, e na espera pela sua decantação. A mistura é colocada em repouso num recipiente, de preferência fechado. Após a separação visual (fases), o processo pode ser feito através de vários métodos, que podem mudar o nome decantação por sifonação ou funil de decantação:

Decantação: 

• Separa-se um componente do outro através de um bastão de vidro, vertendo o líquido lentamente com a ajuda do bastão, até a substância menos densa passar para o outro recipiente. Este método evita que o líquido escorra para fora do recipiente, passando perfeitamente pelo bastão, e muito utilizado em separações de misturas sólido-líquido, como areia e água. 

Funil de bromo ou funil de decantação: 

• Este método é usado para separar líquido-líquido, como óleo e água. O líquido mais denso passa controladamente através de uma válvula que é fechada imediatamente quando sua separação se completa, ou seja, antes que o líquido menos denso passe pela válvula e se misture novamente com o outro recipiente. 

Sifonação:

• O recipiente que contém a mistura é colocado a uma altura superior do recipiente em que ocorrerá a separação e, através de um sifão, a substância menos densa é passada para o outro recipiente. Isso se deve á pressão no recipiente de cima ser maior do que no de baixo. Esse método só é possível se o sifão estiver completamente preenchido pelo líquido. Método muito utilizado também para esvaziar piscinas, aquários e transferir combustível de um recipiente para o outro 

Filtração ou filtragem:

• É um método utilizado para separar sólido de líquido ou fluido que está suspenso, pela passagem do líquido ou fluido através de um meio permeável capaz de reter as partículas sólidas. Existem filtrações de escala laboratorial e filtrações de escala industrial.Numa filtração qualitativa, é usado o papel de filtro qualitativo, mas, dependendo do caso, o meio poroso poderá ser uma camada de algodão, tecido, polpa de fibras quaisquer, que não contaminem os materiais.Para as filtrações quantitativas, usa-se geralmente papel filtro quantitativo, ou placas de vidro sinterizada ou de porcelana sinterizada.Em qualquer dos casos indicados há uma grande gama de porosidades e esta deverá ser selecionada dependendo da aplicação em questão 

Centrifugação: 

• É um processo de separação em que uma amostra fluida é submetida a um aparelho centrifugador ou centrífuga a fim de se promover a separação dos componentes via sedimentação dos líquidos imiscíveis de diferentes densidades. É usada em diferentes maneiras laboratoriais, industriais e domésticas. 

Floculação:

• No campo da química, é o processo onde coloides saem de suspensão na forma de agregados, formando partículas maiores, ditos "flocos" ou "flóculos". A ação difere da precipitação no que, antes de floculação, coloides são meramente suspensos em um líquido e não realmente dissolvido em uma solução. No sistema floculado não há a formação de um "bolo" (adensamento de material ao fundo do recipiente) dado que todos os focos estão na suspensão 

Transição de fases: 02ª fase:

Destilação: 

• É o processo de separação baseado no fenômeno de equilíbrio líquido-vapor de misturas. Em termos práticos, quando temos duas ou mais substâncias formando uma mistura líquida, a destilação pode ser um método para separá-las. Basta apenas que tenham volatilidades razoavelmente diferentes entre si.Um exemplo de destilação que remonta à antiguidade é a destilação de bebidas alcoólicas. 

A bebida é feita pela condensação dos vapores de álcool que escapam mediante o aquecimento de um mosto fermentado. Como o ponto de ebulição do álcool é menor que o da água presente no mosto, o álcool evapora, dando-se assim a separação da água e o álcool. Um exemplo disto também é a aguardente, com compostos de cana de açúcar, possibilitando a separação devido aos diferentes pontos de ebulição. Outros exemplos são a grappa, o whisky, o conhaque etc... 

• O vapor que escapa da mistura aquecida é capturado por uma serpentina refrigerada que o devolve ao estado líquido.O petróleo é um exemplo moderno de mistura que deve passar por várias etapas de destilação antes de resultar em produtos realmente úteis ao homem: gases (um exemplo é o gás liquefeito de petróleo ou GLP), gasolina, óleo diesel, querosene,asfalto e outros.

O uso da destilação como método de separação disseminou-se pela indústria química moderna. Pode-se encontrá-la em quase todos os processos químicos industriais em fase líquida em que seja necessária uma purificação.Em teoria, não se pode purificar substâncias até 100% de pureza através da destilação. Para conseguir uma pureza bastante alta, é necessário fazer uma separação química do destilado posteriormente.A destilação tem suas limitações. Não se pode separar misturas azeotrópicas por destilação comum.Destilação é o processo de vaporizar o líquido para depois condensá-lo e recolhê-lo em um outro recipiente. 

Evaporação: 

• É um fenômeno no qual átomos ou moléculas no estado líquido (ou sólido, se a substância sublima) ganham energia suficiente para passar ao estado gasoso.O movimento térmico de uma molécula de líquido deve ser suficiente para vencer a tensão superficial e evaporar, isto é, sua energia cinética deve exceder o trabalho de coesão aplicado pela tensão superficial à superfície do líquido. 

Por isso, a evaporação acontece mais rapidamente a altas temperaturas, a altas vazões entre as fases líquida e vapor e em líquidos com baixas tensões superficiais (isto é, com pressões de vapor mais elevadas).Como apenas uma proporção pequena de moléculas está localizada perto da superfície e movendo-se na direção correta para escapar do líquido em um certo instante, a taxa de evaporação é limitada. Além disso, como as moléculas de maior energia escapam e as que ficam têm menor energia cinética média, a temperatura do líquido diminui. Este fenômeno também é chamado de resfriamento evaporativo. Um exemplo para tal fenômeno é a transpiração (suor). 

• A evaporação promove resfriamento porque consome calor sensível e o transforma em calor latente, consumindo, no caso da água, cerca de 600 calorias por grama (600 Kilo-calorias por quilo) de água evaporada (inversamente, durante a condensação da água, ocorre a recuperação do calor sensível - também 600 calorias por grama). 

Cristalização: 

• É o processo (natural ou artificial) da formação de cristais sólidos de uma solução uniforme, ou seja homogênea. Ela consiste de dois principais eventos, a nucleação e o crescimento dos cristais ou crescimento molecular.

A nucleação é a etapa em que as moléculas do soluto dispersas no solvente começam a se juntar em clusters, em escala nanométrica. Esses clusters constituem o núcleo e só se tornam estáveis a partir de um certo tamanho crítico, que depende das condições de operação (temperatura, supersaturação, irregularidades, etc). 

• Se o cluster não atinge a estabilidade necessária ele redissolve. É no estágio de nucleação que os átomos se arranjam de uma forma definida e periódica que define a estrutura do cristal.O crescimento do cristal é o subsequente crescimento do núcleo que atingiu o tamanho crítico do cluster. A nucleação e o crescimento continuam a ocorrer simultaneamente enquanto a supersaturação existir. A supersaturação é a força motriz da cristalização, portanto, a velocidade de nucleação e de crescimento é comandada pela existência de supersaturação na solução. 

Dependendo das condições, tanto a nucleação quanto o crescimento podem ser predominantes um sobre o outro, e consequentemente, são obtidos cristais com tamanhos e formatos diferentes (o controle do tamanho e da forma dos cristais constitui um dos principais desafios da industria de manufaturação, como as farmacêuticas). Quando a supersaturação é ultrapassada, o sistema sólido-liquido atinge o equilíbrio e a cristalização está completa, a menos que as condições de operação forem modificadas do equilíbrio de forma a supersaturar a solução novamente. 

Tratamentos térmicos: 

• São um conjunto de operações que têm por objetivo modificar as propriedades dos aços e de outros materiais através de um conjunto de operações que incluem o aquecimento e o resfriamento em condições controladas.O tratamento térmico é um termo dado a qualquer tecnologia de tratamento de resíduos que envolve altas temperaturas durante o processamento dos resíduos, sendo que na maior parte dos processos, não ocorre a combustão do resíduos 

O Centro de Valorização de Resíduos Perigosos contendo Mercúrio veio dar resposta ao tratamento dos vários resíduos que contêm mercúrio, nomeadamente as lâmpadas fluorescentes e de descarga contendo mercúrio.

Processos químicos:

Adsorção 

• É a adesão de moléculas de um fluido (o adsorvido) a uma superfície sólida (o adsorvente); o grau de adsorção depende da temperatura, da pressão e da área da superfície - os sólidos porosos como o carvão ativado são ótimos adsorventes.As forças que atraem o adsorvato podem ser químicas ou físicas.

A adsorção química, também chamada quimissorção, é específica e é empregada na separação de misturas. Nela as moléculas (ou átomos) unem-se à superfície do adsorvente através da formação de ligações químicas (geralmente covalentes) e tendem a se acomodarem em sítios que propiciem o maior número de coordenação possível com o substrato. 

• Uma molécula quimicamente adsorvida pode ser decomposta em virtude de forças de valência dos átomos da superfície e é a existência de fragmentos moleculares adsorvidos que responde, em parte, pelo efeito catalítico das superfícies sólidas. A adsorção física, também chamada fisissorção, é empregada em máscaras contra gases e na purificação e descoloração de líquidos. Nela as moléculas do adsorvente e do adsorvato interagem por interações de van der Waals, que apesar de serem interações de longo alcance, são fracas e não formam ligações químicas. 

Uma molécula fisicamente adsorvida retém sua identidade, embora possa ser deformada pela presença dos campos de força da superfície transferência de fases: adsorção, "air-stripping", extração por solventes; 

• Separação molecular. 
• Hiperfiltração, 
• Ultrafiltração. 
• Osmose reversa. 
• Diálise. 
• Resinas trocadoras de íons 

Ultrafiltração:

• O que á distingue da osmose inversa da ultrafiltração é o tamanho das partículas que são retidas pela membrana e as características da própria membrana. A primeira é densa e a segunda, microporosa. Em ultrafiltração, as membranas retêm partículas cujo diâmetro varia entre 10 e 200Å, as partículas retidas são macromoléculas que contribuem pouco para a pressão osmótica, pelo que esta não é tão elevada como em osmose inversa. 

Por este motivo, a diferença de pressão hidrostática não precisa de ser tão elevada como em osmose inversa e varia entre 2 e 10 atm podendo, eventualmente, atingir valores de cerca de 25 atm. Como o soluto é composto por moléculas de elevada massa molecular, a viscosidade da solução depende da concentração, a difusividade do soluto é baixa e a solução pode gelificar acima de uma determinada concentração. No interior da camada limite de massa adjacente à membrana, a concentração é elevada e a viscosidade é muito maior que no seio do retido. A velocidade diminui com o aumento da viscosidade e o transporte de massa da membrana para o seio do retido baixa. A gelificação ocorre junto à membrana onde a concentração é mais elevada.

Processos biológicos:

Digestão anaeróbia: 

• Ou também biogasificação ou biometanização, é o processo de degradação da matéria orgânica biodegradável que ocorre através de microrganismos na ausência gás oxigênio. Ocorre naturalmente no intestino de animais e pântanos, onde quer que se tenha matéria orgânica acumulada em um local em que o gás oxigênio foi totalmente consumido pela respiração celular.

Os usos da digestão anaeróbia para o homem vão desde propósitos domésticos de gestão de resíduos e geração de energia até fins industriais na produção de produtos lácteos, cerveja, e etanol e silagem.O resíduos sólidos da biogasificação pode ser tratado aeróbicamente para formar composto orgânico. 

Tratamento Mecânico Biológico:

• TMB é um método de tratamento de resíduos que combina processos de triagem com tratamento biológico, tais como compostagem ou digestão anaeróbica. As instalações de TMB são projetadas para processar diversos tipos de resíduos domésticos, assim como resíduos comerciais e industriais.

Uma subcomissão especial para analisar a implantação de uma usina de tratamento de resíduos em Pernambuco pode ser criada na Assembleia Legislativa, no âmbito da Comissão de Meio Ambiente (2012)