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Incineração de resíduos urbanos Vincent Di Chirico
© 1996 Schweizerische Rückversicherungs-GesellschaftTM, Zürich Tradução autorizada pelo titular do © em 2013 Tradução em português: Paula Mantovanini / Gandolla MauroAtualização dos dados: Gandolla Mauro (2013)
Apresentação José Fernando T. Jucá
Atualmente o problema dos resíduos não é
mais limitado apenas a um aumento de sua
geração. Entrou em jogo outro fator essencial,
que é a mudança da composição do lixo. Isso
reflete sobre nosso estilo de vida, que mudou
notavelmente nesses últimos anos. Se por uma
lado desenvolvemos tecnologias para
aproveitamento dos materiais e da energia
existente nos resíduos, por outro, o amplo uso
de embalagens de materiais sintéticos ou
compostos colocam sérios problemas de
eliminação, enquanto esses materiais não
podem ser reciclados e, se queimados, liberam
inúmeros gases tóxicos. Portanto, os resíduos
da incineração devem ser tratados antes de ser
confinados nos aterros sanitários, sem riscos
para o meio ambiente.
No Brasil o tratamento térmico dos resíduos
sólidos urbanos tem sido motivo de vários
debates e discussões muito controversas. A
falta de experiência em projetos, construção e
operação destas unidades de tratamento,
aliadas a falta de conhecimento sobre o
assunto, tem conduzido a polêmicas sem fim,
envolvendo questões políticas, técnicas,
econômicas e jurídicas. A estes problemas se
somam a falta de recursos humanos
especializados, tanto no meio técnico, como
nas prefeituras municipais, a necessidade de
uma legislação mais adequada, além do
despreparo dos órgãos ambientais, que na sua
grande maioria, não possuem equipamentos e
técnicos suficientes para realizar uma
fiscalização adequada de controle das
emissões.
Esta publicação preenche uma importante
lacuna, que é a falta de conhecimento sobre o
assunto, atendendo aos anseios da sociedade,
incluindo os técnicos que trabalham na área,
os estudantes de pós-graduação e os
pesquisadores no assunto, pois aborda com
simplicidade e profundidade todos os aspectos
relativos a gestão e ao tratamento térmico dos
resíduos sólidos. Sente-se que o autor foi
extremamente generoso, transmitindo de
forma direta sua grande experiência, baseada
em estudos e pesquisas sobre o assunto, além
da vivencia de ter operado por vários anos a
principal unidade de tratamento térmico de
resíduos da Suíça.
A publicação contêm três partes: a primeira é
centrada na história da incineração, na
evolução da geração e da natureza dos
resíduos sólidos. Nesta parte o autor nos
apresenta as finalidades de uma gestão
moderna de resíduos, onde se coloca o
contexto funcional de uma instalação de
tratamento térmico no manejo dos resíduos,
onde a valorização dos resíduos mediante a
triagem e reciclagem são prioritários em
relação a sua eliminação direta. A segunda
parte foca principalmente os aspectos técnicos
ligados ao projeto de uma instalação de
tratamento térmico, com a descrição dos
métodos e tecnologias já experimentados. A
terceira parte desenvolve aspectos da
segurança aos riscos tecnológicos ligados à
construção e à operação de uma unidade de
tratamento. A descrição das diversas etapas de
construção e da posta em funcionamento
dessas instalações é um ponto alto desta parte
sendo merecedor de uma cuidadosa leitura.
Com certeza, esta é uma leitura de aplicação
prática, com forte embasamento teórico e
muito relevante para os profissionais que
queiram projetar, instalar, operar, fiscalizar
estes tipos de unidades de tratamento de
resíduos sólidos.
Prof. José Fernando T. Jucá Coordenador do Grupo de Resíduos Sólidos
da Universidade Federal de Pernambuco
Recife, setembro 2013
2
Sumário
1 Introdução .................................................................................................................... 5
2 O descarte de resíduos através dos séculos ................................................................. 7
3 A gestão dos resíduos nos países industrializados .................................................... 15
3.1 Objetivos de uma moderna gestão dos resíduos ................................................. 15
3.2 Gestão integrada dos resíduos............................................................................. 16
3.3 Produção de resíduos .......................................................................................... 18
3.4 Natureza e composição dos resíduos .................................................................. 20
4 Aspectos técnicos relativos à projetação de uma implantação de eliminação de
resíduos .............................................................................................................................. 24
4.1 Funcionamento de uma implantação de eliminação de resíduos ........................ 24
4.2 Tratamento térmico dos resíduos ........................................................................ 25
4.3 Etapas fundamentais na concepção de uma implantação de eliminação de
resíduos .......................................................................................................................... 28
4.4 Principais processos disponíveis para incineração de resíduos .......................... 32
4.4.1 Forno a grelha de combustão ....................................................................... 33
4.4.2 Forno de leito fluidizado ............................................................................. 35
4.4.3 Forno rotativo .............................................................................................. 37
4.4.4 Forno pirolítico ............................................................................................ 39
4.5 Depuração da fumaça.......................................................................................... 41
4.5.1 Formação de substâncias poluidoras nos gases de combustão .................... 41
4.5.2 Concentrações de poluidores nas fumaças não depuradas .......................... 41
4.5.3 Normas de controle das emissões ................................................................ 41
4.5.4 Principais processos de depuração da fumaça ............................................. 44
4.5.5 Redução de NOx (desnitrificação) ............................................................... 48
4.5.6 Dioxinas e furanos ....................................................................................... 49
4.5.7 Expectativas da depuração da fumaça ......................................................... 50
4.6 Tratamento dos resíduos da incineração e da depuração da fumaça .................. 51
4.6.1 Escórias........................................................................................................ 52
4.6.2 Cinzas volantes e poeiras............................................................................. 52
4.6.3 Resíduos sólidos extraídos da água de lavagem da fumaça ........................ 53
5 Descrição de uma implantação de eliminação de resíduos urbanos .......................... 55
3
5.1 Estrutura de uma implantação de eliminação de resíduos tradicional ................ 55
5.2 Descrição dos principais equipamentos .............................................................. 56
5.2.1 Registro e estocagem dos resíduos .............................................................. 56
5.2.2 Forno de incineração ................................................................................... 57
5.2.3 Caldeira e equipamentos térmicos ............................................................... 61
5.2.4 Sistema de depuração da fumaça ................................................................. 62
6 Os custos .................................................................................................................... 65
6.1 A indústria ambiental .......................................................................................... 65
6.2 Custos da incineração de resíduos ...................................................................... 66
7 Perigos potenciais e tipos de acidentes ...................................................................... 69
7.1 Perigos na fase de construção, montagem e operação ........................................ 69
7.2 Perigos ligados ao processo ................................................................................ 72
7.2.1 Emprego e manipulação de produtos sólidos .............................................. 72
7.2.2 Substâncias e ambientes corrosivos............................................................. 72
7.2.3 Altas pressões .............................................................................................. 74
7.2.4 Máquinas de rotação .................................................................................... 74
7.2.5 Incêndio e explosão ..................................................................................... 75
7.3 Tipos de danos .................................................................................................... 76
8 Asseguração dos riscos tecnológicos ligados à construção e ao funcionamento de
uma implantação de eliminação de resíduos ..................................................................... 79
8.1 Principais coberturas de seguro de riscos tecnológicos ...................................... 79
8.2 Etapas importantes na construção de uma implantação de incineração de
resíduos .......................................................................................................................... 79
8.2.1 Obras civis ................................................................................................... 80
8.2.2 Montagem dos equipamentos ...................................................................... 82
8.2.3 Startup dos equipamentos ............................................................................ 82
8.2.4 Funcionamento industrial ............................................................................ 85
8.3 Observações sobre riscos empresariais ............................................................... 85
8.4 Recomendações úteis para a assinatura contratual ............................................. 87
8.5 Cláusula especial................................................................................................. 90
9 Glossário .................................................................................................................... 91
10 Bibliografia ................................................................................................................ 93
4
Como indicado na capa, o presente texto deriva da Publicação do SwissRe de 1995. A qualidade
técnica da publicação, utilizada também para ensino acadêmico, induziu a realização de uma
versão portuguesa brasileira, atualizada em 2012.
A tradução e atualização foram autorizados pela SwissRe, sob total responsabilidade do
requerente eng. Mauro Gandolla (ECONOS AS – Bioggio-Swizzera), que para a tradução em
português utilizou a colaboração técnica de eng. Paula Mantovanini.
Contatos:
Mauro Gandolla: [email protected]
Paula Mantovanini: [email protected]
5
1 Introdução
Desde o começo da industrialização as
condições de vida da nossa sociedade foram
melhorando até nos assegurar, nesse final de
século, um nível de prosperidade sem
precedentes. Entre os maiores inconvenientes
do desenvolvimento econômico sem dúvida se
encontram os diversos danos ambientais, que
estão levando a uma alarmante degradação.
No passado a industrialização e o
desenvolvimento tinham objetivos
completamente opostos à proteção do meio
ambiente. Hoje, porém, a sociedade de
consumo, fundada em um grande uso
energético, se rendeu conta de que os nossos
recursos naturais não são nem inacabáveis
nem inalteráveis. Analogamente, a indústria
está começando a se expandir, levando em
consideração o meio ambiente, com o objetivo
de usar racionalmente a energia e conter os
efeitos nocivos.
Obviamente é impossível retornar a um estado
selvagem, mas mudando de comportamento
podemos sempre esperar concluir um passo
importante para a proteção do nosso ambiente.
A preservação ambiental é atualmente uma
componente imprescindível da nossa
sociedade, um princípio fundamental que
qualquer um de nós deve assimilar ao próprio
comportamento e ao próprio estilo de vida.
Entretanto, a estrada que nos conduzirá a um
novo desenvolvimento econômico sustentável
é longa e tortuosa. O conceito de ecologia não
deve implicar a desaceleração do crescimento
econômico e da atividade industrial, mas deve
preferivelmente estimular a procura de um
emprego mais racional dos recursos
energéticos e das matérias disponíveis.
Se se quer preservar o meio ambiente para as
gerações futuras não basta evitar a poluição e
a produção de resíduos focando apenas em
uma sensibilização do problema em nível
individual e na aplicação cotidiana de regras
elementares. A maior parte dos problemas
ligados à preservação ambiental somente
poderá ser resolvido fazendo-se apelo a
tecnologias avançadas, de elevado
desempenho e custos sustentáveis.
As implantações de incineração eram
consideradas, muitas vezes com razão, fontes
de poluição de grandes impactos. Mas, desde
que foram feitas normas que vinculam a
preservação ambiental, a concepção dessas
instalações evoluiu notavelmente e hoje em
dia viraram um meio de prevenção, pois
permitem que nos livremos das montanhas de
lixo que produzimos cotidianamente.
Os termos “implantação de incineração”,
“implantação de recuperação e reciclagem de
resíduos”, hoje amplamente utilizados,
refletem as modernas ambições dessa
tecnologia no âmbito dos programas de gestão
integrada de resíduos.
6
O objetivo da publicação é ilustrar em linhas
gerais os vários problemas ligados à gestão e
ao tratamento térmico dos resíduos nos países
industrializados, sem descrever de modo
excessivamente detalhado aspectos ambientais
e riscos, as tecnologias disponíveis e as várias
componentes de uma instalação de eliminação
de resíduos. Propositadamente evitamos
inserir fórmulas ou modelos matemáticos com
o objetivo de facilitar a leitura.
A publicação contêm três partes. A primeira,
de caráter introdutivo, é centrada na história
da eliminação de resíduos através dos séculos
e na evolução da produção e da natureza dos
resíduos. Também vêm ilustradas as
finalidades da gestão moderna de resíduos e a
nova função das instalações de incineração de
lixo na nossa sociedade.
A segunda parte foca principalmente nos
aspectos técnicos ligados à projetação de uma
instalação de incineração de lixo, com uma
sucinta descrição dos métodos e tecnologias já
experimentados. Mesmo o leitor que quer
saber mais sobre os componentes de uma
instalação e sua operação encontrará
informações interessantes.
A terceira parte desenvolve os aspectos da
asseguração dos riscos tecnológicos ligados à
construção e à operação de uma instalação de
incineração de resíduos. A descrição das
diversas etapas de construção e de colocação
em funcionamento dessas instalações, bem
como dos potenciais perigos relacionados, se
foca particularmente nos responsáveis pelas
decisões, com análise dos riscos e das tarifas
nesse setor de atividade.
Agradecemos profundamente as sociedades
que gentilmente colocaram a nossa disposição
suas publicações especializadas e material
fotográfico.
Para a realização do documento original
realizado em 1995 agradecemos as empresas
Von Roll Umwelttechnik AG de Zurique,
Widmer & Ernst Umwelttechnik de Zurique e
Deutsche Babcock de Krefeld. Um sincero
agradecimento a todos que contribuíram, com
seu trabalho e sua colaboração, para a
realização desse trabalho.
7
2 O descarte de resíduos através dos séculos
Os Antigos
De escavações arqueológicas efetuadas nos
povoados da bacia Mediterrânea e do vale do
Indo resulta que muitas cidades dispunham de
um sistema de escoamento de águas residuais.
Assim, em Creta os resíduos sólidos eram
descartados em fossas destinadas a esse fim,
que eram esvaziadas conforme a necessidade.
No Egito e na Grécia os dejetos eram
colocados em jarros de argila,
presumidamente para usá-los como
fertilizantes.
Já os Romanos canalizavam água limpa por
grandes distâncias, até a cidade, e
sucessivamente descartavam a água residual
com tubulações que escoavam na Cloaca
Máxima, canal principal construído no
percurso de um rio, último receptor das águas.
Enquanto os prédios e edifícios públicos,
dotados de latrinas, eram ligados à rede de
esgoto, nas habitações privadas os resíduos e
excrementos eram recolhidos em jarros de
argila, que os escravos esvaziavam nos canais
de esgoto.
Com a queda do império romano seguida das
invasões dos povos Germânicos, os sistemas
de esgoto se deterioraram progressivamente.
Os canais não eram mais limpos e se
obstruíram, o esgoto começou a escorrer pelas
ruas, difundindo cheiros horríveis. A
consequência inevitável dessa situação foi
uma epidemia de peste.
Idade Média: poder e impotência
Durante a Idade Média, os senhores feudais se
desfaziam dos restos de comida e outros
resíduos simplesmente despejando-os nas
encostas das colinas. Por isso os fossos das
fortalezas são preciosos sítios arqueológicos.
Imagine o cheiro!
O mesmo ocorria nas cidades, onde os
resíduos eram jogados diretamente na rua.
Esta situação desagradável é descrita em um
relatório sobre Paris no século XI: ruas sem
pavimentação, cheias de buracos, sujas,
constantemente cobertas de excrementos e
imundícias, sem sistema de escoamento das
águas negras que se estagnavam e se
misturavam com a sujeira das estradas.
Basta pensar na história do rei da França,
Filippo II Augusto, que observava da janela os
veículos sobrecarregados passando diante do
palácio; a carga esmagava os excrementos das
ruas devido seu peso, e o odor que se difundia
era tão desagradável que o rei desmaiou.
Ficou tão chocado que cobriu as ruas e as
áreas entorno do palácio com pedrisco.
É esse o exemplo de como uma autoridade, no
caso o rei da França, conseguiu melhorar as
condições higiênicas da época. Infelizmente
foi apenas uma exceção.
Séculos XIV e XV
Pela primeira vez uma ordem do reitor de
Paris obrigou os habitantes a levar a sujeira a
lugares pré-estabelecidos. Em muitas cidades
as autoridades intensificaram os esforços e
cobriram as ruas com pedriscos e
pavimentação. Apesar das numerosas ameaças
de punição, a situação permaneceu
praticamente igual; em Paris, em Nuremberga
e também na Basiléia, os cidadãos se
recusavam a descartar seus resíduos de
maneira ordenada.
Mas então ocorre outro episódio que não
poderia ser mais significativo. Em 1840 o
imperador Federico III decide atravessar a
cidade de Tuttlingen, apesar das advertências
mostrarem que as estradas eram praticamente
inutilizáveis. O seu cavalo teve que atravessar
as ruas imerso na imundícia até os flancos.
8
Três anos depois o imperador estava em uma
situação ainda pior: na entrada da cidade de
Reutlingen o cavalo cai e vem literalmente
engolido pela montanha de dejetos junto com
seu cavaleiro!
Epidemias e melhoras passageiras
Foi na época da peste que apareceram
produtos como a água de Colônia; achava-se
que era útil esfregá-lo na pele para imunizar-
se contra a doença. Apesar de se saber que a
peste estava estritamente ligada às condições
higiênicas, se pensava que a erupção cutânea
fosse causada pelo mau odor, uma dentre as
várias especulações da época.
As epidemias funcionaram sempre como
trampolim de impulso para novas medidas
higiênicas, mas infelizmente cada vez
medidas e decretos tinham vida breve e a
doença e seus estragos caíam rapidamente no
esquecimento.
Século XVI
Em Paris começa uma medida de “caça às
imundícias”. Durante o reinado de Luís XII
foi instituído um serviço de remoção de
dejetos, financiado pelos contribuintes.
Sucessivamente Francisco I introduz o hábito
de recolher os resíduos em grandes cestos
(pais das nossas latas de lixo); desse modo o
lixo não era mais abandonado na rua
esperando que as carretas viessem retirá-lo.
Mesmo assim, a longo prazo todos esses
esforços se revelaram pouco efetivos. As
pessoas continuavam a esvaziar os vasos de
noite pela rua, embora gritassem a quem
passava “cuidado com a água”.
Nesse mesmo período na Holanda o descarte
dos resíduos era feito de maneira impecável.
Em Antuérpia, por exemplo, cada cidadão
devia limpar o seu próprio “pedaço da rua” e
levar o lixo às portas da cidade. Em
Amsterdam eram colocados à disposição da
população recipientes especiais para o
recolhimento dos resíduos, para serem
esvaziados fora da cidade.
Séculos XVIII e XIX
Paris
A limpeza das ruas vira obrigatória por lei em
toda França, o que permite estabelecer
itinerários e calendários regulares de
recolhimento. Em 1773 uma ordem da polícia
estabelece que as fossas deviam ser
desinfetadas e desodorizadas com ácido
clorídrico, e em seguida com cloro.
No século XIX o conde de Rambuteau
construiu as primeiras ruas abauladas, para
evitar que os córregos atravessassem a rua e
para agilizar o escoamento das águas e
dejetos. Também construiu em Paris as
primeiras tubulações de esgoto de cimento.
Em 1853 Haussmann, prefeito de Sena,
construiu um sistema de circulação de três
redes:
Uma para os homens
Uma para a circulação dos meios de
transporte
1
Durante as grandes
epidemias de peste que
golpearam a Europa, os
médicos usavam uma
máscara com um grande
nariz, cheio de
especiarias perfumadas.
Foi feita uma primeira
ligação entre as
condições higiênicas e
doenças, mas as formas
de contaminação dessas
doenças permaneciam
um mistério.
9
Uma destinada ao fornecimento hídrico e
escoamento dos resíduos
Em 1883 Eugène Poubelle, sucessor de
Haussmann no cargo de prefeito de Sena,
estabeleceu uma ordem que obrigava os
proprietários de casas a fornecer a seus
inquilinos caixas para o recolhimento dos
dejetos. Visionário, Poubelle impôs a
diferenciação do lixo: uma caixa era reservada
aos materiais perecíveis, outra aos papeis e
panos e uma terceira ao vidro.
Berlim
No início do século XVLL as ruas de Berlim
eram conhecidas como as mais sujas da
Europa. E como ninguém jamais se dava ao
trabalho de limpá-las, viraram o quintal
predileto de porcos e outros animais
domésticos.
Em 1677 os principais eleitores promulgaram
um decreto segundo o qual os chiqueiros
deviam ser instalados fora da cidade. Mas até
a revolução de 1848 não foi feita nenhuma
mudança daquela situação deplorável.
A partir dessa época, a responsabilidade pela
limpeza das ruas é da administração da cidade
e de um serviço de limpeza independente.
Vienna
Em 1782 a cidade instituiu um serviço de
limpeza regular das ruas. Para isso, algumas
prostitutas eram obrigadas, depois de um
rápido processo, a limpar as ruas. As
desfortunadas tinham os cabelos cortados e
recebiam uma vassoura, para que
executassem, sob vigilância, o pesado
trabalho.
Foram obrigadas a isso até 1864, quando as
autoridades municipais começaram a se
ocupar da organização da limpeza das ruas,
operação que exigia 500 dependentes.
Berna
A cidade optou pela mesma solução de Viena.
Alguns presos eram divididos em equipes
responsáveis pela limpeza das ruas. Seis
veículos eram puxados por mulheres, 22
lixeiros recolhiam o lixo, enquanto outros
presos carregavam o veiculo.
Inglaterra
Após uma pesquisa feita para a Comissão
Real sobre as condições higiênicas nas
diversas cidades do Reino, o governo impôs
aos órgãos administrativos das cidades a
construção de sistemas de canalização de água
e a incentivar a eliminação dos resíduos
sólidos. Nasce assim o “Water Closet”
(W.C.): os dejetos sólidos eram depositados
em sacos e descartados nos serviços de
recolhimento de lixo da cidade e
sucessivamente transportados aos aterros. A
incineração do lixo foi utilizada pela primeira
vez na Inglaterra. As primeiras instalações das
quais se tenha conhecimento, dotadas de uma
câmara de combustão à parte para a
incineração, datam de 1876.
Na época dos
primeiros serviços
regulares de limpeza
urbana nas cidades
europeias, a
degradante tarefa de
limpar as ruas era
confiada a prostitutas
e presos.
2
10
Século XX
Suíça
Por volta de 1930 o País dispunha de um
serviço de recolhimento de lixo diário. Nos
locais menores o lixo era descartado somente
em caso de necessidade. No processo o lixo
recolhido era depositado em terrenos não
cultivados, situados nas proximidades dos
centros urbanos. O lixo orgânico se
decompunha em húmus, destinado a um uso
agrícola.
A primeira implantação sueca de uma
incineradora surgiu em Zurique e entrou em
funcionamento em 10 de maio de 1904. Era a
quarta em todo o continente europeu. Em
1914 a cidade de Davos também recebe uma
incineradora.
A procura pelo contentor adequado
Em todos os lugares começou a procura pelo
recipiente certo para a contenção dos resíduos
que tivesse as seguintes características:
solidez, resistência, impermeabilidade. O
contentor devia ainda possuir uma tampa
ajustável, de mecanismo simples e custos
reduzidos.
Quem encontrou a solução foi J. Ochsner, que
concluiu e lançou a homônima lata de lixo. A
tampa deslizante permitia o recolhimento do
lixo sem levantar muita poeira. Em 1904
Ochsner inventou também um meio de
recolhimento acoplável com o dispositivo da
lata. Esse sistema permaneceu sem variações
até os anos setenta.
França
A lei de 15 de julho de 1975 sobre a
eliminação de resíduos sancionou o principio
“quem polui paga” e atribuiu aos municípios a
responsabilidade de eliminar os resíduos
domésticos. No ano seguinte a lei de 19 de
julho de 1976 confiou à administração a tarefa
de vigiar as implantações de incineração, com
o objetivo de reduzir o volume do lixo e
organizar o transporte e a reciclagem.
Carros de coleta do lixo
urbano com caixotes
deslocáveis, usados no
serviço de limpeza
urbana de Zurique entre
1920 e 1930.
Antes que se difundisse
o uso do latão metálico
coberto, o lixo era
acumulado em
recipientes diversos.
3
11
As instalações de eliminação de resíduos,
como as instalações de compostagem, aqueles
de incineração e descarga de lixo urbano,
caiam em uma categoria à parte, e eram
sujeitos a normas especiais. Em virtude dessa
classificação se aplicam todas as normas e
procedimentos contidos em artigos de lei e
relativos à instalação, à potencialização, ao
exercício, às modificações e ao fechamento
dessas implantações. Uma das últimas leis
aprovadas nesse âmbito prevê que até 2002
serão fechadas todas as descargas para os
resíduos não tratados.
4
A incineração do lixo da origem até hoje
Os primeiros fornos
Os primeiros fornos incineradores, que
apareceram no fim do século XVIII, eram de
simples concepção e apresentavam vários
inconvenientes de ordem tecnológica e
ecológica. Até os anos vinte o carregamento
do forno e a extração das cinzas eram feitos
manualmente, e assim os trabalhadores das
fornalhas eram expostos às chamas, à poeira,
aos odores e à fumaça com elevada
concentração de fuligem.
As tecnologias progrediram junto com a
industrialização e tais inconvenientes foram
gradualmente eliminados mediante o emprego
de mecanismos adequados que realizavam boa
parte do trabalho manual. As primeiras
grelhas mecânicas de combustão apareceram
entre 1920 e 1930. O precursor nesse campo
foi o alemão Joseph Martin, inventor do
sistema com grelha mecânica a
contracorrente, patenteada em 30 de janeiro
de 1926. Desde então, o carregamento do
forno, seu atiçamento, e mesmo a circulação
do lixo e a extração das cinzas foram sendo
progressivamente mecanizados e
automatizados.
Apesar de tendencialmente os fornos
incineradores fossem associados aos fornos de
carvão das centrais térmicas, seus designs
possuíam problemas diferentes. Diferente do
carvão, combustível de características
relativamente estáveis, a composição e o
poder calorifico do lixo variam e evoluem
continuamente em função do tipo de vida da
população. Por causa das elevadas
concentrações de resíduos inertes no lixo – até
os anos setenta as cinzas dos fornos a lenha e
a carvão das habitações constituíam uma
fração elevada do lixo urbano – por muito
tempo os construtores de fornos tiveram que
afrontar problemas de sustentação da reação
de combustão do lixo devido ao pequeno
poder caloríficos dos mesmos. Os fornos eram
de concepção simples sob o ponto de vista
tecnológico, mas sofisticados no que se refere
à circulação do lixo. O seu funcionamento era
condicionado pela variação da composição e
do poder calorifico dos resíduos, por isso uma
implantação que funcionava perfeitamente em
uma cidade, em outra poderia revelar-se inútil.
As caldeiras não eram completamente
confiáveis graças à circulação muito
energética que era imposta aos resíduos no
forno, com a consequente produção de poeira
em grande quantidade e velocidade excessiva
da fumaça. Como resultado, os tubos das
caldeiras se deterioravam rapidamente graças
à abrasão. Esse problema, ainda atual, se junta
com aquele da corrosão dos tubos das
caldeiras, imputável à sensível variação na
composição dos resíduos gerados a partir dos
anos cinquenta. Com efeito, as embalagens de
plástico e outros materiais compostos, que
constituem uma fração sempre mais elevada
do lixo, produzem ácido durante a combustão.
Recentemente
numerosos municípios
suíços adotaram o
mesmo sistema para
financiar o
recolhimento e descarte
final do lixo urbano.
Incentiva-se a pré-
seleção dos materiais
recicláveis como o
papel e o vidro,
impondo um elevado
imposto sobre o lixo.
12
Implantação de
incineração de
Zurique,
Josephstrarre, de
1906. Na falta de uma
fossa de coleta, os
resíduos eram
acumulados a céu
aberto. Com o advento
da mecanização, o
excedente de mão-de-
obra, até então
necessária para esse
tipo de trabalho,
reduziu-se
progressivamente.
5
Atual implantação de
incineração de
Zurique,
Josephstrarre.
13
Desenvolvimentos recentes
Na gênese das instalações de incineração do
lixo urbano podem ser individuados quatro
períodos.
Primeira geração: 1950-1965
O principal, se não o único objetivo dessas
implantações era a combustão dos resíduos. A
recuperação do calor era efetuada muito
raramente e o tratamento da fumaça era
praticamente nulo. Em geral os gases de
combustão eram simplesmente lançados em
uma torre de resfriamento, colocada sobre a
câmara de combustão, e emitidos na
atmosfera. Para ilustrar, a concentração de
poeira na fumaça na saída da chaminé era em
torno de 1000 mg/Nm³, enquanto hoje as
tecnologias modernas permitem a redução
desse valor para 3 mg/Nm³.
Sempre nesse período a empresa suíça Von
Roll, que virou uma líder no setor, construiu
as implantações de Lausana (1959), Berna
(1954) e de Bruxelas (1957), das quais alguns
dos fornos ainda estão em funcionamento.
Segunda geração: 1965-1975
As características das tecnologias dessa
geração são:
Um primeiro passo em matéria de
proteção ambiental mediante a instalação
de filtros de poeira (ciclones ou
eletrofiltros) que permitem a redução da
emissão de poeira na atmosfera,
diminuindo a concentração da fumaça em
cerca de 100 mg/Nm³;
Um maior interesse na recuperação do
calor. Nesse período, os primeiros
construtores de caldais devem afrontar os
numerosos problemas técnicos: a
abrasão, a corrosão, e as incrustações nas
superfícies de troca térmica. A
valorização dos resíduos sob forma de
vapor ou de água quente começou a ser
considerada uma ideia economicamente
realizável a partir de 1890 na Inglaterra e
nos Estados Unidos, mas em 1980 grande
parte das instalações de incineração em
funcionamento ainda não possuíam
caldeiras de recuperação.
A construção de uma unidade de maior
capacidade e o aparecimento de novos
construtores de fornos, entre eles a
empresa Deutsche Babcock com a sua
grelha de rotativa.
Terceira geração: 1975-1990
Procura-se melhorar o rendimento energético
e a redução do impacto ambiental das
implantações:
A população se aproxima das
problemáticas ambientais e exige a
instalação de implantações de tratamento
da fumaça que permitem a redução das
emissões de gás ácido. Nascem assim as
primeiras implantações de tratamento da
fumaça, capaz não apenas de captar a
poeira, mas também de neutralizar os
ácidos (HCI, SO2, HF) e de reduzir a
concentração de metais pesados na
fumaça. São realizados esforços com
finalidade de conter a carga poluidora
dos resíduos sólidos e das emissões
líquidas das implantações;
A notável potencialização dos fornos-
caldeiras permite otimizar o rendimento
energético e garante a combustão
completa dos materiais orgânicos.
Numerosos problemas operativos das
implantações são resolvidos. O seu
funcionamento é quase completamente
centralizado e automatizado;
As implantações de incineração tornam-
se centrais de tratamento dos resíduos
baseada na recuperação de energia com
cogeração.
14
Quarta geração: de 1990 até nossos dias
Graças à pressão de movimentos ecológicos,
as implantações de incineração de resíduos
agora tendem à poluição “zero”. Os sistemas
de purificação da fumaça não se limitam mais
a apenas reduzir o teor de poeira e de ácidos,
mas também têm como objetivo abater outros
poluidores, entre os quais óxidos de
nitrogênio, dioxinas e furanos. Desde que
foram finalizadas sofisticadas tecnologias e
alocados grandes recursos financeiros, a
concentração de poluidores na fumaça das
chaminés atingiu, pelo menos em alguns
casos, valores no limite da detecção analítica.
Atualmente as instalações incluem também
complexos aparelhos para o tratamento dos
resíduos da incineração e da purificação da
fumaça. O objetivo no fundo é obter resíduos
inertes que podem ser reciclados ou eliminar
em aterros sem que representem uma ameaça
de longo prazo para o ambiente.
Com o aumento dos
vínculos ambientais,
as implantações
incineradoras viraram
centros de eliminação
de resíduos dotados
de sofisticados
equipamentos.
6
Descrição de uma usina incineradora
15
3 A gestão dos resíduos nos países industrializados
3.1 Objetivos de uma moderna gestão
dos resíduos
Nos últimos anos a eliminação de resíduos
virou motivo de preocupação para todos os
agentes econômicos. Tal fenômeno é
provocado pelo crescimento quantitativo da
produção de lixo, devido ao aumento do
consumo, e pela poluição ambiental que
deriva disso.
Os países industrializados de alta densidade
demográfica desenvolveram consciência de
um sério conflito de interesses: de um lado
tem a necessidade de incrementar a produção
dos bens de consumo, de outro a de eliminar
os resíduos minimizando os efeitos negativos
para o meio ambiente.
A produção de lixo é uma inevitável
consequência da atividade humana industrial.
A única coisa que podemos e devemos fazer é
administrá-la de maneira aceitável,
procurando limitá-la o máximo possível e
desfazer-se de resíduos “inevitáveis” segundo
critérios de compatibilidade com o meio
ambiente.
Desde que o problema foi plenamente aceito,
a contenção dos danos ambientais virou um
dos objetivos prioritários dos países
industrializados.
É evidente que uma gestão moderna dos
resíduos mira essencialmente a redução da
poluição ambiental, mas para atingir tal
objetivo é oportuno procurar colocar em vigor
as seguintes estratégias:
Reduzir a formação de resíduos na fonte,
desfrutando ao máximo os processos
produtivos e os hábitos dos
consumidores,
Reduzir a quantidade e a toxidade da
poluição emitida durante a produção dos
bens de consumo,
Organizar e limitar o transporte de
resíduos,
Procurar meios de informação para o
público,
Reduzir o volume de lixo,
potencializando a valorização dos
resíduos (reciclagem dos materiais
reutilizáveis e uso da energia contida nos
dejetos),
Reduzir a poluição adotando modalidade
de tratamento dos resíduos compatíveis
com o meio ambiente,
Suprimir os aterros incontroláveis e
limitar as autorizações para a eliminação
dos resíduos nos aterros.
Sem dúvida não se
pode evitar a
produção de lixo,
mas uma maior
consciência coletiva
do problema
permitiria a redução
do seu volume.
A gestão dos resíduos nos países industrializados
7
16
3.2 Gestão integrada dos resíduos
O princípio da gestão integrada dos resíduos,
atualmente conhecido em diversas áreas
geográficas, consiste em evitar a produção de
resíduos, valorizá-los, tratá-los e armazená-
los.
Obviamente o objetivo prioritário é aquele de
evitar produzir, principalmente se não é
necessário. Veja-se, por exemplo, as
embalagens dos tubos de pasta de dente,
aquela caixinha de papelão completamente
inútil: algumas cadeias de distribuição as
renunciaram com ótimos resultados, e ainda
economizaram dezenas de toneladas de
papelão para embalagem ao ano, sem registrar
quedas na venda do produto em questão.
O segundo objetivo consiste em valorizar os
resíduos mediante a triagem e a reciclagem.
Em alguns países, o vidro e o papel, por
exemplo, atingiram uma taxa de reciclagem
muito elevada. Decretos e portarias na matéria
de gestão e tratamento do lixo tendem cada
vez mais a impor coleta seletiva e reciclagem
das frações recicláveis dos resíduos sólidos
urbanos e outros resíduos semelhantes (papel,
vidro, metais, materiais orgânicos, etc.).
Todavia, não basta reduzir a produção do lixo
e aumentar a quantidade reciclada para
resolver o problema. Também as implantações
de incineração do lixo e seu armazenamento
são essenciais, para não falar inevitáveis. Em
virtude das normas em vigor em diversos
países, os sistemas de eliminação de resíduos
devem transformar o lixo citado acima em
materiais recicláveis ou então em resíduos
inertes que devem ser destinados a local de
armazenamento definitivo.
A fração não reciclável do lixo urbano e dos
resíduos semelhantes, e mesmo os descartes
de materiais não recicláveis provenientes de
demolições, construções, escavações e lodos
de depuração não exploráveis, devem ser
incinerados. Por sua volta, os resíduos da
incineração devem ser tratados antes de ser
confinados nos aterros seguros, sem riscos
para o meio ambiente. Finalmente, a
eliminação em aterros controlados, técnica
complementar e inevitável, é reservada para a
estocagem definitiva dos resíduos da
reciclagem e do tratamento.
1. Retenção na fonte de produção
de resíduos
2. Triagem e
reciclagem
3. Valorização e
tratamento
4. Alojamento em
aterro
Coleta seletiva
Produção e consumo
Resíduos urbanos Descartes de demolições Lodos de depuração Resíduos especiais Resíduos vários
Reciclagem
Incineração Outros sistemas de tratamento
Descarte
Coleta seletiva Triagem Desidratação
Secagem
Princípios
fundamentais da
gestão integrada dos
resíduos
17
Por exemplo, a lei francesa sobre a eliminação
de resíduos prevê que a partir de 1º de julho
de 2002 as implantações de estocagem de
resíduos serão autorizadas a receber
exclusivamente resíduos. A lei supracitada
define “resíduo” como um descarte que não
pode mais ser tratado com as condições
técnicas e ambientais existentes, mediante a
extração da fração valorizável ou a redução da
sua carga poluente ou sua toxidade.
Considerações sobre a triagem dos resíduos
sólidos urbanos
A triagem de lixo, efetuada depois da coleta
de resíduos sólidos urbanos não tratados,
obtém resultados medíocres; materiais que
poderiam ser valorizados ou reciclados são
contaminados por materiais orgânicos.
Portanto, no futuro será necessário mirar para
a pré-seleção e para a coleta seletiva do lixo,
técnica que já se provou em numerosos países
como um instrumento essencial da política de
gestão global dos resíduos urbanos.
Existem três grandes opções para a coleta
seletiva e a triagem de resíduos: pré-seleção
(as famílias selecionam os resíduos, antes de
jogá-los fora, e os descartam em lixeiras
separadas), coleta porta a porta (como é feito,
por exemplo, na Suécia para o papel) e coleta
em centros apropriados (vidro, pilhas
descarregadas, metais, etc.). Obviamente,
nenhuma dessas soluções basta. Como
8
A triagem dos resíduos sólidos urbanos, feita
após a coleta, obtém resultados medíocres. Em
geral, os resíduos recicláveis são contaminados
por materiais orgânicos.
Andamento da taxa de reciclagem do vidro 1980-
1992 (Fonte: OCSE Indicatori ambientali)
Países Baixos
Suíça
Alemanha
Japão
Bélgica
Itália
França
Espanha
Reino Unido
Estados Unidos
Taxa de reciclagem do vidro (%) de 1980-1992 à direita e de 1998 – 2010 à esquerda
Alemanha
18
demostram experimentos realizados em
diversos países, somente combinando as três
opções podem revelar-se eficazes na prática.
3.3 Produção de resíduos
Desde os anos Setenta a qualidade de vida em
países industrializados foi melhorando, até
resultar na dita sociedade de consumo ou
sociedade opulenta. Qualquer tipo de objeto
ou produto vira um resíduo porque é
considerado velho ou fora da moda, mesmo se
ainda está em perfeito estado ou custa pouco
consertá-lo. De alguns estudos descobriu-se
que quanto maior a cidade, maior é a
produção per capita de resíduos sólidos
urbanos. Porém mesmo outros fatores, como a
classe social, a região geográfica, a qualidade
de vida, etc. influenciam sobre a produção de
lixo urbano. O exemplo da Alemanha antes da
reunificação mostra que o volume de lixo
varia em função do nível de prosperidade: na
Alemanha Federal a produção média per
capita de resíduos chegava a cerca de 380 kg
por ano, enquanto na República Democrática
Alemã atingia 174 kg, ou seja, menos da
metade. Atualmente os países industrializados
produzem em média 450 kg de resíduos
urbanos per capita por ano.
Na França o Ministério do Meio Ambiente
estimou a quantidade de lixo para coleta e
eliminação em 540 milhões de toneladas por
ano, o que corresponde a uma produção per
capita de 10 t/ano.
Desta quantidade total, 30 milhões são
resíduos urbanos, 150 milhões resíduos
industriais e 400 milhões são resíduos gerados
ou reciclados no setor da agricultura e da
indústria agroalimentar. Entre os resíduos
domésticos, 700.000 toneladas provêm de
hospitais. Outros dois milhões de toneladas de
lixo industrial, considerados perigosos,
exigem técnicas de eliminação particulares.
Tais quantidades de resíduo não podem mais
ser simplesmente eliminadas em aterros. Em
primeiro lugar, os terrenos para destinar como
aterro são sempre mais raros, em segundo
lugar aterros constituem uma grave ameaça
para o meio ambiente a médio e longo prazo.
Basta pensar na poluição das águas
subterrâneas e na emissão de líquidos e gases,
que exigem processos de purificação que
duram várias décadas.
Tratamento de lixo
(kg) per Capita em
Determinados Países
(2007).
Fonte: Eurostat (EU)
e EPA(USA).
19
9
Atualmente o problema dos resíduos não é
mais limitado apenas a um aumento de peso e
de volume. Entrou em jogo outro fator
essencial, que é a mudança da composição do
lixo. Isso reflete sobre nosso estilo de vida,
que mudou notavelmente nesses últimos anos.
Por exemplo, o amplo uso de embalagens de
materiais sintéticos ou compostos colocam
sérios problemas de eliminação, enquanto
esses materiais não podem ser reciclados e, se
queimados, liberam inúmeros gases tóxicos.
Gráfico comparando o
andamento dos resíduos
sólidos urbanos e da
população de Mônaco
de Baviera: a produção
de resíduos per capita
duplica se comparada
com 1970. Ela
corresponde, em média,
a 415 kg/ano. Desde
1960 o volume de
resíduos mais que
quintuplicou.
As latas de vidro
(vazias em estoque)
foram substituídas por
recipientes de todo
tipo, alguns facilmente
recicláveis.
No final de um evento
esportivo deixamos às
costas uma montanha
de lixo,
principalmente
embalagens.
10
Milhões
20
3.4 Natureza e composição dos resíduos
Não é simples classificar o lixo por categorias,
enquanto a própria ideia de resíduo é
complexa. Além disso, cada país tem suas
próprias definições e normas referentes a isso.
A legislação geral define como resíduo
“qualquer substancia ou objeto da qual o
detentor se desfaça ou tenha a obrigação de
desfazer-se”.
Em geral o lixo é classificado em três
categorias: resíduos urbanos, resíduos tóxicos
e nocivos e resíduos industriais.
Nessa publicação adotamos a seguinte
classificação:
Resíduos comuns
Resíduos sólidos de origem doméstica, e
também resíduos hospitalares,
industriais, artesanais, assimilável aos
resíduos urbanos pela sua composição.
Resíduos coletados de serviços de
limpeza urbana (lixo jogado na rua,
lixeiras municipais, folhas secas, etc.)
Resíduos volumosos (mobiliário,
colchões, eletrodomésticos, etc.)
Descartes vegetais da cultivação de
jardins (folhas, ramos, etc.)
Resíduos provenientes de atividades
silvícolas e agrícolas (lenha, adubo
orgânico, estrume animal, etc.)
Resíduos inertes (resíduos cujas
características são quase estáveis no
tempo, como os materiais provenientes
de demolições no âmbito das
construções públicas)
Descartes de materiais provenientes de
demolições e materiais de enchimento
Resíduos de trabalhos industriais
sujeitados a um processo de inertização
adequado
Resíduos especiais (lixo com produtos
nocivos)
Lodos de depuração (apenas em alguns
casos)
Resíduos de atividades industriais e
artesanais (solventes, tintas, óleos
usados, baterias, produtos compostos,
farmacêuticos, etc.)
Resíduos vários (lixos tratados ou reciclados
mediante processos particulares)
Automóveis velhos
Pneus velhos
Carcaças de animais
Produtos de informática
Televisões, geladeiras, etc.
Outros resíduos coletados em lixeiras
diferenciadas (papel, vidro, alumínio,
têxtil, etc.)
Resíduos radioativos (lixos de baixa, média
ou elevada radioatividade).
As tabelas ao lado
mostram
indicativamente as
quantidades de
resíduos produzidos na
Suíça (fonte :
Departamento Federal
do Meio Ambiente,
dos Transportes, da
Energia e da
Comunicação DETE,
escritório federal do
meio ambiente,
divisão de Resíduos,
substâncias,
biotecnologia, Berna,
2011).
21
Países de rendimento médio Países de rendimento baixo Países industrializados
22
O problema das embalagens
As embalagens têm certa incidência sobre o
andamento da composição de resíduos sólidos
urbanos. Das estatísticas surgiu que nos
últimos trinta anos a quantidade de
embalagens jogadas na lixeira familiar
triplicou, enquanto globalmente, no mesmo
período, os resíduos sólidos urbanos
aumentaram em 60% seu peso.
Apenas na França a cada ano são jogados fora
80 bilhões de embalagens, garrafas vazias,
papelão, plástico... As embalagens, cuja
produção chega a mais de 6 milhões de
toneladas por ano, representam um terço do
lixo solido urbano produzido na França,
cobrem mais de 50% do seu volume e estão
dando muitas dificuldades aos entes
competentes. A introdução das normas que
responsabilizem os produtores de embalagens
e os obriguem a recuperá-las deverá contribuir
para melhorar a situação.
Quantidade anual per capita de embalagens
utilizadas:
Estados Unidos 250 kg
França 180 kg
Burundi 4 kg
(Fonte: ATOCHEM, congresso sobre embalagens 1990)
O problema dos lodos
Origem e qualidade dos lodos:
Uma directiva geral sobre o tratamento das
águas de esgoto indica expressamente que nos
próximos 10-15 anos os esgotos urbanos
deverão ser tratados em implantações de
tratamento e que nas áreas sensíveis se deverá
reduzir o nitrogênio e o fósforo contidos
neles. Em muitos países foram construídas
implantações de depuração, mas o tipo de
tratamento e o percentual da população que se
beneficia variam sensivelmente de um país
para o outro.
O tratamento das águas de esgoto produz
lodos com qualidade e quantidades variáveis
essencialmente em função do tipo de
tratamento utilizado e obviamente da
qualidade das águas a serem tratadas. Os
vários processos de tratamento podem
conduzir a diversos graus de purificação, o
que contribui para a determinação da
qualidade e da quantidade de lodo produzido.
Os processos de base comumente empregados
no tratamento das águas de esgoto são:
A simples sedimentação primaria
A depuração físico-química
O tratamento biológico
Esses tipos de tratamento produzem lodos
que, se não são tratados, fermentam
rapidamente. Nesse caso se dirá “lodo fresco”.
Para bloquear tal fenômeno é oportuno
“estabilizar” o lodo, que pode ser feito de três
modos: com a digestão aeróbica, a
estabilização por meio aeróbico e a
estabilização química. Os primeiros dois
métodos servem para eliminar uma parte das
matérias voláteis, enquanto o terceiro bloqueia
a fermentação aumentando o nível do pH.
Em países
industrializados as
embalagens constituem a
fração preponderante do
lixo urbano.
11
23
Os lodos assim obtidos se apresentam em
forma liquida. É um subproduto do tratamento
do esgoto e é oportuno eliminá-lo com o
menor custo possível.
As possibilidades de eliminação do lodo são
múltiplas:
Aterros controlados
Uso agrícola direto ou compostagem
prévia
Incineração
Os aterros controlados são sempre mais raros
e, além disso, estão localizados em regiões
cada vez mais longes dos locais de produção.
Com demasiada frequência os lodos de
depuração são utilizados na agricultura como
fertilizantes. Os lodos apresentam um elevado
teor de nutrientes (fosforo e nitrogênio) que
podem causar uma forte poluição dos cursos
de água e dos lençóis freáticos (é a dita
eutrofização). Além disso, os lodos de
depuração contêm, geralmente, substâncias
contaminantes, que não são eliminadas nas
estações de tratamento e podem ter efeitos
negativos sobre os solos a longo prazo.
Tratam-se essencialmente de metais pesados
(zinco, cobre, chumbo, cádmio, mercúrio,
etc.), de organismos patogênicos e de
parasitas. Por isso o uso agrícola dos lodos de
depuração virou um problema ambiental que
não deve ser subestimado; vários países estão
começando a limitar, se não impedir
diretamente, seu emprego na agricultura.
A incineração é um método de eliminação de
lodos de depuração que se está afirmando
principalmente porque são sempre mais
numerosas as implantações de eliminação de
resíduos equipados para esse tipo de operação.
Qualquer que seja a destinação final dos lodos
é sempre oportuno reduzir seu volume, seja
para conter os custos de eliminação, seja, no
caso da incineração, para aumentar o poder
calorifico deles. Reduzir o volume dos lodos é
possível eliminando a quantidade percentual
de umidade.
Tal operação é efetuada por etapas e é sempre
necessário procurar obter o máximo de
rendimento possível de uma fase de
tratamento antes de passar para a sucessiva.
Fazendo assim é possível reduzir os custos de
investimento e de operação.
As primeiras fases tradicionalmente
empregadas são:
Engrossamento estático ou dinâmico de
lodos separados ou misturados,
Distribuição com meios mecânicos que
pode ser feita após o engrossamento, no
caso do tratamento de lodo fresco, ou
depois da estabilização biológica
aeróbica ou anaeróbica.
Para completar o processo, pode-se recorrer à
secagem por meio térmico, que produz lodos
nos quais a quantidade de material seco pode
chegar a superar 90%.
O emprego de lodos de
depuração na agricultura
é tão polêmico por causa
dos contaminantes que
podem conter. A
incineração desses lodos
requer tecnologias
particulares.
12
24
4 Aspectos técnicos relativos à projetação de uma implantação de eliminação de resíduos
4.1 Funcionamento de uma implantação
de eliminação de resíduos
Depois de terem sido pesados, os veículos
descarregam o lixo na fossa de acúmulo da
implantação. Um guindaste munido de uma
garra assegura o carregamento contínuo do
forno. Os gases de combustão produzidos
durante a incineração dos resíduos na grelha
do forno circulam de uma extremidade a outra
de uma caldeira para a produção de vapor.
Em geral o vapor é utilizado para produzir
energia elétrica por meio de uma turbina. A
eletricidade gerada serve para cobrir as
necessidades da implantação, enquanto o
excedente é vendido para a rede de
distribuição pública. Se o local consente, e se
existe a infraestrutura apropriada, o vapor
pode ser empregado para fornecimento de
água quente destinada a aquecimento urbano
ou a processos industriais.
A fumaça resfriada na caldeira inicialmente é
sujeita a um processo de retirada de poeira e
sucessivamente é purificada em um complexo
sistema de tratamento. Finalmente, é liberada
na atmosfera por meio de um ventilador que a
aspira e a joga na chaminé.
Os vários resíduos da incineração do lixo e do
tratamento da fumaça são recolhidos
separadamente e são submetidos a tratamentos
adequados antes de serem reciclados ou
eliminados em aterros.
Aspectos técnicos relativos à projeção de uma implantação de eliminação de
resíduos
Torres de purificação
da fumaça proveniente
da incineração do lixo.
Para poder eliminar os
resíduos minimizando
efeitos negativos para
o meio ambiente, é
necessário recorrer a
tecnologias
sofisticadas.
Resíduos
Depósito e estocagem
de resíduos
Incineração
Recuperação
de calor
Produção de
eletricidade
Aquecimento urbano
Distribuição de
Água quente
Retirada de
poeira da fumaça
Depuração da fumaça Emis-
sões
Fumaça
depurada
Resíduos
finais
25
4.2 Tratamento térmico dos resíduos
Incineração: componente imprescindível
para uma gestão de resíduos moderna e
respeitosa com o meio ambiente
A prática de incineração de resíduos apareceu
há mais de um século na Inglaterra como
resposta a uma situação insustentável que
caracterizava as grandes cidades. A
incineração devia garantir certo grau de
salubridade pública e prevenir epidemias.
Tal como todas as implantações técnicas, as
instalações de incineração foram
continuamente aperfeiçoadas com o passar do
tempo. Obviamente, é necessário reconhecer
que as exigências ambientais começaram a ser
levadas em conta por volta da metade dos
anos setenta, com o aparecimento das
primeiras seções de tratamento da fumaça. Na
verdade, por mais de um século engenheiros e
construtores direcionaram seus esforços para
melhorar o forno incinerador. As primeiras
instalações eram praticamente compostas de
um forno e uma chaminé e eram consideradas
pela população as verdadeiras monstras da
poluição.
Desde que a administração pública e a
população tomaram consciência do problema,
foram feitos notáveis progressos nesse campo,
de modo que hoje a incineração de resíduos é
parte integrante, bem como elemento chave,
de uma gestão de resíduos compatível com o
meio ambiente.
As implantações de ultima geração satisfazem
os requisitos mais severos em matéria de
preservação ambiental. As emissões de
substâncias poluidoras no estado sólido,
líquido, ou gasoso (ou seja, monóxido de
carbono, ácido clorídrico, dióxido de enxofre,
óxidos nítricos e hidrocarbonetos), são
reduzidos a quantidades mínimas,
definitivamente inferiores aos valores limites
considerados perigosos para o indivíduo e o
meio ambiente.
Até 1950 as instalações de incineração
eram praticamente compostas de um
forno e de uma chaminé. As modernas
implantações de eliminação atualmente
devem cumprir outras funções, além
daquela de reduzir o volume e o peso
dos resíduos mediante a incineração.
Implantação de incineração de 1950. Implantação de incineração de 1990.
26
Para poder adequar-se aos novos vínculos
ambientais, as modernas instalações de
incineração de resíduos devem cumprir outras
funções, que ilustraremos em seguida.
Redução de resíduos em volume e em peso
A incineração foi concebida para reduzir a
quantidade de lixo.
Seu resultado é em primeiro lugar uma
drástica redução de volume: da incineração de
1 m³ de resíduos sólidos urbanos se obtém 0,1
m³ de resíduos sólidos. Já em peso, se passa
de 1.000 kg de resíduos para cerca de 300 kg
de resíduos sólidos. A redução do volume
através da incineração consente, entre outros,
a diminuição da necessidade pública de
terrenos para aterros.
Desinfecção
Todas as matérias orgânicas, bem como os
agentes patogênicos, são destruídas durante a
combustão a uma temperatura por volta de
900º C. Desse modo se evita todas as formas
de contaminação microbiológica, enquanto
bactérias e vírus são destruídos a 200º C.
Recuperação energética
Apesar da contribuição da incineração de
resíduos sólidos urbanos no balanço
energético dos países industrializados
corresponder a apenas 1% aproximadamente,
hoje é impensável incinerar resíduos sem
recuperar no processo a energia contida neles.
A recuperação energética pode assumir
diversas formas:
Produção de energia elétrica,
Fornecimento de água quente para o
aquecimento a distância de centros
habitados, hospitais, piscinas públicas,
etc.,
Emprego do vapor em processos
industriais,
Emprego combinado das opções acima.
Esse fator é determinante na escolha do local
de instalação de uma nova implantação de
incineração. Em geral, quando a avaliação do
impacto ambiental não consente de construir
uma instalação nas proximidades de um
usuário de água aquecida, a energia térmica é
utilizada exclusivamente para produzir
eletricidade.
A relação volumétrica é fortemente dependente
da condição inicial dos resíduos e da destinação
final (aterro).
Um fator muito importante para uma
urbanização sustentável é a relação entre a
massa de resíduos produzida e o volume de
aterro a ser reservado para garantir o serviço de
eliminação de resíduos.
Se considerarmos um incinerador como um
sistema de pré-tratamento do lixo a ser
depositado em aterro obtêm-se que:
1 t de resíduos sólidos urbanos em um
incinerador produz de 0,2 a 0,3 m³ de resíduos
da combustão que devem ser depositados em
aterros.
1t de resíduos sólidos urbanos descartados
diretamente ocupam um volume de aterro
sanitário de 0,8 a 1,2 m³.
Mauro Gandolla 3.12.2007
Redução de resíduos em peso e em
volume mediante a incineração.
Resíduos Escória, poeiras em
suspensão, sais
Resíduos Escória, poeiras em
suspensão, sais
1.000 kg de lixo são reduzidos a 300 kg de resíduos sólidos
1 m³ de lixo é reduzido a 0,1 m³ de resíduo sólido
27
Para informação, o poder calorífico de uma
tonelada de resíduos sólidos urbanos equivale
a 200 kg de combustível, 250 kg de carvão, 30
toneladas de água quente ou 500 kWh de
energia elétrica. A energia recuperada no
curso da incineração pode cobrir de 4 a 6 % a
necessidade energética da população que
produz os resíduos.
Separação do fluxo de material
Se pensarmos nas recentes mudanças na
quantidade e na qualidade dos resíduos e no
reforço dos vínculos ambientais, não podemos
mais nos permitir de considerar a incineração
como um simples método de eliminação dos
resíduos mediante calor, tendo como escopo
secundário, sem dúvida positivo, a
recuperação da energia.
Para poder integrar a incineração da moderna
gestão dos resíduos, foi necessário focar, antes
de tudo, na transformação e na separação dos
materiais.
Com a incineração, compostos químicos
complexos como os polímeros ou tintas se
decompõem, ainda que parcialmente, em
elementos simples. Otimizando o processo de
combustão e escolhendo acuradamente os
tratamentos de depuração da fumaça, pode-se
reduzir ao mínimo a emissão de substâncias
poluidoras na chaminé: uma vez separados, os
fluxos de resíduos poderão ser sujeitados a
tratamentos adequados.
Além do gás tratado, o balanço de massa
compreende:
Os resíduos da incineração. A massa de
escória corresponde em média a 25% da
massa dos resíduos incinerados, e o seu
volume a cerca de 10% do volume dos
resíduos.
As poeiras, ditas cinzas volantes,
captadas na caldeira de remoção de
poeiras.
Os resíduos do tratamento da fumaça
(lodos desidratados, águas do processo,
resíduos da evaporação das águas do
processo).
Inertização dos resíduos para
armazenamento
A separação do fluxo de resíduos permite em
primeiro lugar de reciclar alguns materiais,
como as sucatas de ferro, as escórias e,
dependendo do processo adotado para o
tratamento da fumaça, o gesso, o HCl, ou sal
industrial.
Para poder eliminar em aterro, os resíduos
devem passar por uma série de tratamentos
preliminares:
As escórias podem ser utilizadas, antes do
tratamento adequado, como materiais de
enchimento na construção de estradas.
Incineração Recuperação
de calor
Removedor
de poeiras
Torres de
purificação
Resíduos
1.000 kg
Escórias
cerca 250 – 350 kg
Cinzas
cerca 5 – 15 kg
Poeiras
20 – 40 kg
Água +
5-15 kg de resíduos
Separação dos fluxos de
materiais em uma instalação de
eliminação de resíduos mediante
o sistema de depuração da
fumaça por via úmida.
28
As cinzas volantes contêm cloretos, sulfatos e
metais pesados em concentrações
excessivamente elevadas. Hoje a técnica
oferece diversos métodos para tornar inertes
as cinzas volantes, tais como:
Tratamento da fumaça e/ou a
solidificação a base de cimento
Lixiviação
Vitrificação em forno elétrico
Inertização com betume
Os resíduos da purificação da fumaça (a
úmido) representam uma fração muito baixa
dos resíduos da incineração. Eles contêm
como poluidores metais pesados e são
classificados como resíduos tóxicos, portanto
devem ser eliminados em aterros controlados.
4.3 Etapas fundamentais na concepção
de uma implantação de eliminação de
resíduos
A concepção de uma implantação de eliminação
de resíduos urbanos baseia-se em numerosos
critérios, alguns dos quais geram diversas
dificuldades: o perímetro da zona de coleta
necessária para a implantação, a inserção no
local, o tipo de resíduos que entram, o
dimensionamento das instalações, a escolha dos
processos de incineração, de purificação da
fumaça e de tratamento dos resíduos, a
confiabilidade, a solidez, a otimização da
recuperação energética, a flexibilidade e a
adaptabilidade às normas e às tecnologias em
constante evolução, a facilidade de conduzir e
de manter, a concordância com as estimativas de
custo e de manutenção, etc.
0,34 t
0,05 t
0,03 t
Atmosfera
Fumaça 8,6 t
Incineração e
tratamentos
Ar 8 t
Escória
Cinzas volantes
Resíduos do
tratamento da fumaça
Resíduos 1t
Balanço de massa de uma
implantação de eliminação
de resíduos.
29
Vínculos e deveres administrativos
A construção e a condução das instalações de
incineração de resíduos urbanos são sujeitas a
procedimentos de autorização próprios de
cada país ou de cada região geográfica. Tais
procedimentos possuem restrições jurídicas e
técnicas legais durante as várias fases de
concepção, construção, funcionamento, e
cessação da atividade.
Uma vez apresentado o pedido de autorização,
a administração pública procede com uma
investigação e pede o parecer de vários
órgãos. Usualmente os procedimentos são
muito complexos e variam sensivelmente de
um país ao outro. A descrição de tais
processos não é relevante para essa
publicação, portanto não será desenvolvida
nesse capitulo.
A legislação, em matéria de proteção
ambiental, estabelece que a construção de
uma implantação de eliminação de resíduos
deve ser precedida de um estudo de impacto
ambiental. A documentação a ser entregue
para obtenção da autorização deverá incluir
obrigatoriamente uma avaliação do impacto
ambiental com as seguintes finalidades:
Informar a autoridade administrativa
competente para aprovação do projeto;
Ilustrar os dados e os problemas
ambientais identificados durante a
elaboração do projeto, os quais deverão
ser levados em conta;
Prever, se for o caso, medidas destinadas
para eliminação, redução, ou
compensação dos efeitos nocivos para o
meio ambiente.
Escolha dos processos
Atualmente existe uma vasta gama de
processos bem estabelecidos, seja no campo
da incineração (fornos com grelhas, fornos de
múltiplos andares, fornos oscilantes, fornos de
leito fluidizado, etc.), seja no campo da
purificação dos fluidos (a seco, por via semi
seca, por via úmida, desnitrificação, etc.),
como também no campo do tratamento dos
resíduos (vitrificação, solidificação a base de
cimento, lavagem com ácido, etc.)
Os critérios-guia na escolha dos processos são
os seguintes:
A combustão deve ser conduzida da
melhor forma, para evitar uma extensão
da poluição e da nocividade (na Suíça,
por exemplo, as escórias não devem
conter mais de 3% de substâncias não
queimadas).
A fumaça deve ser tratada em função dos
valores limite para as emissões gasosas
permitidas pelas normas.
A recuperação da energia gerada na
combustão dos resíduos deve atingir
níveis suficientemente elevados para
cobrir a necessidade energética das
instalações.
Os resíduos dos diversos sistemas devem
ser recolhidos separadamente e depois
reciclados ou eliminados em aterro.
Tais critérios não parecem oferecer
dificuldades particulares. Entretanto, a
variedade de processos disponíveis, as
restrições econômicas locais, as obrigações
para com os gestores da implantação – que
esperam vínculos de uso e manutenção
razoáveis – as pressões favorecendo os novos
“processos prodígio”, a obrigação moral de
investir a longo prazo, mas com custos
sustentáveis, dão trabalho para quem deve
tomar a decisão final.
Atualmente estão em funcionamento dezenas
de implantações de eliminação de resíduos,
mas não existe um modelo único em matéria
de concepção. Somente colocando-se sob uma
ótica pragmática e fazendo uso da experiência
se poderá encontrar uma solução capaz de
oferecer um compromisso adequado entre os
vários modelos. Nesse propósito, e de modo a
introduzir o paragrafo seguinte, citaremos a
resolução adotada 7 maio de 1990 pelo
Conselho das União Europeia sobre a politica
Balanço de massa de uma
implantação de eliminação
de resíduos.
30
sobre resíduos. Ela salienta que na escolha do
processo é absolutamente necessário
“contribuir para incrementar o mínimo
possível [...] o perigo e os riscos de poluição,
[...] recorrendo às tecnologias e aos métodos
mais apropriados para garantir um alto nível
de proteção ambiental e de saúde pública” e
“que não comportem custos excessivos”.
Escolha do investimento
Em alguns países o aspecto financeiro tem
uma importância relativa. Aquilo que conta é
que cada nova implantação consiga atingir o
objetivo “poluição zero” e, em geral, o
investimento necessário para a construção de
uma implantação de eliminação de resíduos de
média capacidade (150.000 t/ano) pode
facilmente exceder 500 milhões de ECU. Em
outros países, entretanto, na escolha dos
processos e das tecnologias ainda é
determinante o critério do emprego de
tecnologia que “não envolvam custos
excessivos”. Nesse caso o investimento não
superará os 100 milhões de ECU. Mais
informações sobre o assunto serão fornecidas
no capítulo 6.
Escolha da localização
Atualmente existem duas tendências bem
distintas na escolha da localização de uma
implantação de eliminação de resíduos. Na
primeira, a implantação deve ser localizada
longe dos centros urbanos e dos centros
habitados, preferivelmente sobre velhos
aterros ou, se possível, em zonas industriais e
pantanosas. Já a segunda tendência procura
ater-se o máximo possível à avaliação de
impacto ambiental. Nesse caso, com objetivo
de limitar a poluição causada pelo trânsito de
veículos de coleta de resíduos e outros meios
de transporte privados, se decidirá muito
provavelmente de construir a implantação de
eliminação de resíduos em proximidade com
os centros urbanos. Os fatores ambientais e
arquitetônicos serão de importância
fundamental, não somente para a inserção
ambiental das instalações, mas também
porque é necessário respeitar as restrições de
emissão, de barulho e de eliminação de
odores. Apesar de geralmente comportar
investimentos mais substanciais, essa
tendência oferece notáveis vantagens que
influem cada vez mais na escolha da
localização (diminuição dos custos de
transporte e da nocividade, maior inserção
ambiental, proximidade dos usuários de calor,
etc.)
Dimensionamento de uma implantação de
eliminação de resíduos
A capacidade de uma implantação de
eliminação de resíduos é avaliada com base na
sua potência térmica, ou seja, com base no
quantitativo de energia produzida durante a
incineração que a implantação consegue
absorver e transformar em vapor ou em água
quente por meio da caldeira.
Incidência do poder colorífico dos resíduos
sobre a capacidade de incineração
O poder calorifico médio dos resíduos é um
elemento-chave no dimensionamento de uma
implantação de eliminação. Na época do
boom de tais implantações, o poder calorífico
dos resíduos estava entre 6.000 e 10.500 MJ/t.
Na Suíça se calcula que o poder calorífico
(PCI), atual é de 11.500 MJ/t, e em 2000
chegará a 12.600 MJ/t.
O forte aumento dos materiais plásticos na
composição de bens de consumo (em
particular as embalagens) determinou um
sensível aumento do poder calorífico médio
dos resíduos nos últimos quinze anos. A pré-
seleção dos resíduos, a reciclagem mediante
compostagem dos materiais orgânicos, a
coleta diferenciada do vidro e dos metais
concorrem para aumentar o PCI médio dos
resíduos a serem incinerados; lembra-se que o
poder calorifico dos materiais sintéticos é
muito elevado, o dos resíduos orgânicos é
muito baixo e o do vidro é praticamente nulo.
A balança do valor energético (PCI) coincide
com aquela da produção de resíduos sólidos
31
urbanos, em outras palavras o valor energético
dos resíduos é mais elevado quanto maior é a
cidade. Nota-se também que o PCI é mais
elevado em cidades setentrionais que nas
meridionais. O motivo principal é que no
Norte se registra uma forte tendência de
consumo de alimentos e produtos
confeccionados, enquanto no Sul as pessoas
consomem prevalentemente produtos frescos
adquiridos no mercado ou cultivados nas
próprias hortas.
Coeficiente de carga
Apesar do dimensionamento de uma nova
implantação de eliminação de resíduos ter que
se submeter a numerosos parâmetros, entre os
quais aqueles descritos há pouco, é óbvio que
o superdimensionamento da capacidade de
tratamento pode conduzir a um resultado de
gestão pouco satisfatório: o custo anual da
dívida (juros e amortização do investimento) é
dividido em um volume muito baixo de
resíduos tratados. Dado que os custos de uma
implantação de eliminação de resíduos são
muito elevados, criar reservas de capacidade
muito grandes arrisca comprometer a
qualidade da operação.
Uma implantação não pode operar 24
horas/dia todo o ano, por causa de
desligamentos, programados ou causados por
falhas, necessários para efetuar inspeções e
reparos. Geralmente na fase de concepção se
assume um fator de disponibilidade de 85%.
Tal valor é puramente teórico e pressupõe que
uma linha de tratamento não possa
permanecer em funcionamento por mais de
7.500 horas por ano (8.760 h x 0,85).
Em via de regra, para evitar os problemas
ligados à corrosão e ao envelhecimento
precoce dos equipamentos, as implantações de
eliminação de resíduos ficam ativas 7
dias/semana. As instalações são usualmente
constituídas de diversas linhas de tratamento,
assim o funcionamento, apesar de reduzido, é
garantido durante todo o ano. A vida útil de
uma implantação de eliminação de resíduos é
de aproximadamente 20 anos.
No caso de falhas sérias e prolongadas
geralmente existem acordos que preveem
transportes transfronteiriços e que permitem
um emprego otimizado das reservas de
capacidade, com consequente aumento de
rendimento do capital investido na construção
das implantações de incineração de resíduos.
32
Diagrama de combustão
O diagrama de combustão representa o campo
de funcionamento do forno. Sobre o eixo da
ordenadas (y) estão os valores da potência
térmica bruta do forno em MW, enquanto no
eixo das abscissas (x) é indicada a capacidade
térmica da massa expressa em t/h dos resíduos
incinerados.
O conjunto de retas representa os valores do
PCI dos resíduos a serem tratados. O ponto A
corresponde ao ponto de funcionamento
nominal das implantações. Os testes de
desempenho geralmente são efetuados nesse
ponto (qualidade da combustão, rendimento
térmico, depuração da fumaça, consumo, etc.).
É possível efetuar outros testes em um regime
de funcionamento mínimo para verificar a
qualidade da combustão com resíduos de
baixo PCI e em baixa velocidade. Todavia é
óbvio que o funcionamento das implantações
deve ser conforme as especificações técnicas,
dentro de cada diagrama de combustão. O
andamento do diagrama pode variar em
função da faixa do PCI dos resíduos, do tipo
de forno e do construtor.
4.4 Principais processos disponíveis para
incineração de resíduos
A incineração é um processo que consiste em
queimar os resíduos em fornos especiais,
conforme as características dos resíduos:
composição, granulometria, poder calorífico e
teor de água. A combustão deve ser conduzida
de maneira otimizada a fim de prevenir a
deterioração dos equipamentos e assegurar a
combustão completa dos materiais orgânicos.
Não existe uma solução única para incinerar
as montanhas de resíduos que produzimos
quotidianamente. Com efeito, temos à
disposição uma vasta gama de processo que
permitem o tratamento térmico de resíduos em
condições compatíveis com as exigências
ambientais.
O esquema abaixo oferece um relance dos
principais tipos de forno utilizados em função
da natureza dos resíduos a serem incinerados.
Obviamente existem diversos outros sistemas
à disposição, com fornos oscilantes, fornos de
múltiplos andares, pirólise, fornos a plasma,
etc. A descrição detalhada de tais tecnologias
não entra no escopo desta publicação, por isso
nos limitaremos a ilustrar os métodos mais
utilizados.
De qualquer modo, no final do capítulo o
leitor encontrará uma breve descrição da
pirólise, processo que oferece perspectivas
interessantes.
Potência térmica bruta (MW)
Capacidade térmica dos resíduos (t/h)
Diagrama de
combustão de um
forno de incineração
a grelha.
Resíduos urbanos e semelhantes
Forno a grelha
Forno de leito fluidizado
Resíduos industriais e resíduos
especiais (sólidos, líquidos,
pastosos), solos contaminados.
Forno rotativo
Lodos desidratados, óleos e
resíduos de processos
produtivos (materiais sintéticos,
madeira, etc.).
Forno de leito fluidizado
Forno rotativo
Principais sistemas
de combustão em
função do tipo de
resíduo.
33
4.4.1 Forno a grelha de combustão
A incineração dos resíduos com forno a grelha
é o processo mais difuso e aquele que até hoje
deu melhores resultados. Ele se impôs, de
diversos anos, como método de tratamento
térmico de resíduos urbanos e de resíduos
similares, no estado sólido. Não serve,
entretanto, para o tratamento de resíduos
líquidos ou pastosos, já que uma fração
excessiva escorreria entre as frestas da grelha
sem ser incinerada.
Os sistemas a grelha se subdividem em dois
grupos, dependendo do principio utilizado:
Grelhas de alimentação contínua (por
exemplo, a grelha rotativa)
Grelhas de alimentação descontínua
(grelha de elementos móveis, grelha de
refluxo)
Grelha rotativa
O leito de resíduos em combustão encontra-se
sobre diversos tambores postos um atrás do
outro constituindo a grelha. O avanço e
atiçamento dos resíduos são obtidos seja por
gravidade que pelo movimento de rotação dos
tambores.
Grelha de elementos móveis
O movimento alternado das barras da grelha
assegura o avanço e o atiçamento dos
resíduos. Com a grelha de elementos móveis,
a inclinação do plano da grelha no sentido do
avanço dos resíduos não é mais necessária.
Grelha de refluxo
O avanço do combustível se obtém por
gravidade no plano inclinado da grelha. O
movimento das barras, em contracorrente com
os resíduos, determina o atiçamento.
Principais
categorias de
grelhas de
combustão.
Ar primário Escória
Grelha rotativa
Grelha de elementos móveis
Grelha de refluxo
Resíduos Gás de combustão
Ar primário Escória
Resíduos Gás de combustão
Ar primário Escória
Resíduos Gás de combustão
34
Incineração com forno a
grelha. Seção
longitudinal de um forno-
caldeira.
1 Tremonha de carga
2 Alimentador
3 Câmara de combustão
4 Grelha de combustão
5 Caldeira de
recuperação
6 Extrator de escória
7 Evacuação das cinzas
debaixo da grelha
8 Evacuação das cinzas
volantes
9 Circuito de ar
primário de
combustão
10 Circuito de ar
secundário de
combustão
Ilustração de uma
grelha de combustão de
refluxo.
Resíduos
Fumaça
35
Observação:
Desde que em 1876 apareceu a primeira
implantação de incineração de resíduos na
Inglaterra numerosas sociedades
desenvolveram e construíram diversos
modelos de grelhas, alguns dos quais não são
mais utilizados. Entre as grelhas atualmente
mais difusas na Europa, citamos a grelha a
rotativa (Babcock), a grelha de refluxo
(Martin) e a grelha de elementos móveis (Von
Roll). Outras sociedades construíram diversas
variantes dessas grelhas.
As diversas fases da incineração sobre a
grelha
A emissão de ar orientada sobre a grelha (ar
primário) permite o desenvolvimento em
sucessão das três fases da combustão:
secagem, desgaseificação, gasificação. Os
gases queimam completamente graças à
entrada de ar secundário na fornalha, colocada
a montante da grelha.
Os resíduos são empurrados de um
alimentador na zona primária da grelha, dita
zona de secagem, onde são dispersos e
secados pela passagem de ar comburente e
irradiação intensa das flamas e das paredes do
forno revestidas em materiais refratários.
Na segunda e terceira zonas da grelha
acontece a combustão propriamente dita,
mediante a insuflação de ar comburente
através da mesma. A última zona é destinada
ao final da combustão; o excesso de ar
assegura a combustão completa. Com a
incineração concluída, escórias e cinzas
residuais caem através de uma cavidade em
um canal de descarga.
4.4.2 Forno de leito fluidizado
A incineração a leito fluidizado constitui uma
alternativa à incineração tradicional. A
combustão dos materiais acontece em um
forno vertical no qual é colocado no fundo um
estrato de areia. A areia é levada ao estado
fluido pelo ar comburente injetado no fundo
do forno através de inúmeros bicos.
Em comparação com a incineração tradicional
sobre a grelha, essa tecnologia possui as
seguintes propriedades:
Graças à elevada inércia térmica do estrato de
areia em suspensão (800º C), é possível
incinerar resíduos com PCI muito variáveis e
muito baixos, sem modificar sensivelmente os
parâmetros operacionais. As propriedades do
estrato de areia, similares a aquelas de um
fluido, asseguram um bom rendimento da
troca térmica e uma transferência de materiais
satisfatória, que resulta em uma combustão
mais enérgica dos materiais e em um melhor
rendimento térmico da implantação.
Visto que as temperaturas são mais baixas,
forma-se em proporção menos óxido de
nitrogênio (NOx), o que permite a redução dos
custos de tratamento dos gases da combustão
injetando diretamente dolomita ou carbonato
de cálcio no leito fluidizado; tem-se como
consequência uma neutralização parcial das
substâncias poluidoras, que são o SOx e o
HCl.
36
13
Dependendo do grau de fluidificação do
estrato de areia, se falará de:
Incineração de leito fluidizado
estacionário (denso)
Incineração de leito fluidizado circulante
Leito fluido veloz ou leito fluido
expansivo
Existem ainda soluções intermediárias, como
o “leito fluidizado turbo”, que combina as
vantagens dos leitos fluidizados lentos e
rápidos.
Comparando com a incineração com forno
tradicional de grelha de combustão, a
incineração com forno de leito fluidizado
apresenta dois grandes inconvenientes:
Por causa das dificuldades técnicas
ligadas à remoção do leito fluidizado de
resíduos de cortes (blocos de pedra,
pedaços de metal, etc.), os resíduos
devem ser cuidadosamente selecionados
e cortados antes de serem introduzidos no
forno.
Para que não haja nenhum risco de fusão
do leito de areia, é necessário manter a
temperatura da câmara de combustão por
volta de 800º C. Por esse motivo, os
fornos de leito fluidizado não encontram
utilização na incineração de resíduos
industriais em países nos quais a
temperatura de combustão desses
resíduos deve pelo menos chegar a
1200ºC.
A incineração a leito fluidizado é utilizada
principalmente na combustão de resíduos de
baixo PCI, ou que possam ser facilmente
cortados, como:
Resíduos derivados de processos
produtivos, como resíduos de materiais
plásticos, aglomerados de madeira, etc.
Lodos industriais ou provenientes de
implantações de tratamento
Fundo com bicos de
injeção de ar
comburente (e de
fluidificação) de um
forno de leito
fluidizado.
Forno de leito
fluidizado estacionário
1. Bicos de
fluidificação
2. Leito de areia
fluidizada
3. Câmara de
combustão
4. Parede refratária
5. Alimentação do
forno
6. Bicos de injeção
7. Queimador de
ascensão
Fumaça da caldeira
Resíduos sólidos
e pastosos
Ar de
combustão e
de
fluidificação
37
Combustíveis obtidos de resíduos de
processos industriais, materiais
provenientes da crivação, pneus
Óleos usados, solventes
4.4.3 Forno rotativo
Os fornos rotativos são empregados
essencialmente na incineração de resíduos
industriais e especiais, no estado líquido,
pastoso ou sólido, bem como no tratamento
térmico de solos contaminados. Entretanto
não são utilizados na incineração dos resíduos
urbanos. Porém, como todos produzem
resíduos especiais (baterias, óleos usados,
remédios vencidos, tintas, etc.), achamos
interessante descrever sumariamente o método
de eliminação desses resíduos perigosos.
Um forno rotativo contém os seguintes
elementos:
Dispositivos de alimentação dos resíduos
Para resíduos no estado sólido, pastoso ou
líquido, bem como em barris.
Paredes frontais
A emissão de ar primário com sistema anelar
de uma parte alimenta o processo, e de outra
assegura o isolamento do forno, fechando a
câmara de combustão para o exterior. A
parede frontal é composta por um duto
deslocável de um circuito de resfriamento a
água.
Forno rotativo em
uma implantação
de incineração de
resíduos industriais
e especiais.
14
38
Forno rotativo
O forno rotativo é constituído de um cilindro
de aço ligeiramente inclinado (de
aproximadamente três graus) revestido
internamente de tijolos refratários e provido
de um sistema de alimentação externo. O
avançamento dos materiais da incineração de
uma extremidade a outra do forno é obtido
combinando a leve pendência e o movimento
de rotação.
Câmara de pós-combustão
É o elemento revestido em tijolos refratários.
Especialmente concebido para garantir a
combustão completa dos gases, é mais estreita
no ponto ao qual é introduzido o ar
secundário. A emissão de ar deve acontecer a
uma elevada velocidade para favorecer uma
energética mistura dos gases.
A secagem, a desgaseificação, a gaseificação
e a combustão se desenvolvem
substancialmente no forno rotativo. Os gases
queimam na câmara de pós-combustão dotada
de queimadores auxiliares, que mantêm a
temperatura certa constante.
A incineração com forno rotativo se distingue
por:
Grande adaptabilidade aos tipos de
resíduos
Elevada temperatura de combustão
Extração de escórias secas ou fundentes
Tempo de permanência prolongado (4s)
dos gases de combustão a elevadas
temperaturas (1200ºC)
Forno rotativo com
sistemas de
alimentação de
resíduos e câmara de
pós-combustão
1. Alimentação por
guindaste
2. Alimentação dos
tambores
3. Circuito de ar
primário
4. Queimador auxiliar
5. Injeção de resíduos
pastosos
7. Circuito de ar
secundário
8. Câmara de
combustão
9. Avançamento do
forno
10. Câmara de pós-
combustão
11. Injeção de água de
processo
12. Extração das
escórias
Para a caldeira
39
4.4.4 Forno pirolítico
A incineração dos resíduos urbanos em fornos
tradicionais a grelha, apesar de baseada em
uma tecnologia amplamente experimentada,
ainda não atingiu um desempenho ótimo. As
novas restrições impostas às implantações de
incineração de resíduos induziram os
construtores a explorar novos campos de
pesquisa. Não obstante os altíssimos níveis de
preservação ambiental, as modernas
implantações de eliminação de resíduos são
sempre centro de polêmicas por causa dos
resíduos tóxicos que produzem em quantidade
desmesurada e dos custos muito elevados.
O emprego da tecnologia da pirólise para o
tratamento dos resíduos é objeto de numerosas
pesquisas há mais de trinta anos. A pirólise
consiste em manter um produto (resíduos,
carvão, ...) em ambiente com baixo teor de
oxigênio, à uma temperatura entorno de
500ºC, e em transformá-lo em gás,
hidrocarbonetos e sólidos carbonizados. O gás
assim produzido não é queimado (graças à
ausência de chamas) e contem ainda certo
poder calorífico. A ideia inicial era recuperar
o máximo possível os materiais úteis e utilizar
a energia liberada dos gases da pirólise.
Numerosos processos baseados nesse
princípio foram desenvolvidos e testados em
implantações piloto. Não obstante, a pirólise
ainda não conseguiu se impor. Atualmente
estão em funcionamento apenas implantações
especiais construídas para determinados tipos
de resíduos (materiais plásticos, pneus,
componentes eletrônicos).
A pirólise não serve muito bem no tratamento
de resíduos heterogêneos como os urbanos.
Portanto, para assegurar condições operativas
mínimas, é necessário efetuar operações de
pré-tratamento como a triagem, a trituração,
ou a compactação.
Todavia, apesar das experiências negativas
feitas no passado e das incertezas que o
acompanham, o processo de pirólise não foi
abandonado. As vantagens que oferece são tão
interessantes que numerosas indústrias
decidiram aceitar o desafio. Para não
permanecer fora da competição, alguns
construtores de implantações de incineração
de resíduos tradicionais desenvolveram um
método que associa pirólise e combustão para
o tratamento da mistura de resíduos
heterogêneos. A vantagem dessas
implantações é que combinam tecnologias
convencionais conhecidas para a gaseificação
dos resíduos. Os gases da pirólise queimam
em uma câmara de pós-combustão. As
escórias são transformadas em massas vítreas
graças à elevada temperatura (>1200º C) e
acabam constituindo um produto inerte que
pode ser reciclado sem ser submetido a
nenhum tratamento suplementar.
Implantação de pirólise Thermoselect para
o tratamento dos resíduos urbanos
A principal inovação desse processo reside no
emprego de uma prensa de demolição que
comprime os resíduos não triados até que
atinjam um décimo do seu volume original,
antes de serem introduzidos no canal de
desgaseificação. Tal operação permite em
particular a subtração de grande parte do
oxigênio dos resíduos (lembra-se que a
gaseificação dos resíduos deve ser efetuada em
ausência de oxigênio).
A massa de resíduos, muito densa, é empurrada
de contínuo no canal de desgaseificação
aquecido, onde é secada a 600º C e onde a
matéria orgânica é carbonizada.
Sucessivamente, os resíduos desgaseificados
caem ao longo do canal em um reator de alta
temperatura, no interno do qual as cadeias
orgânicas se rompem a 2000ºC, quando se
decompõem em elementos simples. Os resíduos
da reação se acumulam no fundo do reator em
forma de produtos vítreos e de sucata. Para
poderem ser reciclados como materiais de
enchimento, por exemplo, tais resíduos devem
ser submetidos preventivamente a um
tratamento de desferrização.
40
A emissão de oxigênio no reator dá origem a
um gás de síntese, composto de monóxido de
carbono, hidrogênio, vapor de água e de
dióxido de carbono. O gás sofre um brusco
resfriamento para 90º C graças a uma injeção
de água na saída do reator, o que impede a
formação de substâncias perigosas como as
dioxinas e os furanos. Na fase de tratamento
sucessiva, na qual é previsto o emprego
depuradores, as ligações de enxofre e outros
poluidores são captadas ou neutralizadas. A
energia contida no gás de síntese é usada para
produção de eletricidade e aquecimento do
canal de desgaseificação.
Em comparação com a incineração em um
forno tradicional, tal processo oferece as
seguintes vantagens:
Baixo volume de fumaça, com
concentrações de poluidores notadamente
inferiores
Redução ao mínimo da produção de
resíduos tóxicos a serem descartados em
aterros controlados ou submetidos a
tratamentos especiais
Estrutura da implantação mais compacta
e teoricamente menos custosa
Até agora ilustramos os méritos da pirólise, o
que não exclui os pontos fracos:
Segurança precária graças às elevadas
temperaturas, riscos de misturas de gás
explosivas, grandes solicitações às quais
são submetidos os materiais
Escarço rendimento térmico global
Incertezas sobre o rendimento e a
disponibilidade efetivos de uma
implantação em escala industrial
Custos de gestão e de manutenção
aleatórios (rápido desgaste dos materiais
refratários dos bicos dos queimadores,
etc.).
Implantação de
pirólise
“Thermoselect”:
1. Prensa
2. Canal de
desgaseificação
3. Reator
4. Quench
5. Depurador de ar
6. Resfriador/
secador
7. Filtro de carvão
ativo
8. Depuração da água
9. Evaporação
O esquema abaixo do sistema pirolítico Thermoselect (conhecido no Brasil como
Termoseletiva), que na Europa foi substancialmente abandonado após a experiência
acumulada em alguns anos de funcionamento com potência reduzida (entre 2000 e 2004) com
a implantação em escala real de Karlsruhe (Alemanha) alguns anos depois da publicação
desse texto.
Mauro Gandolla 5.11.2007
Resíduos
Resíduos inertes
Gases de síntese
depurados
Água depurada
Resíduos
tóxicos
Sais
41
4.5 Depuração da fumaça
O maior inconveniente da incineração dos
resíduos é a produção de fumaça com alta
concentração de poeira e poluidores de todos
os tipos, ou seja, ácidos, óxidos de nitrogênio
e metais pesados, que são eliminados pelos
sistemas de depuração.
A natureza e quantidade de poluidores
contidos nos gases de combustão dependem
da composição dos resíduos, do sistema de
combustão e das condições de incineração.
A exigência de ter ar limpo não é uma
invenção recente, tampouco uma moda, mas é
uma necessidade elementar do homem e do
meio ambiente.
Por muitos anos a incineração foi considerada
uma das principais causas da poluição
atmosférica. Logo, não é de se admirar que a
construção de uma nova implantação de
eliminação de resíduos desperte hostilidade e
aversão por parte da população.
4.5.1 Formação de substâncias poluidoras
nos gases de combustão
A tabela abaixo oferece um resumo das
principais categorias de poluidores presentes
nos gases de combustão de resíduos urbanos e
de algumas substâncias de base das quais eles
provêm.
4.5.2 Concentrações de poluidores nas
fumaças não depuradas
Por causa da natureza heterogênea dos
resíduos urbanos, a composição do gás de
combustão e a sua concentração de poluidores
estão sujeitas a fortes variações. Portanto, a
purificação da fumaça de uma implantação de
eliminação de resíduos é decididamente mais
problemática do que as efetuadas nas centrais
térmicas a carvão ou a gás, por exemplo.
4.5.3 Normas de controle das emissões
Obviamente é impossível representar em uma
única tabela todos os valores limite de
emissões permitidas em cada país. A tabela
abaixo dá uma ideia aproximada dos
rendimentos que os modernos sistemas de
depuração das implantações de incineração de
resíduos europeias devem conseguir atingir. É
claro que tais valores não são absolutos e
tendem a variar em função das diversas
normas de preservação ambiental e progresso
tecnológico.
Três conceitos-chave
relativos à qualidade
do ar.
1. Emissão: lançamento na atmosfera de
substâncias poluidoras.
2. Transmissão: diluição, transporte e
transformação de substâncias poluidoras.
3. Imissão: concentração de substâncias poluidoras
danosas para o indivíduo e para o meio
ambiente.
42
Formação de
substâncias
poluidoras nos
gases de
combustão dos
resíduos.
Concentrações
de poluidores na
fumaça não
depurada.
43
Limites de emissão - médias diárias (mg/Nm³)
Valores de 1995
Valores atuais (2012)
LRV 91 CH
17.BlmSchv D
RV 89 NL
CEE 5)
CEE 6)
Itália D.Lgs. 133/2005
Alemanha CH EU 2000/76/CE
Poeiras
20 10 5 30 5
10 10 10 10
HCl
20 10 10 500 5
10 10 20 10
HF
2 1 1 2 1
1 1 1 1
SO₂
50 50 40 300 25
50 50 50 50
Noₓ
80 200 70 - -
200 100/2001)
80,0 200/4002)
Hg
0,1 0,05 0,05 0,2 (Hg+Cd) 0,05
0,1 0,0 0,1 0,1
Cd
0,1 0,05 0,05 0,1 0,05
0,1 - 0,1 0,1
Σ Metais pesados
1 0,5 1 1/5 0,05
0,5 0,5 0,5 0,5
CO
50 50 50 100 5
50 50 50 50
C total
20 10 50
10 10 20 10
Dioxina TE (ng)
0,1 0,1
0,1 0,1 0,1 0,1
Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos
0,0 - - -
Amoníaco (NH3)
- - 5 -
Cádmio + Tálio4)
(Cd+Tl))
- 0,5 - -
Chumbo e zinco (Pb+Zn)
- - 1 -
1) Potência térmica <50MW , 200 mg/Nm³ ; potência térmica >50 MW, 100 mg/Nm³ como média anual
2) Capacidade nominal > 6 t/h, 200 mg/Nm
3; capacidade nominal <= 6 t/h, 400 mg/Nm
3
3) Valores médios em intervalos de tempo de 6 a 8 horas
4) Valores médios em intervalos de tempo de 30 minutos a 8 horas
5) Implantação de incineração de resíduos
6) Implantação de incineração de resíduos industriais
Comparação entre os valores limite
de emissões permitidas em 1995 e em
2012 para a emissão da chaminé de
uma implantação de incineração de
resíduos.
44
4.5.4 Principais processos de depuração da
fumaça
O tratamento da fumaça consiste em separar
fisicamente os materiais sólidos (poeiras,
cinzas volantes, sais) e quimicamente os
poluidores gasosos (HCl, SO2, HF, NOx e
alguns metais pesados). Hoje em dia se usam
essencialmente três tecnologias que
ilustraremos em seguida.
Processo a seco
O elemento neutralizante no estado seco, sob
forma de cal (Ca(OH)2) ou de calcário, é
pulverizado em contracorrente em um reator,
e provoca a transferência de material da fase
gasosa para a superfície das partículas sólidas.
Os poluidores (HCl, SO2 e HF), que desse
modo são absorvidos na superfície, se
transformam em outros materiais (sais de
cálcio), enquanto no seu interno as partículas
não são modificadas. Isso significa que a
perda de neutralizante é mais elevada quanto
maior for a partícula.
A retirada de pó da fumaça é sempre feita
depois da neutralização, de modo que possam
ser captados simultaneamente as poeiras e as
cinzas provenientes da combustão, os
produtos da reação e as partículas de cálcio
que não reagiram.
Um dos limites desse processo é a excessiva
quantidade de reagente necessária para
provocar a reação (a relação estequiométrica é
superior a dois), do qual mais da metade
acaba nos resíduos sem ter contribuído para a
neutralização da fumaça. Deve-se dizer,
porém, que o emprego assertivo de filtros de
mangas para a retirada da poeira permite
melhorar sensivelmente o rendimento
particularmente modesto do sistema a seco.
Na verdade, as poeiras e os reagentes juntam-
se aos tecidos do filtro e aumentam a duração
do contato com a fumaça a ser purificada.
A captação de metais pesados presentes na
fumaça em fase gasosa e como aerossol
representa ainda um problema, já que tais
elementos não podem ser neutralizados nem
com cálcio, nem com filtros. A instalação de
um permutador de calor na entrada do sistema
de tratamento da fumaça, com finalidade de
condensar certos metais pesados para o estado
gasoso, comporta de qualquer maneira riscos
de corrosão e de incrustação e não garante
resultados satisfatórios.
Esquema do tratamento
da fumaça por via seca.
1. Fumaça proveniente
da caldeira
2. Reator
3. Filtro
4. Ventilador
5. Chaminé
6. Transporte da
poeira
7. Tanque de resíduos
8. Cal reciclada
9. Cal
10. Ar comprimido
11. Silo para a cal
12. Injeção de cal
Fumaça
depurada
45
Processo por via semi seca
Processo derivado do sistema a seco, consente
a neutralização dos poluidores ácidos contidos
na fumaça e assegura o resfriamento da
mesma (através da injeção de água),
contribuindo assim para a condensação dos
metais pesados em fase gasosa.
Consiste em pulverizar cal em solução (leite
de cal) com um vaporizador. Com a
evaporação da água e excesso, as partículas
que em um primeiro momento contribuem
para o esfriamento da fumaça, atingem o
limite de saturação do elemento neutralizante.
Em uma segunda fase acontece a verdadeira
transferência de materiais do estado gasoso ao
estado fluido. A água residual continuará a
evaporar até que não reste uma única partícula
completamente seca, carregada de materiais
poluidores. Os metais pesados se condensam
nas partículas de poeira e nos neutralizadores,
presentes na fumaça.
Todas as partículas sólidas são captadas em
um filtro de poeira, colocado à jusante do
reator. Esse sistema de depuração da fumaça
utiliza essencialmente filtros de mangas, cuja
vantagem, em comparação com os
eletrofiltros, é de potencializar o rendimento
global do sistema de purificação, colocando a
fumaça novamente em contato com o
elemento neutralizante ainda ativo, que se
deposita no tecido filtrante.
Como no sistema a seco, é muito difícil
descartar os resíduos filtrados, que são
classificados como resíduos tóxicos em
praticamente todos os lugares. Logo, é
necessário eliminá-los em um aterro
controlado para resíduos perigosos, ou então
submetê-los a tratamentos adequados e caros.
Graças aos diversos inconvenientes de ordem
técnica e principalmente por causa do
rendimento relativamente modesto atingido
com esses processos a seco e por via semi
seca, os sistemas de depuração de fumaça
baseados neles não são mais utilizados em
países como a Suíça ou a Alemanha, onde
vigoram normas de preservação ambiental
muito rígidas.
Esquema do tratamento
da fumaça por via semi
seca.
1. Fumaça proveniente
da caldeira
2. Reator
3. Filtro
4. Ventilador
5. Chaminé
6. Transporte da
poeira
7. Tanques de
resíduos
8. Silo para cal
reciclada
9. Silo para cal
10. Tanque para
preparação de leite
de cal
11. Injeção de cal
Água
Fumaça
depurada
46
Processo por via úmida
O processo por via úmida consiste em reduzir
os poluidores na fumaça mediante uma
lavagem intensiva com água. É um sistema
que assegura o máximo rendimento de
depuração da fumaça, já que pode funcionar
mesmo sem o emprego de um reagente
químico.
A fim de evitar os problemas ligados às
incrustações nos equipamentos de lavagem,
deve-se retirar a poeira da fumaça na saída do
sistema forno-caldeira. Geralmente usa-se
eletrofiltros. Já os filtros de mangas são
menos utilizados, pois são mais sensíveis às
temperaturas da fumaça, ainda elevadas na
saída da caldeira. Ainda, nesse processo o
filtro não deve desempenhar nenhuma função
de neutralização.
Os sistemas de depuração da fumaça por via
úmida compreendem:
Uma primeira fase de condicionamento
chamada “quench” na qual a fumaça é
saturada por injeção de uma enorme
quantidade de água,
Uma torre de lavagem por enchimento,
ao interno da qual os poluidores gasosos
são distanciados da fumaça. Os metais
pesados, presentes em forma de aerossol,
são condensados e depois arrastados pela
água de lavagem.
As águas de processo da seção de tratamento
da fumaça contêm ácido clorídrico, metais
pesados, poeiras em suspensão e, quando os
óxidos de enxofre são neutralizados com a
soda cáustica, sulfato de sódio.
Segundo as normas relativas à preservação
ambiental das águas, tais efluentes não podem
ser descartados no meio ambiente. Dado sua
elevada acidez e concentração de metais
pesados, não podem mais ser tratados na rede
de esgotos de uma implantação de tratamento
urbana. Por esse motivo o pH da água deve
ser regulado antes que a mesma seja versada
no canal ou em um rio.
Parte da água de lavagem da fumaça é retirada
e conduzida para a seção de tratamento das
águas de processo da implantação de
incineração de resíduos. Os ácidos são
neutralizados pela adição de leite de cal até
que se forme gesso (CaSO4), cloreto de sódio
(NaCl) e certa quantidade de CaCl2.
Os metais pesados contidos nas águas de
processo são floculados e precipitados em
forma de lodos insolúveis na água. Os lodos
são finalmente separados em um filtro prensa.
Os resíduos filtrados da
depuração de fumaça por
via seca ou semi seca
geram sérios problemas de
eliminação.
15
47
Quando um descarte de águas de processo não
é desejado ou não é autorizado, pode-se
renunciar ao sistema de tratamento das águas
de lavagem. Nesse caso se dirá de “processo
de depuração da fumaça por via úmida sem
efluentes”. A água de lavagem da fumaça é
levada à montante do sistema de depuração
para ser evaporada em um
exsicador/pulverizador, colocado entre a
caldeira e o filtro de poeiras. O calor sensível
da fumaça é usado para cristalizar os sais
contidos na água de lavagem. Tais sais são em
parte recuperados na base do exsicador e o
resto é captado durante a filtragem para
retirada de poeira da fumaça, que precede a
lavagem.
O tratamento por via úmida dos gases de
combustão oferece notáveis vantagens em
comparação com os outros processos:
Máxima eficiência de captação dos
poluidores (HCl, HF, SO2, metais
pesados)
Possibilidade de captação específica para
cada poluidor
Emissões residuais extremamente baixas
Consumo de produtos químicos quase
estequiométrico
Ínfima quantidade de resíduos
Graças às normativas mais rigorosas em
matéria de proteção do ar, os sistemas de
depuração da fumaça por via úmida estão
começando a se impor em muitos países.
Esquema de tratamento
da fumaça por via
úmida, com seção de
depuração das águas de
lavagem da fumaça.
1. Fumaça
proveniente da
caldeira
2. Filtro de poeiras
3. Quench
4. Torre de lavagem
5. Ventilador
6. Chaminé
7. Água
8. Soda cáustica
9. Água da 1ª etapa
10. Retirada de água de
processo
11. Neutralização
12. Reservatório de
decantação
13. Leito granular
14. Adensamento do
lodo
15. Filtro prensa
16. Resíduos tóxicos
Fumaça
tratada
Água
tratada
48
4.5.5 Redução de NOx (desnitrificação)
Alguns países fixaram os valores limite de
emissão dos óxidos de nitrogênio, o que
significa que as implantações de eliminação
de resíduos deverão possuir sistemas de
desnitrificação dos gases de combustão
(redução do NOx). Tais medidas procuram
diminuir a até 80 mg de NOx/nm³ a
concentração de óxidos de nitrogênio na
fumaça que sai da chaminé.
Atualmente os processos mais utilizados nesse
campo são:
Método SNCR
(Selective Non-Catalytic Reduction)
Trata-se de uma redução térmica de NO
(óxido de nitrogênio) com NH3 (amoníaco).
Para reduzir a concentração de óxido de
nitrogênio nos gases de combustão, injeta-se
uma solução de amônia (NH3) no primeiro
trecho da caldeira. A redução dos óxidos de
nitrogênio (NOx) acontece em temperaturas
por volta de 900º C e libera N2 e H2O. O
amoníaco em excesso, transportado pela
fumaça, é recuperado em colunas de absorção.
O maior inconveniente desse processo deve-se
ao forte odor de amônia que se difunde nas
adjacências das instalações.
Processo SCR (Selective Catalytic
Reduction)
A redução dos óxidos de nitrogênio NO e NO2
contidos no gás de combustão, chamada de
Selective Catalytic Reduction, desencadeia,
quando junta-se ao gás, uma solução de
amônia (como agente redutor) e, quando tal
mistura é estimulada em um catalizador,
óxidos de nitrogênio e amoníaco reagem
produzindo vapor de água e nitrogênio.
Esquema do sistema
de redução dos NOx
através do processo
SNCR.
1. Injeção de solução
de amônia
2. Câmara de
combustão do
forno
3. Retirada de poeira
4. Torre de lavagem
da fumaça
5. Ventilador de
tiragem induzida
6. Tratamento das
águas de lavagem
da fumaça
7. Stripper
8. Condensador
9. Reservatório de
amônia
Vapor
Fumaça tratada
49
Em geral, o catalizador é uma estrutura
catalítica completa, em forma de alvéolo, feita
em dióxido de titânio, que funciona como
material cerâmico de base. A estrutura é
impregnada de agentes catalíticos, que variam
dependendo do construtor. A temperatura de
funcionamento ótima do catalizador está entre
320º C e 350º C.
Por motivos econômicos, a fumaça que sai da
lavagem a cerca de 60º C é aquecida em duas
fases. Em uma primeira fase é levada a uma
temperatura entre 290-320ºC, em um
regenerador térmico em contra fluxo com a
fumaça muito quente que passou pela
desnitrificação. Na segunda fase um
queimador ou um trocador de calor provocam
um aumento de temperatura de 30º C.
4.5.6 Dioxinas e furanos
De alguns estudos surgiu que durante a
incineração formam-se compostos complexos,
em quantidade mínima, pela combinação de
hidrogênio, cloro e oxigênio. São os
chamados compostos organoclorados.
Existem centenas de combinações, mas as
mais famosas são as dioxinas e os furanos
(respectivamente PCDD e PCDF, ver pág 91).
São compostos que não existem na natureza e
que a princípio não são fabricados com
objetivos comerciais. Nas implantações de
eliminação de resíduos, são produtos da
combustão que se formam principalmente
pela recombinação de resíduos não queimados
de cinzas volantes, em uma faixa de
temperatura entre 250 e 400º C.
Atualmente apenas alguns países impõem
limites de emissão para a dioxina e os furanos
(na Alemanha a concentração não deve
superar 1ng/Nm³). A concentração de dioxina
nos gases de combustão dos resíduos é tão
baixa que os construtores têm dificuldade de
medi-la, já que é necessário filtrar milhares de
metros cúbicos de fumaça para captar uma
quantidade detectável de dioxina (a
concentração de dioxina e de furanos na
fumaça é da ordem de 0,1 ng/Nm³).
A concentração de tais poluidores na fumaça
geralmente é reduzida com filtros de mangas.
A absorção de dioxina e de furanos no filtro
de mangas se obtém injetando carvão ativado
na tubulação da fumaça, a montante do filtro:
as partículas de carvão ativado formam um
estrato filtrante no tecido do filtro e as
propriedades absorventes do mesmo fazem
com que uma parte das dioxinas e dos furanos
no estado gasoso seja captada e
sucessivamente descartada junto com a poeira.
Esquema do sistema de
redução dos NOx
através do processo
SCR.
1. Fumaça
proveniente do
sistema de lavagem
da fumaça
2. Aquecedor prévio
3. Queimador auxiliar
4. Injeção de
amoníaco
5. Reservatório do
amoníaco
6. Catalizador
7. Ventilador de
tiragem induzida
8. Chaminé
Ar
Fumaça
tratada
50
O filtro de mangas é colocado na extremidade
dos sistemas de depuração de fumaça
tradicionais. A sua função é de reduzir todas
as emissões residuais (Hg, dioxina, metais
pesados, poeiras) até o limite da detecção
analítica.
Como alternativa ao filtro de mangas, pode-se
utilizar o absorvedor de leito fixo de carvão
ativado.
4.5.7 Expectativas da depuração da fumaça
Hoje as tecnologias à disposição permitem
captar todos os poluidores presentes na
fumaça produzida na combustão de resíduos
urbanos e reduzir sua concentração a valores
mínimos, no limite da detecção analítica. Por
isso alguns gestores chegam a dizer que a sua
implantação de eliminação de resíduos
purifica o ar da cidade.
Mas não é tudo. Já há alguns anos em
determinados países foi feita a proposta de
construir sistemas de depuração de fumaça
que permitam limitar a quantidade de resíduos
a serem descartados em aterros a poucas
gramas por tonelada de resíduo incinerado.
Desse modo, pode-se produzir ácido
clorídrico ou gesso de HCl e SO2 e, em uma
seção de evaporação dos efluentes da lavagem
de fumaça, recuperar metais pesados como o
zinco e o mercúrio, ou produzir sais
industriais. Todavia, os investimentos
suplementares necessários para obter tais
resultados são tão altos que rendem os
produtos recicláveis caros demais para serem
comercializados.
As mudanças mais substanciais nesse campo
provavelmente serão sobre os novos sistemas
de tratamento térmico de resíduos, como a
pirólise ou o forno de plasma.
Ar
comprimido
Para a câmara
de combustão
Fumaça
tratada
1. Fumaça proveniente do sistema
de lavagem
2. Injeção de carvão ativado
3. Filtro de mangas
4. Silo de poeiras
5. Silo de carvão ativado
Filtro absorvente de
mangas.
51
4.6 Tratamento dos resíduos da
incineração e da depuração da
fumaça
As modernas implantações de incineração de
resíduos permitem a separação do fluxo de
materiais. A vantagem é que cada fluxo pode
ser tratado de modo apropriado e no final da
cadeia todos os poluidores estão concentrados
em um volume pequeno de resíduos.
Os resíduos produzidos nas diversas fases de
tratamento são:
As escórias, resíduos da combustão
recuperados na saída do forno.
As poeiras e as cinzas volantes,
transportadas pelos gases de combustão e
captadas pelo sistema de retirada de
poeiras e, em parte, debaixo da caldeira.
Os resíduos da depuração de fumaça, que
variam em função dos processos
utilizados.
Os sistemas de depuração de fumaça por via
seca ou semi-seca produzem um resíduo que
contém cinzas, sais solúveis, reagentes
químicos e metais pesados.
Nos sistemas de depuração por via úmida os
poluidores são capturados na água de
lavagem, que por sua vez é tratada e produz
um resíduo sólido com elevada concentração
de substâncias tóxicas.
Todos esses resíduos provenientes das
diversas fases de tratamento de resíduos
devem ser tratados para serem valorizados ou
destinados ao descarte definitivo, sem que
representem uma ameaça de longo prazo para
o meio ambiente.
No local da implantação de incineração de
resíduos, tais descartes devem ser estocados
separadamente e colocados em reservatórios
estanques, protegidos da chuva e do vento, e
dotados de um dispositivo de recolhimento da
água de percolação.
Resíduos
1000kg Incineração
Escórias
aprox. 250-350 kg
Recuperação
de calor
Cinzas
aprox. 5-15 kg
Retirada de
poeiras
Reator a
seco
Reator via
semi-seca
Purificador
(Scrubber
via úmida)
Retirada de
poeiras
Retirada de
poeiras
Poeira
aprox. 30 kg
Resíduos sólidos
aprox. 5-15 kg
Resíduos
aprox. 50-90 kg
Resíduos
aprox. 40-70 kg
Fumaça
depurada
Produção de resíduos nos
diversos sistemas de
depuração da fumaça.
52
4.6.1 Escórias
As escórias recuperadas na saída do forno têm
o aspecto de um cascalho acinzentado
composto pelos materiais mais variados:
vidro, pedra, metais não ferrosos, sucata, sais,
materiais orgânicos não queimados (entre 2 e
5% do peso), bem como traços de metais
pesados.
No campo da incineração de resíduos, os
critérios de classificação de tais resíduos e as
normas relativas à sua valorização ou ao
confinamento em aterro são muito
discordantes. Por exemplo, em alguns países
as normas vigentes autorizam, em certos
casos, a valorização das escórias no âmbito
das obras públicas, com ou sem tratamento
prévio. Em outros casos, as escórias são
classificadas como resíduos industriais. Em
geral os requisitos básicos impostos pelas
normas consideram que as escórias sejam
recolhidas separadamente das cinzas volantes
e dos resíduos de depuração da fumaça.
Abaixo estão alguns exemplos de tratamento
e/ou de valorização das escórias:
Emprego direto como material de
enchimento para obras públicas sem
qualquer tratamento particular, desde que
sejam feitas algumas precauções de
proteção dos lençóis freáticos;
Retirada de ferro e sucessiva recuperação
como material de enchimento na
construção de estradas, sempre seguindo
as condições descritas acima. Outras
condições indispensáveis para a
valorização são o conhecimento profundo
das características das escórias e o
controle periódico (composição,
materiais não queimados, grau de
lixiviação,...);
Retirada de ferro do material e estocagem
provisória em aterro, de modo que as
escórias possam se estabilizar durante
alguns meses antes de serem recuperadas
como materiais de enchimento ou
eliminadas em aterros não controlados;
Crivação e retirada de ferro sumárias,
lixiviação (que volta a reduzir a
concentração de cloretos e sulfatos),
estocagem provisória em aterro, crivação
e retirada de ferro acuradas, e
sucessivamente emprego como material
de enchimento ou confinamento em
aterro;
Nenhuma possibilidade de recuperação.
As escórias são consideradas resíduos
especiais e, portanto, devem ser
estocadas em aterros controlados (local
completamente impermeabilizado,
protegido da águas da chuva e das águas
de lixiviação).
4.6.2 Cinzas volantes e poeiras
As cinzas volantes e as poeiras transportadas
pela fumaça e captadas pelo filtro de poeira
(eletrostático ou de mangas) contêm metais
pesados hidrossolúveis, até mesmo chumbo,
zinco, cobre e cádmio. Por esse motivo, em
muitos países as cinzas e as poeiras são
consideradas, com razão, resíduos industriais
tóxicos.
Cinzas e poeiras podem ser classificadas
como resíduos inertes depois de serem
submetidas a alguns tratamentos relativamente
simples, que ilustraremos em seguida.
Inertização com cimento ou betume
Esses processos utilizam cimento e aditivos
ou betume, material quimicamente inerte,
misturado aos resíduos e fundido em blocos.
Uma vez solidificados, os blocos são
confinados em aterros.
Lavagem ácida
Para esse processo utilizam-se águas ácidas
retiradas do sistema de depuração da fumaça.
Depois da lavagem de cinzas e poeiras, os
materiais em suspensão são separados em um
filtro-prensa ou em um filtro prensa de
correias. A água de lavagem, que contem
metais pesados e sais, é descartada na seção
de tratamento das águas de processo da
implantação de eliminação e resíduos.
53
Sistema 3-R
Esse processo foi concebido no centro de
estudos nucleares de Karlsruhe. As cinzas
volantes são submetidas à lavagem ácida
descrita acima; a fração insolúvel das cinzas
volantes é introduzida no forno, e logo é ligada
às escórias. A água de lavagem é tratada em
uma seção de depuração das águas e painéis
com elevada concentração de metais pesados
são enviados a uma implantação de recuperação.
Vitrificação
As cinzas, as poeiras e os resíduos sólidos
extraídos da água de lavagem da fumaça são
aquecidos a alta temperatura em um forno
elétrico, até que atinjam a temperatura ideal.
A massa vitrificada inerte pode ser utilizada
como material de enchimento. Os gases, que
contêm principalmente metais pesados no
estado gasoso, são conduzidos à seção de
depuração da fumaça.
4.6.3 Resíduos sólidos extraídos da água de
lavagem da fumaça
Os lodos produzidos pelo sistema de
tratamento da água de lavagem da fumaça
contêm substancialmente gesso e compostos
metálicos pesados não hidrossolúveis
(hidróxidos ou sulfuretos).
Os lodos provenientes da lavagem das poeiras
e das cinzas volantes contêm silicatos (SiO2),
compostos de cálcio (CaSO4) e óxidos de
alumínio (Al2O3).
Para serem descartados em aterro sem
representar perigo para o meio ambiente, tais
resíduos tóxicos devem ser submetidos a um
tratamento relativamente simples que consiste
em adicionar cimento e reativos diversos aos
lodos e depois misturar tudo.
Uma vez solidificada e moldada em grandes
cubos de concreto, mistura pode ser confinada
em aterro.
Tratamento dos resíduos da
depuração de fumaça mediante
lavagem ácida.
1. Cinzas volantes provenientes
da caldeira e do filtro
2. Silo
3. Reator de separação
4. Filtro prensa de correias
5. Tratamento das águas de
lavagem
6. Filtro-prensa/secador
Água de lavagem da
fumaça
Água de
enxague
Cinzas lavadas
Aterro
Reciclagem do zinco
54
16
55
5 Descrição de uma implantação de eliminação de resíduos urbanos
A implantação de incineração de resíduos urbanos
que descreveremos a seguir é de uma concepção
moderna e baseada em uma tecnologia tradicional,
amplamente experimentada. Apesar dos esforços
feitos em 1990 para harmonizar a nível internacional
as normas sobre resíduos e de preservação
ambiental, ainda hoje não é possível descrever um
modelo padrão universal de implantação de
incineração de resíduos urbanos.
A construção e funcionamento das instalações são
disciplinados pelas normas que se aplicam às
implantações de incineração de resíduos domésticos,
dos resíduos provenientes de atividades comerciais e
industriais similares aos resíduos domésticos, e às
implantações de incineração de resíduos não
contaminados, produzidos em estruturas sanitárias e
similares.
A descrição que seguirá verte exclusivamente sobre
os principais elementos de uma implantação de
incineração de resíduos. Dada a multiplicidade dos
processos disponíveis e de fornecedores, não
consideramos oportuno descrever detalhadamente
todos os aparelhos.
5.1 Estrutura de uma implantação de
eliminação de resíduos tradicional
Os elementos que compõe uma implantação
tradicional de tratamento e incineração de
resíduos urbanos são os seguintes:
Entrada com balança e área de recebimento
dos resíduos
Zona de descarregamento e estocagem dos
resíduos a serem incinerados
Forno de incineração e aparelhos auxiliares
Aparelhos térmicos para a recuperação
energética
Seção de depuração e descarregamento da
fumaça
Aparelhos de tratamento de resíduos
Instrumentos elétricos, de comando e de
regularização
Aparelhos auxiliares
Edifício
Descrição de uma implantação de eliminação de resíduos urbanos
1. Zona de
descarregamento
2. Prensa-tesoura para
resíduos volumosos
3. Fossa de acúmulo
4. Garra do guindaste de
ponte rolante
5. Tremonha de
alimentação do forno
6. Câmara de
combustão
7. Tremonha sob
grelha metálica
8. Canal de escórias
9. Queimador de
ascensão
10. Ventilador de ar de
combustão
11. Câmara de pós-
combustão
12. Caldeira de
recuperação
13. Filtro de poeira
14. Trocador de calor
15. Injeção de água
(Quench)
16. Torre de lavagem
da fumaça
17. Filtro de mangas
18. Ventilador de
tiragem induzida
19. Chaminé
20. Reservatórios de
reagentes químicos
21. Sistemas de
depuração da água
Seção longitudinal de uma
moderna implantação de
eliminação de resíduos
urbanos.
O conceito de resíduo está em
contínua evolução. Em
particular, depende do grau de
desenvolvimento econômico do
país.
56
5.2 Descrição dos principais
equipamentos
5.2.1 Registro e estocagem dos resíduos
Balança para caminhão
Os resíduos sólidos urbanos e outros resíduos
semelhantes são transportados até a
implantação por caminhões de coleta públicos
e privados. Antes de serem descarregados, são
pesados em uma balança para caminhão, na
entrada da implantação. O peso e o registro
funcionam automaticamente, com um cartão
para os caminhões do município. A cada
passagem é feita uma marca de registro e
peso.
Descarregamento e estocagem dos resíduos
Uma vez efetuado o registro, os caminhões
privados podem descarregar seus resíduos na
área de recebimento composta de fossa, bacias
e adequadas áreas de estocagem. Em geral os
resíduos selecionados são resíduos
biodegradáveis, objetos metálicos volumosos,
papel e papelão, materiais plásticos, vidro,
pilhas e baterias.
Depois do registro, os caminhões são levados
à área de descarga onde depositam seus
resíduos na fossa de acúmulo. Normalmente o
volume da fossa é concebido para conter uma
quantidade de resíduos tal que assegure o
funcionamento da implantação 7 dias/semana,
em condições nominais de marca contínua.
Por esse motivo as fossas de acúmulo têm
sempre um volume exorbitante: a implantação
pode aceitar um excedente de resíduos,
mesmo em longos fins de semana, ou em caso
de falhas ou de revisão dos equipamentos.
Em geral uma ou duas áreas suplementares,
não acessíveis aos caminhões de coleta, são
reservadas para acúmulo: os resíduos são
armazenados através de um guindaste, no
plano inclinado da fossa, no trecho em que ela
se estende com os muros divisórios, mas sem
portas de descarga.
Água
Sucata,
vidro,
papel
Água ácida
Água de lavagem
Fumaça
esfriada
Cinzas
volantes
Gás de
combustão
Resíduos da
incineração
Recepção
Pesagem
Estocagem
Compostagem
dos resíduos
biodegradávei
s
Reciclagem
Incineração
Tratamento
das escórias
Reciclagem
Depuração
da fumaça
Tratamento
da água
Reciclagem
Recuperaçã
o energética
Tratamento
das cinzas e
poeiras
Reciclagem
Retirada da
poeira da
fumaça
Estocagem
provisória
em aterro
Aterro
controlado
Escórias
Sucata
Ar Água Vapor
Poeiras
Resíduos sólidos
com elevada
concentração de
poluidores
Gesso ou HCl
Águas de lavagem
Reativos
Eletricidade
Fumaça
depurada
Água
depurada
Produção
de
eletricidade
Esquema básico das várias
fases de tratamento de uma
implantação de incineração
de resíduos.
57
Para evitar a saída de poeiras e de exalações
mal cheirosas, a fossa de acúmulo é mantida
em ligeira depressão aspirando-se dela o ar
necessário para a combustão dos resíduos no
forno.
Uma vez descarregados na fossa, os resíduos
são represados pela garra do caminhão, que
funciona semi automaticamente.
Um guindaste rolante consta essencialmente
de duas vigas transversais, um carrinho móvel
que desliza sobre as vigas, e de uma garra. O
foguista carrega a garra e efetua manualmente
as operações de armazenamento. As
tremonhas de alimentação se enchem
automaticamente quando a garra pega sua
carga. As implantações de incineração de
resíduos são munidas de pelo menos dois
guindastes rolantes, dos quais o de reserva
permanece inativo em um deposito situado na
extremidade da fossa.
Os resíduos volumosos (portas de madeira,
camas, colchões, ...) são colocados em uma
tremonha especial, situada na zona de
descarga. Para fazer com que o carregamento
e avanço dos resíduos ao forno ocorram sem
contratempos, tais resíduos são primeiramente
moídos por um triturador colocado de modo
que possa ser alimentado pelo guindaste e que
permita a queda livre dos resíduos esmagados
na fossa principal.
5.2.2 Forno de incineração
O forno de incineração se compõe
essencialmente de um sistema de alimentação
de resíduos, de uma grelha de combustão, da
câmara de combustão, de um circuito de ar
comburente, de um sistema de evacuação das
escórias e de centrais de comando hidráulicas.
Alimentação do forno
Os resíduos descartados automaticamente na
tremonha de alimentação do forno caem por
gravidade em um canal de alimentação. O
canal deve ser continuamente alimentado por
resíduos para assegurar a continuidade entre a
câmara de combustão do forno e a fossa de
acúmulo.
Alimentador
A provisão de resíduos no forno é assegurada
por um alimentador animado por movimentos
cíclicos alternados e controlados, que desliza
em uma mesa horizontal colocada sobre o
fundo do canal de alimentação. A provisão de
resíduos é continua e é completamente
automatizada graças ao sistema de
regularização da potência de combustão. O
tempo do ciclo, o comprimento do percurso e
a velocidade de avanço hidráulico do
alimentador podem ser regulados em função
da qualidade do combustível (PCI dos
resíduos) e da potência térmica desejada
(produção de vapor).
17
Os resíduos
primeiramente são
misturados pela garra
do guindaste rolante e
sucessivamente são
colocados na
tremonha de
alimentação.
58
Grelha de combustão
(grelha com elementos móveis Von Roll)
A grelha mecânica é o principal elemento do
forno. Cada grelha é composta por elementos
alternativamente fixos e móveis, animados por
um movimento alternado de translação de
baixa amplitude, por meio de macacos
hidráulicos que consentem o avanço dos
resíduos na grelha.
Antes de cair em forma de escória no canal
adequado situado na extremidade da grelha,
os resíduos são submetidos às fases sucessivas
de secagem (por contato com os gases de
combustão, por insuflação de ar quente sob a
grelha e por irradiação da câmara de
combustão), de desgaseificação e de
gaseificação (decomposição em matérias
voláteis, em grande parte queimáveis) e de
combustão.
Com objetivo de garantir a combustão
completa dos resíduos e dos gases produzidos
durante as fases do processo de incineração, é
necessário respeitar os seguintes parâmetros
de base:
É suficiente que os resíduos permaneçam
aproximadamente 45 min no forno
Temperatura de combustão adequada
(entre 850ºC e 1050ºC)
Turbulência na zona de pós-combustão
para influxo de ar secundário com
finalidade de garantir uma combustão
completa dos materiais não queimados
nos gases.
Enquanto a temperatura na câmara de
combustão é mantida entorno de 900º C, a
temperatura dos elementos da grelha de ferro
fundido refratário é da ordem de 200º C. Para
evitar os danos ligados à corrosão a alta
temperatura, tais seções são resfriadas pelo ar
comburente que flui de fora e protegidas da
irradiação na câmara de combustão pelo
extrato de resíduos sobre a grelha (leito de
resíduos).
Central hidráulica
Uma central hidráulica comanda os macacos
de avanço do alimentador e as filas móveis da
grelha de combustão. Mesmo uma
implantação de incineração sem um sistema
de controle automático da combustão pode
automatizar a velocidade do movimento
alternado da grelha e do alimentador
respeitando parâmetros simples, como a
temperatura de combustão e o carregamento
térmico do forno.
Parte interna de uma
câmara de combustão
de um forno de
incineração a grelha,
antes da fase
operativa do muro
refratário. Podem-se
notar as paredes da
caldeira e os bicos de
injeção de ar
secundário.
18
59
Câmara de combustão
Como o nome diz, a câmara de combustão é a
parte do forno na qual acontece a combustão.
Encaixa-se na grelha e atinge uma altura que
corresponde à entrada da caldeira. É exposta a
elevadas temperaturas, a agressões químicas,
e também ao fenômeno da abrasão (causado
sobre sua parte inferior, pelos resíduos e
escórias, e sobre o queimador, pela fumaça
com partículas sólidas). Logo, a câmara deve
ser revestida por materiais refratários capazes
de resistir às elevadas temperaturas e à
abrasão. Geralmente a parte inferior é
realizada com colchoes refratários e a superior
com cimento refratário aplicado com o
método gunning.
Extração das escórias
Concluída a combustão, as escórias
incandescentes caem da extremidade da
grelha, através do poço para escórias, em um
canal metálico cheio de água e munido de um
transportador com correias inclinadas. As
correias deslizam lentamente de modo a
permitir a percolação das escórias. Tal canal
desempenha as seguintes funções:
Resfriar e avançar as escórias em direção
da fossa das escórias
Assegurar a continuidade da câmara de
combustão
Funcionar como válvula de segurança em
caso de sobrepressão da câmara de
combustão.
Nota a respeito do isolamento do forno:
A impermeabilização do forno é assegurada
pelas tremonhas sob a grelha metálica e pelos
poços de escórias imersos na água do extrator;
desse modo cria-se uma junta hidráulica e o
forno é colocado em depressão por meio do
ventilador de aspiração de fumaça. Já o
isolamento da tremonha de alimentação é
assegurado pela tampa constituída de
resíduos.
Queimadores auxiliares e de execução
Na Europa cada nova implantação de
incineração é dotada de um queimador
auxiliar. Segundo as normas europeias em
vigor, os queimadores devem ser acionados
durante as fases de partida e desligamento, de
modo que seja sempre mantida uma
temperatura mínima de 850º C quando os
resíduos estão na câmara de combustão. Os
queimadores entram automaticamente em
função quando, em fase de exercício, a
temperatura cai abaixo de 850º C.
A combustão dos
resíduos a
temperaturas de
aproximadamente
900º C submete os
equipamentos a
grandes agressões
químicas e
solicitações térmicas.
19
60
Circuito do ar de combustão
O circuito do ar de combustão possiu duas
subdivisões:
O circuito de ar primário fornece o ar de
combustão necessário para a incineração
sobre a grelha e o ar de esfriamento dos
elementos da grelha (e, se necessário, das
paredes laterais do forno em correspondência
com a grelha).
O circuito de ar secundário assegura a queima
completa dos gases de combustão.
Circuito de ar primário
O ar primário é aspirado da fossa de acúmulo
para evitar a saída de odores ruins.
Sucessivamente é insuflado no forno através
as barras da grelha. Para facilitar a combustão
de resíduos de baixo PCI pode-se pré-aquecer
o ar comburente em um aquecedor de ar a
vapor e sucessivamente inflá-lo dentro do
forno.
Para evitar que as escórias em fusão (900º C)
grudem nas paredes laterais da câmara de
combustão, obstruindo o avanço dos resíduos
sobre a grelha, pode-se injetar parte do ar
comburente através de placas refratárias
perfuradas, colocadas sobre as paredes laterais
do forno.
Circuito de ar secundário
O ar secundário é insuflado a alta velocidade,
sobre o leito de resíduos, no trecho no qual o
queimador se restringe. O ar serve para
queimar totalmente os componentes volantes
que saem do queimador.
Tal sistema, incluído o queimador, deve ser
concebido de modo a permitir uma mistura
energética diretamente sobre o leito de
resíduos, consequentemente causando
decomposição rápida dos gases parcialmente
queimados, em particular o monóxido de
carbono (CO).
Desse modo impede-se a rarefacção da
atmosfera sobre a zona protegida pelo cimento
refratário, evitando os conhecidos problemas
de corrosão dos tubos das caldeiras no
queimador.
Os bicos de injeção são colocados na parte
anterior e posterior do forno e são
dimensionados de modo a assegurar a
penetração de ar na profundidade necessária e
uma mistura ótima de gás de combustão.
Forno-caldeira com grelha de
combustão:
Forno de incineração:
1. Câmara de combustão
2. Grelha de combustão
3. Canal de alimentação
4. Tremonha sob a grelha
Caldeira vertical de três vias:
5. Aquecedor
6. Evaporador
7. Economizador
8. Ebulição
9. Passagem da fumaça pelo
filtro
10. Tremonhas de cinzas
61
5.2.3 Caldeira e equipamentos térmicos
Um gerador de vapor colocado sobre o forno
de recuperação da energia térmica contida nos
gases de combustão, resfriando os mesmos até
que atinjam 200º C.
Normalmente o gerador é concebido como
uma caldeira de circulação natural vertical de
três vias, ou então horizontal de duas vias. As
duas vias da caldeira são dotadas de dois
feixes de tubos evaporadores e aquecedores,
dependendo do dimensionamento. A parte
principal da caldeira é uma estrutura tubular
rígida autoportante, dentro de uma estrutura
de sustentação. As paredes da caldeira são
constituídas de tubos soldados e formam uma
membrana, um canal completamente
hermético. O sistema de evaporação, de
circulação natural, é formado pela caldeira de
ebulição de água, situada a montante do
sistema de evaporação, na qual acontece a
separação água-vapor através dos tubos que
protegem o corpo principal, os evaporadores e
as tubulações de junção.
Antes de ser introduzida para ebulição pelas
bombas de alimentação, a água
desmineralizada proveniente da reserva de
alimentação atravessa o economizador que
aumenta a temperatura a um valor
ligeiramente inferior a aquele da temperatura
de evaporação.
No economizador a água circula em
contracorrente com a fumaça.
O vapor é enviado aos aquecedores da
caldeira de ebulição e atinge a temperatura de
emprego adequada. Já a pressão do vapor se
mantém constante graças ao condensador a ar.
Esquema dos equipamentos
térmicos de uma implantação
de incineração de resíduos.
1. Reservatório de água de
alimentação
2. Bombas de alimentação da
caldeira
3. Caldeira
4. Economizador
5. Ebulição
6. Aquecedor
7. Válvula de regularização
da pressão do vapor
8. Condensador a ar
9. Reservatório do material
condensado
10. Bomba de extração do
material condensado
11. Turboalternadores
12. Permutador de calor
13. Circuito de água quente
14. Aquecedor de ar primário
62
Em teoria os riscos de corrosão podem ser
eliminados escolhendo-se oportunamente os
materiais e cuidando da disposição e da
geometria dos elementos na caldeira. Esse
cuidado deve ser otimizado para a depuração
da fumaça, mediante uma série de testes de
fluxo realizados em modelos de laboratório.
A limpeza das superfícies de troca por
convenção é efetuada, com um dispositivo de
precursão mecânica das paredes laterais nas
caldeiras horizontais, e mediante insuflação de
ar comprimido ou vapor nas caldeiras
horizontais.
Normalmente, o vapor produzido é destinado
a alimentar um grupo de turboalternadores
para a produção de energia elétrica. Caso se
deseje utilizar parte da energia contida no
vapor para distribuição de água quente ou
para um processo industrial, podem ser
empregadas turbinas de condensação total ou
turbinas de contrapressão, em função da
necessidade e da configuração da
implantação.
5.2.4 Sistema de depuração da fumaça
Retirada de poeira dos gases de combustão
Depois da fase de esfriamento na caldeira, os
gases de combustão atravessam um filtro que
retira mais de 99% das cinzas volantes
contidas neles. Podem ser usados filtros de
mangas ou filtros eletrostáticos sem diferença
de resultados.
Filtro eletrostático
Os gases de combustão circulam no filtro
eletrostático atravessando um potente campo
elétrico de alta tensão, no qual as partículas de
poeira se carregam eletrostaticamente, se
depositam nas placas de captação e finalmente
caem na tremonha de coleta. A agitação
periódica das placas faz com que a poeira
presa no filtro desgrude. Normalmente nos
filtros eletrostáticos existem dois ou três
campos.
Tais filtros asseguram uma elevada eficiência
de captação de poeira, superior a 99%, mas
não são capazes de captar os poluidores
gasosos como o ácido clorídrico (HCl), o
ácido fluorídrico (HF), os óxidos de enxofre
(SO2), os óxidos de nitrogênio e os aerossóis.
Logo, tais substâncias devem ser retiradas na
seção de lavagem da fumaça, à jusante do
filtro.
Seção de lavagem da fumaça
(sistema Von Roll, ver também página 46).
O sistema de lavagem da fumaça consta de
um “quench” para o condicionamento prévio
da fumaça (esfriamento pela injeção de água)
e de uma torre de lavagem que possui de duas
a cinco etapas de tratamento, que permitem
retirar:
Poluidores gasosos tais como HCl, HF,
SO2
Poeira de granulometria fina e metais
pesados em forma de aerossol.
Em alguns dos países que constroem
implantações de incineração de resíduos, as
normas antipoluição preveem que a
implantação seja equipada com uma seção de
desnitrificação (com sistema SCR ou SCNR)
e também com um filtro de mangas ou de
carvão ativado, com objetivo de melhorar o
rendimento global da depuração da fumaça e
de captar dioxinas e furanos.
63
Para prevenir a formação de uma coluna de
vapor de água na chaminé pode-se esquentar a
fumaça depurada em uma troca de calor.
O condicionamento prévio da fumaça
(Quench):
Uma vez retirada a poeira, os gases de
combustão atravessam um quench e são
esfriados por injeção de água até seu ponto de
saturação. Nessa primeira fase do tratamento
os poluidores como HCl e HF são em grande
parte absorvidos pela agua de lavagem.
Torre de lavagem de enchimento:
A primeira etapa da lavagem acontece no
reservatório de água do circuito de Quench.
A segunda etapa, na qual é aplicado um
estrado de materiais de enchimento, possui
várias funções: o condicionamento dos gases
para o estado sucessivo, graças à notável
extensão da superfície de contato dos anéis de
enchimento (anéis de polietileno) que
favorece a troca otimizada de matéria, a
absorção de poluidores como HCl e HF e, se
for o caso, a neutralização de SO2 com soda
cáustica (NOH) pulverizada. Dos aerossóis
alguns metais pesados e poeiras de fina
granulometria são capturados na zona
terminal da torre de lavagem, dotada de um
tubo de Venturi.
Entre uma etapa e outra da lavagem,
separadores impedem o transporte de gotas de
água pela fumaça.
A lavagem de fumaça a cascata provoca uma
concentração de poluidores na água de
lavagem da primeira etapa da torre. Parte
dessa água é retirada e enviada a uma seção
de tratamento das águas.
Tratamento das águas de lavagem
As principais fases de tratamento são a
neutralização, a precipitação, a floculação e a
decantação. A retirada de metais pesados da
água pode ser realizada mecanicamente,
mediante um filtro-prensa ou um filtro prensa
de cinto. Os painéis dos filtros são
considerados resíduos tóxicos e as águas
tratadas poderão ser descartadas na rede de
canalização mediante a prévia regularização
do pH.
20
Torre de lavagem de
fumaça de uma
implantação de
incineração de resíduos
com três linhas de
tratamento.
64
21
65
6 Os custos
6.1 A indústria ambiental
Referindo-se ao estudo da Comunidade
Europeia, o mercado que terá a taxa de
crescimento anual mais elevada até o ano
2000 será o da indústria ambiental. Esse setor
interessa aproximadamente 20.000 empresas
que geram trabalho a mais de 600.000 pessoas
em toda Europa. Com uma taxa de
crescimento que se aproxima a 5% por ano, a
indústria ambiental ocupa o oitavo lugar na
classificação dos setores econômicos da
Comunidade.
A Alemanha é de longe o mercado mais
importante no setor de produtos e de serviços
para a proteção ambiental. Dos 47 bilhões de
ECU investido em 1990 nos países da CEE,
36% foi investido na Alemanha. Deve ser
mencionado que uma quota massiva dos
investimentos foi destinada ao setor hídrico,
ao tratamento das águas de esgoto e dos
resíduos.
Enquanto o setor privado emprega a maior
parte de tais investimentos na preservação
ambiental, perfeiçoando soluções voltadas à
melhora da qualidade das emissões de gás na
atmosfera, o setor público investe
principalmente em equipamentos e
implantações de tratamento das águas.
Um potencial de crescimento muito elevado
foi constatado nos países da Comunidade
Europeia, que até então tinham a tendência de
ignorar os problemas ambientais. Em setores
específicos como o de eliminação de resíduos,
o de descontaminação dos solos e o de
serviços (engenharia, consultoria ambiental)
se prevê um crescimento mais acentuado.
A incineração não basta mais para resolver o
problema da eliminação de resíduos. Os
resíduos da incineração devem por sua vez ser
submetidos a tratamentos adequados antes de
serem reciclados ou confinados em aterros.
Investimentos
no setor
ambiental (€)
feitos pelo
setor público,
industrial e de
produtos
especializados.
Investimentos no meio ambiente por setor econômico
66
Até o final dos anos oitenta os investimentos
realizados no campo da preservação ambiental
provinham essencialmente do setor público e
eram sujeitos a normas e decretos. Desde
então o setor privado entendeu que era de seu
interesse estar a par das normas de
preservação ambiental e até mesmo antecipá-
las. Além disso, grupos industriais cada vez
mais numerosos se renderam conta que a
imagem de uma empresa respeitosa com o
meio ambiente pode favorecer notavelmente
as perspectivas de crescimento. Basta pensar
em quantos produtos para limpeza de casa
sem fosfato e biodegradáveis são publicitados
por dia.
Porém, essa nova estratégia de marketing
constringiu a sociedade a investir grandes
somas na pesquisa e no desenvolvimento.
Para as grandes multinacionais tais custos
podem absorver até 8% do faturamento anual,
razão pela qual foram aperfeiçoados novos
produtos e tecnologias para a proteção
ambiental, com ótimas perspectivas de
crescimento.
Uma das conclusões que podem ser obtidas
desse fenômeno é que, visto a importância do
R&D (pesquisa e desenvolvimento), as
pequenas empresas possuem poucas
possibilidades de crescer nesses novos
mercados. Atraídas por tais perspectivas,
pequenas empresas e estúdios profissionais de
engenharia lançaram-se em grande número na
elaboração e na projetação de novos processos
de incineração de resíduos ou de depuração de
fumaça. Mas por falta de fundos a serem
destinados, por exemplo, à construção de
implantações piloto, não conseguiram
comercializar os seus produtos.
6.2 Custos da incineração de resíduos
Hoje em dia deixar as implantações de
incineração de resíduos conforme as novas
normas de preservação ambiental
(principalmente do ar) significa ter que
investir grandes somas essencialmente na
construção das seções de depuração de
fumaça.
As despesas com os investimentos necessários
à construção de uma implantação de
incineração de resíduos urbanos superam em
muito a renda proveniente da venda do calor
fornecido pelos resíduos. A flexibilidade é um
elemento-chave na eliminação de resíduos. O
investimento dependerá fundamentalmente
dos seguintes fatores:
Exigências impostas pelas normas de
preservação ambiental no país
interessado.
A evolução das normas tem um impacto
direto na complexidade das
implantações;
Grau de separação do fluxo de materiais
desejado. Quando o objetivo é minimizar
a quantidade de escória produzida e
maximizar a quantidade de produtos
reciclados, o investimento é ainda mais
substancial;
Níveis de praticidade e confiabilidade
operacional desejados. A abundância de
equipamentos e a extrema praticidade de
uso dos instrumentos de controle e de
comando incidem negativamente no
custo final;
Medidas para a inserção ideal da
implantação no ambiente circundante.
Muitas vezes não se trata apenas de
cuidar do aspecto arquitetônico, mas
também de isolar acusticamente os locais
e impedir a saída de odores.
Dadas as tecnologias disponíveis atualmente e
as normas em vigor, é necessário prever em
média um investimento de 150 milhões de
ECU (excluso o preço do terreno) para a
construção de uma implantação de
incineração de resíduos com uma capacidade
de 100.000 toneladas por ano, logo com
competência para atender 200.000 habitantes.
Por motivos técnicos, construir somente uma
implantação de incineração de resíduos
grande é menos oneroso que construir
67
diversas implantações pequenas. Nas zonas de
menor densidade populacional será necessária
uma cooperação entre cidades de
comunidades circundantes. Atualmente não é
mais tendência na Europa construir uma
implantação de incineração de resíduos para
cada cidade, mas sim para cada centro
regional, com capacidade de até 400.000
toneladas de resíduos por ano.
Atividade (% do custo total)
Obras civis 10-25
Forno-caldeira +
equipamentos térmicos 30-40
Depuração da fumaça 20-40
Tratamento dos resíduos 10-25
Instrumentos elétricos, de
controle e de comando 10-20
Os custos totais de operação e de manutenção
podem chegar a 150 ECU por tonelada de
resíduo tratado.
Internacionalmente está-se constatando que os
países com carência de terrenos a serem
destinados a aterros recorrem cada vez mais à
técnica da incineração. Enquanto na CEE
(Comunidade Econômica Europeia) em média
é incinerado 20% dos resíduos sólidos
urbanos, no Japão e na Suíça esse valor supera
os 70%.
Alguns países da Comunidade Europeia
impuseram há pouco tempo os valores limite
de emissões para as implantações de
incineração de resíduos. Das 535
implantações de incineração instaladas na
Europa, apenas 15% possuiu seções de
depuração de fumaça de elevado desempenho.
A maior parte dessas implantações dispõe
apenas de aparelhos de retirada de poeira e
cerca de 20% não possui seção de depuração.
A necessidade de modernizar as implantações
de incineração de resíduos, dotando-as de
seções de depuração de fumaça, exige um
volume de investimento que chega a vários
bilhões de ECU.
Alocação indicativa,
para os gastos
principais, dos
investimentos totais
(excluso o terreno)
necessários para a
construção de uma
implantação de
incineração de
resíduos.
Fonte: Eurostat, Estatísticas de resíduos
Tratamento de resíduos urbanos, por tipo e método de tratamento
68
22
69
7 Perigos potenciais e tipos de acidentes
Consideradas por tanto tempo uma fonte de
poluição, porque constituídas apenas de um
forno e de uma chaminé, hoje as implantações
de incineração de resíduos são bem aceitas
pela população na maior parte dos países.
Mas, para atingir tal resultado, os construtores
tiveram que investir grandes somas na
pesquisa de novos processos e produtos
compatíveis com os requisitos cada vez mais
rígidos impostos pelas normas contra a
poluição.
O emprego de novas tecnologias relacionadas
a diversas disciplinas, como a química, a
termodinâmica e a ciência das construções,
levou a um constante agravamento do risco
para as seguradoras.
7.1 Perigos na fase de construção,
montagem e operação
Principais perigos durante a construção e a
montagem
Problemas durante o transporte e
acidentes durante a descarga in situ de
alguns elementos de grandes dimensões;
Elevada concentração de substâncias
inflamáveis no canteiro; as medidas anti-
incêndio frequentemente se revelam
insuficientes, e as vezes nem existem;
Insuficiência de medidas anticorrosivas e
de proteção contra as ocorrências naturais
dos materiais em estoque no canteiro e
armazenados em depósitos provisórios;
Catástrofes naturais, em particular
tempestades, em fase de montagem
durante a instalação dos reatores e de
suas estruturas de sustentação.
Principais perigos logo após a implantação
e durante o funcionamento
Carência de água na caldeira, devido
perdas, erro humano, ou erro no sistema
de comando
Explosão da caldeira
Incêndio na seção de depuração da
fumaça, com consequentes danos
causados pela fumaça ácida nas partes
restantes da implantação
Incêndio na fossa de acúmulo e na
tremonha de alimentação, nos condutos
de cabos, na sala de comandos e nos
transformadores
Rotura dos condutos de vapor e de outros
fluidos ácidos, que podem provocar
danos às pessoas
Saída de substâncias inflamáveis em fase
liquida ou gasosa e de fluidos de
processo como combustíveis, óleo
lubrificante e amoníaco proveniente da
instalação de desnitrificação.
Implantação de
incineração de resíduos
em La Rochelle
(França). Na fase de
montagem para ser
colocada em operação,
os equipamentos estão
mais expostos à ação
da chuva e do vento.
Interno de uma câmara
de pós-combustão de
um forno rotativo para
a incineração de
resíduos especiais. A
regularização de
sinistros relacionados
com a parede refratária
frequentemente
comporta dificuldades
para as seguradoras de
riscos tecnológicos.
23
70
Implantação de
incineração de resíduos
no Sudoeste de
Finistère (França). As
operações de
montagem das
instalações têm inicio
muito antes do final das
obras civis.
Bombas das diversas
etapas de uma torre de
lavagem de fumaça. A
maior parte dos
equipamentos é um
material sintético
inflamável, o que
representa mais um
risco em caso de
incêndio.
24
71
Incêndio, que é uma ameaça para o meio
ambiente e para as adjacências da
implantação, graças à agua contaminada
usada para extinção do fogo e à fumaça
carregada de poluidores;
Gelo, por exemplo, da caldeira, do
revestimento refratário, dos condutores
de água e do vapor (principalmente no
começo, quando as instalações ainda não
funcionam continuamente);
Erro de comando e/ou de manobra
devido à inexperiência dos funcionários;
Anomalias de funcionamento que se
prolongam por meses, até mesmo por
anos, devidas a incêndios ou a destruição
total de uma máquina importante.
Perigos ligados ao grau de complexidade
técnica de implantações protótipo
Erro de projeto ou de fabricação, defeito
de material (perigos acentuados pela
rápida evolução dos processos e das
tecnologias)
Erros de montagem de novas
implantações (devidos geralmente aos
breves prazos para a realização dos
trabalhos e ao limitado espaço à
disposição)
Dificuldade em estabelecer os limites
entre risco empresarial e risco segurável.
25
Perigos diversos
Fraude, sabotagem, greve, motins,
tumultos populares (em algumas zonas as
implantações de incineração de resíduos
ainda são mal vistos pela população)
Calamidades naturais (terremotos,
inundações, tempestades, etc.)
Acidentes de responsabilidade civil;
poluição, danos às pessoas, danos aos
materiais, danos patrimoniais
Notável atraso para colocar em
funcionamento industrial por causa de
um acidente ocorrido na última fase de
montagem ou durante os ensaios. No
caso de seguro ALOP, o dano pode
chegar a dezenas de milhões de ECU.
Implantação de
incineração de resíduos
em Frankfurt: a
construção de
complexos industriais
nos centros habitados
pode causar acidentes
de todos os tipos.
72
7.2 Perigos ligados ao processo
7.2.1 Emprego e manipulação de produtos
sólidos
O tratamento e o emprego de materiais sólidos
durante os processos colocam dificuldades
técnicas, já que tais materiais podem provocar
abrasões e obstruções quando absorvem
umidade. Em forma de poeira podem causar
explosões. Nas implantações de incineração é
tratada e manipulada uma grande variedade de
materiais sólidos como cinzas, gesso, escórias,
lodos, carvão ativado, painéis de filtros-prensa
de elevada toxidade, etc.
7.2.2 Substâncias e ambientes corrosivos
A fumaça produzida durante a combustão de
resíduos contem substâncias ácidas em estado
gasoso como o HCl e o SO2: quando sua
temperatura atinge o ponto de condensação
desses ácidos (aproximadamente 150º C), eles
ficam altamente corrosivos. Isso significa que
todas as seções da implantação que entram em
contato com a fumaça na saída da caldeira
devem ser mantidas a uma temperatura
inferior a 150º C, ou então devem ser munidas
de um revestimento anticorrosivo. Nas
implantações dotadas de um sistema de
lavagem da fumaça a úmido acontece a reação
dos ácidos da fumaça com a água de lavagem,
por isso toda a seção de tratamento das águas
de lavagem é realizada exclusivamente com
materiais plásticos como o PE e o PP.
Corrosão devido a presença de gás de
combustão na fornalha
Durante a incineração de resíduos não é
sempre fácil assegurar uma combustão a
100ºC em toda a fornalha. Se o tempo de
permanência dos materiais orgânicos for
insuficiente, se insuficiente for a concentração
de oxigênio e se a temperatura exigida não
puder ser atingida, podem ser criadas zonas de
falta de oxigênio, com consequente formação
de monóxido de carbono.
A experiência ensina que uma atmosfera
pobre em oxigênio pode alterar as paredes dos
tubos da caldeira. O estrato de proteção não se
forma nos tubos, quando é atacado por gases
de combustão que contêm CO. Além da
presença de substâncias agressivas nos gases,
como cloretos, sulfatos, e sulfuretos,
começam processos de corrosão que destroem
os tubos de aço em um piscar de olhos.
Corrosão a elevada
temperatura
Corrosão por
umidade
Temperatura das paredes dos tubos (º C)
Ris
co d
e co
rro
são
Curva de corrosão dos
tubos da caldeira
73
26
As grelhas de incineração das implantações de
incineração de resíduos são expostas a fortes
solicitações térmicas e químicas. Os materiais
plásticos, cuja taxa na composição dos
resíduos é crescente, representam para as
grelhas mais uma fonte de solicitação, tanto
térmica quanto mecânica. A elevada
concentração de materiais sintéticos nos
resíduos provoca aumentos localizados de
temperatura no interior do estrato de resíduos.
Consequentemente, o cobre, o chumbo e o
alumínio contidos em alguns tipos de resíduos
fundem e penetram nos canais de
resfriamento, onde se solidificam. O ar de
resfriamento não pode circular e as barras da
grelha sofrem danos pelo calor excessivo. O
estrato de resíduos na grelha influi de dois
modos na duração da vida útil da grelha de
combustão, protegendo-a da radiação e
servindo de blindagem para o ar de combustão
que assegura o esfriamento da grelha. Uma
condução ruim da instalação causa a formação
de furos no leito de resíduos, com a
consequente destruição localizada das barras
da grelha por corrosão a alta temperatura.
Corrosão devida aos gases de combustão ao
lado externo da fornalha
Os gases de combustão agressivos
provenientes da fornalha podem, no caso de
sobrepressão na seção de depuração de
fumaça, originar sérios danos de corrosão, se
escapam graças a fissuras ou a defeitos de
impermeabilização da fornalha. No ar aberto
tais gases se condensam esfriando e produzem
ácidos que agridem o meio ambiente.
Logo, os condutos de fumaça em sobrepressão
devem imperativamente ser soldados para que
sejam impermeáveis aos gases. Desse modo
evitam-se fugas de gás durante a incineração.
Corrosão na seção de depuração da fumaça
Os riscos de corrosão são vários e dependem
do método utilizado:
Seção de tratamento da fumaça baseada no
processo por via seca ou semi seca:
Nesses equipamentos os incidentes são
imputáveis no emprego da cal.
Reações químicas indesejáveis, problemas de
dosagem da cal e da cal reciclada, problemas
com os dispositivos de purga podem causar
danos como o superaquecimento das mangas
do filtro, a corrosão do sistema ou a fratura
mecânica dos parafusos sem fim e dos
dispositivos de purga da cal usada.
Corrosão ácida das
paredes externas de
uma chaminé. Tais
danos podem surgir
quando, graças a
problemas técnicos, o
sistema de depuração
de fumaça não
funciona perfeitamente.
74
No caso do processo a seco, por exemplo, que
consiste em colocar a fumaça a ser depurada
em contato com cal apagada (Ca(HO)2) de
fina granulometria, tem-se a seguinte equação:
2 HCl + Ca (OH)2 > Ca Cl2 + 2 H2O
Em teoria uma molécula de cal se liga com
duas moléculas de ácido clorídrico e forma
uma molécula de cloreto de cálcio e de água.
O cloreto de cálcio formado dessa forma
absorve muita água (presente na fumaça e
produzida também pela reação) e, se a
temperatura da fumaça desce abaixo dos 90ºC,
pode ficar deliquescente e provocar
condensações. Tal fenômeno causa a
formação de colagens e compromete a
formação do produto reciclado,
principalmente durante os acionamentos, as
paradas e as desacelerações da instalação.
Seção de tratamento dos gases por via úmida:
Para evitar fenômenos de corrosão, as paredes
internas da torre de lavagem e as outras partes
da seção são revestidas de borracha ou de
ebonite. O revestimento de proteção é
frequentemente atravessado por vapor de água
com ácidos, o que leva à formação de
corrosões alveolares atrás do revestimento:
essas, por sua vez, causam formações de
bolhas e corrosão na profundidade da parede
do revestimento metálico. São várias as
causas da formação de bolhas: defeitos de
fabricação, diferenças de temperatura entre a
parede interna e a parede externa do reator,
influxos químicos, reparações efetuadas no
local em condições ruins.
Os danos imputáveis à corrosão também
podem ser verificados na zona dos gases
quentes, onde é impossível revestir as paredes
internas de borracha, ou então na zona da
fumaça depurada, na qual por sua vez não é
aplicado nenhum revestimento anticorrosivo.
Já se sabe que os gases produzidos na
combustão de resíduos, além do vapor de
água, contêm substâncias agressivas capazes
de se condensar, como o HCl e o SO2,
altamente corrosivos.
O ponto de orvalho dos gases está em um
intervalo que vai de 150º a 340º C. A
experiência mostrou que em certas misturas
de gás, mesmo a elevadas temperaturas, pode
acontecer que o ponto de orvalho seja inferior
ao limite normal e consequentemente que a
corrosão se estenda.
7.2.3 Altas pressões
Segundo as normas em vigor na maior parte
dos países industrializados, as implantações
de incineração podem receber a licença de
construção com a condição que seja efetuada
uma recuperação energética. Por esse motivo,
todas as novas implantações são dotadas de
uma caldeira de recuperação que funciona
principalmente com vapor superaquecido a
uma pressão entre 30 e 60 bar. Tais
implantações são consideradas verdadeiras
centrais térmicas de cogeração, cuja potência
total pode chegar a 300MW.
7.2.4 Máquinas de rotação
Nas implantações de incineração existe uma
grande quantidade de máquinas de rotação. As
mais importantes e mais delicadas são sem
dúvida os ventiladores de tiragem induzida e a
turbina a vapor. Não podem ser esquecidas as
bombas de alimentação da caldeira que,
apesar de pequenas dimensões, são essenciais
para o funcionamento da implantação.
75
Os ventiladores de tiragem induzida
geralmente são colocados à jusante da seção
de tratamento da fumaça, já que é preferível
manter a seção em ligeira depressão para
evitar incidentes e fenômenos de corrosão
externa, no caso de fuga de gás de um conduto
ou da torre de lavagem. Logo, o ventilador
opera em atmosfera úmida porque os gases
que saem da torre de lavagem vêm saturados
de água. Todas as partes que entram em
contato com os gases são, consequentemente,
completamente revestidas de ebonite. O
dimensionamento e a construção desses
ventiladores exigem notável competência. A
aplicação do revestimento em ebonite impõe,
por exemplo, que a velocidade de rotação da
hélice seja limitada. Os sinistros mais
frequentes são: corrosão do caixilho de
sustentação e danos ao revestimento causados
por corpos estranhos transportados pela
fumaça, e destruição das pás provocada por
fortes vibrações (quando a seção de depuração
de fumaça dá resultados medíocres, formam-
se depósitos de poeira sobre o ventilador que
provocam vibrações).
7.2.5 Incêndio e explosão
A experiência nos ensina que incêndios e
explosões são de longe as principais causas de
acidentes nas implantações de incineração de
resíduos. Elencamos a seguir as mais
marcantes.
Incêndios na fossa de acúmulo
O estoque de resíduos na fossa constitui um
potencial perigo. Da cabine do carro-
guindaste pode-se manter sob controle a fossa
e individuar tempestivamente um incêndio
apenas se avista fumaça. Mas quando começa
um incêndio, em poucos minutos se difunde
uma fumaça espessa que só pode ser apagada
alagando-se a fossa. Tal solução não é
apreciada pelos gestores, já que causa a
paralisação da implantação por diversos dias.
Incêndios na tremonha de alimentação do
forno
É principalmente nas implantações de
pequenas dimensões que o incêndio pode
propagar-se mais facilmente da fornalha à
tremonha de alimentação do forno. Isso ocorre
sobretudo no começo da operação, quando o
canal de alimentação permanece meio vazio,
ou então durante as primeiras provas de carga,
se o alimentador não está funcionando
perfeitamente.
Incêndios na seção de lavagem dos gases de
combustão
No passado foram verificados numerosos
incêndios originados dos materiais plásticos,
revestimentos, materiais revestidos de
borracha e outros materiais facilmente
inflamáveis.
Recomenda-se a máxima atenção durante as
operações de montagem e de manutenção, já
que diversas seções de depuração de fumaça
baseadas no processo por via úmida são
revestidas internamente de materiais
inflamáveis. Em uma das etapas da torre de
lavagem são previstos enchimentos plásticos
que podem pegar fogo facilmente, por causa,
por exemplo, das cintilas da soldagem, de um
radiador, ou mesmo de uma iluminação
defeituosa no canteiro.
Explosões devidas à trituração dos resíduos
volumosos
Incêndios e explosões podem ser verificados
mesmo no decorrer da trituração dos resíduos
volumosos. Certos materiais contidos nos
resíduos, como as bombas de gás, os
atomizadores, etc., podem desencadear
explosões e incêndios na seção de trituração
dos resíduos volumosos ou na câmara de
combustão.
76
7.3 Tipos de danos
Danos potenciais aos tubos da caldeira a
vapor nas implantações de incineração de
resíduos
Os gases de combustão transportam
particulados sólidos finíssimos em grande
quantidade. Os tubos dos pré-aquecedores,
dos aquecedores e dos evaporadores,
perpendiculares ao fluxo dos gases, são
sujeitos a uma erosão mais ou menos intensa
(comparável a um jateamento com areia fina).
A intensidade da agressão depende
essencialmente da natureza do particulado
sólido e da velocidade dos gases de
combustão.
Não raramente se revelam danos aos tubos de
uma caldeira a vapor em uma unidade de
tratamento dos resíduos. Durante uma fuga de
gases, um volume considerável de vapor de
água se difunde muito rapidamente na
caldeira, causando danos ao material refratário
na câmara de combustão.
O problema mais grave, nesse caso, é que
causa falha no resfriamento dos tubos da
câmara de combustão. Como o resfriamento
mediante a realimentação com água somente
pode ser efetuado em determinadas condições,
e a extinção da fornalha emprega de 15 a 30
minutos, os tubos são sujeitos a uma carga
térmica muito elevada. Na maior parte das
vezes, o superaquecimento provoca uma
deformação de notável dimensão nos tubos
não resfriados que constituem as paredes da
primeira via da caldeira.
De um dano ocorrido na caldeira de uma
implantação de incineração de resíduos pode-
se remontar a dinâmica dos danos (corrosão
dos tubos da câmara de combustão por causa
dos gases a alta temperatura, erosão dos tubos
do evaporador) e constatar suas consequências
desastrosas. Nesses casos não basta
simplesmente substituir os tubos danificados,
mas é necessário também arcar com as
despesas relativas à estocagem temporária, ao
transporte e à incineração dos resíduos sólidos
urbanos em outro local durante os reparos,
sem contar as perdas de lucros relativos à
venda de vapor, de água quente ou de
eletricidade.
Deterioração dos tubos dos aquecedores na
caldeira de recuperação de duas vias
(implantação de incineração de resíduos de
Berna)
Os tubos cuja parede é diretamente exposta
aos gases de combustão sofreram uma erosão
que os perfurou. Do exame metalográfico e da
análise das deposições formadas nos tubos,
descobriu-se que o desgaste era fruto de uma
corrosão ácida (corrosão devida ao ponto de
orvalho dos gases ácidos). A deterioração dos
tubos, e mais precisamente o considerável
desgaste das suas paredes, é decorrente da
interação de dois fenômenos de agressão, ou
seja, a corrosão causada pelo ácido sulfúrico,
e uma erosão que provocou o desgaste do
estrato superficial dos depósitos de corrosão,
de modo que a parede do tubo se encontrou
novamente exposta à ação corrosiva.
Muro refratário
(cimento aplicado com
o método gunning)
danificado nas paredes
da câmara de
combustão, formada
pelos tubos da caldeira.
27
77
Um processo de corrosão desse tipo pode ser
verificado somente se a temperatura é inferior
ao ponto de orvalho do ácido sulfúrico.
Teoricamente, o ponto de orvalho dos gases
que contêm vapor de água e ácido sulfúrico
está entre 100º C (ponto de orvalho do vapor
de água) e 340º C (ponto de orvalho do ácido
sulfúrico puro). A quantidade relativamente
elevada de sulfatos presentes nos gases indica
uma forte concentração de ácidos e, nesse
caso, pode-se supor que a temperatura da
parede dos tubos esteja entre 250º e 300º C.
Temperaturas tão baixas não são usuais no
último pedaço da segunda via.
Na câmara de combustão os tubos sem
proteção sofrem oxidação e grande corrosão.
A espessura de suas paredes se reduz cerca de
1mm por mês. Por esse motivo, é necessário
controlar regularmente (a cada 3/6 meses) que
a matéria refratária se mantenha intacta,
medida de prevenção importante e eficaz.
Todavia, nem sempre é fácil individuar as
zonas danificadas, por causa das incrustações
causadas pelo depósito de fuligem e de
escórias incandescentes. Os danos constatados
devem ser prontamente reparados por
especialistas.
Muro refratário
(cimento aplicado com
método gunning)
danificado em paredes
da câmara de
combustão, formada
por tubos da caldeira.
Tubos corroídos por
feixes aquecedores de
uma caldeira. Os tubos
não protegidos do
muro refratário são
diretamente expostos à
ação corrosiva e
abrasiva dos gases de
combustão.
28
78
29
79
8 Asseguração dos riscos tecnológicos ligados à construção e ao funcionamento de uma implantação de eliminação de resíduos
Nos últimos anos o problema da gestão e da
eliminação de resíduos com baixo impacto
ambiental transformou-se cada vez mais em
motivo de interesse para a população dos
países industrializados, e esse fenômeno sem
dúvida tem seus pontos positivos.
Nos capítulos precedentes tentamos
demonstrar que é possível, hoje em dia,
realizar eficazes sistemas de gestão e de
incineração de resíduos urbanos respeitando
plenamente o meio ambiente. Isso significa
que todas as partes envolvidas (entidades
públicas, famílias, forças industriais e
econômicas) devem estar prontas para dar a
sua contribuição.
Nesse contexto, a indústria de seguros sempre
se empenhou para dar seu apoio à sociedade,
mas principalmente a seus clientes industriais,
quando se tratava de cobrir e gerir riscos de
todos os tipos. Os projetos de construção de
novas implantações de incineração de
resíduos são extremamente complexos, já que
compreendem múltiplas disciplinas e têm
implicações econômicas e políticas relevantes.
Para poder satisfazer plenamente os requisitos
cada vez mais rígidos impostos pelas normas
de preservação ambiental, as empresas devem
enfrentar numerosos problemas.
As seguradoras, por sua vez, devem ser
capazes de acompanhar seus clientes no
desenvolvimento de novos produtos,
propondo condições de seguro ideais às suas
exigências, mas sempre no limite da
segurabilidade.
Nesse capitulo fornecemos a quem assina a
apólice diversas questões para a análise das
atividades ligadas à construção e ao
funcionamento de uma implantação de
eliminação de resíduos. Para mais
informações sobre seguros de riscos
tecnológicos recomendamos outras
publicações especializadas da Swiss
Reinsurance Company.
8.1 Principais coberturas de seguro de
riscos tecnológicos
As seguradoras de riscos tecnológicos mais
utilizadas no setor de instalações ambientais
podem ser subdivididas em duas categorias
bem distintas, ou seja:
Seguradoras de danos inerentes às fases
precedentes ao funcionamento das instalações.
Todos os riscos da construção das obras
civis (CAR)
Todos os riscos de montagem (EAR)
Advanced Loss Of Profit (ALOP)*
Máquinas, estruturas provisórias e
equipamentos de canteiro
Coberturas para danos em fase de
funcionamento.
Quebras de máquinas (QM)
Danos da interrupção do funcionamento,
causada por falhas de máquinas
Seguro de todos os riscos de informática
(EDPE)
Em alguns países é possível estipular
uma apólice Boiler Explosion, que na
Itália entra no departamento “Guasti
Macchine”
8.2 Etapas importantes na construção de
uma implantação de incineração de
resíduos
As várias fases da construção de uma
implantação de incineração de resíduos em
geral têm sido objeto de um contrato chave na
mão, estipulado entre o cliente, que
normalmente é representado por um grupo
interkantonale (na Suíça), por uma associação
intermunicipal, pelo administrador municipal
de uma cidade importante, etc. – em raros
casos trata-se de um investidor privado – e
Seguro de riscos tecnológicos ligados à construção e ao funcionamento de uma
implantação de incineração de resíduos
* a ser combinada com uma apólice CAR ou com uma EAR.
80
uma empresa principal. Os trabalhos de
construção, de startup e de funcionamento
comportam riscos de natureza variada mais ou
menos importantes. As operações
mencionadas acima envolvem uma
pluralidade de categorias profissionais e
empresas, como:
Estúdios profissionais de engenharia
Arquitetos
Órgãos de controle
Empresas reunidas em um consórcio
Empresa principal que recorre a
subcontratados que, por sua vez, se
apoiam em outros subcontratados e a
fornecedores
É indispensável que os contratantes do seguro
(o comitente ou a empresa principal, o gestor
da implantação), disponham de uma cobertura
do seguro que satisfaça suas exigências
durante todas as fases de construção e de
funcionamento. O risco tecnológico é
frequentemente parte integrante de todo o
risco, mas isso não exclui que sejam
considerados também outros perigos, como os
incêndios, os eventos naturais e a
responsabilidade civil.
8.2.1 Obras civis
Movimentos de terra, infraestrutura
externa e obras de fundação
A implantação do canteiro e os movimentos
de terra começam depois que a ordem de
serviço foi feita por escrito ao diretor
encarregado dos trabalhos. Normalmente uma
nova implantação de incineração é construída
em periferia, em um terreno industrial pouco
valorizado (antigo aterro, zona pantanosa,
Seguro de riscos
tecnológicos
durante as fases de
construção e de
funcionamento de
uma implantação de
incineração de
resíduos.
Manutenção Testes
Seguro contra danos acontecidos antes do
funcionamento
- Todos os riscos de construção das obras
civis
- Todos os riscos de montagem
- Máquinas, estruturas temporárias e
equipamentos de canteiro
- ALOP
Ramos separados
-Transportes
- RC
Seguro contra danos durante a
operação
- Falhas de máquinas
- Danos da interrupção do
funcionamento, causada pela falha
de máquinas
- Todos os riscos de informática
- Explosão do boiler
Val
or
Duração em anos
1 ou 2
anos
Atividades
Ordem de serviço / Licença de construção
Obras civis
Montagem de equipamentos
Certificado de conclusão dos serviços
Startup / Testes
Colocação em funcionamento semi industrial
Verificações finais
Entrega provisória (com reservas)
Período de garantia
Entrega definitiva (sem reservas)
Obras e montagem
Montagem
Tes
tes
Manutenção
81
etc.), o que torna necessário a compactação do
solo ou a colocação de fundações em estacas
cravadas por batimento ou por vibração, com
o objetivo de garantir uma perfeita
distribuição das cargas e uma boa estabilidade
da construção.
A fossa de acúmulo, cujo volume pode chegar
a 20.000 m³, normalmente é escavada abaixo
do nível do solo, onde não raramente
encontram-se lençóis freáticos. A
impermeabilização da fossa, operação que na
fase de construção não impõe grandes
dificuldades, pode revelar-se um problema no
caso da apólice Decenal Póstuma.
Típica desse tipo de construção é a tendência
cada vez mais difusa no mundo de impor a
impermeabilização do local, para evitar
problemas de poluição dos solos, dos rios e
das águas subterrâneas. Por esse motivo, as
redes de coleta de água das chuvas, de
resíduos e de águas de combate a incêndio
devem ser ligadas a um reservatório modelo
“Schweizerhalle”.
As implantações de incineração de resíduos
geram um tráfico intenso. Além das vias na
área interna da implantação (pistas, área de
estacionamento, rampa de acesso à zona de
descarga, zona de manobra para os
caminhões, etc.), é necessário construir ou
readaptar o sistema viário de acesso às
implantações de incineração.
O edifício
Podem ser individuadas duas tendências:
A primeira diz respeito às implantações de
incineração de resíduos construídas fora da
cidade. Nesse caso, o edifício é de simples
concepção e se reduz a um local forno-
caldeira, uma sala de comandos e alguns
locais administrativos e de uso comum
(escritórios, salas de reunião, armários,
oficinas, refeitório, etc.). As seções de
depuração de fumaça e de tratamento de
resíduos são deixadas a céu aberto. A obra é
realizada em concreto armado e estende-se em
um ou dois andares, enquanto o resto é em
estrutura metálica, com painéis de
revestimento.
A projetação de implantações de incineração
de resíduos em proximidade de centros
habitados é radicalmente diferente e seu custo
pode superar 25% do custo total da
implantação. Todos os equipamentos são
colocados dentro do edifício, que é uma
construção maciça impermeabilizada,
completamente realizada em concreto armado,
de modo que contenha odores e barulhos.
Geralmente, procura-se cuidar mais do
aspecto arquitetônico, para facilitar a inserção
adequada da implantação no bairro. Tais
vínculos influenciam de certa maneira o
andamento das atividades no canteiro, em
primeiro lugar porque os serviços de
construção são mais lentos, chegam a
coincidir com as operações de montagem dos
equipamentos, e em segundo lugar porque
podem surgir dificuldades durante a instalação
e a disposição de componentes de grandes
dimensões como a caldeira de ebulição e as
máquinas volumosas.
Esse modelo de projetação pode revelar-se
inadequado também em caso de dano grave, já
que complica ulteriormente o acesso de certos
aparelhos e sua desmontagem e remontagem,
com consequente aumento da duração de
reparos, e consequentemente do custo total do
sinistro. Outro aspecto negativo para uma
seguradora são as proporções catastróficas
que poderia assumir um incêndio iniciado
dentro do edifício: a fumaça poluidora e
corrosiva provocaria grandes danos a boa
parte dos equipamentos.
Normalmente as obras civis se prolongam até
a entrega provisória da implantação. Apesar
de grande parte das obras já ter acabado
quando se iniciam as operações de montagem
dos equipamentos, as obras de pintura,
instalação de caixilhos metálicos e a
construção da infraestrutura externa
prosseguem até o final dos trabalhos de
canteiro.
Muro refratário
(cimento aplicado com
o método gunning)
danificado nas paredes
da câmara de
combustão, formada
pelos tubos da caldeira.
82
8.2.2 Montagem dos equipamentos
Quando as obras civis de uma implantação de
incineração de resíduos não impõe problemas
de natureza excepcional, é permitido começar
as operações de montagem dos equipamentos
por volta de doze meses após a abertura do
canteiro.
Em geral começa-se com a estrutura metálica
forno-caldeira no nível do solo. Uma vez
montada, a caldeira forma, junto com o forno,
um único elemento que é também o mais
pesado e volumoso de toda implantação (pode
facilmente chegar a 30 metros de altura). O
transporte ao local do forno-caldeira e de
outros equipamentos essenciais à implantação
(reatores, filtros, condensadores de ar, etc.) é
efetuado por pedaços em grandes comboios.
Analogamente, as operações de
movimentação (descarga, levantamento,
organização) exigem meios de levantamento
de grandes dimensões.
Com a finalidade de reduzir a área de
superfície da implantação e, portanto, os
custos, a seção de depuração de fumaça pode
não ser instalada na cota do solo, no trecho de
extensão da linha de incineração, mas em uma
plataforma do edifício. Essa escolha pode
comportar um leve agravamento do risco a ser
coberto. Todos os riscos de montagem, da
fase de montagem durante o startup, os
reatores, os filtros e as chaminés são mais
expostos às fortes intempéries.
A fase terminal de montagem, na qual são
feitas todas as obras finais (colocação de
tubos, cabos elétricos, isolamento, passarelas
metálicas, pintura, etc.) pode empregar várias
centenas de operários no local, o que conduz
sem dúvida a um agravamento do risco da
responsabilidade civil. De fato, nessa fase não
faltam os acidentes de trabalho.
8.2.3 Startup dos equipamentos
O período entre o fim das operações de
montagem dos equipamentos e o momento da
aceitação da implantação por parte do
comitente é de uma enorme importância para
as seguradoras de riscos tecnológicos. No
caso da apólice “todos os riscos de
montagem” (EAR), a exposição de capital é
máxima já que a construção acabou. As
consequências de um incêndio, por exemplo,
podem ser desastrosas. Além disso, é nesse
período que são efetuadas as primeiras provas
de carga das máquinas e que logicamente
pode surgir à tona grande parte dos erros de
projetação, de montagem, vícios dos
materiais, etc. Se foi estipulada uma cobertura
ALOP, essa fase é crucial, já que a data de
vencimento da apólice coincide com a data de
entrega provisória da implantação.
Às vezes, mesmo aos subscritores de maior
experiência resulta difícil extrapolar das
cláusulas contratuais a duração exata das
várias operações a serem feitas durante essa
delicada fase.
Consideramos interessante reportar grande
parte das definições do CCTP (prescrições de
construção francesas) relativas a essas
atividades. Obviamente, existirão diferenças
entre países, mas no conjunto a sequência de
operações é muito similar.
Certificado de conclusão dos trabalhos
O adjudicatário comunica por escrito ao
comitente e ao diretor de trabalhos a data que
considera que os trabalhos serão concluídos,
com pré-aviso de pelo menos um mês da data
comunicada, e indica a sua aproximação,
mediante programa de previsão da semana, e
quantitativos de resíduos que prevê poder
receber durante a finalização da implantação.
O diretor de trabalhos procede com uma
inspeção dos equipamentos, com a intenção
de garantir a boa execução dos trabalhos e a
conformidade com o projeto, em oito dias a
contar a partir da data indicada pelo
adjudicatário.
No final da inspeção, o diretor de trabalhos
redige imediatamente um certificado de
conclusão dos trabalhos, que assinará junto
com o adjudicatário. O certificado menciona,
83
se for o caso, as omissões, as imperfeições, e
os defeitos de execução constatados, os quais
o adjudicatário deve arrumar rapidamente.
Regularização da implantação
Entre os 15 dias da finalização dos trabalhos,
o adjudicatário dá inicio a regularização da
implantação, com aviso prévio por escrito ao
diretor dos trabalhos.
Durante a fase de regularização, pela
duração máxima de 2 meses, o adjudicatário
pode paralisar a implantação ou colocá-la em
marcha em diferentes regimes, com a
finalidade de efetuar as oportunas
regularizações e garantir que funcionem
perfeitamente. Todos os equipamentos são
submetidos a uma série de testes
preliminares. A execução dos testes é
confiada ao adjudicatário, que cobre também
seus respectivos custos. Os ensaios consentem
apurar que o funcionamento de todos os
equipamentos mecânicos, elétricos,
eletrônicos, térmicos e hidráulicos esteja
segundo as regras da arte, conforme as
respectivas normas e com as condições de
operação indicadas no contrato.
Mesmo o controle da eficiência dos diversos
tratamentos (marcha em capacidade nominal
e mínima dos fornos, eficiência da depuração
da fumaça, qualidade as escórias, etc.) cabe
ao construtor. De qualquer forma, a
colocação em funcionamento da implantação
deve acontecer ao final dessa fase.
Startup da implantação
Com o termo “startup” entende-se o
funcionamento da implantação em condições
normais de exercício, com a provisão regular
de resíduos da parte do comitente.
O objetivo do startup não é verificar o
rendimento da implantação, que será medido
ao longo dos testes para a entrega, mas
constatar que o funcionamento da
implantação não tenha defeitos mecânicos,
térmicos ou elétricos, nem problemas durante
o funcionamento.
Quando o adjudicatário considera que a
implantação está adequada para a colocação
em funcionamento industrial para a qual foi
concebida, comunica por escrito o comitente
e o diretor dos trabalhos a data de início da
colocação em funcionamento industrial.
Em 15 dias da data indicada acima e, exceto
em caso de objeção válida, o diretor dos
trabalhos deve ordenar a colocação em
funcionamento industrial. Logo, o diretor
deverá redigir rapidamente uma acta, que
assinará junto com o adjudicatário. A data de
inicio da colocação em funcionamento
coincide com a data da assinatura da acta.
A marcha em escala industrial tem uma
duração de dois meses, sempre que incluso
um tempo de funcionamento mínimo dos
equipamentos ou o tratamento de uma
quantidade mínima de resíduos estabelecida
pelo CCTP.
O adjudicatário fornece ao diretor dos
trabalhos os manuais de uso e de
manutenção, os projetos da implantação, bem
como os parâmetros de regularização e de
segurança.
Gestão da implantação até a entrega
Até a entrega, o adjudicatário supervisiona a
gestão da implantação segundo as seguintes
modalidades:
Cada regularização, reparação e
modificação necessária competem ao
adjudicatário, que se responsabiliza
também pelos gastos;
A energia, os fluídos, bem como os
materiais de processo são fornecidos
gratuitamente pelo comitente em
quantidades limitadas, adequadas às
necessidades da implantação, como
estabelecido pelo balanço preventivo de
funcionamento.
84
Todavia, o adjudicatário responsável
pelo funcionamento deve assumir os
custos a partir da data em que o contrato
de funcionamento entra em vigor;
O adjudicatário é responsável pelo
pagamento do salário de seus
funcionários.
Ensaios de entrega
Os ensaios de entrega são efetuados ao final
do funcionamento em escala industrial.
O objetivo dos ensaios é constatar as
capacidades nominais e mínimas de
tratamento, a qualidade do tratamento, os
consumos e o rendimento dos diversos
equipamentos nas condições de marcha
industrial.
Os ensaios exigem a incineração em regime
contínuo, por determinado número de horas,
de um quantitativo de resíduos previamente
pesados, que se aproxime o máximo possível
das toneladas correspondentes à capacidade
nominal e mínima. O tipo, o número de
ensaios a serem realizados e a respectiva
tabela de marcha são acordados entre o
adjudicatário e o comitente, levando em
consideração as possibilidades e as
necessidades do funcionamento. Durante os
testes, o adjudicatário e os trabalhadores
asseguram o funcionamento da implantação.
Caso o comitente peça a intervenção de um
órgão de controle dos testes, deve arcar com
as respectivas despesas.
O fornecimento, a sistematização e a remoção
dos dispositivos provisórios necessários para
a execução dos testes mencionados cabem ao
comitente ou ao órgão de controle designado
por ele.
O comitente fornece gratuitamente os fluídos
e os materiais de processo necessários à
execução dos ensaios, em quantidades
limitadas às necessidades para o
funcionamento da implantação durante a
duração dos testes.
Caso os resultados dos ensaios causem
controvérsias, a execução de uma nova série
de ensaios deverá ser confiada a um órgão
autorizado por via oficial e designado para
tal escopo. Os custos relativos a esses últimos
testes serão responsabilidade da parte que,
segundo os resultados finais, estava errada.
A sequência das várias etapas que precedem
a entrega dos trabalhos pode ser sintetizada
da seguinte maneira:
O adjudicatário notifica o comitente e o
diretor dos trabalhos a data indicativa
do final dos trabalhos.
O adjudicatário indica a data exata do
final dos trabalhos.
O diretor dos trabalhos emite o
certificado de finalização dos trabalhos
Inicia a fase de regularização.
Pedido de colocação em funcionamento
em escala industrial da implantação da
parte do adjudicatário.
O diretor dos trabalhos faz uma acta de
colocação em funcionamento em escala
industrial.
Data do fim dos trabalhos1.
Final da colocação em escala industrial
e início dos ensaios para a entrega. Ao
final dos ensaios o comitente toma a
posse da obra e formaliza a data do final
dos trabalhos1 em conselho do diretor
dos trabalhos.
Passagem de propriedade da
implantação do adjudicatário ao
comitente.
Ensaios complementares de entrega, sem
reservas.
O final dos trabalhos não implica que foram
realizadas todas as obras de finalização, em
particular a criação de infraestruturas
externas (rede viária, espaços verdes, muros,
etc.) e os trabalhos cuja execução deve
preferivelmente acontecer depois de certos
ensaios (pintura, isolamentos, etc.).
1 A aceitação das obras é formalizada na data de início da
colocação em funcionamento em escala industrial.
85
8.2.4 Funcionamento industrial
Ao final dos testes para a entrega, se os
resultados estiverem conforme os parâmetros
estabelecidos, acontece a passagem de
propriedade. Ao comitente e ao gestor cabe a
responsabilidade da gestão da implantação de
incineração de resíduos. Os trabalhadores
puderam adquirir formação profissional e
familiaridade com os equipamentos durante os
dois meses de funcionamento em escala
industrial, sob a responsabilidade do diretor
dos trabalhos.
O primeiro ano de funcionamento industrial é
delicado; em primeiro lugar porque as
máquinas não foram muito usadas e
frequentemente apresentam defeitos de
assentamento que prejudicam o andamento da
implantação, e em segundo lugar porque o
gestor ainda não adquiriu domínio completo
dos equipamentos.
Nessa fase, que na verdade corresponde ao
período de garantia previsto pelo adjudicatário
e seus subcontratados, esses últimos se
encontram regularmente no local para
obedecer suas obrigações contratuais, ou seja,
remediar eventuais vícios e defeitos,
regularizar processos e máquinas e fazer
reparos.
Tais intervenções de terceiros, reiteradas no
decorrer do funcionamento industrial da
implantação, constituem um adicional risco de
acidente (incêndio, explosão, falha de
máquinas, danos a pessoas, etc.).
8.3 Observações sobre riscos
empresariais
O risco empresarial é um fenômeno aleatório,
não suscetível a estimativas matemáticas, já
que está ligado a perigos inerentes ao risco
comercial.
Um dos princípios do nosso sistema
econômico estabelece que todos que exercem
uma atividade econômica devem cumprir, no
limite de suas possibilidades, as obrigações
decorrentes da própria atividade.
Esse tipo de responsabilidade não deve nem
pode ser transferida à seguradora. Compete,
portanto, ao empreendedor adotar todas as
medidas apropriadas para evitar que
aconteçam acidentes, mesmo que gere gastos
suplementares. A tarefa da seguradora é
assumir responsabilidades, dentro de limites
bem definidos, por danos que se verificam
graças a eventos súbitos, imprevisíveis e
aleatórios, apesar de todas as precauções
tomadas.
O risco empresarial é influenciado por fatores
subjetivos, como o espirito competitivo, a
procura de novos mercados, o
desenvolvimento de novos produtos, a
experiência no setor e a propensão a assumir
riscos financeiros ligados à prática de uma
nova atividade.
No ramo dos riscos tecnológicos, a expressão
“risco empresarial” é frequentemente
associada com “não assegurável”. Realmente
é muito difícil traçar uma linha de demarcação
entre o risco empresarial puro e os riscos
asseguráveis. A função da seguradora de
riscos tecnológicos consiste em ter isento o
segurado das consequências econômicas de
um dano material provocado por um evento
súbito e imprevisto, por um determinado
período de tempo. A seguradora não tem
capacidade – porque não faz parte de suas
funções – de satisfazer o pedido do
empreendedor que quiser se proteger das
repercussões financeiras de garantias
contratuais relativas às suas atividades.
Contudo, no setor da infraestrutura ambiental,
tal tipo de pedido não deve ser excluído.
A evolução repentina do modo de pensar e de
normas contra a poluição desencadeou, no
decorrer de uma década, um desenvolvimento
tecnológico notável. Enquanto nos anos
oitenta em muitos países as implantações de
incineração eram compostas apenas de um
forno, um filtro e uma chaminé, hoje são
construídas implantações de incineração de
resíduos baseadas em diversos processos
altamente tecnológicos, que permitem atingir
86
o nível de emissão “zero”. Além das centrais
de cogeração alimentadas de biogás, as
implantações de triagem e reciclagem de
resíduos, os fornos de pirólise e a plasma
deveriam consentir a redução ao mínimo do
impacto ambiental.
Os empreendedores tiveram que fazer grandes
esforços para manter-se a par dessa
desenfreada corrida tecnológica. Aceitaram
contratos com garantias de rendimento que
não eram certos de poder cumprir. O tempo
necessário para o desenvolvimento de novos
processos ou equipamentos foram
drasticamente reduzidos. Muitos produtos
foram efetivamente testados apenas no
momento da colocação para funcionamento
industrial, com todos os riscos e imprevistos
do acaso!
O endurecimento das normas de preservação
ambiental e o aumento da concorrência
induzem o empreendedor a assumir novos e
cada vez maiores riscos. As normas estão
evoluindo, o que complica ulteriormente o
papel de construtores e investidores, e o
frequente aparecimento no mercado de
tecnologias revolucionárias aumenta a pressão
nos investidores.
Nessas arriscadas iniciativas, a seguradora que
concede uma cobertura “clássica”, ou com
alguma extensão da garantia, inevitavelmente
deve enfrentar os mesmos problemas que seu
cliente, ou seja, aceitar cobrir os riscos de
caráter inovador.
Entre os vários seguros de riscos tecnológicos,
tem certo número de casos limite que colocam
a seguradora frente a seguinte interrogação:
“Quais riscos posso cobrir sem avançar o
limite no qual substituo o empreendedor?”
substancialmente o papel do empreendedor é
aquele de correr os riscos inerentes de cada
atividade industrial e comercial (pesquisa e
desenvolvimento de novos produtos,
produção, venda, etc.) para que o sucesso da
empresa seja garantido. Mas, se a seguradora
fosse constrangida a passar esse limite, não
deveria automaticamente participar dos lucros
obtidos da atividade do cliente?
Em um desses casos limite a seguradora
concede uma cobertura para as consequências
de um dano material causado por um erro de
projetação, de uma falha na execução dos
trabalhos ou de um defeito de material na
implantação protótipo. Às vezes, o limite é
ultrapassado quando a seguradora aceita
ressarcir os custos de restauração do
componente defeituoso.
As garantias contratuais assumidas pela
empresa principal no ato da assinatura do
contrato são típicos riscos empresariais que
não podem ser transferidos à seguradora.
Citamos alguns exemplos indicativos:
Garantias de desempenho, ou seja, a
capacidade produtiva, os rendimentos, os
consumos de energia elétrica e de
materiais de processo (água, reagentes
químicos, etc.), os parâmetros operativos
(pressão, temperatura, vazão, etc.), as
emissões sonoras, as emissões de
poluição, etc.;
Garantias de produto (granulometria, teor
de água, resistência à corrosão e ao calor,
poder isolante, aspecto, cor, toxidade,
etc.);
Garantias de disponibilidade, de
confiabilidade;
Respeito aos prazos para a finalização
dos trabalhos e a colocação em
funcionamento industrial;
Cada nova garantia indicada no contrato,
típica de um produto, uma obra ou uma
prestação.
Para se proteger das consequências do não
cumprimento das garantias mencionadas
acima, o comitente estabelece as penalidades
que podem chegar a 10% do valor total de
mercado. Superada essa quantia, o comitente
pode também recusar-se a receber a
implantação.
87
8.4 Recomendações úteis para a
assinatura contratual
As modernas implantações de incineração de
resíduos são instalações cuja análise e
tarifação não são simples. De um ponto de
vista técnico, essas implantações podem ser
comparadas, em certos aspectos, às centrais
térmicas, e apresentam analogias com
unidades da indústria química e petroquímica.
Frequentemente, é difícil para as seguradoras
avaliar com suficiente exatidão os problemas
técnicos e os potenciais de sinistro ligados a
cada novo setor de atividade, elementos que
devem ser levados em consideração na
tarifação do risco e na formulação da
cobertura do seguro.
Consideramos que a assinatura de um contrato
dessa categoria de atividade deve basear-se
em uma estreita colaboração entre as
seguradoras e seus clientes. As indústrias
elaboram de contínuo novos sistemas e
processos de tratamento, que evoluem muito
mais rapidamente que os instrumentos de
tarifação à disposição das seguradoras. A esse
respeito deve-se mencionar que as taxas de
prêmio que aparecem nas tarifas se baseiam
em dados empíricos e consequentemente se
devem adaptar a parâmetros específicos. Nem
para a seguradora prudente é fácil avaliar
corretamente os riscos inerentes a essa
evolução tecnológica. Sem contar que a
concorrência desenfreada entre seguradoras
tente a prevalecer sobre a prudência
necessária à avaliação dos riscos.
Na análise de um novo setor de atividade
aconselhamos uma atenta consideração dos
seguintes aspectos:
O empreendedor tem bastante experiência no
setor? Quantas implantações de incineração
de resíduos desse tipo já realizou?
As mesmas perguntas são feitas aos projetistas
e aos construtores dos equipamentos mais
importantes (forno, caldeira, aparelhos de
tratamento da fumaça, catalizadores,
aparelhos de tratamento dos resíduos, etc.). Os
resíduos urbanos são combustíveis
heterogêneos, que comportam incontáveis
imprevistos na combustão e sucessivamente
na composição da fumaça. Para ser capaz de
gerir todas as dificuldades técnicas que
derivam disso (escolha dos materiais
adequados, dimensionamento dos
equipamentos, determinação dos sistemas de
controle e de comando, etc.) é necessário
possuir uma longa experiência. Uma bagagem
de conhecimentos teóricos aprofundados e a
experiência em um setor semelhante são
certamente fatores que não podem ser
subestimados, mas geralmente não bastam
para ter um bom domínio do setor já nas
primeiras construções.
Segundo um construtor de fama mundial, um
especialista do ramo deveria calcular um
período de tempo de pelo menos seis anos
entre a formulação de um novo produto e a
sua comercialização industrial.
A escolha dos fornecedores e dos
subcontratados incide notavelmente na
qualidade de um projeto. Mesmo aparelhos
como os filtros eletrostáticos, os filtros de
manga, os filtros de carvão ativado, os
catalizadores, as turbinas a vapor, os
ventiladores de tiragem induzida, etc. são
elementos-chave na cadeia do tratamento.
Um dano ou um defeito no funcionamento de
um desses componentes causará notáveis
atrasos na colocação em funcionamento da
implantação de incineração de resíduos.
Alguns resultados particulares podem ser
atingidos apenas por um pequeno número de
fornecedores. Citamos, particularmente, a
aplicação do lining no sistema de depuração
da fumaça por via úmida, ou também o muro
refratário e os dispositivos de transporte
pneumático dos resíduos de tratamento da
fumaça por via seca ou semi seca. O resultado
final de uma atividade pode ser afetado se o
trabalho for concedido em subcontratação a
pequenas empresas locais.
88
É ainda necessário verificar o layout de alguns
equipamentos. Para exemplificar,
normalmente o catalizador é instalado ao final
da cadeia de tratamento de fumaça, para evitar
incrustações prematuras (lembramos que o
catalizador funciona a uma temperatura da
ordem de 350º C, por isso consome energia
para aquecer a fumaça). Do estoque de
experiências feitas no passado, desaconselha-
se a instalação de catalizador a montante do
sistema de depuração de fumaça, ou seja,
antes de seu esfriamento. No que diz respeito
ao processo, nota-se que outros equipamentos
podem ser instalados em locais não ideais por
motivos puramente econômicos. O ventilador
de tiragem induzida, por exemplo, é colocado
na zona quente, assim não tem necessidade de
ser protegido da corrosão por umidade: nesse
caso, o sistema de depuração de fumaça
funciona em sobrepressão e, de qualquer
maneira, existe o risco que o ventilador sofra
corrosão durante as paradas. Outro exemplo é
o do filtro de mangas, exposto a riscos de
destruição das mangas filtrantes, porque
colocado em uma zona excessivamente
quente, na saída da caldeira (a temperatura de
funcionamento situa-se entre 120º C e 220º C,
em função do tipo de tecido).
Obviamente, no passado foram feitas
numerosas experiências negativas por causa
desses problemas e todas eram relacionadas,
deve ser mencionado, à escolha de correr o
risco para reduzir o custo total da
implantação.
É importante acenar que isso aconteceu na
Alemanha, na Suíça, e na Suécia, onde a
construção de eficientes sistemas de
depuração de fumaça já tinha começado há
muitos anos. Seria um pecado se outros
países, nos quais essas tecnologias estão
começando a se impor, repetissem os mesmos
erros.
Com esse objetivo, pode ser interessante
recordar que entre os serviços propostos pelas
companhias de seguros, a prevenção de
sinistros é muito apreciada pelos clientes. Em
muitos casos, não é apenas a seguradora a se
beneficiar, mas principalmente o titular e o
gestor da implantação, já que as perdas
financeiras devidas a um dano material
raramente são cobertas e podem até mesmo
colocar em perigo a existência da empresa.
A lista dos riscos não será completa caso não
se faça referência ao aspecto da proteção
contra incêndios na fase construtiva. Caso se
baseie exclusivamente nos incêndios de maior
magnitude que atingiram as seções de
depuração de fumaça nesses últimos anos, o
valor necessário para cobrir tal setor (EAR)
deveria ser decididamente superior à
compensação de mercado. Dadas as atuais
dificuldades que devem ser enfrentadas para
obter uma compensação adequada ao risco, é
absolutamente necessário impor medidas de
prevenção contra incêndio às condições
particulares definidas por apólices de seguro
(veja a publicação “Fire protection on
building sites” da Swiss Reinsurance) e, como
complemento de tais condições, efetuar
regulares inspeções nos canteiros.
Além dos perigos técnicos mencionados
acima, é necessário considerar também a
influência da localização geográfica, em
termos de condições geológicas e
meteorológicas, em particular se o canteiro se
localiza:
Em uma zona sísmica
Em uma zona costeira
Em uma zona sujeita a tempestades,
tufões e furacões
Próximo a um rio ou a uma zona sujeita a
inundações
Em um terreno pobre (velho aterro,
barranco, pântano, etc.)
Um dos aspectos interessantes do seguro de
riscos tecnológicos ligados a esse setor é a
análise e a assinatura de apólices ALOP e de
“Danos da interrupção do funcionamento por
falhas de máquinas”. Estamos constatando um
interesse crescente da parte dos comitentes,
89
encorajados por seus financiadores, a assinar
tais tipos de apólices de seguro.
No caso da construção de uma nova
implantação, o comitente tem a possibilidade
de assinar uma apólice ALOP combinada com
apólices CAR e EAR. Se a implantação de
incineração de resíduos já está em
funcionamento, a empresa pode se assegurar
contra as perdas financeiras resultantes de
uma parada da produção assinando uma
apólice de “Danos da interrupção do
funcionamento”, por um sinistro de falha
mecânica ou incêndio.
Normalmente, a soma assegurada (lucro bruto
anual) é constituída pelos dois elementos a
seguir:
Lucro de funcionamento da empresa
Custos fixos, entre os quais o aluguel, os
seguros, os juros do empréstimo, o
pagamento de operários e empregados.
No setor da infraestrutura ambiental, as
seguradoras de danos de interrupção do
funcionamento são têm várias dificuldades.
O primeiro problema é individuar as pessoas
a serem seguradas, que variam notavelmente
de um projeto a outro (no caso da ALOP
apenas o comitente pode ser assegurado, no
máximo também os financiadores).
Frequentemente é difícil conseguir
estabelecer com exatidão a perda efetiva de
lucro bruto, já que entre implantações de
incineração de resíduos de uma mesma zona
são estipulados acordos que autorizam uma
cidade a continuar a coleta de resíduos
mesmo no caso de sua implantação
apresentar uma falha séria e prolongada.
Nesse caso, as perdas serão limitadas aos
custos de transporte suplementar e ao cessar
de lucro.
Na fase montagem-testes o risco é
drasticamente mais elevado do que durante o
funcionamento, já que ainda não se tem uma
reserva de peças sobressalentes, os
dispositivos contra incêndio não estão
operativos e os trabalhadores ainda não têm
intimidade suficiente com os equipamentos.
Não raramente acontece que um dano
material, mesmo de pequenas dimensões,
cause um notável atraso na montagem ou
uma longa interrupção do funcionamento,
porque faz com que precise melhorar um
processo ou reparar uma máquina defeituosa.
Infelizmente, não se sabe todos os fatores que
determinam a duração da reparação e,
portanto, a quantidade de danos indiretos,
logo é difícil avaliar no momento da
estipulação do seguro.
O assinante de uma apólice ALOP ou “Danos
pela interrupção do funcionamento” deve se
dar conta que alguns limites de cobertura não
podem ser ignorados, e que o preço pedido,
que em certos casos pode parecer elevado,
reflete simplesmente os consideráveis valores
assumidos pela seguradora.
Para complementar esses poucos conselhos e
considerações, mostramos os resultados da
estatística de sinistros verificados nas
implantações de incineração de resíduos:
As seções de depuração de fumaça
apresentam a sinistralidade de longe mais
elevada;
Os sinistros de incêndio, dos quais alguns
provocaram catástrofes, foram cobertos
por apólices EAR, porque aconteceram
ao final da fase de montagem e de testes;
Muitos danos foram causados por erros
de projetação e defeitos de materiais;
No setor falhas mecânicas, os fornos-
caldeira e, em particular, os feixes
evaporadores das caldeiras apresentam a
taxa de sinistralidade mais elevada.
Mesmo nesse caso os danos são
geralmente imputáveis a problemas de
projetação (fluxo dos gases, abrasão,
corrosão);
90
No setor ALOP não foram realizadas
atividades suficientes para que se possam
tirar conclusões.
8.5 Cláusula especial
Seguro de Todos os riscos de montagem:
cláusula especial relativa à construção das
implantações de incineração de resíduos.
Desde o início das operações de startup e
testes, danos aos catalizadores, ao muro
refratário, aos equipamentos revestidos de
polímeros ou à outros materiais como a
borracha, a ebonite, etc., são indenizados
apenas nos casos em que:
Existe um nexo de casualidade com um
sinistro coberto pela garantia EAR,
verificado por outras partes asseguradas;
Foram provocados por defeitos
mecânicos diretamente atribuíveis às
condições operativas permanentes das
instalações;
Foram geradas por um incêndio, um raio
ou uma explosão, com a condição que
tenham sido respeitadas todas as medidas
de prevenção de incêndios.
Nota:
Os catalizadores devem ser considerados
danificados quando:
Acontece uma alteração das condições
iniciais dos elementos catalíticos
As medições revelam uma queda de
eficiência
Os métodos de medição que permitem
levantar as ditas quedas de eficiência do
catalizador devem ser definidos na apólice,
antes que ela se torne eficaz.
O montante da indenização é calculado em
base ao valor efetivo do catalizador danificado
no momento do sinistro.
91
9 Glossário
Elementos químicos
Símbolo Elementos Símbolo Elementos
As Arsênico
Mn Magnésio
C Carbônio
N Nitrogênio
Cd Cádmio
Na Sódio
Ca Cálcio
Ni Níquel
Cl Cloro
O Oxigênio
Cr Cromo
Pb Chumbo
Cu Cobre
S Enxofre
F Flúor
Sn Estanho
H Hidrogênio
V Vanádio
Hg Mercúrio
Zn Zinco
Produtos químicos
Fórmula química Denominação Científica Nome Comum
CaO Óxido de cálcio Cal viva
Ca(OH)2 Hidróxido de cálcio Cal apagada
CaCl2 Cloreto de cálcio
CaCO3 Carbonato de cálcio Gesso
CO2 Dióxido de carbono Gás carbônico
CO Monóxido de carbono
HCl Cloreto de hidrogênio Ácido clorídrico
HF Ácido fluorídrico
H2O Água
NaCl Cloreto de sódio Sal de cozinha
NaOH Hidróxido de sódio Soda cáustica
NH3 Amoníaco
NOx Óxidos de nitrogênio (compostos)
PP Polipropileno
PE Polietileno
PVC Cloreto de polivinilo
PCDD Dibenzeno-p-dioxinas policloradas dioxinas
PCDF Dibenzofuranos policlorados furanos
SO2 Dióxido de enxofre
92
Definições
Absorção Fenômeno pelo qual um sólido pode fixar em sua superfície moléculas
de gás ou de uma substância em solução ou em suspensão
Ar primário Ar insuflado sob a grelha para ajudar a combustão dos resíduos
Ar secundário Ar de “pós-combustão”, ou seja, ar necessário à combustão dos gases
não combustíveis e ao esfriamento inicial da fumaça
Ar terciário Ar utilizado para esfriar a fumaça antes que esta seja depurada, ou então
ar para o esfriamento das paredes laterais internas do forno
Ar de infiltração Ar que penetra em partes da implantação onde a impermeabilização é
defeituosa
Matais pesados Os mais comuns são Pb, Cr, Cu, Mn, Cd, Hg, Ni, As
Emissão Liberação de substâncias poluidoras
Imissão Concentração de substâncias poluidoras tóxicas para o indivíduo e para o
meio ambiente
Escórias Resíduos da combustão recuperados na saída do forno
PCI Poder Calorífico Inferior
Não queimado Materiais orgânicos que não participaram da combustão
Cinzas volantes Cinzas, fuligem e poeiras transportadas pela fumaça fora da câmara de
combustão
93
10 Bibliografia
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Landesentwicklung und Umweltfragen
(ed.): Thermische Abfallbehandlung. Bartels
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Verlag für Energie- und Umwelttechnik
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Thomé-Kozmiensky, Karl J. (ed.): Handbuch
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EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik
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Economist, 29 de maio de 1993, pág. 5-24.
“Equipement des villes”, em: Le Moniteur, 20
de maio de 1994.
Publicações várias da sociedade especializada
em construção de instalações ambientais:
Von Roll Environment S.A., Zurique,
Widmer & Ernst Umwelttechnik, Zurique,
Deutsche Babcock, Krefeld.
94
© 1997 Swiss Reinsurance Company, Zurique
Título As implantações de eliminação de resíduos urbanos
Autor Vincent Di Chirico, Deparamento Engineering
Realização Public Relations
Tradução Eng. Paula Mantovanini
Ilustrações Laurence Armand, Zurique
Impressão Marcel Kürzi AG, Einsiedeln
(4/97, 1500i)
Como indicado na capa, o presente texto deriva da Publicação do SwissRe de 1995. A qualidade
técnica da publicação, utilizada também para ensino acadêmico, induziu a realização de uma
versão portuguesa brasileira, atualizada em 2012.
A tradução e atualização foram autorizados pela SwissRe, sob total responsabilidade do
requerente eng. Mauro Gandolla (ECONOS AS – Bioggio-Swizzera), que para a tradução em
português utilizou a colaboração técnica de eng. Paula Mantovanini.
Contatos:
Mauro Gandolla: [email protected]
Paula Mantovanini: [email protected]
Fotografias
Foto da capa
Anéis de enchimento colocados em uma das etapas das torres de lavagem da
fumaça. A sua ampla superfície específica favorece o contato entre a fase líquida e
a gasosa, com a consequente melhora do rendimento da depuração da fumaça. Von
Roll Environment S.A., Zurique, Suíça.
Páginas 8 Coleção de arte gráfica de Mônaco
9 Museu suíço Basler Papiermühle, Basiléia, Suíça
10 Arquivos da AWZ (serviço de limpeza urbana da cidade de Zurique), Zurique,
Suíça
11 Il Blog di Montespertoli (http://vedo-sento-parlo.it/blog/?page_id=153)
12 Arquivos da AWZ, Zurique, Suíça,
ETH Bibliothek (http://www.e-
pics.ethz.ch/index/ETHBIB.Bildarchiv/ETHBIB.Bildarchiv_Com_FC24-8005-0170_24556.html)
14
TRIDEL – Lausanne
Para melhores informações: http://www.tridel.ch/exploitation/fonctionnement/eclate-usine.html
e http://www.tridel.ch/
15 Eng. Mauro Gandolla
17 Erol Gurian
19 Walter Schimitz
Len Sirman
22 Lukas Handschin
23 Peter Koehl
36 Von Roll Environment S.A., Zurique, Suíça
37 Widmer & Ernst, Zurique, Suíça
95
46 Von Roll Environment S.A., Zurique, Suíça
54 Erol Gurian
57/58 Widmer & Ernst, Zurique, Suíça
59/63 Von Roll Environment S.A., Zurique, Suíca
64 Erol Gurian
68 Widmer & Ernst, Zurique, Suíça
69 Vicent Di Chirico
70 Vicent Di Chirico
Von Roll Environment S.A., Zurique, Suíça
71 Foto da implantação Lurgi/Stelljes, Frankfurt, Alemanha
73 ELVIA, Zurique, Suíça
76 Serviço de prevenção contra sinistros de máquinas da associação suíça de seguro
técnico, Zurique
77 Sulzer Innotec, Suíça
78 Erol Gurian
