23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
III-139 - CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS ORGÂNICOS DOMICILIARES
DO MUNICÍPIO DE PORTO ALEGRE
Mariza Fernanda Power Reis(1)
Engenheira Química pela Universidade Pontifícia Católica (RS). Mestre em Recursos Hídricos e Saneamento
pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Engenheira Química do Departamento Municipal de
Limpeza Urbana de Porto Alegre. Chefe da Equipe de Reaproveitamento e responsável técnica da Unidade de
Triagem e Compostagem de Resíduos Sólidos Domiciliares. Doutoranda em Recursos Hídricos e Saneamento
pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Diego Altieri da Silveira
Engenheiro Civil pela UFRGS em 2003. Estagiário de engenharia do DMLU de Porto Alegre de 2002 a 2003.
Engenheiro do DMLU de junho a setembro de 2004.
Endereço(1): Av. Vicente Monteggia nº 2000, casa 8 – Vila Nova – Porto Alegre - RS - CEP: 91740290 - Brasil Tel: (051) 32667612 – Fax 32896999- e-mail: [email protected]
RESUMO
A composição gravimétrica dos resíduos sólidos do ponto de vista quali-quantitativo é um dos instrumentos
básicos para adequação do sistema de gerenciamento, tais como a coleta, o transporte, o tratamento e a
destinação final. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os resíduos sólidos orgânicos domiciliares para
subsidiar os estudos de reaproveitamento desta parcela através da digestão anaeróbia. Os resíduos orgânicos
deste estudo foram provenientes da Unidade de Triagem e Compostagem do município de Porto Alegre.
Foram determinadas através de amostragem e análises a composição física dos resíduos sólidos domiciliares
de Porto Alegre; bem como as características físicas e químicas da matéria orgânica contida nos resíduos
sólidos domiciliares. Os resultados demostraram que os resíduos sólidos domiciliares com aproximadamente
50% de matéria orgânica e esta com 50% de sólidos voláteis (média) possuem potencial de reaproveitamento
da fração orgânica através da digestão anaeróbia.
PALAVRAS-CHAVE: Aumento de Capacidade, Melhoria da Qualidade, Água com Alcalinidade,
Coagulante Adequado, Auxiliares de Floculação.
INTRODUÇÃO
O conhecimento dos resíduos sólidos gerados em um município é essencial para o bom gerenciamento de cada
uma das partes que compõe um sistema de limpeza público municipal, tais como: a coleta, o transporte, o
tratamento e a destinação final.
Considerando essa necessidade de conhecimento dos resíduos sólidos urbanos gerados no município, foi
realizada em 2002 uma caracterização, objetivada a apresentar a composição gravimétrica dos resíduos sólidos
domiciliares de Porto Alegre (Figura 1).
Entretanto, dependendo do tipo de tecnologia utilizada para tratamento ou destinação final, é necessário
realizar uma caracterização diferenciada, diretamente relacionada ao objetivo pretendido. No caso da digestão
anaeróbia, por exemplo, deve-se conhecer a composição da matéria orgânica que será utilizada no reator
anaeróbio para se ter uma estimativa do desempenho do processo como um todo e da produção de biogás, em
particular.
A digestão aneróbia desponta como uma das alternativas tecnológicas mais promissora para o tratamento de
resíduos orgânicos, por ser de simples aplicação e baixo custo de instalação e manutenção, tendo como
material resultante do processo composto com características essenciais de agente condicionador do solo, além
de produzir uma alternativa energética pela produção de gás metano.
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Figura 1: Composição gravimétrica dos resíduos sólidos domiciliares de Porto Alegre - 2002
COMPOSIÇÃO GRAVIMÉTRICA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS DOMICILIARES DE PORTO ALEGRE- RS2002 (% em peso úmido)
Couros
0,55%
Borracha
0,29%
Plástico filme Plástico PVC
5,35%
0,13%
Outros metais
0,22%
Madeira
0,73%
Cerâmica
0,18%
Jornais
Revistas
5,11%
Embalagem Longa
Vida
1,60%
Rejeito
20,29%
Matéria Orgânica
facilmente
biodegradável
43,83%
Alumínio
Trapos 0,59%Metal ferroso Vidro Isopor Plástico PET
3,53%
3,18%
2,11%
3,44% 0,48%
Papelão
1,94%
Papel
2,75%
Plástico rígido
4,24%
No estudo realizado objetivou-se dois aspectos básicos: obter a composição gravimétrica da matéria orgânica
triada na Unidade de Triagem e Compostagem (UTC), ou seja, os materiais orgânicos presentes, como restos
de comida, resíduos de jardinagem, etc.; caracterizar físico-químicamente a matéria orgânica triada UTC, ou
seja, os parâmetros físicos como umidade e os principais constituintes químicos.
O desenvolvimento desse trabalho contou com o apoio e a participação do Departamento Municipal de
Limpeza Urbana da Prefeitura de Porto Alegre.
MATERIAIS E MÉTODOS
A composição física da matéria orgânica e a amostragem do material para a caracterização físico-química
foram realizados na Unidade de Triagem e Compostagem do município de Porto Alegre.
Para os ensaios físico-químicos retirou-se de cada amostra três alíquotas que foram analisadas separadamente.
Para a análise física dividiu-se a matéria orgânica nos seguintes grupos:
1. Resíduos alimentares;
2. Resíduos de jardim: folhas, gramas e galhos;
3. Madeira;
4. Papel e papelão;
5. Outros: plásticos, metais, vidros, cerâmica, borrachas, tecidos, cordões, pedras.
Para a análise físico-química foram selecionados os seguintes parâmetros:
1. NH3 – Nitrogênio Amoniacal;
2. DQO – Demanda Química de Oxigênio;
3. COT – Carbono Orgânico Total;
4. pH;
5. Umidade;
6. NTK – Nitrogênio Total de Kjeldhal;
7. NO2 – Nitratos;
8. NO3 – Nitritos;
9. Fósforo Total.
Para obtenção do parâmetro sólidos voláteis totais utilizou-se a equação; sólidos voláteis totais = 1,8 x
carbono orgânico total (KIEHL, 1998).
As análises físico-químicas da fração orgânica dos resíduos sólidos domiciliares foram realizadas com as
amostras compostas do material proveniente da triagem. Em laboratório são retirados apenas os materiais
visivelmente inertes, tais como plásticos, vidros, madeiras e outros.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Este estudo apresenta os resultados da composição gravimétrica e das análises físico-químicas da matéria
orgânica triada na Unidade de Triagem e Compostagem.
A figura 2 mostra a foto dos resíduos orgânicos provenientes da triagem dos resíduos na UTC.
Figura 2: Foto matéria orgânica triada na UTC Lomba do Pinheiro
O resultado da composição gravimétrica da matéria orgânica biodegradável é apresentado na Figura 3.
Figura 3: Composição gravimétrica da matéria orgânica triada na UTC Lomba do Pinheiro
Matéria
orgânica mista
graúda4
12,8%
Resíduos
alimentares
25,1%
Matéria
orgânica mista
3
miúda
13,8%
Outros
4,0%
2
Resíduos de
jardim
20,0%
Papel/papelão
24,2%
Madeira
0,1%
1
Média aritmética dos valores obtidos em cada turno de trabalho;
Plásticos, metais, vidros, cerâmica, borrachas, tecidos, cordões, pedras;
3
Matéria orgânica mista não identificada visualmente passante em peneira 7mm;
4
Matéria orgânica mista não identificada visualmente retido em peneira
7mm.
2
A partir da composição gravimétrica da matéria orgânica pode-se conhecer a qualidade e eficiência da triagem
nas esteiras da UTC, e para isso basta observar o percentual da fração “outros”, que eqüivale ao material não
biodegradável. Apenas 4,0 % do material que sai das esteiras não é orgânico, ou seja, pode-se considerar a
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triagem da UTC de boa eficiência e qualidade. Observou-se também que a fração “outros” é composta
principalmente por pequenos pedaços de plástico, havendo também algumas pedras, cerâmicas e vidros que
dão um acréscimo considerável na massa total, tampas de metal e poucos cordões e tecidos.
Em relação aos papéis e papelões notou-se que apesar do maior volume, eles obtiveram massa inferior a
fração “resíduos alimentares”, pois estes possuem maior umidade (Figura 4). A fração “resíduos alimentares”
está composta principalmente por cascas de frutas e legumes. A fração “resíduos de jardim” obteve também
um percentual considerável, pois a caracterização foi realizada no período inicial do inverno, onde a
quantidade de folhas é grande.
Figura 4: Fotos da parcela de papéis presentes na fração orgânica dos resíduos sólidos domiciliares da
UTC
Ao final da amostragem restou um material de díficil identificação visual, aqui denominados fração orgânica
mista, graúda e miúda. Para visualizar este material, realizou-se o peneiramento do mesmo com peneira fina
de malha 4 mm. A matéria orgânica mista graúda é composta por pequenos pedaços de folhas e alguns
pedaços de material não identificado visualmente. A matéria orgânica mista miúda tem a aparência semelhante
ao composto proveniente da compostagem. A análise laboratorial destes materiais identificou que há 36,8% de
sólidos voláteis totais na matéria orgânica mista miúda, e 33,6 % na matéria orgânica mista graúda. É
importante salientar que estes são valores médios obtidos nas 9 amostras, com cada amostra composta de três
alíquotas.
Os resultados da análise físico-química estão apresentados na Tabela 1. Para obtenção dos resultados fez-se
uma média aritmética para as três alíquotas retiradas de cada amostra, e também para as nove amostras.
Tabela 1: Parâmetros obtidos na análise físico química da matéria orgânica triada na UTC Lomba do
Pinheiro
Desvio Padrão
Parâmetros
Média 1
Umidade (%)
62,3
6,50
pH a 5%
5,8
0,81
Carbono Orgânico Total (% C)
28,25
4,38
DQO – Demanda Química de Oxigênio (% O2)
68,78
10,46
Fósforo (mg P/kg)
1.290
337,74
Nitratos (mg NO3/kg)
632,1
212,80
Nitritos (mg NO2/kg)
3,86
1,95
Nitrogênio Amoniacal (mg N/kg)
453
89,28
Nitrogênio Total de Kjeldahl (mg N/kg)
11.689
2.082,78
Sólidos Voláteis Totais (%) 2
50,85
–
1
Média aritmética dos resultados obtidos em cada uma das 9 amostras.
2
Relação de Kiehl - Sólidos Voláteis Totais = 1,8 x Carbono orgânico total.
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A relação C:N de aproximadamente 24:1 obtida com os resultados das análises químicas da fração orgânica
dos resíduos estudados apresenta relação adequada para o processo de digestão anaeróbia. Na digestão
anaeróbia, alta relação C:N resulta em consumo rápido de nitrogênio e consequentemente baixa a produção de
gás e baixa relação provoca a acumulação de amônia no reator e pH elevado que é tóxico para as bactérias
metanogênicas.
CONCLUSÕES
Com base nos resultados obtidos da composição gravimétrica da matéria orgânica triada na UTC, conclui-se
que os resíduos orgânicos apresentam baixos teores de inertes devida a eficiência da triagem. Justificando,
neste caso, que a digestão anaeróbia, que exige resíduos com elevadas frações orgânicas pode ser aplicável
para os resíduos gerados na UTC.
A fração orgânica proveniente dos resíduos sólidos domiciliares possui potencial significativo de matéria
orgânica, correspondente aos sólidos totais voláteis (cerca de 50%). Com base nos resultados preliminares
desta caracterização concliu-se que o processo de digestão anaeróbia é alternativa para reaproveitamento da
fração orgânica presente nos resíduos sólidos domiciliares. Estudos estão demonstrando que o
reaproveitamento de resíduos orgânicos através da digestão anaeróbia com aproveitamento energético do
biogás é passível de obter-se créditos carbono para viabilizar o tratamento de resíduos com este tipo de
tecnologia.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
REIS, M. F. P.; REICHERT, G. A.; BRITTO, M. J. S. 2000. Segregação na origem: uma solução para
a qualificação do composto produzido em unidade de triagem e compostagem de resíduos sólidos. In:
Congreso Interamericano de Ingenieria Sanitaria y Ambiental. Porto Alegre. V. 27. Anais. Rio de Janeiro:
ABES, p.223-224.
2.
KIEHL, E. J. 1998. Manual de Compostagem. Piracicaba: Editora Ceres.
3.
BARROS, A. J. M.; LEITE, V. D.; LOPES, W. D.; SILVA, J. V. N.; LUNA, M. L. D. 2004. Avaliação
da remoção de sólidos e DQO em um reator na bioestabilização de resíduos sólidos orgânicos. Anais do IV
Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental.
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