Prof. Dr. Roque Passos Piveli Prof. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho

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ESCOLA POLITÉCNICA DA USP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E SANITÁRIA PHD SANEAMENTO AMBIENTAL RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS Prof. Dr. Roque Passos Piveli Prof. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho

SANEAMENTO DO MEIO Saúde Pública: Ciência e arte com o objetivo de promover saúde, de maneira ampla e irrestrita. Saneamento: Controle de todos os fatores do meio físico do homem que exercem ou podem exercer efeito deletério sobre o seu bem estar físico, social e mental.

SANEAMENTO DO MEIO Engenharia Sanitária: Campo da engenharia relativo às obras de saneamento. Saneamento do Meio: Conjunto de obras e medidas que promovam o saneamento.

SANEAMENTO DO MEIO Abastecimento de água
Coleta, tratamento e disposição dos esgotos sanitários Drenagem e águas pluviais Proteção contra inundações Coleta, tratamento e disposição final do lixo

SANEAMENTO DO MEIO Controle de insetos Poluição atmosférica
Higiene das habitações Higiene industrial Educação sanitária.

RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS
Questão dos Resíduos Meio Ambiente Homem Resíduos

GERAÇÃO DE RESÍDUOS Inerente à atividade humana Inesgotável Não programável Complexa Poluidora

Disposição inadequada de resíduos sólidos domiciliares
Contaminação da água subterrânea e poluição do ar

Disposição inadequada de resíduos sólidos domiciliares

Resíduos Sólidos Domiciliares...

Disposição inadequada de resíduos sólidos industriais
Área contaminada sendo remediada

RISCO AMBIENTAL E SANITÁRIO Poluição das águas Poluição do solo Poluição do ar (Gases, odor, material particulado) Problemas econômicos Problemas sanitários

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

O CICLO HIDROLÓGICO

Deposição atmosférica Run-off urbano
Despejos industriais Deposição atmosférica Run-off urbano Run-off rural Migração através da água subterrânea Cadeia alimentar Ressuspensão de sedimentos Troca com a atmosfera

REUTILIZAÇÃO E RECICLAGEM Aproveitamento do próprio resíduo, sem que tenha que sofre uma transformação industrial REUTILIZAÇÃO

REUTILIZAÇÃO E RECICLAGEM Recuperação de resíduos mediante uma série de operações que permitam que materiais processados e descartados como resíduos sejam aproveitados como matéria prima no processo que os gerou ou em outros RECICLAGEM

DEFINIÇÃO Restos das atividades humanas, considerados pelos geradores como inúteis, indesejáveis ou descartáveis, podendo-se apresentar no estado sólido, semi-sólido ou líquido, desde que não seja passível de tratamento convencional

CLASSIFICAÇÃO: QUANTOS AOS RISCOS POTENCIAIS AO MEIO AMBIENTE CLASSE I (Perigosos): São aqueles que, em função de suas características intrínsecas de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenicidade, apresentam riscos à saúde pública quando manuseados de forma inadequada

CLASSIFICAÇÃO: QUANTOS AOS RISCOS POTENCIAIS AO MEIO AMBIENTE CLASSE II (Não inertes): São os resíduos que podem apresentar características de combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade com possibilidade de acarretar riscos à saúde ou ao meio ambiente

CLASSIFICAÇÃO: QUANTOS AOS RISCOS POTENCIAIS AO MEIO AMBIENTE CLASSE III (Inertes): São aqueles que, por suas características intrinsecas, não oferecem riscos à saude e ao meio ambiente.

CLASSIFICAÇÃO: QUANTOS A NATUREZA OU ORIGEM Lixo doméstico ou residencial Lixo comercial Lixo público Lixo domiciliar especial (Entulho de obras, pilhas e baterias, lâmpadas fluorescentes, pneus, etc...) Lixo de fontes especiais (Lixo industrial, lixo radioativo, lixo de portos, aeroportos e terminais ferroviários, lixo agrícola e resíduos de serviços de saúde)

RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS E LIMPEZA PÚBLICA
ETAPAS DE UM SISTEMA DE LIMPEZA URBANA Geração de resíduos Acondicionamento dos resíduos Coleta dos resíduos Transporte dos resíduos Transferência (Transbordo) Tratamento dos resíduos Disposição final

RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS E LIMPEZA PÚBLICA
LIMPEZA URBANA NO BRASIL Iniciado oficialmente em 25 de novembro de 1880 na cidade de São Sebastião do Rio de Janeiro Decreto 3024 aprovando o contrato de “limpeza e irrigação” da cidade, executado por Aleixo Gary e, mais tarde, por Luciano Francisco Gary

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Geração per-capita Composição gravimétrica Peso específico aparente Teor de umidade Compressividade

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Geração per-capita

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Composição gravimétrica

COMPOSIÇÃO GRAVIMÉTRICA (RMSP) Componentes Percentagem média em peso 1927 1957 1969 1976 1991 1996 1998 Matéria orgânica 82,5 76,0 52,2 62,7 60,6 55,7 49,5 Papel, papelão e jornais 13,4 16,7 29,2 21,4 13,9 16,6 18,8 Plásticos n.c 1,9 5,0 11,5 14,3 22,9 Metal ferroso 1,7 2,2 7,8 3,9 2,8 2,1 2,0 Metal ferroso (Alumínio) 0,1 0,7 0,9 Trapos, couros e borrachas 1,5 2,7 3,8 2,9 4,4 5,7 3,0 Vidros 1,4 2,6 2,3 Terra e pedras 0,8 1,3 Madeiras 2,4 1,6 Diversos n.C

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Peso específico aparente Lixo domiciliar Lixo compactado

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Teor de Umidade Quantidade de água presente no lixo, apresentado percentualmente em peso (Valor típico: 40% a 60%) Compressividade Grau de compactação ou a redução do volume que uma massa de lixo pode sofrer quando compactada

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Poder Calorífero Capacidade potencial do material liberar calor quando submetido à queima (Valor típico: kcal/kg) pH Indica o teor de acidez ou alcalinidade dos resíduos. Em geral, situa-se na faixa de 5 a 7

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Composição Química Determinação do teor de SV, matéria orgânica, carbono, nitrogênio, potássio, etc... Relação Carbono/Nitrogênio (C:N) Indica o grau de decomposição da matéria orgânica do lixo nos processos de tratamento, variando de 35/1 a 20/1

CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS População microbiana População de microrganismos patogênicos

Influência das características do lixo na limpeza urbana Geração per-capita

Influência das características do lixo na limpeza urbana Composição gravimétrica

Influência das características do lixo na limpeza urbana Peso específico aparente

Influência das características do lixo na limpeza urbana Teor de Umidade

Influência das características do lixo na limpeza urbana Compressividade

Influência das características do lixo na limpeza urbana Poder Calorífero

Influência das características do lixo na limpeza urbana pH

Influência das características do lixo na limpeza urbana Composição Química

Influência das características do lixo na limpeza urbana Relação C:N

Influência das características do lixo na limpeza urbana Características Biológicas

ACONDICIONAMENTO Evitar acidentes Evitar a proliferação de vetores Minimizar o impacto visual e olfativo Reduzir a heterogeneidade dos resíduos Facilitar a realização da etapa de coleta

COLETA E TRANSPORTE DE RESÍDUOS SÓLIDOS Coletar o lixo significa recolher o lixo acondicionado por quem o produz para encaminhá-lo, mediante transporte adequado, a uma possível estação de transferência, a um eventual tratamento e a disposição final

COLETA E TRANSPORTE DE RESÍDUOS SÓLIDOS A coleta de RSU deve ser efetuado de forma regular O intervalo de tempo entre a geração de RSU, no Brasil, não deve ser superior a uma semana O dimensionamento da frota de veículos de coleta de RSU e seu itinerário é um problema de logística

COLETA E TRANSPORTE DE RESÍDUOS SÓLIDOS Caminhão do tipo Baú (4,0 m3 a 12,0 m3)

COLETA E TRANSPORTE DE RESÍDUOS SÓLIDOS Coletores compactadores (6,0 m3 a 19,0 m3)

OPERAÇÕES DE TRANSBORDO Evita o atraso nos roteiros de coleta Diminuição do tempo improdutivo da guarnição de trabalhadores ociosos Diminuição do custo de transporte Aumento da produtividade dos caminhões de coleta

OPERAÇÕES DE TRANSBORDO

TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS Define-se tratamento como uma série de procedimentos destinados a reduzir a quantidade ou o potencial poluidor dos resíduos sólidos, seja impedindo o descarte de lixo em ambiente ou local inadequado, seja transformando-o em material inerte ou biologicamente estável

TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS Reciclagem e compostagem Incineração

TRATAMENTO DE RSU

COMPOSTAGEM VANTAGENS Possibilidade de reciclagem de materiais triados Produção de composto orgânico auxiliar da fertilização química e biológica do solo Fácil manutenção e operação do que quando comparado com a técnica de incineração

COMPOSTAGEM DESVANTAGENS Alto custo de investimento Viável se houver demanda do composto gerado Limitado por sua capacidade operacional Necessidade de encaminhamento dos rejeitos para aterro sanitário ou incineradores

COMPOSTAGEM DEFINIÇÃO Define-se compostagem como o processo natural de decomposição biológica de materiais orgânicos, de origem animal e vegetal, pela ação de microrganismos. Para que ele ocorra, não é necessário a adição de qualquer componente físico ou químico à massa do lixo

ASPECTOS TEÓRICOS METABOLISMO CELULAR
Produção de Energia Oxidação de compostos orgânicos Oxidação de compostos inorgânicos Consumo de Energia Síntese celular e crescimento Motilidade Transporte ativo Manutenção de processos vitais

Aspectos teóricos - Metabolismo celular
Respiração Compostos reduzidos Compostos oxidados Crescimento Fonte de carbono Biomassa

Respiração Compostos oxidados Compostos reduzidos Aceptor de elétrons Respiração endógena Calor Manutenção Crescimento Fonte de carbono Biomassa Resíduos

Oxigênio (Aeróbio) ACEPTORES DE ELÉTRONS Nitrato (Anóxico) Sulfato e CO2 (Anaeróbio)

Catabolismo Energia Matéria orgânica não biodegradável Matéria orgânica Anabolismo Síntese celular Nutrientes

Aspectos teóricos Metabolismo celular
Microrganismos CO2 + NH3 + Energia COHNPS + O2 Microrganismos COHNPS + O2 + Nutrientes CO2 + NH3 + C5H7NO2 + Produtos finais C5H7NO2 + 5O2 CO2 + 2H2O + NH3 + Energia

Nitrificação Remoção de compostos orgânicos em estado solúvel coloidal e particulado

COMPOSTAGEM CLASSIFICAÇÃO: BASEADO NO CONSUMO DE OXIGÊNIO ANAERÓBIA AERÓBIA

COMPOSTAGEM CLASSIFICAÇÃO: BASEADO NA TEMPERATURA MESOFÍLICA TERMOFÍLICA

COMPOSTAGEM CLASSIFICAÇÃO: BASEADO NO GRAU DE COMPLEXIDADE AERAÇÃO NATURAL AERAÇÃO ACELERADA

COMPOSTAGEM FATORES INTERVENIENTES NO PROCESSO Microbiologia Umidade (40% a 60%) Oxigenação

COMPOSTAGEM FATORES INTERVENIENTES NO PROCESSO Temperatura Relação C:N pH Tamanho de partícula

RECICLAGEM E COMPOSTAGEM

TRATAMENTO DE RSU INCINERAÇÃO É um processo de queima, na presença de excesso de oxigênio, no qual os materiais à base de carbono são decompostos, desprendendo calor e gerando um resíduo de cinzas

INCINERAÇÃO VANTAGENS Redução significativa de volume dos resíduos Requer áreas relativamente pequenas Pode receber grande variedade de resíduos Possibilidade de localização próxima de áreas urbanas, se devidamente controlada, diminuindo os custos de transporte

INCINERAÇÃO VANTAGENS A sua operação não é dependente de condições meteorológicas Não há contato direto dos operários com o lixo Forma correta do ponto de vista sanitário para eliminar resíduos de serviços de saúde

INCINERAÇÃO DESVANTAGENS Altíssimo custo de investimento e operação Requer mão de obra especializada para operação e manutenção Requer rígido controle das normas de segurança Pode produzir poluentes atmosféricos prejudiciais à saúde

INCINERAÇÃO

DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS “Lixões” Aterros controlados Aterros sanitários

DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS Forma de disposição final de resíduos sólidos urbanos no solo, através do confinamento em camadas cobertas com material inerte, geralmente solo, segundos normas operacionais específicas, de modo a evitar danos ou riscos à saúde pública e a segurança, minimizando os impactos ambientais

DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS

ATERROS SANITÁRIOS VANTAGENS Custo de investimento muito menor que o requerido por outras formas de tratamento de resíduos Baixo custo de operação Método de disposição final completo Simplicidade operacional Flexibilidade operacional

ATERROS SANITÁRIOS DESVANTAGENS Não trata os resíduos, consistindo em uma forma de armazenamento no solo Requer áreas significativas A sua operação depende de condições climáticas Apresenta risco de contaminação do solo e da água subterrânea

ATERROS SANITÁRIOS

ATERROS SANITÁRIOS Dimensionamento Básico População: habitantes Vida útil: 10 anos Contribuição per-capita: 0,50 kg/hab.dia Densidade média do lixo compactado: 700 kg/m3

ATERROS SANITÁRIOS Dimensionamento Básico Massa de lixo gerada por dia Volume de lixo gerado por dia

ATERROS SANITÁRIOS Dimensionamento Básico Volume de lixo gerado em 10 anos Volume total do aterro

ATERROS SANITÁRIOS Dimensionamento Básico Aterro Sanitário do Tipo Trincheira Largura da Base do Aterro: 140 metros Taludes: 1:1 Altura Total: 5,0 metros Largura útil na superfície: 150 metros

ATERROS SANITÁRIOS Dimensionamento Básico Área Transversal do Aterro Sanitário do Tipo Trincheira Comprimento da Trincheira

ATERROS SANITÁRIOS Dimensionamento Básico Área Superficial Ocupada pela Trincheira Cálculo do Volume de Argila

Muito Obrigado !!!!!

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