Um Modelo Sustentável e Inovador na Valorização Energética do Lixo Brasileiro

O Grupo Refratários Trat. Térmico Siderurgia Metalurgia Petroquímica Sol. Ambientais Trat. Superfície Montagem Tubulações Tanques API Pós Metálicos Peças Sinterizadas Trat. Térmico Trat. Térmico Pós Metálicos

Lixo no Brasil O crescimento e a concentração da população nas grandes metrópoles brasileiras agravam as questões relacionadas ao lixo, desde sua coleta até sua destinação e tratamento final. O fato comum e resultante na grande maioria dos casos, infelizmente, é o aumento da poluição do solo, das águas e a degradação das condições de saúde das populações próximas de lixões e aterros não responsáveis. Até hoje, no Brasil, a maior parte dos resíduos sólidos recolhidos nos centros urbanos é simplesmente jogada sem qualquer cuidado em depósitos existentes nas periferias das cidades. Contaminação de solo Contaminação águas e lençóis pluviais Problemas sanitários e saúde humana

Lixo no Brasil É importante ressaltar que a geração de resíduos sólidos urbanos (RSU) cresceu cerca de 49% na década passada, enquanto que a população cresceu 15%, tornando assim o problema exponencial para autoridades e governos. O lixo necessita de um longo tempo para que se decomponha, assim há uma demanda crescente por novos espaços para criação de lixões e aterros.

Lixo no Brasil Existe uma grande variação na composição do lixo no Brasil, segundo região que analisamos. Fatores como desenvolvimento econômico e características sócio-culturais corroboram para tais diferenças. No entanto, para a cidade de São Paulo, por exemplo, temos a seguinte composição média:

Coleta de RSU per capita Lixo no Brasil Comparando os principais indicadores da coleta de Resíduo Sólido Urbano (RSU) registrados no Brasil nos anos de 2007 e 2008, observamos que o índice de coleta per capita cresceu 2,8% e a quantidade de resíduos domiciliares coletada cresceu 5,9%. Coleta de RSU (ton/dia) Coleta de RSU per capita (ton/dia)

Tratamento do Lixo Há uma “hierarquia” ideal no tratamento do lixo, baseada nas preocupações climáticas e de sustentabilidade, a qual é utilizada para tomada de decisão e análise crítica da melhor ação a ser tomada: Minimizar geração de lixo 1 Reuso de materiais 2 Recuperação eficiente* de materiais 3 Trat. térmico com geração de energia + trat. biológico 4 Recuperação ineficiente de materiais (*) Seleção / limpeza / material alta qualidade / substituição de matéria-prima virgem 5 Trat. térmico sem geração de energia 6 Aterros sanitários 7

Seleção Doméstica de Reciclagem Estação de Transferência Tratamento do Lixo Resíduos Urbanos Tratamento Destino Final Fontes Geradoras (resid. & comerc.) Seleção Doméstica de Reciclagem Coleta Seletiva Reciclagem Resíduos Sólidos Estação de Transferência Coleta Transporte Seleção Manual Reciclagem Seleção Mecân. Tratamento Compostagem Fertilizantes Trat. Térmico Energia Aterro Sanitário

Tratamento do Lixo Nas cidades, em 2008, foi coletada aproximadamente 150* mil toneladas de resíduos sólidos urbanos (RSU) por dia, representando um aumento de quase 6% em comparação com o ano anterior. 45,1% do que é descartado no país - 67 mil toneladas/dia - tem destino inadequado, vão para aterros com problemas e lixões a céu aberto; no Norte, Centro-Oeste e Nordeste, situação é pior. 54,9% - 83 mil toneladas/dia - vão para aterros sanitários. (*) Estima-se que mais de 20 mil toneladas de lixo doméstico produzido diariamente em todo o Brasil não foi coletada e seguiu pra cabeceiras de rios, valas, terrenos baldios ou foram simplesmente queimadas sem qualquer preocupação ambiental ou recuperação energética.

Tratamento do Lixo Diferente do Brasil, a Suécia por exemplo, país localizado ao norte da Europa, possui um sistema bem diferente de tratamento e valorização energética de seu lixo, apesar do aumento da geração ao longo dos últimos anos. Aterro Tratamento térmico com recuperação energética Tratamento biológico Reciclagem de materiais SUÉCIA Fonte: Avfall Sverige

Lixo e Reciclagem Simplesmente aterrar ou despejar o lixo sem qualquer tratamento significa também desperdiçar recursos e energia. Atualmente, cerca de 50% dos materiais que compõe os "lixões" poderiam ser reutilizados ou reciclados. Este tipo de atitude é pouco difundida infelizmente no Brasil, comparando-se com outras atividades: Grande potencial de aumento ! ! 1,5% do lixo sólido orgânico urbano; 18% dos óleos lubrificantes; 15% da resina PET; 10% das 300 mil ton. sucata disponíveis para obtenção de borracha regenerada; 15% dos plásticos rígidos, o que equivale a 200 mil ton/ano; 35% das embalagens de vidro, ou 280 mil ton/ano; 35% das latas de aço, o que equivale aprox. 250 mil ton/ano; 64% da produção nacional de latas de alumínio; 71% do volume total de papel ondulado; 36% do papel e papelão, totalizando 1,6 milhão de toneladas.

Lixo e Reciclagem 50 kg de papel reciclado poupa o corte de uma árvore de eucalipto de 6 anos de idade e economiza 70% de energia, se comparado ao gasto na produção a partir da matéria-prima virgem. A reciclagem do vidro praticamente não produz resíduos. Economiza 30% de energia, se comparado ao gasto na produção a partir da matéria-prima virgem. Alumínio reciclados evita a retirada de 5 toneladas de bauxita para fabricar 1 tonelada. Economiza 95% de energia, se comparado ao gasto na produção a partir da matéria-prima virgem. Reciclagem de plásticos economiza 50% de energia, se comparado ao gasto na produção a partir da matéria-prima virgem.

Lixo e Orgânicos Com o objetivo de obter um melhor aproveitamento do RSU na geração de energia com tratamento térmico, em alguns casos parte da matéria orgânica pode ser separada em um processo anterior e possibilitar assim a geração de outros subprodutos, inclusive a geração de energia através do biogás gerado pelos compostos orgânicos. Dentre muitas técnicas existentes hoje no mercado para o tratamento de material orgânico proveniente do lixo, podemos mencionar a biodigestão anaeróbica*, que promove a geração de biogás e fertilizantes para plantações. (*) A melhor tecnologia a ser empregada no tratamento da matéria orgânica, assim como o percentual a ser tratado, dependerá principalmente do volume e características químicas do material.

Tratamento e Energia Unindo as principais tendências no tratamento de resíduos sólidos urbanos – a reciclagem, biodigestão e o tratamento térmico com geração de energia – o Grupo Combustol-Metalpó atua na engenharia, fabricação, instalação e acompanhamento técnico de Usina de Tratamento e Valorização Energética dos Resíduos Sólidos Urbanos, oferecendo ao mercado soluções do tipo “chave-na-mão” na implantação completa deste tipo de planta. Usina Valorização Energética RSU Energia Resíduo Sólido Urbano Cinzas e inertes Recicláveis Parte do material orgânico Aterros simples, construção ou asfalto Biogás, fertilizantes, biodiesel

Tratamento e Energia Os lixões e aterros existentes no Brasil já estão, em sua grande maioria, saturados. Apesar disso, uma parte insignificante dos resíduos brasileiros é transformado em energia, ao contrário dos países Europeus, que processam 130 milhões de toneladas de lixo, gerando energia elétrica e térmica em mais de 700 instalações. Na Europa, 20% dos RSU são destinados à plantas de tratamento térmico com geração de energia elétrica ou térmica. Holanda, Suíça e Dinamarca tratam mais de 40% de seus RSU neste tipo de usina. No Japão, 79% dos RSU são destinados ao tratamento térmico com geração de energia. Nos EUA, 13% dos RSU tem a mesma destinação.

Tecnologias – a serem definidas caso a caso IMPLANTAÇÃO GERAL DA USINA Modelo da Solução Município Licita Concessão por Longo Prazo (25 anos) dos Serviços de Destinação Final de RSU : Garantia de Fornecimento dos RSU Garantia do Pagamento dos Serviços Disponibilização de área para usina Usina de Tratamento e Reciclagem Energética de RSU Separa Materiais Recicláveis Trata Resíduos Orgânicos Trata Resíduos não Recicláveis Gera Energia Elétrica/Térmica Investidor – Gerador de Energia / Aterros / Cooperativas / Indústrias em Geral Tecnologias – a serem definidas caso a caso IMPLANTAÇÃO GERAL DA USINA

Processo: Pré-Tratamento 4 3 5 2 3 1 6 1 – Silo recepção RSU 4 – Tambor revolvedor 2 – Moega de alimentação e pórtico retirada peças grande porte 5 – Eletro-imã 6 – Silo Combustível Derivado de Resíduos (CDR) 3 – Esteiras para segregação de recicláveis e orgânicos

Processo: Tratamento Térmico 12 – Decantador 7 – Forno e Câmara Pós-Queima 13 – Equip. Aux. Ger. Energia 8 – Caldeira de Recuperação 9 – Turbina e Gerador 13 10 – Lavador Primário 9 11 – Lavador Secundário 10 7 8 6 11 12

Processo: Tratamento Orgânico* 15 17 14 16 14 – Biodigestor anaeróbico principal (*) Exemplo de tratamento da matéria orgânica proveniente do RSU, utilizando tecnologia de biodigestão anaeróbica acelerada, para geração de biogás e fertilizante, com unidade de cogeração conectada a rede de energia elétrica. 15 – Tanque de biogás / biodigestor secundário 16 – Estocagem Fertilizante 17 – Unidade de Cogeração

Case 12,5 Mg/h Case de estudo para atender cidade com população de aproximadamente 400.000 habitantes (12,5 Mg/hora = 300 t/dia)

Composição do RSU - hipótese Case 12,5 Mg/h Como um estudo de casos, tomemos com exemplo a composição gravimétrica do lixo de uma certa cidade brasileira, conforme abaixo detalhada. Para este estudo, não faríamos a separação de material orgânico devido ao poder calorífico do RSU, que atinge valores adequados para tratamento térmico total da massa. Composição do RSU - hipótese % Peso Umidade Polietileno 14,20 2,00 Policloreto de vinila 2,50 Papel, misturado 6,12 20,00 Papel jornal 1,02 Papel embalagem (marrom) 0,51 Revistas Caixas corrugadas Restos de papel comercial Comida e vegetal 26,00 80,00 Cascas e sementes 6,50 Lixo misturado I Mistura vegetação Couro 0,78 10,00 Borracha Madeira pesa - lixo 1,56 Trapos Vidro 0,50 0,00 Embalagem leite revestida 1,20 Inertes tipo I 1,50 Inertes tipo II 1,00 PCI = 2.100 kcal/kg

média nacional EPE: 140kWh/mês Case 12,5 Mg/h DADOS TÉCNICOS Capacidade Ano: 102.000 ton Disponib. linha: 340 dia/ano PCI do resíduo: 2.100 kcal/kg Cinzas/Rejeitos: 8-15% (peso) Área demandada.: +/- 18.000 m² Capacidade de Tratamento (ton/dia) ENERGIA ELÉTRICA Residências Atendidas média nacional EPE: 140kWh/mês Energia Gerada (MWh/h) Energia Exportável MWh/mês MWh/ano 300 6,6 5,6 4.032 45.696 28.800

Usinas Comerciais

média nacional EPE: 140kWh/mês Vantagens Técnicas Os equipamentos são desenvolvidos em um conceito modular com o objetivo de facilitar futuras ampliações necessárias, sem grandes complicações ou modificações nas plantas existentes, assim como atender grande parte das cidades brasileiras. Capacidade de Tratamento (ton/dia) ENERGIA ELÉTRICA Residências Atendidas média nacional EPE: 140kWh/mês Energia Gerada (MWh/h) Energia Exportável MWh/mês MWh/ano 150 (1 módulo) 3,3 2,8 2.016 22.848 14.400 300 (1 ou 2 módulos) 6,6 5,6 4.032 45.696 28.800 600 (2 módulos) 13,2 11,2 8.064 91.392 57.600 Base: PCI 2100 Kcal/Kg

Vantagens Técnicas Reciclagem energética: em média 3,3 MW de energia nova gerada e 9 MW de energia conservada (materiais reciclados) a cada 150 ton/dia de RSU Emissão de acordo com normas ambientais – CONAMA 316/2002 e SMA 079 de 04.11.2009 da Secretaria de Estado do Meio Ambiente do Governo do Estado de São Paulo – baseada nas mais recentes normas Européias Lavagem de gases em circuito fechado - não há efluentes líquidos Destruição térmica orgânicos (>900°C) e eventual biodigestão controlada evita a emissão de gases de efeito estufa e dos POPs (Poluentes Orgânicos Persistentes) Redução peso/volume dos RSU em até 90% Não exige extensas áreas para implantação (18.000 m² para usina de 300 ton/dia)

Vantagens Técnicas Solução técnica em sintonizada com a recomendação do IPCC/ONU e com os princípios da Convenção de Estocolmo sobre POPs.: “sistema fechado, elevada temperatura de tratamento dos resíduos e dos gases, tempo de residência adequado, lavagem dos gases em sistema fechado” Uso de 100% de equipamentos de fabricação e fornecimento nacional, agilizando eventuais reparos e a manutenção. Usina auto-suficiente, ou seja, não necessita de energia externa para funcionamento Se for necessário utilizar sistema de tratamento de orgânicos no pré-tratamento do RSU, pode-se gerar fertilizantes e energia elétrica para comercialização adicional

Vantagens para as Cidades Para cada R$ 1,00 gasto em saneamento, pode-se reduzir até R$ 4,00 em gastos com saúde Eliminação dos poluentes biológicos gerados por aterros e lixões (vírus, micróbios, bactérias, etc), além de dispersão de insetos, pequenos animais transmissores de doenças (moscas, baratas, ratos, dengue, leptospirose, etc) Eliminação dos odores provindos dos aterros e lixões Recuperação ambiental das áreas de aterros e lixões – valorização dos locais que hoje recebem RSU Inclusão social de catadores com condições dignas de trabalho Reconhecimento da sociedade na aplicação de soluções ecologicamente corretas para o tratamento de RSU

Vantagens para as Cidades Utilização das cinzas e inertes do processo de tratamento térmico do lixo para carregamento de asfalto, construção de casas, etc (1 casa popular por dia para cada 150 ton/dia de lixo*) Possibilidade em alimentar 30% da população com energia vinda da unidade de tratamento térmico do lixo, ou utilização da energia gerada para iluminação urbana. Modelo técnico-econômico é construído com base na premissa de não onerar os gastos da cidade em tratamento dos RSU Solução técnica em sintonizada com a recomendação do IPCC/ONU e com os princípios da Convenção de Estocolmo sobre POPs.: “sistema fechado, elevada temperatura de tratamento dos resíduos e dos gases, tempo de residência adequado, lavagem dos gases em sistema fechado”

Modelo Econômico Projeto com base no tratamento térmico de 300 toneladas por dia de RSU, com PCI do resíduo em 2.100 kcal/kg, sem necessidade de sistema de tratamento adicional de orgânicos Premissas Capacidade de Tratamento 300 t/dia 103.500 t/ano Energia Exportável 48.384 MWh/ano Créditos de Carbono 60.000 ton. CO2 eq./ano Estimativa Investimento tbd Financiamento (80%) Prazo 10 anos TJLP + 3% aa Taxa Disposição Final R$ 45,00/ton Mercado Venda Energia Elétrica R$ 160,00/MW Média R$ 27,00/ ton. CO2 eq. US$ 15.00 R$ / ano Receitas Líquidas tbd Custos Variáveis Custos Fixos & Manutenção TIR (25 anos) 16,5% aa

COMENTÁRIOS & PERGUNTAS Ronaldo Martire Gerente Projetos Especiais Tel.: 55 31 3906 3150 ronaldo.martire@combustol.com.br