Avaliação do desempenho ambiental de diferentes cenários para tratamento de resíduos sólidos urbanos em municípios brasileiros
Anexos
Informações
Título
Avaliação do desempenho ambiental de diferentes cenários para tratamento de resíduos sólidos urbanos em municípios brasileiros
Autor(es)
Geslaine Frimaio da Silva
Orientador(es)
Cecília Maria Villas Bôas de Almeida
Data de Defesa
22/02/2017
Resumo (EN)
The demographic density of great urban centers, combined with the changing habits and with the improvement of quality of life is responsible for the increase on the quantity of residues and for its characteristics. These factors, combined with inadequate management and lack of area for final disposal in big urban centers, makes one of the biggest challenges faced by the modern society. This has been a major concern since the Conference of the United Nations about Environment and Development (CNUMAD, 1992). In this sense, this study aims to use the Methologies Emergy Synthesis and Goal Programming to assess treatment technologies for urban solid waste: landfill, incineration, plasma arc, composting and pyrolysis. The main goal of this work consists on indicating the best scenario for megacities, medium and big-size cities, foe each region in Brazil. A priori it was used the Emergy Synthesis methodology to assess the scenarios that integrate composting with different types of treatment. For that, it were made simulations with scenarios stipulating 50% of the mass and 100% of the organic fraction of the USW of each city for composting. For this methodology, the chosen indicator was the Unit Emergy Value (UEV), capable of indicating the amount of resources or emergy flows demanded on each technology o treat 1 gram of waste per year. On the Goal Programming it were performed simulations to verify the optimum of “favorable” options for waste treatment for every size of city, taking into account operation and implementation costs, emission of CO2 equivalent, the unit emergy value, demanded areas, the treatment time and the benefits each one of the techniques may offer on the restriction functions. On both methodologies the scenarios were assessed considering two stages: the first consists of assessing only the efficiency of the waste treatment and the second considers the treatment and the benefits that each technology may provide, such as electric power and organic compound. Regarding that proposing scenarios that perform the integration of treatment systems where variables of interest might be accounted for and handled so as to verify which scenario has more advantages, it shows to be important as it can guide the actions of municipal managers to adopt USW treatment systems that are environmentally suitable and capable of exploring greater quantities of resources. The results point that in terms of USW, the integration of incineration and composting with a 50% share of organic fraction of USW demands the lowest amounts of resources for treating the mass of waste for every size of city of the regions in Brazil. The landfill, incineration and composting systems that address the greatest past of organic fraction of USW can extract lower quantities of benefits for the cities.
Resumo
O crescimento demográfico em grandes centros urbanos, aliado à mudança de hábitos e à melhoria da qualidade de vida, é responsável pelo aumento da quantidade de resíduos sólidos urbanos (RSU) gerados e em suas características. Esses fatores, somados ao gerenciamento inadequado e à crescente escassez de áreas para a disposição final em grandes centros urbanos, configuram-se como um dos maiores desafios enfrentados pela sociedade moderna e tem-se mostrado tema prioritário desde a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD, 1992). Nesse sentido, este estudo utiliza as metodologias Síntese em Emergia e Programação Linear por Metas para avaliar tecnologias de tratamento de resíduos sólidos urbanos: aterro sanitário, incineração, tocha de plasma, compostagem e pirólise. O objetivo central do trabalho consiste em apontar o cenário para o manejo ambientalmente adequado de RSU para megacidades e cidades de médio e grande porte, para cada região do Brasil. A priori, foi utilizada a metodologia Síntese em Emergia para avaliar os cenários que integram a compostagem com diferentes tipos de tratamento. Para isso, foram realizadas simulações com cenários estipulando a massa de 50% e 100% da fração orgânica de RSU de cada cidade para a compostagem. Para a metodologia, o indicador utilizado foi o valor de emergia unitário (UEV), capaz de indicar a quantidade de recursos ou fluxos de emergia requeridos por cada tecnologia para tratar 1 grama de resíduos anualmente. Na Programação Linear por Metas (Goal Programming), foram realizadas simulações para se verificar as opções ótimas ou “favoráveis” de tratamentos de resíduos para cada porte de município; nas funções de restrições (inequações) consideram-se os custos de operação e implantação, emissão de CO2 equivalente, valor de emergia unitário, áreas requeridas, tempo de tratamento e benefícios para cada tecnologia. Em ambas as metodologias, os cenários foram avaliados, considerando-se duas etapas: a primeira consiste em avaliar apenas a eficiência do tratamento de resíduos; a segunda considera o tratamento e os benefícios que cada tecnologia pode fornecer, entendendo por benefícios a energia elétrica e o composto orgânico. Leva-se em consideração que a proposição de cenários, que realizem a integração de sistemas de tratamento, em que variáveis de interesse possam ser consideradas e manipuladas, com a finalidade de verificar o cenário ambientalmente adequado, é de extrema importância. Tal proposição pode nortear as ações dos gestores municipais, levando-os a adotar sistemas de tratamento de resíduos sólidos urbanos que sejam ambientalmente adequados e capazes de extrair maiores quantidades de recursos. Os resultados apontam que para o tratamento de RSU, a integração entre os sistemas de tratamento de incineração e compostagem, que destinam 50% fração orgânica de RSU, exige menores quantidades de recursos para o tratamento da massa de resíduos para todos os portes de municípios das regiões do Brasil. Todavia, os sistemas de aterro sanitário, incineração e compostagem destinando a maior parte da fração orgânica de RSU conseguem promover proporções maiores de benefícios para as cidades.
Tipo
Tese
Palavras-chave
Emergia, Programação por Metas, Tratamento de Resíduos, RSU, Indicador Ambiental
Área de Concentração
Sustentabilidade em Sistemas de Produção
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq
Produção e Meio Ambiente
Instituição
UNIP
Direito de Acesso
Acesso Aberto