Como se realiza o tratamento dos resíduos orgânicos urbanos

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  3. Guida completa per la scelta delle pompe

O tratamento dos resíduos orgânicos urbanos representa um desafio e, em simultâneo, uma grande oportunidade em todo o mundo. A fração orgânica é geralmente a parte dominante dos nossos resíduos: estima-se, de fato, que ela represente 46% a nível mundial, um percentual que sobe para 64% se considerarmos os países em desenvolvimento e cai para 28% nos grupos de maior renda.

A fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos (FORSU) inclui resíduos alimentares, resíduos de cozinha, folhas, aparas de relva, poda de flores e resíduos de pátio. Os alimentos desperdiçados compõe uma porção significativa desse material orgânico.

O tratamento inadequado dos resíduos orgânicos urbanos produz poluição ambiental, pode representar um risco para a saúde humana e impõe cada vez mais espaço a ser ocupado para a sua eliminação

Porém, a reciclagem da fração orgânica é uma alternativa desejável ao aterro sanitário: através de um tratamento adequado, os resíduos orgânicos urbanos podem ser utilizados para produzir biogás ou composto, transformando um potencial desperdício num recurso valioso.

A Comissão Europeia adotou recentemente um ambicioso pacote sobre a economia circular, que inclui medidas destinadas a orientar a transição da Europa para este modelo económico: entre os vários objetivos comuns aos países da UE está o de alcançar 65% de reciclagem de resíduos urbanos até 2030, e eliminar um máximo de 10% em aterros sanitários. 

Para alcançar esses objetivos, as tecnologias aplicadas ao tratamento de resíduos orgânicos urbanos tornam-se um verdadeiro recurso estratégico, e permitem que o potencial de reciclagem da fração biodegradável dos resíduos gerados por um grande número de atividades seja plenamente explorado.

Quais são as estações de tratamento?

Todas as estações para o tratamento de resíduos orgânicos urbanos tendem a ser organizadas de modo idêntico: há uma área para a receção dos resíduos, outra para o pré-tratamento e a mistura, uma terceira área para o tratamento efetivo (que pode diferir, dependendo do produto final do processo de reciclagem e do tipo de estação) e, finalmente, a área de armazenagem para o produto final. ricevimento dei rifiuti, un’altra per il pretrattamento e la miscelazione, una terza zona per il trattamento vero e proprio (che può essere diverso, in base al prodotto finale del processo di riciclaggio e al tipo di impianto) e infine l’area di stoccaggio del prodotto finale.

As estações diferem principalmente quanto ao tipo de tratamento aplicado, que pode ser:

  • mecânico;
  • térmico;
  • químico;
  • biológico e bioquímico;
  • ecográfico;
  • por micro-ondas;
  • descarga por impulso de alta tensão.

O processo mecânico é particularmente adequado para a produção de biogás. Funciona a triturar a fração orgânica pré-tratada e misturada, reduzindo-a em partículas extremamente pequenas: isto aumenta a acessibilidade da superfície aos micróbios, resultando em melhor disponibilidade de nutrientes, e aumenta o processo anaeróbico.

O tratamento térmico dos resíduos orgânicos urbanos altera a estrutura da parte insolúvel do substrato e a torna mais facilmente biodegradável. Promove a eliminação de possíveis patógenos, melhora a desidratação e reduz a espessura do digestor.

O processo químico é utilizado para romper as ligações na parede celular das plantas utilizando ácidos fortes, álcalis ou oxidantes. É mais adequado no caso de substratos difíceis de biodegradar, e é frequentemente praticado a utilizar ozono.

Pela aplicação de enzimas e exploração dos micróbios já presentes, o tratamento biológico e bioquímico dos resíduos orgânicos urbanos promove o crescimento microbiano na biomassa e melhora significativamente a hidrólise do substrato. Isso aumenta a produção tanto no caso do biogás ou metano, como no caso do composto.

O tratamento ecográfico utiliza ultrassons, melhorando a hidrólise e a acidogénese da fração orgânica.

A utilização de micro-ondas no tratamento de resíduos orgânicos urbanos é particularmente útil para promover a hidrólise de substâncias naturais não biodegradáveis que resistem ao tratamento anaeróbico.

O tratamento de descarga por impulso de alta tensão, de acordo com alguns estudos, demonstrou ser particularmente eficaz no aumento da produção cumulativa de metano.

Quais são as fases do tratamento FORSU?

O tratamento dos resíduos orgânicos urbanos nas estações apropriadas ocorre em fases que podem diferir até certo ponto, dependendo do produto a ser obtido a partir da reciclagem, ou composto, ou biogás.

As fases comuns às duas linhas de produção são:

  • receção dos materiais;
  • pré-tratamento e mistura.

Na primeira fase, a fração orgânica entra numa área da estação que é geralmente composta por uma balança para o material de entrada e uma área de descarga. Esta última pode ser sob a terra, para evitar a dispersão de odores desagradáveis.

A fase de pré-tratamento cumpre duas funções principais: eliminar quaisquer materiais estranhos (por exemplo, plásticos, areia, etc.), que poderiam sedimentar a criar problemas de entupimento, e preparar (por trituração, diluição ou adição de matrizes estruturantes) um substrato com um teor de matéria seca compatível com o produto final e a tecnologia adotada. No caso da produção de composto, por exemplo, são adicionados resíduos de madeira e celulose, previamente triturados.

O tratamento dos resíduos orgânicos urbanos para a produção de composto continua então com as fases de:

  • bioxidação;
  • maturação;
  • refinação e armazenagem.

Durante a fase de bioxidação, a fração orgânica pré-tratada e misturada é humidificada, revirada e submetida a insuflação de ar, de modo a chegar mais fácil e rapidamente à estabilização da massa (com produção de CO²) e a um aumento da temperatura do material.

Já na fase de maturação (com uma duração mínima aproximada de 45 dias) ocorre a síntese das moléculas húmicas, que conferem ao composto as suas características de substância de melhoramento mineral

A última fase, de refinação e armazenagem, exige que o material obtido seja passado ao crivo antes da sua introdução no mercado, de modo a remover partes grosseiras ou indesejáveis. No final desse passo, o composto é semelhante ao terriço de estrato arbustivo e herbáceo e praticamente inodoro.

Se, por outro lado, o resultado do processo de reciclagem for a produção de biogás, o tratamento dos resíduos orgânicos urbanos continuará com as fases de:

  • digestão anaeróbica;
  • produção de energia.

A digestão anaeróbia, no que lhe concerne, envolve três passos:

  • hidrólise e acidificação, isto é, degradação das moléculas mais complexas (proteínas, gorduras e hidratos de carbono), com a formação de aminoácidos, ácidos gordos e açúcares simples, e subsequente transformação em ácidos gordos voláteis, álcoois e cetonas, que constituem o substrato para a fase seguinte;
  • acetogénese, isto é, transformação de ácidos gordos e álcoois, formados na fase anterior, em ácido acético, ácido fórmico, CO₂ e H₂;
  • e finalmente metanogénese, nomeadamente, a formação de metano a partir do ácido acético, ou do hidrogénio molecular, graças a bactérias específicas.

O biogás produzido é finalmente queimado nos motores que acionam os geradores de corrente. Assim, é possível recuperar tanto a eletricidade como o calor.

Em que fase são utilizadas as nossas bombas e porquê?

As tecnologias aplicadas ao tratamento de resíduos orgânicos urbanos são um fator crucial para aproveitar ao máximo o seu potencial de reciclagem, reduzindo o impacto ambiental, os riscos para a saúde e o consumo de solos para fins de eliminação.

Nas estações de tratamento de resíduos orgânicos urbanos, as nossas bombas são particularmente adequadas para:

  • a transferência da fração orgânica pré-tratada e misturada para os tanques de armazenagem e maturação;
  • a alimentação de digestores anaeróbicos;
  • a recirculação de lama e lodo do digestor, tanto em ambiente mesófilo como termófilo.

Todos os modelos de bombas Pemo da Perissinotto S.p.A. podem funcionar eficazmente no processo de tratamento de resíduos orgânicos urbanos: os seus pontos fortes são, sem dúvida, os componentes resistentes ao desgaste, o desenho geométrico particular de corpos e rotores (capazes de evitar entupimentos), e os caudais que atingem 1.500 metros cúbicos por hora.

A longa experiência da nossa empresa no domínio das bombas para a indústria permite-nos também criar produtos únicos, talhados à medida das necessidades dos que operam no setor do tratamento da FORSU, assim como em qualquer outro setor industrial.