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O processo Usinaverde de tratamento térmico a partir dos resíduos urbanos e geração de energia utiliza a matéria orgânica e os resíduos combustíveis não recicláveis (papel e plástico contaminado com matéria orgânica, etc), ou seja, exatamente o material que seria destinado ao Aterro.
Uma criteriosa seleção manual/mecânica de todos os materiais recicláveis – garrafas “pet”, papelão, latas de aço e de alumínio, vidros, entre outros - precede o processo para que esse material não passe desnecessariamente pelo tratamento, sendo encaminhado para a indústria de reciclagem.
É importante lembrar que a energia gerada é um sub-produto do processo ambientalmente correto de destinação final do lixo urbano, uma Unidade de Tratamento de Resíduos Urbanos não deve ser comparada com hidrelétricas ou termelétricas, cuja única função é gerar energia. O processo Usinaverde, além de aproveitar o potencial energético contido em resíduos que seriam simplesmente enterrados, contribui com a conservação da energia contida nos materiais segregados para fins de reciclagem (alumínio, metais ferrosos, vidros etc..)
O objetivo do projeto Usinaverde é a eliminação das emissões do gás metano que seria gerado caso a mesma matéria orgânica tratada termicamente fosse depositada em seu destino final atual. Nas Usinas comerciais este objetivo pode ser ampliado, considerando:
- A localização da Unidade ao lado de um aterro ou lixão desativado, com a captação do biogás e sua utilização como combustível auxiliar no processo ou mesmo na geração de energia adicional, dará margem a créditos de carbono oriundos da redução de emissão do metano (cerca de 50% da composição do biogás de aterro) gerado pelo material ali depositado.
- A substituição da energia produzida a partir de combustíveis fósseis pela energia gerada a partir do lixo, considerada internacionalmente como fonte alternativa e renovável. No Norte do Brasil, por exemplo, parte expressiva da energia consumida é gerada em termelétricas a diesel.
- Redução das emissões do transporte do lixo, durante a coleta e na transferência para o aterro, que em geral localiza-se distante dos centros geradores de resíduos.
Como funciona o processo
O tratamento térmico dos resíduos no forno ocorre, em média, a 950º C. A oxidação dos gases, na câmara de pós-queima, ocorre a cerca de 1050°C, com tempo de residência de 2 segundos. As cinzas são recolhidas em arrastadores submersos em corrente de água e lançadas no decantador.
Os gases quentes (cerca de 1000º C) são aspirados através de uma Caldeira de Recuperação, onde é produzido vapor a 45 Bar de pressão e 400° C. O vapor gerado pela caldeira aciona um turbo-gerador com potência efetiva de 3,3 MW, gerando aproximadamente 0,6 MW de energia elétrica por tonelada de lixo tratado. Os gases exauridos são neutralizados por processo que ocorre em circuito fechado (filtro de mangas, lavadores de gases e tanque de decantação) não havendo a liberação de efluentes líquidos.
O processo de lavagem ocorre em dois estágios: no primeiro, ocorre a captura dos materiais particulados ainda presentes nos gases, com a utilização de um filtro de mangas; no segundo, os gases são resfriados e lavados com uma solução alcalina, no interior de um lavador primário dotado de spray jets; posteriormente os gases são forçados a passar por barreiras de solução alcalina micronizada por hélices turbinadas existentes no interior dos lavadores, ocorrendo o chamado polimento dos gases.
A solução de lavagem proveniente dos lavadores é recolhida em tanques de decantação onde ocorre a neutralização com as cinzas do próprio processo, hidróxido de sódio e a mineralização (decantação dos sais), retornando posteriormente ao processo de lavagem.
Restará no decantador um precipitado salino (concentração de cálcio e potássio) e material inerte, correspondendo a algo em torno de 8%, em peso, dos resíduos para tratados. Este material está sendo testado, em substituição à areia, na fabricação de tijolos e pisos. Um módulo de 150 ton/dia gera material suficiente para a produção de 1500 tijolos/dia (1 casa de 50 m2 por dia).
Os gases limpos, após passagem por eliminador de gotículas (demister), são liberados para a atmosfera pela chaminé.
Exaustores instalados imediatamente após o filtro de mangas garantem que todo o sistema combustão dos resíduos no forno e de recuperação de calor na caldeira opere em pressão negativa, impedindo que haja vazamento dos gases da combustão diretamente para a atmosfera.
Os resultados obtidos encontram-se em perfeita conformidade com as normas ambientais, como pode ser observado nos quadros que se seguem:
A tecnologia Usinaverde está de acordo com as recomendações da Convenção de Estocolmo sobre Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs). No processo, a oxidação térmica dos gases é completa, ocorrendo a uma temperatura de cerca de 1050º C e com excesso de ar na queima de 110%, o que se reflete na eliminação total do monóxido de carbono. Os resultados dos testes indicam, no máximo, 2 ppm de CO nos gases emitidos na chaminé.
A tecnologia também está alinhada com o ‘Sumário para Formuladores de Políticas’ elaborado pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC/ONU) quando recomenda especificamente a incineração de resíduos com geração de energia como rota preferencial para a destinação final dos resíduos urbanos, pois impede a formação do biogás de aterro, responsável por 3% do total de emissões dos gases do efeito estufa.