Resumo

A produção de resíduos sólidos urbanos (RSU) é intensificada com o passar do tempo e sua destinação se torna um problema cada vez mais difícil de ser enfrentado. Atualmente, no Brasil, são poucas as técnicas difundidas para o tratamento de RSU, podendo ser citadas a compostagem e a reciclagem. Recentemente outras técnicas estão sendo desenvolvidas, principalmente aquelas que são voltadas para o aproveitamento energético dos resíduos, conhecida como “Waste to Energy”. Dentre as técnicas desenvolvidas, encontra-se o biodrying, o qual tem por objetivo secar os resíduos pelo processo exotérmico de degradação da matéria biodegradável em reatores. Este processo, combinado com injeção de ar no meio, faz com que haja redução do teor de umidade. São vários os resíduos que podem ser destinados para o processo, como o RSU, os resíduos de jardinagem e os lodos de estação de tratamento de esgoto. No que diz respeito aos reatores utilizados, eles podem ser tanto estáticos quanto dinâmicos, sendo os estáticos mais comuns. Porém, neste tipo de reator o material resultante é heterogêneo, ou seja, como dentro do reator o gradiente de umidade não é o mesmo para todos os pontos, o material resultante não tem umidade uniforme, interferindo, assim, no poder calorífico do material. Algumas técnicas para mitigar esta heterogeneidade, como inversão do fluxo de ar e utilização de reatores rotativos podem ser a solução para este problema. A prática da inversão do fluxo de ar ainda é pouco utilizada e o mesmo ocorre para como os tambores rotativos. A fim de deixar a literatura menos incipiente e testar a técnica do biodrying para os resíduos sólidos urbanos brasileiros foi construído um reator rotativo.

Introdução

Resíduos sólidos urbanos (RSU) são produzidos por atividades domésticas, comerciais e industriais e sua produção aumenta a cada dia. Devido a isso, sua gestão e eliminação se tornam um grande problema a ser enfrentado (FELTRIM et al., 2015). Atualmente no Brasil, as técnicas mais difundidas para o reaproveitamento dos RSU são a reciclagem e a compostagem, porém, a porcentagem de material que é enviada para esses processos é reduzida. Sendo assim, a maioria do RSU é destinado ao aterro sanitário/controlado, que nos dias atuais é a principal técnica de destinação final utilizada no País.

Nos dias de hoje, existem formas mais modernas e eficientes para o tratamento dos RSU, destacando-se àquelas que visam à utilização dos resíduos como combustível, ou seja, para a produção de energia, que em inglês é conhecida como “waste to energy” (WTE). Segundo Ouda e Raza (2014), WTE é uma opção comprovada e eficiente para tratar os desafios da eliminação dos RSU e tem a capacidade de suprir parte da crescente demanda global de energia.

Um exemplo de WTE é a biosecagem (do inglês biodrying). Esta técnica é uma opção para o reator de bioconversão em plantas de tratamento mecânico biológico (TMB), e é também uma alternativa significativa para o tratamento de RSU (VELIS et al., 2009; RADA et al., 2006).

Reatores de biodrying utilizam uma combinação de processos físicos e bioquímicos. No processo bioquímico, a biodegradação aeróbia da matéria orgânica facilmente degradada ocorre. Já, do lado físico, a remoção da umidade excessiva é obtida pela aeração controlada (VELIS et al., 2009). Muitas vezes o termo biodrying pode ser confundido com o termo compostagem. A principal diferença entre o biodrying e a compostagem é que o principal objetivo no biodrying não é maximizar o processo de degradação do material orgânico, mas apenas obter uma degradação necessária para gerar calor biológico para secar os resíduos (VELIS et al., 2009). O biodrying utiliza a geração de calor térmico devido à ação microbiana, enquanto que, em processos de secagem tradicionais, fontes externas de calor são utilizadas (RADA et al., 2007; RADA et al., 2010).

Para Tambone et al. (2011) a utilização de resíduos para a produção de combustível satisfaz dois objetivos diferentes: reduzir a quantidade de resíduos a serem enviados para aterros e fornecer um substituto ou um suplemento para os combustíveis fósseis convencionais.

Os resíduos que podem ser submetidos ao biodrying são os mais diversos, podendo ser citados resíduos de jardinagem (MENDOZA et al., 2013), resíduos sólidos urbanos (SKOURIDES et al., 2006; BARTHA e BRUMMACK, 2007; BARTHA, 2008; ZHANG et al., 2008a; RODRÍGUEZ et al., 2012; SOMSAI, TONDEE e KERDSUWAN, 2015; JALIL et al., 2015), lodo de estação de tratamento de esgoto (CAI et al., 2012; CAI et al., 2013), dentre outros.

No que diz respeito aos reatores, os mesmos podem ser estáticos ou dinâmicos (VELIS et al., 2009), sendo que os mais utilizados são os estáticos. No entanto, os reatores de biodrying estáticos enfrentam alguns problemas, como a heterogeneidade de secagem dos resíduos e, consequentemente, a interferência no poder calorífico e umidade resultante (TOM; PAWELS e HARIDAS, 2016; VELIS et al., 2009).

Desta forma, o presente estudo vem de encontro a essa problemática, propondo um reator de biodrying dinâmico para o tratamento dos RS produzidos no restaurante universitário da sede Ecoville (Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus Curitiba, Paraná, Brasil), que vise reduzir a heterogeneidade da umidade da matriz resultante do processo de biodrying. Neste artigo foi tratado apenas a construção do reator para o processo de biodrying, sendo que os resultados obtidos com o reator serão divulgados em um outro momento.

Autores: Fernanda Feltrim; Juliana Lundgren Rose; Ronaldo Luiz dos Santos Izzo; André Bressiani Machado e Izadora Consalter Pereira.