Desenvolvimento de um sistema integrado de gestão de resíduos de natureza orgânica

Abstract

O presente trabalho pretendeu desenvolver um sistema de gestão integrado relativo ao tratamento de três dos que se consideram os principais resíduos de natureza orgânica na zona em estudo (região do Baixo Vouga): as lamas industriais produzidas na estação de tratamento de efluentes líquidos de uma indústria de pasta para papel (LI); as lamas provenientes de explorações de bovinos para a produção de leite (LA); e a fracção orgânica dos resíduos sólidos urbanos que tem como destino o aterro da Taboeira. Com base num levantamento e caracterização da situação existente na região do Baixo Vouga e na identificação e avaliação das soluções técnicas possíveis de tratamento de resíduos orgânicos, o trabalho desenvolvido visou estabelecer as bases fundamentais para o planeamento e implementação de um sistema colectivo que seja uma ferramenta eficaz para uma melhor gestão dos resíduos orgânicos gerados nesta região. Foi utilizado um modelo de LCI chamado IWM-2, que se baseia em ambos os conceitos de gestão integrada de resíduos e análise de ciclo de vida, para a escolha da melhor solução de tratamento conjunto dos três resíduos orgânicos. Neste estudo, foram identificados quatro cenários: cenário #1 – deposição de todos os resíduos em aterro; cenário #2 – tratamento dos resíduos por digestão anaeróbia com valorização energética do biogás e valorização do digestato; cenário #3 – tratamento dos resíduos por digestão anaeróbia com valorização energética do biogás e digestato com destino a aterro; e cenário #4 – utilização da compostagem como técnica de tratamento dos resíduos. A utilização do tratamento biológico (digestão anaeróbia e compostagem) para o tratamento de resíduos orgânicos reduz substancialmente a quantidade de resíduos depositada em aterro, aumentando o tempo de vida de exploração dos mesmos. A partir dos resultados do Inventário de Ciclo de Vida, obtidos com o modelo IWM-2 verifica-se que o cenário relativo ao método de tratamento dos resíduos orgânicos utilizando a digestão anaeróbia com produção de energia eléctrica e valorização do composto é o cenário que apresenta o maior número de parâmetros com balanço negativo de emissões (emissões evitadas por se utilizar a energia eléctrica a partir do biogás em vez da rede eléctrica nacional). No que concerne à avaliação de impactes ambientais o cenário #2 apresentase como o mais favorável em todas as categorias de impacte ambiental consideradas: Aquecimento Global, Acidificação, Eutrofização e Deplecção de Recursos não Renováveis. Relativamente aos resultados da simulação económica existe também uma clara vantagem do cenário #2 em relação aos outros cenários, conseguindo obter valores de receitas superiores aos valores de despesas, devido maioritariamente à venda de energia eléctrica produzida a partir do biogás. Através da utilização do modelo IWM-2 para a elaboração do inventário de emissões relativo à área em estudo, verifica-se que a melhor estratégia identificada para a gestão conjunta dos três resíduos consiste na utilização da digestão anaeróbia seguida da compostagem do digestato, considerando ainda a venda do composto obtido e a produção de energia eléctrica a partir do biogás.

This study attempted to develop an integrated waste management system regarding the 3 main organic wastes produced in the case study area (Baixo Vouga region): waste sludge from a wastewater treatment plant of a pulp and paper industry (LI); cattle manure (LA); and the organic fraction of municipal solid waste that goes to the Taboeira landfill (OFMSW). A characterization of the existing situation was made previously to the identification and assessment of the possible technical solutions. This study tried to establish the basis for planning and implementation of a joint waste management system in this region of Portugal. A model of Life Cycle Inventory, IWM-2, was used in order to choose the better solution for the treatment of the 3 organic wastes. This model is based on both integrated waste management and Life Cycle Analysis concepts. In this study four scenarios were identified: scenario #1 – all the wastes go to landfill; scenario #2 – treatment of all wastes using anaerobic digestion process with the production of electric energy from biogas and the valorization of the digested sludge as fertiliser; scenario #3 – anaerobic digestion with the production of electric energy but with no valorization of the digested sludge; scenario #4 – using composting to treat all the wastes. By using a biologic process for the treatment of the organic wastes, a large amount of final waste that goes to landfill is reduced, increasing the life expectancy of the landfill. The results of the life cycle inventory obtained with the IWM-2 model show that the scenario with the better results in terms of emissions is the scenario of the anaerobic digestion with the production of electricity and valorization of the digested sludge, due to the avoided emissions. In all the environmental impact categories (Global Warming, Acidification, Eutrophication and Non-renewable Resources Depletion) the scenario #2 is also the most advantageous. Regarding the results of the economic simulation the scenario #2 is also the only one that obtains profits due mainly to the electricity produced from biogas. The best strategy found in this study consists on the utilization of the anaerobic digestion followed by composting of digested sludge, considering the sellings of the compost and the production of electric energy from biogas.