Logística/Gestão de desperdícios e rejeitados/Sistemas de tratamento e destino final/Incineração: diferenças entre revisões
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Segundo [[Logística/Referências#refbWilliams|Williams (2005, p. 245-248]]), uma alternativa aos Aterros Sanitários (AS), que são dominantes no tratamento de resíduos na maioria dos países, resíduos que possuam materiais combustíveis podem ser incinerados ou queimados. A incineração consiste na oxidação do material combustível existente nos resíduos com o intuito de produzir calor, vapor de água, oxigénio, nitrogénio e dióxido de carbono. Para o tratamento dos gases emitidos para a atmosfera, provenientes da combustão, é necessário sistemas de limpeza bastante dispendiosos, complexos e extensos. Embora exista legislação para este processo, a Directiva da CE de Incineração de Resíduos
A incineração apresenta algumas vantagens comparativamente com os AS:
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A combustão é o processo mais generalizado da incineração que transforma os vários resíduos, sem tratamento prévio, em produtos sólidos, líquidos e gasosos, com libertação de energia sob a forma de calor. Esta energia é transmitida sob a forma de condução, convecção e radiação para o combustível de alimentação, para os resíduos e para o sistema de incineração e/ou armazenada nos resíduos da combustão. Em termos gasosos são emitidos, principalmente, <math>CO_2</math>, <math>NO_x</math>, <math>SO_2</math>, <math>pH</math> e <math>H_2O</math> e em termos sólidos, existe recuperação de cinzas. Outros gases, que não cumprem as condições de combustão completa ideais, são produzidos devido ás variações da quantidade dos elementos contidos nos RSU. A quantidade de oxigénio, <math>O_2</math>, presente na combustão leva a: ''combustão estequiométrica'', isto é, combustão completa; ''combustão com excesso de ar'', ou seja, combustão completa com adição de ar; e, ''combustão com falta de ar'', ou seja, gaseificação ou combustão incompleta. De forma a garantir uma combustão completa na incineração, é aplicado uma taxa de ar de 40% a 100% (consoante o tipo de RSU e o modelo do incinerador) superior às condições estequiométricas, devido às variações do poder calorífico dos resíduos. Sendo ainda possível aproveitar o excesso de ar na câmara de combustão para ajudar a satisfazer a regras dos três T: temperatura, turbulência e tempo. Isto é, a melhoria da mistura de RSU e a regularização da temperatura é devido ao excesso de ar presente.
A ''temperatura'' não deve ser menor que os 800ºC para evitar emissões de odores. Se for maior que 980ºC há uma diminuição das dioxinas, furanos e outras partículas orgânicas. O ''tempo'' necessário para haver combustão completa dos RSU depende essencialmente do tipo de forno. E, por fim, a ''turbulência'' garante uma oxidação homogénea e mais eficaz de todos os resíduos. ([[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 293-294]]).
<center>[[Imagem:Valores_optimos_para_os_3_T.png|200px]]<br>Figura 1 - Valores óptimos para os três T. (Fonte: [[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 294]])</center>
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<center>Tabela 2 - Poder calorífico de alguns materiais. (Fonte: [[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 295]])<br>[[Imagem:Poder_calorifico_de_alguns_materiais.png|
Elementos como o carbono, o oxigénio, o azoto, o enxofre e o hidrogénio, são os principais constituintes do RSU. Cintudo têm também metais pesados na sua composição, como indica a tabela 3. ([[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 295]])
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Segundo [[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al. (2006, p. 296]]) existem quatro tipos de incineradores com combustão por excesso de ar: forno ciclone, incinerador de leito fundido, incinerador com sistema de combustão em massa e incinerador com fornalhas múltiplas. Sendo que todos eles podem receber no seu sistema de alimentação RSU proveniente das recolhas, selectiva ou não, sem transformação prévia. Contudo, é importante salientar que a desidratação de RSU antes de se iniciar o processo é importante pois permite reduzir a quantidade de combustível necessário para manter a combustão.
''Incineradores com sistema de combustão em massa''. Possuidor de uma grelha móvel, este tipo de incinerador recebe RSU que são encaminhados para a fornalha e caindo as cinzas no final. Por baixo da grelha, o ar é injectado através da camada de RSU incandescente ([[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 296]]).
''Incineradores de leito fundido''. Após a fluidificação de uma camada de areia, com cerca de 75 cm de espessura, esta é aquecida para haver destruição dos RSU. Possuidor de um cilindro, com o 2,7m a 7,5m de diâmetro, onde é injectado o ar sob a forma de pressão (entre os 80 e os 135 Pa) nos vários tubos da base, fluidificando a areia e produzindo um aumento de 80 a 100% de volume. A temperatura varia entre os 750ºC e os 900ºC, o que pode levar à introdução directa dos RSU na areia. As cinzas e os gases são evacuados pelo cimo do forno, onde há controlo de poluição do ar. Este modelo necessita de menos combustível, para auxiliar a combustão, devido ao potencial calorífico da areia sendo possível funcionar 24 horas sob 24 horas sem recorrer a combustíveis auxiliares. No entanto, a existência de areia no refugo constitui um problema pois degrada os sistemas de tratamento de gases. O destino desta é igual ao das cinzas e fumos e tem que ser substituída várias vezes. O incinerador de leito fundido é sensível às variações do poder calorífico ([[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 299-300]]).▼
''Forno ciclone''. Este incinerador em forma cilíndrica na vertical, possui um braço fixo no seu interior que coloca os RSU que estão à periferia no centro, onde posteriormente são expelidos sob a forma de cinzas. O ar e o combustível são injectados através da periferia pois não é possível introduzi-lo juntamente com a camada de RSU. Ao aquecer o ar é provocado o efeito de turbilhão (efeito ciclónico) que leva à mistura de gases e de resíduos. A temperatura no interior do incinerador é de aproximadamente 850ºC, no entanto existem perdas de calor devido às paredes móveis do sistema facilmente existe controlo da qualidade do ar nos gases de saída ([[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 300]]).
''Incinerador de fornalhas múltiplas''. Possuidor igualmente de forma cilíndrica, com várias fornalhas no seu interior (entre 4 a 14) sobrepostas e desalinhadas. Os resíduos são introduzidos na parte superior do incinerador e com ajuda dos braços mecânicos nas fornalhas os RSU deslocam-se para níveis inferiores do cilindro até chegar à base onde já se encontram sob a forma de cinzas. Existem uma divisão de quatro zonas no cilíndro: zona superior (onde há desidratação dos resíduos devido aos gases quentes que sobem), zona de combustão (onde a temperatura está entre os 750ºC e os 950ºC), zona de oxidação de carbono (onde há transformação de <math>CO_2</math> e zona inferior (onde se encontram as cinzas para serem evacuadas).
A existência de um sistema de injecção leva à difusão de ar pela coluna central e pelos braços mecânicos. Este incinerador precisa de um controlo importante, principalmente a nível dos braços mecânicos e das paredes refractárias do cilindro ([[Logística/Referências#refbLevy|Levy et al., 2006, p. 298-299]]).
;Recuperação de energia
▲''Incineradores de leito fundido''. Após a fluidificação de uma camada de areia, com cerca de 75 cm de espessura, esta é aquecida para haver destruição dos RSU. Possuidor de um cilindro, com o 2,7m a 7,5m de diâmetro, onde é injectado o ar sob a forma de pressão (entre os 80 e os 135 Pa) nos vários tubos da base, fluidificando a areia e produzindo um aumento de 80 a 100%. A temperatura varia entre os 750ºC e os 900ºC, o que pode levar à introdução directa dos RSU na areia. As cinzas e os gases são evacuados pelo cimo do forno, onde há controlo de poluição do ar.
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