INCINERAÇÃO
• Decomposição Térmica via Oxidação
Térmica à Alta Temperatura (> 900°C)
– Destruição da Fração Orgânica
– Redução do Volume
INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS
• DESVANTAGENS:
– Dioxinas
– Furanos
– PCBs
– Outros Produtos de
Combustão
• VANTAGENS:
– Técnica de Destruição
Permanente
– Recuperação de
Energia
– Restrições à
Disposição nos Solos
– Restrições à
Contaminação das
Águas Subterrâneas
Padrões de Emissão e Diretrizes para
Incineradores Municipais
Descrição
Padrões de Emissão
Capacidade (t/dia)
> 225 até 1000
> 1000
Opacidade (%)
10
10
Emissão de Metais (mg/m3)
69
34
Emissão de Orgânicos (como
PCDD/PCDF total, em ng/m3)
125
60
HCl (mg/m3)
25
25
SO2 (mg/m3)
30
30
CO (mg/m3)
250
250
TECNOLOGIA DE INCINERAÇÃO
1. Preparação e Alimentação do Resíduo
2. Câmaras de Combustão
– Injeção Líquida
– Fornos Rotativos
– Câmara Fixa
– Leito Fluidizado
3. Controle dos Poluentes Atmosféricos
4. Manuseio da Cinza/Resíduo
Preparação e Alimentação do Resíduo
• Função do Tipo de Resíduo (Líquido, Lodo, Sólido)
– Líquidos:
• Misturados e Bombeados para dentro das câmaras de
combustão através de bicos de sprays ou via queimadores
atomizadores
• Filtração: Quando sólidos suspensos estão presentes: Evitar
entupimento dos Bicos de Sprays.
• Mistura:
– Para garantir um Poder calorífico > 8000 Btu/lb Combustão auto sustentada, sem combustível
suplementar
– Para controlar o teor de cloro na alimentação e limitar o
potencial de formação de altas concentrações de cloro
livre nos gases da combustão
Preparação e Alimentação do Resíduo
– Lodos:
• Alimentados através de bombas de cavidade progressiva e
lanças resfriadas com água
– Resíduos Sólidos:
• Fragmentação: Controle do tamanho de partícula
• Alimentação por gravidade, alimentadores pneumáticos, de
vibração, de rosca sem fim ou correia.
Câmaras de Combustão: Injeção Líquida
– Para resíduos líquidos bombeáveis
– Resíduos Líquidos injetados através dos queimadores,
atomizados em pequenas gotículas e queimados em
suspensão
Câmaras de Combustão: Câmara Fixa
•
•
•
•
Câmara Fixa =
Ar Controlado =
Pirolítico
Combustão em 2
estágios
Câmara Primária =
50 a 80% do ar
estequiométrico
Câmara
Secundária =
Adição de ar
adicional
Câmaras de Combustão: Leito Fluidizado
•
Para líquidos, lodos ou sólidos fragmentados (d<2in)
Câmaras de Combustão: Fornos Rotativos
•
•
•
Para destruição
de resíduos
sólidos, lodos e
líquidos
Converter
resíduos em
gases através
de
volatilizações,
destilações e
reações parciais
de combustão
Para completar
as reações de
combustão:
PÓSQUEIMADOR
Câmara de Combustão Primária: Forno Rotativo
Opera em 800°C < T < 1000 °C (Sem formação de escória)
Câmara de Combustão Secundária: Vertical
Opera em 900°C < T < 1300 °C
Incineração: Fornos Rotativos
1. Forno Rotativo 2. Pós-Queimador 3. Quenching (Resfriamento)
4. Filtros para Particulados 5. Lavador de Gases
Incineração: Fornos Rotativos
Câmaras de Combustão
• Independente do tipo de câmara de combustão, as
propriedades químicas e termodinâmicas dos
resíduos determinam:
– Tamanho da Câmara
– Condições Operacionais da Câmara:
temperatura, excesso de ar, vazão
– Natureza do controle de poluentes
atmosféricos
– Sistema de manuseio da cinza/resíduos
Câmaras de Combustão
Injeção
Líquida
Sólidos
♦ Granulares, Homogêneo
♦ Irregular, Bruto (Pellets, etc.)
♦ Baixo Ponto de Fusão (Alcatrões, etc.)
♦ Compostos Orgânicos com constituintes de cinzas
fundíveis
♦ Material não preparado, volumoso, a granel
Gases
♦ Vapores Orgânicos
Líquidos
♦ Resíduos Aquosos com alta carga de orgânicos
♦ Líquidos Orgânicos
Sólidos/Líquidos
♦ Resíduos contendo compostos aromáticos halogenados
(Tmin = 1204°C)
♦ Lodo aquoso orgânico
Forno
Rotativo
Câmara
Leito
Fixa
Fluidizado
Controle de Poluentes Atmosféricos
• Quench: Resfriamento brusco dos gases
• Lavador Venturi: Remoção de Particulados
• Precipitadores Eletrostáticos
• Absorção: Remoção de gases ácidos
Emissões da Incineração
• Ideal: CO2 + H2O + Cinzas Inertes
•
•
•
•
•
•
•
•
Hidrocarbonetos clorados → HCl + Cl2
Fluoretos orgânicos → HF
Brometos Orgânicos → HBr + Br2
Enxofre → SO2 + SO3
Organo-fosforados → P2O5
Particulados: Óxidos de Minerais
Metais
Compostos Orgânicos (Dioxinas e Furanos)
Temperaturas de Volatilização de Metais
M e ta l
C ro m o
N íq u e l
B e rílio
P ra ta
B á rio
Tá lio
A n tim ô n io
C h u m bo
S e lê nio
C á d m io
A rsê n io
M e rcú rio
S e m C lo ro
T e m p e ra tu ra d e
P rin c ip a is
V o la tiliza çã o (°C ) C o m p o s tos
1613
1210
1054
904
849
721
660
627
318
214
32
14
C rO 2 /C rO 3
N i(O H ) 2
B e (O H ) 2
Ag
B a (O H ) 2
Tl 2 O 3
S b 2O 3
Pb
SeO 2
Cd
A s 2O 3
Hg
C o m 1 0 % d e C lo ro
T e m p e ra tu ra d e
P rin c ip a is
C o m p o s tos
V o la tiliza çã o (°C )
1611
693
1054
627
904
138
660
15
318
214
32
14
C rO 2 /C rO 3
N iC l 2
B e (O H ) 2
AgCl
B a C l2
TlO H
S b 2O 3
P b C l4
SeO 2
Cd
A s 2O 3
Hg
Manuseio de Cinzas e Resíduos
• Compostos Inorgânicos: não são destruídos por
incineração
– Cinzas de Fundo da Câmara de Combustão
– Contaminantes das águas do lavador e dos resíduos dos
sistemas de controle da poluição do ar