Processos de inertização e valorização de cinzas volantes : incineração de resíduos sólidos urbanos

Tese de doutoramento em Engenharia Química (Reactores Químicos) apresentada à Fac. de Ciências e Tecnologia de CoimbraNo presente estudo foi considerado um subproduto do processo industrial de incineração de resíduos sólidos urbanos (RSU), designado por resíduo de controlo de poluição (RCP) atmosférica, ou de um modo mais generalista por "cinzas volantes". O trabalho decorreu em colaboração com a unidade de incineração da área de Lisboa, a qual forneceu as amostras de resíduo. Os principais objectivos centraram-se na análise dos processos de tratamento dos RCP por estabilização química e através de tratamentos de solidificação/estabilização (S/S), tendo em vista o melhoramento do processo industrial. Uma outra vertente constituiu na avaliação da possibilidade de valorização deste tipo de resíduos na produção de materiais cerâmicos, designadamente em agregados leves. Foi realizada uma extensa caracterização física e química dos RCP, uma vez que este é um resíduo relativamente recente em Portugal, e não havia sido caracterizado anteriormente. Analisaram-se os teores elementares totais, as quantidades potencialmente lixiviáveis, tendo sido realizado um estudo aprofundado do comportamento de lixiviação das espécies químicas mais relevantes (Pb, Cd, Zn, Cr, Ni, Cu, K, Na, Ca, Cl- e SO42-). Os métodos S/S imobilizam eficazmente os metais pesados, sendo no entanto, os sais solúveis susceptíveis de serem libertados em quantidades significativas. Podem ser usadas formulações alternativas ao tratamento actualmente utilizado na indústria, as quais podem consistir na redução da quantidade de cimento, na utilização de cinzas volantes de carvão e outros tipos de cimento, bem como o uso de aditivos (fosfatos ou silicatos), sendo facilmente garantida a eficácia em relação aos metais, mas não em relação aos sais solúveis. Foram utilizados modelos matemáticos capazes de identificar os processos de libertação das substâncias poluentes dos sólidos resultantes do tratamento S/S, tendo sido determinados coeficientes de difusão efectivos, factores de retenção física e retenção química. Relativamente à valorização dos resíduos, foi concluído que é tecnicamente possível incorporar os RCP em agregados leves