Caracterização de escórias de incineração de resíduos sólidos urbanos para valorização e proteção ambiental

Abstract

A caracterização e avaliação da perigosidade de resíduos são essenciais para uma gestão adequada que vise a minimização de impactes ambientais e a proteção da saúde humana. As escórias são um resíduo significativo da incineração de resíduos sólidos urbanos e aparecem como uma entrada espelho na Lista Europeia de Resíduos. Assim, a sua classificação e, consequentemente, a sua gestão dependem de uma avaliação das suas caraterísticas de perigosidade. A presente dissertação tem como objetivo a caracterização das escórias, através da determinação das suas propriedades físicas, químicas e ecotoxicológicas de modo a analisar a sua perigosidade para o ambiente. Para isso, foram analisadas uma amostra de escórias envelhecidas com um ano e uma amostra de escórias frescas, sendo avaliadas: propriedades físicas, nomeadamente, a distribuição granulométrica e a densidade das partículas; propriedades químicas nomeadamente os teor de humidade e de matéria orgânica, o conteúdo elementar total da matriz sólida e o conteúdo elementar dos lixiviados (por espectroscopia de absorção atómica com chama); e as propriedades ecotoxicológicas, através dos testes de inibição de bioluminescência com Aliivibrio fischeri, inibição de crescimento com Lemna minor e imobilização com Daphnia magna. Estas amostras apresentaram diferenças significativas entre a composição da matriz sólida e do lixiviado, sugerindo um baixo potencial de lixiviação. De facto, verificou-se que a concentração de metais potencialmente tóxicos nos lixiviados foi muito reduzida, cumprindo com os limites estabelecidos para aterros de resíduos não perigosos em Portugal. Além disso, no geral, não foram observados efeitos ecotóxicos relevantes nos diferentes biotestes realizados para ambas as amostras, tendo todos, à exceção do teste com Aliivibrio fischeri para as escórias frescas, apresentado efeitos inibitórios abaixo dos 50% para os parâmetros biológicos analisados. Assim, globalmente, as análises efetuadas sugerem que as escórias em estudos têm potencial para uma valorização ambientalmente segura.

The characterization and assessment of the hazardousness of waste is essential for proper management, aiming at minimizing environmental impacts and protecting human health. Bottom ash is a significant waste from municipal solid waste incineration and appears as a mirror entry in the European Waste List. Hence, its classification and, consequently, its management depends on the results of the assessment of the hazard properties of waste. This dissertation aims to characterize incineration bottom ash, through the determination of its physical, chemical and ecotoxicological properties in order to analyze the hazardousness to the environment. For such purpose, one sample of weathered bottom ash (1 year) and one sample of fresh bottom ash were analyzed, regarding: physical characteristics, such as granulometric distribution and particle density; chemical properties, such as moisture and organic matter contents, total elemental content of the the solid matrix and of leachates of bottom ash (through flame atomic absorption spectroscopy); and ecotoxicological properties, through the bioluminescence inhibition test with Aliivibrio fischeri, growth inhibition test with Lemna minor and immobilization test with Daphnia magna. Significant differences were found between compositions of the solid matrix and the leachate, suggesting low leaching potential. In fact, the concentration of potentially toxic metals in leachates was found to be very low, complying with the limits defined for acceptance in landfills for non-hazardous waste in Portugal. Furthermore, in general, no relevant ecotoxic effects were found in the different biotests for both samples. All tests, except for the Aliivibrio fischeri test for fresh bottom ash, showed inhibitory effects below 50%. Thus, globally, the analyses suggest that the samples under study have potential for an environmentally safe valorization.