Assessment of the life cycle of production of refuse derived fuel urban waste used in co-processing in cement furnaces
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Abstract
The increase in urban solid waste generation in Brazil requires efficient solutions. Thermal treatment stands out for significantly reducing the volume of waste, and this study analyzed the environmental impact of Waste-Derived Fuel when replacing fossil fuels in the cement industry. The results show that the use of this alternative fuel can reduce greenhouse gas emissions by up to 85.98% throughout the supply chain, avoiding 1.781,46 tCO2-eq.year-1. This contributes to the mitigation of climate change, being an important benefit in the context of the transition to a more sustainable economy. Regarding calorific value, the variations observed between scenarios do not compromise energy efficiency, which presents an average value of 4.932 kcal.kg-1, which makes it competitive in relation to conventional fuels. The greatest environmental benefits are the reduction in oil exploration and carbon emissions into the atmosphere, while the negative impacts are related to the use of fuels in transportation and the consumption of electricity during manufacturing, in addition to the ecotoxicity generated by burning in cement kilns. This study reinforces the technical and environmental feasibility of thermal waste treatment, highlighting it as an effective alternative in waste management and in replacing fossil fuels.
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References
ABLP, Associação Brasileira de Resíduos Sólidos e Limpeza Pública (2019) Revista Limpeza Pública. Ed. nº 102. Publicação trimestral da 3º trimestre. São Paulo-SP.
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2014a) NBR 14040: Gestão ambiental – Avaliação do ciclo de vida – Princípios e estrutura. Rio de Janeiro-RJ.
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2014b) NBR 14044: Gestão ambiental - Avaliação do ciclo de vida - Requisitos e orientações. Rio de Janeiro-RJ.
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2018) NBR 14067: Gases de efeito estufa - Pegada de carbono de produtos - Requisitos e orientações sobre quantificação e comunicação. Rio de Janeiro-RJ.
Araújo, Y. R. V., Góis, M. L., Coelho Junior, L. M., CARVALHO, M. (2018) Carbon footprint associated with four disposal scenarios for urban pruning waste. Environmental Science and Pollution Research, 25(2), 863-1868. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2019v12n2p609-629
Barros, R. T. DE V. (2008) Elementos de Gestão de Resíduos Sólidos. 1.ed. Belo Horizonte: Tessitura, 2012
Blank, L., Tarquin, A. (2008) Engenharia Econômica. 6ª ed. McGraw-Hill, Porto Alegre, Brasil.
Bongiovanni, R. G., Tuninetti, L. (2021) Huella de Carbono de la cadena de trigo de Argentina. LALCA: R. Latino-Amer. Aval. Ciclo Vida. (4), 1-38. https://doi.org/10.18225/lalca.v4i0.5206
D'agosto, M. A., Ribeiro, S. K. (2002) Sistema de gestão da ecoeficiência energética: modelo para frotas de transporte rodoviário, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro-RJ.
EPE. EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. (2020) Balanço Energético Nacional 2020: Ano base 2019. Empresa de Pesquisa Energética. Brasil. Rio de Janeiro-RJ, 292 p.
Frischknecht R., Jungbluth N., Althaus H.-J., Doka G., Heck T., Hellweg S., Hischier R., Nemecek T., Rebitzer G., Spielmann M., Wernet G. (2007) Overview and Methodology. ecoinvent report Nº. 1. Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf.
Giannetti, B. F., Almeida, C. M. V. B. (2006) Ecologia Industrial: Conveitos, Ferramentas e Aplicações. Editora Edgard Blucher, São Paulo-SP.
Goedkoop, M., Oele, M., Leijting, J., Ponsioen, T., Meijer, E. (2016) Introduction to LCA witch SimaPro. Pré Consultants. Netherlands.
Guedes, F. L., Juca, J. F. T., Oliveira Júnior, A. I., Aragão Júnior, W. R., Araujo, J. A. R. (2021) Potencial energético do combustível derivado de resíduo produzido em Pernambuco, Brasil. XIX Simpósio Luso-Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental – SILUBESA. Recife.
IVIG, Instituto Virtual Internacional de Mudanças - COPPE. (2005) Coordenação de Programas de Pós-Graduação em Engenharia da UFRJ. Rotas Tecnológicas para aproveitamento energético dos RSU. Rio de Janeiro. 237 pp.
Jucá, J. F. T., Lima, J. D., Mariano, M. O. H., Firmo, A. L. B., Lima, D. G. A., Lucena, L. F. L., Farias, P. R. R., Junior, F. H. C., Carvalho, E. H., Ferreira, J. A., Reichert, G. A. (2014) Análise das diversas tecnologias de tratamento e disposição final de resíduos sólidos urbanos no Brasil, Europa, Estados Unidos e Japão. Grupo de Resíduos Sólidos – UFPE, Recife-PE.
Johnke, B. (2002) Emissions from waste incineration: good practice guidance and uncertainty management in national greenhouse gas inventories. Intergovernmental Panel on Climate Change, 455-468.
Lombardi, L., Carnevale, E., Corti, A. (2015) A review of technologies and performances of thermal treatment systems for energy recovery from waste. Waste Management, (37), 26-44. https://doi.org/10.1016/j.waSIMAn.2014.11.010
Luiz, B., Suski, C. A. (2021) Avaliação da geração de gases de efeito estufa em diferentes tratamentos de resíduos domiciliares – Estudo de caso em Florianópolis-SC. Metodologias e Aprendizado. (4), 89–98. https://doi.org/10.21166/metapre.v4i.1489
Machado, F. L. O., Magalhães, G. V. V., Lima, A. C. A., Albuquerque, P. C., stefanutti, R., Albuquerque, L. (2021). Valorização dos resíduos orgânicos através da biodigestão anaeróbia com a utilização da análise multivariada. Brazilian Journal of Development, Curitiba, 7(1), p.4893-4903.
Melquíades, T.F., Carvalho, M., Araújo, Y. R. V., Coelho Junior, L. M. (2019) Pegada de carbono associada ao processo de pausteurização de sorvetes. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, Maringá-PR. 12(2), 609-629. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2019v12n2p609-629
Piaia, E., Castilhos Júnior, A. B., Nadaleti, W. C., Silva, C. S., Haertel, P. L. (2021) Potencialidades do uso energético de combustíveis derivados de resíduos sólidos urbanos (CDRU) na indústria brasileira. Anais. IV Congresso Sul-Americano de Resíduos Sólidos – CONRESOL. Gramado-RS.
REDEACV. Rede Empresarial Brasileira de Avaliação de Ciclo de Vida. (2017) Combustível Derivado de Resíduos: ACV Comparativa. Estudos e Casos Empresariais. Votorantim Cimentos. São Paulo-SP.
Rocha, M. R., Lemme, R. F. F., D’agosto, M. A. (2014) Inventário de ciclo de vida das emissões de CO2 do pneu inservível como combustível em fornos de cimenteiras. Anais. Encontro Internacional sobre Gestão Empresarial e Meio Ambiente (ENGEMA).
Sampaio, R. P. (2014) Estudo de caso dos possíveis efeitos deletérios causados pelo combustível derivado de resíduo (CDR) em caldeiras voltadas a produção de energia elétrica queimando principalmente bagaço de cana. Dissertação. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos-SP. 162 pp.
Soares, E.L.S.F. (2011) Estudo da caracterização gravimétrica e poder calorífico dos resíduos sólidos urbanos. Dissertação. Universidade Federal do Rio de Janeiro-RJ. 133 pp.
SIMAPRO, PRé Consultants. (2021) Software Simapro, versão 9.2.0.2. About SimaPro: The world’s leading LCA software chosen by industry, research institutes, and consultants in more than 80 countries.
Silva, V. A. O. (2021) Aplicação de Avaliação de Ciclo de Vida na estimativa das emissões de gases de efeito estufa relacionadas ao consumo de alimentos: Estudo de caso em Brasília, DF. Dissertação. Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia. Brasília-DF, 289pp.
Tavares, G. S. C. (2018) Contribuição para a sustentabilidade na gestão dos resíduos sólidos urbanos nos municípios da Região Metropolitana. Dissertação. Engenharia Civil - Universidade Federal de Pernambuco, Recife-PE, 124pp.
Thakur, P., Ganguly, R., Dhulia, A. (2018) Occupational Health Hazard Exposure among municipal solid waste workers in Himachal Pradesh, India. Waste Management, (78), 483-489. https://doi.org/10.1016/j.waSIMAn.2018.06.020
Verschoor, A. H., Reijnders, L. (1999) The use of life cycle methods by seven major companies. Journal of Cleaner Production, (7), 375-382.
Visedo, G., Pecchio, M. (2019) ROADMAP tecnológico do cimento: potencial de redução das emissões de carbono da indústria do cimento brasileira até 2050. Rio de Janeiro: SNIC, 64 pp.
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