Como construir: sistema de coleta pneumática de lixo

Fábio Colella, Engenheiro e diretor da Envac Brasil
fabio.colella@envac.com.br

A tecnologia de coleta pneumática de lixo permite coletar os resíduos pelo subsolo dos empreendimentos de maneira rápida, dispensando a circulação de caminhões no local. O sistema funciona da seguinte maneira: em qualquer horário, o usuário descarta os seus resíduos nos diferentes pontos de coleta instalados na edificação. Um sistema de válvulas localizado sob os pontos de depósito armazenam temporariamente os resíduos. Em momentos pré-programados ao longo do dia, o terminal de coleta, que pode estar situado a uma distância de até 2 km do local, inicia sua operação automaticamente.

Um fluxo de ar extremamente veloz (60 km/h a 80 km/h) realiza o transporte dos resíduos de seus diferentes pontos de deposição até o terminal. O transporte é realizado por um único tubo instalado no subterrâneo da região, independentemente do número de pontos de coleta. Ao chegarem ao terminal, os resíduos são depositados e compactados em contêineres herméticos e encaminhados, quando cheios, aos seus respectivos locais de tratamento e disposição final (figura 1). Todos os materiais podem ser depositados no sistema, com exceção do vidro, cujo descarte gera estilhaços durante o processo, o que inviabiliza seu reaproveitamento.

Histórico
A tecnologia de coleta pneumática de lixo surgiu no final da década de 1950, na Suécia, com o objetivo de atender a uma necessidade específica do hospital Sollefteå. Da instalação original no hospital para a implantação do primeiro sistema em área urbana passaram-se quatro anos, quando o sistema foi incorporado em um programa nacional de construção de moradias populares no munícipio de Sundbyberg, nos arredores de Estocolmo, atendendo a 3.900 residências.

Atualmente, são mais de mil sistemas instalados para realizar a coleta a vácuo de resíduos, seja na escala de uma edificação, seja em escala urbana, em cidades como Estocolmo (Suécia), Madrid (Espanha), Lisboa (Portugal), Nova Iorque (EUA), Paris (França) e Londres (Inglaterra). No Brasil, foi recentemente implantado no empreendimento Parque da Cidade, da Odebrecht Realizações Imobiliárias, em São Paulo, primeiro empreendimento da América Latina a adotar a solução (figura 2).

Figura 2 – Empreendimento Parque da Cidade, em São Paulo, é dotado de sistema de coleta pneumática de lixo

Características do sistema e cuidados de projeto
A coleta é realizada pela sucção do material a velocidades entre 60 km/h e 80 km/h. É formado por três partes principais:

Ponto de deposição
São os locais onde os usuários podem dispor seus resíduos. Sob cada ponto, há uma válvula que realizará o armazenamento temporário do resíduo até o momento de seu transporte à central de coleta.

A capacidade para estocagem temporária de cada ponto de disposição é dimensionada em projeto e deve ser compatível com o público que irá atender. A distância entre os diversos pontos de deposição, dentro ou fora das edificações, deve ser pensada a fim de proporcionar conforto ao usuário.

As comportas de deposição podem ser customizadas para atender às necessidades arquitetônicas e ergonômicas exigidas em cada projeto (figura 3). Os pontos de deposição podem ser equipados com leitores de cartão magnético, que permitem o controle e registro do usuário, bem como informações adicionais como data, hora e o volume ou peso de resíduos depositados. Esse dispositivo possibilita realizar um controle mais rigoroso do volume de resíduos gerado ou mesmo a cobrança diferenciada do seu uso, dependendo do volume dispensado pelos diferentes usuários.

Figura 3 – Portas dos pontos de coleta podem ser customizadas segundo a demanda da arquitetura

Rede de transporte
É construída em aço carbono, com um diâmetro nominal de 300 mm a 500 mm e espessura variável. Pode ser:

Enterrada
Instalada em valas de profundidade variável, dependendo da especificação de cada projeto, e de modo a atender ao dimensionamento de resíduos a serem coletados em cada ponto de deposição (figura 4). Possuem proteção mecânica, devido à capa de polietileno de alta densidade que reveste todo o seu perímetro, e também proteção catódica para reduzir o efeito da corrosão do tubo ao longo do tempo.

Aérea
Normalmente utilizada em edificações, são instaladas no teto dos pisos subterrâneos, desde que haja pé-direito suficiente, sobre suportes metálicos projetados para suportar a carga da tubulação (figura 5).

Túnel ou galeria
Quando essa infraestrutura está disponível, os tubos de transporte podem ser instalados sobre suportes fixados nas paredes ou no teto.

 

Independentemente da opção de implantação da rede, é preciso prever a instalação de portas de inspeção de acesso para os serviços de manutenção a cada 50 m, aproximadamente, em toda a extensão da rede. Junto à rede de transporte, também é instalado um eletroduto para a passagem do conjunto de cabos de comunicação e do sistema de tubos pneumáticos que realizam a comunicação eletropneumática dos diferentes pontos de deposição à central de coleta. A energia elétrica, o ar para operação pneumática e os sinais digitais de monitoramento e controle dos equipamentos do ponto de deposição serão fornecidos por infraestrutura instalada a partir da central de coleta.

Figura 5 – Instalação da rede aérea de transporte de lixo

A rede pode ser segmentada com válvulas de seccionamento, a fim de setorizar a instalação e otimizar, em circuitos muito longos, o uso de exaustores responsáveis pelo transporte de resíduos. Como os resíduos serão transportados pela rede em alta velocidade, o projeto da tubulação deve respeitar os raios das curvas e ramificações recomendados pelo fabricante (figura 6). Em regiões da rede onde o fluxo de resíduos será muito grande, a tubulação é reforçada com uma liga especial de aço para garantir maior durabilidade ao sistema.

Diferente de outras instalações, a rede de transporte de resíduos não demanda caimento mínimo para o escoamento, uma vez que o processo ocorre com o fluxo de ar. Contudo, algumas limitações devem ser respeitadas para instalar o tubo em aclives ou declives – o ângulo formado pela rede em relação à posição horizontal não deve ultrapassar 15°.

Figura 6 – Critérios para instalação da rede de transporte

Central de coleta
É o centro de toda a operação de coleta de resíduos (figuras 7 a 9), que reúne todos os equipamentos necessários para a coleta e estocagem temporária de resíduos, separação de ar/sólido, compactação dos diferentes materiais coletados, entre outros.

O sistema é completamente movidoà energia elétrica, sendo a central a única responsável pelo envio dos comandos para todo o sistema. O ar comprimido necessário para a correta operação de coleta também é provido a partir da central a toda a extensão da rede instalada. A central de coleta é sempre dimensionada para atender toda a demanda de resíduos gerados na área de interesse com uma estocagem mínima dos resíduos de 48 horas.

Vale observar que o posicionamento da central de coleta dentro da área de interesse pode ser determinante para a otimização do consumo de energia elétrica pelo sistema. Quanto maior for o trecho do ponto de deposição mais afastado e a central de coleta, maior potência será necessária para que os exaustores garantam o transporte dos materiais ao terminal (figura 10).

Figura 7 – Vista geral de central de coleta para três frações de resíduos

O ideal é prever a construção da central em uma área superficial, a fim de facilitar a coleta dos resíduos pelo caminhão de transporte (figura 11). Caso isso não seja possível, a instalação pode ser feita em áreas subterrâneas.

Planejamento e cronograma
Para o correto dimensionamento do sistema de coleta pneumática de lixo é preciso considerar o número de residências a serem atendidas pelo sistema, número de moradores por habitação, geração média de resíduos por residência, número de pontos comerciais por tipologia (padarias, farmácias, açougues e shoppings, por exemplo) e também serviços e instituições por tipologia (hospitais, escolas e igrejas, por exemplo), bem como suas respectivas gerações médias de resíduos, e ainda o número de frações e tipos de resíduos que serão coletados pelo sistema.

Figura 8 – Conjunto de exaustores responsável pela sucção do sistema

Cabe ao projetista determinar a área onde o sistema será instalado e a localização da central de coleta. Em áreas já consolidadas ou em empreendimentos existentes, também serão necessários o levantamento e a análise das infraestruturas existentes. No caso de empreendimentos em construção, as interferências serão ajustadas ao longo do desenvolvimento do projeto.

A partir do dimensionamento do número de válvulas, o projeto de layout e da locação dos pontos de deposição de resíduos da rede de transporte é feito, seguido pelo dimensionamento da potência de exaustores a serem instalados na central de coleta. Como última fase da etapa de projeto é realizado o dimensionamento e projeto da central de coleta.

Figura 9 – Sala de filtros

Definido o projeto, o passo seguinte é estabelecer o cronograma para sua implantação. A instalação mecânico-eletro-pneumática da central de coleta leva, em média, quatro meses. O prazo para execução da obra civil da central de coleta irá variar em função da complexidade arquitetônica e tipo de construção adotada.

No total, o prazo para instalação da central de coleta, caminho crítico do projeto, levará de seis a oito meses para ser concluído. A implantação da rede de transporte e da instalação dos pontos de deposição é realizada paralelamente à implantação do terminal e poderá ser dividida em fases, dependendo do desenvolvimento do projeto ou do cronograma financeiro estabelecido para a obra.

Figura 10 – Configuração de alocação de terminal em função da distribuição e consumo energético

Um ponto crítico importante a ser observado, principalmente durante a fase de instalação da rede de transporte, é o passo entre a abertura da vala e a instalação dos tubos e válvulas do sistema. Este trabalho deverá estar bem equalizado a fim de evitar horas paradas da equipe de instalação e excesso de material estocado no local. Um bom ritmo de execução é estabelecido quando ao menos 50 m de tubos são instalados por dia, considerando, nesta distância, a respectiva abertura e fechamento da vala no mesmo período.

Apesar de se tratar de uma tecnologia com mais de 50 anos de existência, ainda não existem normas técnicas que estabeleçam critérios de performance ou de instalação do sistema de coleta de lixo a vácuo no Brasil ou em qualquer outro país.

Procedimentos executivos
Segurança e Saúde
Empresas devidamente capacitadas para realizar a instalação de equipamentos mecânicos e painéis elétricos, pneumáticos e de automação devem seguir rigorosamente todas as normas reguladoras do Ministério do Trabalho, em especial:

– NR-6 – Equipamento de Proteção Individual – EPI
– NR-7 – Programa de Controle de Controle Médico de Saúde Ocupacional
– NR-9 – Programa de Prevenção de Riscos Ambientais
– NR-10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade
– NR-11 – Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais
– NR-12 – Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos
– NR-13 – Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulações
– NR-18 – Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção
– NR-33 – Segurança e Saúde no Trabalho em Espaços Confinados
– NR-35 – Trabalho em Altura

EPIs
São considerados equipamentos de proteção individual mínimos aos trabalhadores que irão executar o projeto de instalação do sistema:

– Capacete de segurança
– Óculos de segurança
– Protetor auricular
– Macacão ou uniforme de proteção.

Os demais equipamentos de proteção, como cinto de segurança com trava-quedas, luvas de proteção adequada à tarefa a executar e máscara de solda, serão utilizados em função de cada atividade específica.

Figura 11 – Terminal semienterrado – Diagonal Poble Nou, em Barcelona (Espanha)

Materiais e Ferramentas
– Veículos de movimentação (empilhadeiras e caminhão munck, por exemplo)
– Máquina de solda
– Furadeira
– Chave de torque
– Nível
– Transferidor
– Chaves, alicates e outras ferramentas manuais

Condições prévias
Todo o material ou equipamento entregue no canteiro de obra deverá ser verificado para confirmar o atendimento aos critérios do projeto. Quando necessário, testes prévios deverão ser executados para garantir a qualidade do material entregue antes de sua liberação para o almoxarifado da obra. Diariamente deverão ser verificados a condição climática para confirmar a execução do cronograma de implantação programado para o dia, especialmente para as tarefas realizadas em espaço aberto ou em valas.

Processo de Instalação
– Após a finalização da construção civil da edificação onde o terminal será instalado, inicia-se o processo de instalação dos principais equipamentos. São instalados inicialmente os compactadores, o sistema de filtragem e o sistema de exaustores
– Em seguida são executadas todas as tubulações internas da instalação. Paralelamente à construção do terminal, a rede de transporte e os pontos de deposição são instalados ao longo das vias ou edificações a serem atendidas
– Com a instalação mecânica finalizada, inicia-se a interligação da automação e dos sistemas pneumáticos entre os pontos de coleta e a central
– Ao fim desse processo, são instalados os painéis de controle no terminal. Após eventuais ajustes, realiza-se o comissionamento da unidade, com testes de todos os pontos de deposição, válvulas da rede de transporte e os equipamentos da central, a fim de garantir a operação plena do sistema
– Ao fim do comissionamento o sistema estará apto a iniciar a coleta de resíduos da área de interesse

Colaborou: Gisele Cichinelli

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