Disposure of end of life reverse osmosis membranes in Brazil : waste estimation, life-cycle assessment and management alternatives

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Luiza de Barros Grossi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL; Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos; UFMG
• Palavras-chave em Português: Descarte de membranas; Osmose inversa; Análise de ciclo de vida; Avaliação socioeconômica; Gerenciamento de resíduos; Engenharia sanitária; Meio ambiente; Dessalinização da água - Processo de osmose inversa; Osmose; Resíduos
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/53579; https://orcid.org/0000-0002-8520-2765

O aumento expressivo no uso da osmose inversa como alternativa para dessalinização fez surgir uma preocupação com a quantidade de resíduo gerado ao final do processo. Isso porque a vida útil dos módulos de membranas de osmose inversa é limitada, e após o tempo de uso, eles são dispostos em aterros sanitários. No entanto, tendo em vista preceitos de economia circular e melhor aproveitamento de recursos, é importante avaliar outras alternativas de destinação para este resíduo. Neste sentido, esta tese buscou estimar e prever a quantidade de elementos de osmose inversa descartados no Brasil e seus impactos ambientais, econômicos e sociais, além de propor um caminho de transição para melhoria da gestão deste resíduo. Para a primeira etapa de estimativa e previsão, foram utilizados, respectivamente, os modelos de intervalo de tempo (time-step) e ARIMA. Com a metodologia proposta foi possível estimar uma geração de 900 toneladas entre 2016 e 2019, e prever uma geração de 1.800 toneladas de resíduo até 2024. Além disso, observou-se também que a taxa de disposição de membranas no Brasil (em elementos / m3.dia) é o dobro do reportado para Espanha e Austrália. Para a avaliação dos potenciais impactos ambientais, foi realizada uma análise de ciclo de vida (ACV) utilizando a base de dados Ecoinvent 3.8 Cut-Off e o programa Open LCA. Foi possível observar que a reutilização do módulo após a limpeza e sua conversão para a membrana de ultrafiltração foram as opções mais ambientalmente amigáveis, que contribuem inclusive reduzindo o impacto ambiental da produção das membranas. Adicionalmente, foi realizada também uma avaliação econômica e social. Para a primeira, utilizou-se os custos estimados na literatura para cada uma das opções de disposição e, para a segunda, três opções de disposição foram categorizadas de acordo com o proposto no Guideline do Programa Ambiental das Nações Unidas (2009). No aspecto econômico, a reciclagem das partes da membrana demonstrou o menor custo (U$ 0,36/módulo reciclado), menor ainda do que a disposição em aterro. Para os aspectos sociais, reúso e conversão obtiveram melhores resultados, sendo a reciclagem a terceira melhor colocada na avaliação. A diferença se deu principalmente pela expectativa de geração de trabalhos formais no reuso/conversão. Em termos de propostas de transição, foi realizada uma abordagem multinível para caracterizar o cenário atual de governança deste resíduo. Ainda, as opções de destinação foram caracterizadas pelo seu grau de disrupção quando comparadas à disposição em aterro sanitário. Foi observado que o cenário atual conta com poucos atores e que para uma transição para um cenário mais sustentável – no qual as membranas são transformadas para uma segunda vida ou têm seus materiais reciclados (sem disposição direta em aterro), faz-se necessário desenvolver atores-chaves do processo, como empresas capazes de realizar o tratamento necessário para adequação dos elementos. Por fim, durante a transição, conflitos com empresas que realizam a destinação em aterros e até mesmo com fabricantes de membranas têm potencial de existir, o que reforça a necessidade de elaboração de um plano de negócios que busque fomentar parcerias com estes atores.