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ETEC “Cel. Raphael Brandão” Curso Técnico em Química Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia Nome dos componentes do grupo: Bruno Camargo; Marco José Rocha Carvalho; Paulo Henrique da Cunha; Barretos/SP 2011

Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

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Page 1: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

ETEC “Cel. Raphael Brandão”

Curso Técnico em Química

Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários

para a Geração de Energia

Nome dos componentes do grupo: Bruno Camargo;

Marco José Rocha Carvalho;

Paulo Henrique da Cunha;

Barretos/SP

2011

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Bruno Camargo;

Marco José Rocha Carvalho;

Paulo Henrique da Cunha;

Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários

para a Geração de Energia

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao

curso Técnico em Química, ETEC “CEL. Raphael

Brandão”, com requisito a obtenção do grau de

Técnico em Química.

Orientadora: Profª Daniela A. G. Moraes Gerardi.

Barretos/SP

2011

Page 3: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia
Page 4: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Índice

1. Introdução ............................................................................................. 15

2. Estado do biogás .................................................................................. 17

2.1 Histórico do biogás .......................................................................... 17

2.2 Formação do biogás ........................................................................ 19

2.2.1 Fatores que influenciam a formação do biogás ............... 19

2.2.1.1 Aspectos químicos ........................................... 20

2.2.1.2 Aspectos físicos ............................................... 20

2.2.1.3 Aspectos microbiológicos ................................ 21

2.2.1.4 Vazão de biogás em aterros sanitário ............. 23

2.2.2 Principais gases que constituem o biogás e suas principais

características ................................................................ 25

2.3 Aspectos físico-químicos do biogás .............................................. 27

3. Aspectos Técnicos ............................................................................... 28

3.1 Aterros Sanitários ........................................................................... 28

3.1.1 Classificações dos Resíduos Sólidos ............................. 31

3.1.1.1 Tempo de Decomposição dos Resíduos ........ 34

3.2 Tecnologias aplicadas á Extração .................................................. 35

3.3 Tecnologias para conversão do biogás em energia elétrica e

mecânica ........................................................................................ 38

3.3.1 Turbinas a gás ................................................................ 39

3.3.2 Motores de combustão interna ....................................... 40

3.3.3 Motor de ciclo diesel ....................................................... 40

3.3.3.1 Funcionamento do motor ciclo diesel ............. 41

3.3.4 Energia térmica .............................................................. 41

3.3.5 Combustível .................................................................... 42

Page 5: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

3.3.5.1 Uso em veículo automotor .............................. 43

4. Aspectos ambientais ............................................................................ 46

4.1 Impactos na litosfera, hidrosfera, atmosfera, e biosfera ................. 46

4.2 Crédito de carbono ......................................................................... 48

5. Utilização do biogás como fonte de energia – Viabilidade ................... 49

5.1 Vantagens e desvantagens, barreiras existentes ..................... 49

5.1.1 Vantagens ...................................................................... 49

5.1.2 Desvantagens ................................................................. 49

5.1.3 Barreiras existentes ........................................................ 50

5.2 Políticas para implantação dessa fonte de energia .................. 50

6. Conclusões .......................................................................................... 51

7. Referências biográficas ....................................................................... 52

Page 6: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Índice de Figuras

Figura 1: Represetação da decomposição microbiológica anaeróbia dos

resíduos orgânicos .............................................................................. 23

Figura 2: Aterro sanitário da Demlurb em Juiz de Fora - RJ ............... 29

Figura 3: Esquematização de um aterro sanitário .............................. 31

Figura 4: Resíduos domiciliares e Urbanos ......................................... 32

Figura 5: Resíduos comerciais ............................................................ 33

Figura 6: Resíduos industriais ............................................................. 33

Figura 7: Poços de extração vertical ................................................... 36

Figura 8: Tubos de coleta do biogás ................................................... 37

Figura 9: Tubos de coleta do biogás ................................................... 37

Figura 10: Compressor para a sucção do biogás: ............................... 38

Figura 11: Esquematização da turbinas a gás de ciclo aberto ............ 40

Figura 12: Esquematização do ciclo diesel ......................................... 41

Figura 13: Reservatório de biogás em Kristianstad na Suécia ........... 43

Figura 14: Veiculo movido a biogás (Bio - Bug) desenvolvido pela

Geneco ................................................................................................. 44

Figura 15: Posto de abastecimento de biogás para ônibus municipais

em Kristianstad – Suécia ..................................................................... 45

Figura 16: Peixes mortos devido à poluição ....................................... 48

Page 7: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Índice de Tabelas

Tabela 1: Propriedades físicas do metano, dióxido de carbono e acido

sulfídrico .............................................................................................. 27

Tabela 2: Tempo de degradação dos resíduos sólidos ....................... 35

Page 8: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Índice de Gráficos

Gráfico 1: Evolução do lixo domiciliar no Rio de Janeiro – RJ ............. 24

Gráfico 2: Composição do lixo no Rio de Janeiro – RJ ........................ 25

Gráfico 3: Proporção de metano, dióxido de carbono e outros gases . 26

Page 9: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Lista de Siglas

ABNT: Associação Brasileira de Normas e Técnicas;

CENBIO: Centro Nacional de Referencia em Biomassa;

RSU: Resíduos Sólidos Urbanos;

CETESB: Companhia de Saneamento Básico de São Paulo;

PEAD: Polietileno de Alta Densidade;

IBGE: Índice Brasileiro de Geografia e Estatística;

PET: Politereftalato de etileno;

ANP: Agencia Nacional de Petróleo;

PROINFA: Programa Nacional de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia

Elétrica;

Page 10: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Dedicatória

Dedicamos este trabalho a todos que nos aconselharam, participaram no

planejamento deste tanto de forma direta como indireta, como o professor

Altino Barbosa Junior, o professor André Giacometti.

A nossa coordenadora de curso e orientadora de TCC, a professora

Daniela Gerardi, que nos ajudou ativamente no processo de desenvolvimento

desse.

Page 11: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Agradecimentos

Primeiramente a Deus, que nos da o dom de vivermos a cada dia, com

saúde enfrentando os obstáculos da vida sem desistirmos.

Em um modo geral a todos os professores que dão ou em algum dia já

deram aula para todos, nos ajudando nas duvidas e corrigindo as nossas

falhas, nos enriquecendo e dando sabedoria a cada minuto em suas

presenças, tanto no campo profissional como no campo social.

Aos nossos familiares, e amigos que sempre nos apoiaram, dando

incentivo para que concluíssemos este curso, e nos aturando em momentos de

tensão.

Page 12: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

"A natureza não faz milagres; faz revelações"

Carlos Drummond de Andrade

Page 13: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Resumo:

Com o decorrer do tempo a necessidade e a dependência pela energia

tornam-se inevitável, com o aumento populacional a geração de resíduos

sólidos é muito grande e uma opção é a utilização desses resíduos para a

obtenção do biogás, uma fonte alternativa de energia.

Com a construção de aterros sanitários só temos a ganhar, menos

poluição do meio ambiente, redução no efeito estufa e geração de energia.

Os aterros sanitários funcionam como reservatórios de matérias

orgânicas, que são armazenadas e preservadas de um contato com o meio

externo. Esses aterros apresentam dutos para a captação do gás que é obtido

através da ação de microrganismos sobre a matéria orgânica em presença

anaeróbica. O gás é encaminhado para reservatório aonde vai ser sequenciado

por vários processos de purificação, para utilizar em fins diversos como a

geração de energia elétrica através da combustão controlada em geradores ou

encaminhada para distribuição doméstica para fins de aquecimento, cozer ou

simplesmente ser utilizado como combustível para veículos automotores.

A finalidade deste trabalho é mostrar que através de matérias

descartadas, sem mais nenhuma utilidade para o ser humano pode-se gerar

novas fontes de energia que lhe favorece e resolve vários problemas como a

questão de novas fontes de energia que pode ser explorada diminuindo a

dependência de energias fósseis e mais poluentes.

Page 14: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Abstract:

With the passage of time dependence and the need for energy becomes

inevitable, with the population increase the generation of solid waste is very

large and one option is to use these residues for obtaining biogas, an

alternative source of energy.

With the construction of landfills only have to win, less environmental

pollution, reduction in greenhouse gas emissions and power generation.

Landfills function as reservoirs of organic materials, which are stored and

preserved from contact with the external environment. These landfills have

ducts to capture the gas that is obtained through the action of microorganisms

on the organic matter in the presence anaerobic. The gas is routed to tank

where it will be sequenced by various purification procedures, for use in various

purposes such as generating electricity through controlled combustion in

generators or forwarded to domestic distribution for heating, cooking or simply

be used as fuel automotive vehicles.

The purpose of this paper is to show that through discarded materials, no longer

can any use for the human being generate new sources of energy which favors

and solves many problems like the question of new sources of energy that can

be exploited by reducing the dependence fossil fuel and more pollution.

Page 15: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

1. Introdução;

O uso de energias não renováveis no mundo atual é o que move a

nossa economia e a economia mundial. Essas fontes de energias, também

conhecidas como energia fóssil, não se renovam, um grande problema para a

economia, e para a população mundial, que com a falta de energia entrará em

colapso gerando uma crise econômica e desencadeando uma serie de

problemas.

Nos dias de hoje, um conceito que vem ganhado destaque é o biogás,

uma fonte de energia renovável, que é obtida através da decomposição

anaeróbia de matéria orgânica, essa matéria orgânica são os matérias que não

utilizamos mais, são os resíduos sólidos, restos das atividades humanas,

considerados pelos geradores como inúteis, indesejáveis ou descartáveis,

podendo-se apresentar no estado sólido, semi-sólido ou líquido, desde que não

seja passível de tratamento convencional (ABNT).

Esses resíduos sólidos são eliminados sem nenhum tratamento

especifico, e se decompõe a céu aberto, eliminando gases altamente tóxicos,

como o metano, o principal gás que compõe o biogás. Segundo analistas o gás

metano polui cerca de 21 vezes mais que o dióxido de carbono em mesma

quantidade, gerando o aceleramento do aquecimento global (CENBIO, 2000).

Com a eliminação correta desses resíduos, é possível captar o biogás, tratar e

converter em energia limpa e menos poluente. Se todos os resíduos sólidos

fossem coletados e armazenados corretamente não necessitaria de tantas

usinas hidrelétricas, usinas nucleares ou de energia fóssil, que são muito

polêmicas e arremetem o meio ambiente.

A utilização do biogás é diversa, pode-se utilizar em aquecedores,

caldeiras, fogões, combustível para veículos automotores com a queima direta

ou a converter o biogás em energia elétrica, enfim isso significa que o biogás

permite a produção de energia elétrica e térmica. O principal problema não é a

utilização do biogás, e sim o armazenamento irregular dos resíduos, os

famosos “lixões”, não são adequados para a captação do biogás, para isso é

Page 16: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

necessário à construção de aterros sanitários com sistemas de captação e

armazenamento do gás com segurança.

O processo de produção do biogás e geração de energia a partir do

biogás consiste em quatro processos, primeiramente a coleta e

armazenamento dos resíduos sólidos em aterros sanitários, captação do gás

formado e armazenagem, o processamento e conversão do gás que promove a

limpeza (remoção de partículas em suspensão e outros contaminantes), e por

fim a conversão em energia elétrica ou distribuição para utilização como

combustível para veículos, fogões, caldeiras, aquecedores e etc.

Page 17: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

2. Estado do biogás;

2.1 Histórico do biogás;

Atribui-se o nome de biogás à mistura gasosa, resultante da fermentação

anaeróbica da matéria orgânica. A proporção de cada gás na mistura depende

de vários parâmetros, como o tipo de digestor e o substrato a digerir. De

qualquer forma, esta mistura é essencialmente constituída por metano (CH4) e

por dióxido de carbono (CO2), estando o seu poder calorífico diretamente

relacionado com a quantidade de metano existente na mistura gasosa.

O biogás é composto principalmente por metano (CH4) e gás carbônico

(CO2) e foi descoberto por Shirley, em 1667. No entanto, foi só um século mais

tarde que Alessandro Volta reconheceu a presença de metano no gás dos

pântanos. Já no século XIX, Ulysse Grayon, aluno de Louis Pasteur, realizou a

fermentação anaeróbia de uma mistura de estrume e água, a 35ºC, conseguindo

obter 100 litros de gás por m3 de matéria (NOGUEIRA, 1986). Em 1884, Louis

Pasteur, ao apresentar à Academia das Ciências os trabalhos do seu aluno,

considerou que esta fermentação podia constituir uma fonte de energia para

aquecimento e iluminação, devido a presença de metano, o hidrocarboneto de

menor cadeia (1 átomo de carbono), principal componente do gás natural e de

elevado poder calorífico.

Inicialmente, o termo biogás estava associado aos diversos nomes

atribuídos a ele, como: gás dos pântanos, de aterros sanitários, de digestor e

da fermentação, entre outros. Atualmente, o termo refere-se, de forma geral,

àquele gás formado a partir da degradação anaeróbia da matéria orgânica.

Atualmente, esse processo vem se difundindo como uma forma de

tratamento de resíduos por vários países. A recuperação de energia gerada

pelos processos anaeróbios teve grande impulso com a crise do petróleo onde

diversos países buscaram alternativas para a sua substituição. Entretanto, como

descrevem as soluções para os problemas de desenvolvimento devem ser

Page 18: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

apropriadas às necessidades, às capacidades e recursos humanos, aos

recursos financeiros e à cultura. Assim, o impulso recebido no período de crise

não chegou a constituir um sólido movimento de substituição dos recursos não

renováveis por outras fontes renováveis.

O primeiro documento relatando a coleta de biogás de um processo de

digestão anaeróbia ocorreu em uma estação de tratamento de efluentes

municipal da Inglaterra, em 1895, sendo que o primeiro estudo de

aproveitamento em uma pequena planta, com uso de estrume e outros

materiais remontam de 1941, na Índia. Desde então, o processo anaeróbio tem

evoluído e se expandido ao tratamento de resíduos industriais, agrícolas e

municipais.

Sobre a digestão anaeróbia, discute-se que na natureza existem vários

ambientes favoráveis ao desenvolvimento desse processo, sendo

representados pelos pântanos, estuários, mares e lagos, usinas de carvão e

jazidas petrolíferas (VILLEN, 2001).

Esses sistemas possuem concentrações baixas de oxigênio, facilitando

a ocorrência desse fenômeno. Da observação casual desses ambientes, o ser

humano tomou ciência da possibilidade de produzir gás combustível a partir de

resíduos orgânicos ao observar a combustão natural desse gás na superfície

de regiões pantanosas.

Posteriormente, passou-se a desenvolver e utilizar esse processo

fermentativo para o tratamento de esgoto doméstico, objetivando,

principalmente, a destruição da matéria orgânica. O gás produzido era

destinado à iluminação.

No começo do século XX, ocorreu na Índia e na China, o início do

desenvolvimento de digestores ou mais conhecido como biodigestores para a

produção de gás metano a partir de esterco de animais, principalmente

bovinos. Somente a partir de 1960, a digestão anaeróbia passou a ser

pesquisada com caráter mais científico, havendo então grandes progressos

Page 19: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

quanto à compreensão dos fundamentos do processo e também de projetos de

digestores e equipamentos auxiliares.

A composição do biogás é difícil de ser definida, pois depende do

material orgânico utilizado e do tipo de tratamento anaeróbio que sofre.

Contudo, em linhas gerais, o biogás é uma mistura gasosa composta por

diversos gases.

2.2 Formação do biogás;

A formação do biogás se deve a digestão anaeróbica realizada por

bactéria, esse processo fermentativo tem como finalidade a degradação da

matéria orgânica, e tem como produto final o biogás e o biofertilizante.

A formação do biogás pode ocorrer de forma em que o homem não

precise interferir, por ação de microorganismo, mas também podem ser

produzido pelo homem através de biodigestores, aterros sanitários, utilizando

diversos tipos de matérias orgânicas como estrumes de animais, lodo de

esgoto, resíduos domésticos entre outras matérias orgânicas. Quando se tem a

intenção de capturar o biogás a sua obtenção é feita sobe planejamentos e

propósito de utilizar a energia química do biogás para obtenção de novas

fontes de energia. Alguns exemplos de novas fontes de energia são a elétrica

através de conversão energética, a cinética através da combustão controlada

em motores de veículos adaptados e energia luminosa também através da

combustão do gás.

A composição do biogás pode variar dependendo de pressão,

temperatura, pH do ambiente onde está ocorrendo o processo. Os principais

gases obtidos nesse processo são o metano, dióxido de carbono, hidrogênio,

nitrogênio, amônia, acido sulfídrico, monóxido de carbono, aminas voláteis e

oxigênio.

2.2.1 Fatores que influenciam a formação do biogás;

Page 20: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Para a obtenção de bons produtos, necessita-se de que o processo

ocorra normalmente, sem que nada interfira nesse processo e o prejudique-o,

isso não é diferente na formação do biogás. A digestão anaeróbia é bastante

exigente e necessita de controle de alguns fatores para que haja um melhor

aproveitamento do sistema de digestão e dos seus produtos.

Esses fatores que influência a formação do biogás são fatores químicos

como composição dos resíduos utilizados, o pH, fatores físicos como

quantidade de água, temperatura e também fatores microbiológicos como as

condições em que as bactérias estão presentes nos locais onde ocorreram a

decomposição anaeróbica. Os quais estão de acordo com Vanessa PECORA

(2006).

2.2.1.1 Aspectos químicos;

Os principais aspectos químicos aplicados à formação do biogás são o

pH, composição dos resíduos entre outros segundo.

O pH do local influencia indiretamente na formação do biogás,

mas o pH varia dependendo da fase em que se encontra, existe fase mais

acidas como a fase 2 (acidogênese – fase em que é metabolizado a matéria

orgânica e transformada em ácidos orgânicos, cetonas, alcoóis, NH3, H2 e

CO2).O pH deve-se estar na faixa dos 6 aos 8, não estando pode minimizar a

produção do biogás.

A composição dos resíduos é fundamental, pois esses resíduos

que se transformará em biogás, a composição desses devem ser

principalmente de carbono, nitrogênio e sais orgânicos. Quanto maior a

quantidade de matéria orgânica maior a produção e vazão de metano. Deve-se

ter uma proporção especifica de carbono e nitrogênio, a proporção deve ser

mantida respectivamente entre 20:1 a 30:1. A principal fonte de nitrogênio é

dejeções humanas e por animais e de carbono o resto de cultura humana.

2.2.1.2 Aspectos físicos;

Page 21: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Os principais aspectos físicos aplicados a formação do biogás são

temperatura, teor de água entre outros.

A temperatura do processo é importante para as atividades

enzimáticas, havendo constantes mudanças de temperaturas causam um

desequilíbrio nas culturas envolvidas. Temperaturas menores que 10 °C

diminui a atividade metabólica e maiores que 65 °C obstrui as enzimas pelo

calor. A temperatura deve variar de 32 a 37 °C para bactérias mesofílicas1 e 50

a 60 °C para bactérias termofílicas2.

O teor de água deve estar na faixa dos 60 a 90% da quantidade

total de matéria a ser submetida ao processo.

2.2.1.3 Aspectos microbiológicos;

Todos os aspectos são de muita importância, mas os aspectos

microbiológicos são mais do que fundamentais, são essenciais para a

formação dos microorganismos que realizarão a decomposição da matéria

orgânica. Os fatores microbiológicos são impermeabilidade ao ar, entre outros.

A impermeabilidade ao ar é totalmente ligada ao produto da

decomposição, os microorganismos que fazem a decomposição da matéria

orgânica podem ser tanto anaeróbios facultativos quanto obrigatórios, mas os

seus produtos poderão ser diferentes. Caso o processo opere em contato com

o ar (oxigênio) não desenvolvera bactérias metanogênicas3, e sim outros tipos

1 Bactérias mesofílicas são microorganismos que cresce melhor em

temperaturas moderadas, nem muito quente nem muito fria, tipicamente entre

25 e 40 °C.

2 Bactérias termofílicas são microorganismos que suportam temperaturas mais

elevadas, temperaturas entre 45 e 122 °C.

3 Bactérias metanogênicas são bactérias que através da digestão anaeróbia

produzem metano (CH4);

Page 22: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

de microorganismos que realizaram a decomposição, mas o produto formado

será o CO2. Para que desenvolva bactérias metanogênicas é essencial a

matéria não ter contato com o ar (oxigênio), caso estiver nessas conformidades

o principal produto será o CH4.

Em relação aos aspectos microbiológicos entra-se também o principal

processo de obtenção do biogás, que é as fases realizadas pelos

microorganismos. Segundo FORESTI (1999) estas fases estão divididas em 4

fases as quais são, hidrolise (primeira fase), acidificação (segunda fase),

acetogênese (terceira fase) e metanogênese (quarta fase). E nestas fases

consistem em:

1. A primeira fase é conhecida como hidrólise, nela as partículas

maiores, e mais complexas que não são capazes de penetrarem na célula

bacteriana sofrem ação enzimática das mesmas, essa ação pode ser

considerada como uma pré digestão, uma digestão extracelular.

2. A segunda fase é conhecida como acidificação, nela as partículas

já de tamanhos suficiente a passarem pela membrana citoplasmática que

passa por dois modos, por difusão passiva ou transporte ativo, essas já dentro

das células bacteriana são metabolizadas por ácidos orgânicos cetonas,

alcoóis, entre outros. As fases da hidrólise e da acidificação são totalmente

distintas do ponto de vista bioquímico. Esta fase também se caracteriza pela

produção compostos orgânicos simples de alta solubilidade que são

principalmente ácidos graxos voláteis.

3. A terceira fase é a fase da acetanogênese, nela bactérias são

capazes de converter matéria orgânica com 2 carbonos em ácidos acéticos.

4. A quarta e última fase denominada metanogênese, é a fase

aonde é produzido o metano e o gás carbônico os principais constituintes do

Page 23: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

biogás. Essa produção ocorre por ação das bactérias metanogênicas,

preferencialmente com pH próximos da neutralidade, entre 6,8 a 7,4.

O fluxograma abaixo ilustra o processo microbiológico em que passa a

matéria no processo de decomposição.

Figura 1: Represetação da decomposição microbiológica anaeróbia dos

resíduos orgânicos.

Fonte: Autoria própria.

2.2.1.4 Vazão de biogás em aterros sanitário;

A vazão de biogás em um aterro sanitário esta diretamente ligada aos

fatores mencionados à cima tais como; químicos, microbiológicos e físicos. Se

Metano, dioxido de carbono, ácido súlfidrico...

Ácido acético

Fase 4: Metanogênese

Compostos orgânicos simples

Fase 3: Acetogênese

Matérias orgânicas soluvél

Fase 2: Acidogênese

Matéria orgânica sólida

Fase 1: Hidrólise

Page 24: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

os fatores tiverem em maior conformidade com certeza a produção de biogás

será maior.

Mas de nada adianta se os resíduos forem os melhores, a temperatura a

ideal, e muitos outros fatores que necessitam para se obter um bom produto.

Deve-se ter uma quantidade grande desses resíduos sólidos urbanos (RSU)

para que supra a demanda de biogás para manter o sistema em funcionamento

e tenha um vida longa, para não se ter perdas como um gasto elevado para a

montagem da infraestrutura e posteriormente não ter mais utilidade por falta de

RSU.

Os graficos abaixo mostram a evoluçao do lixo domiciliar, a composição

desses na cidade do Rio de Janeiro - RJ.

Gráfico 1: Evolução do lixo domiciliar no Rio de Janeiro – RJ.

Fonte: Comlurb.

1.478.809

1.506.670

1.463.643

1.439.5261.425.175

1.451.955

1.385.930

1.445.4891.465.993

1.515.792

1300000

1350000

1400000

1450000

1500000

1550000

Toneladas

Page 25: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Gráfico 2: Composição do lixo no Rio de Janeiro – RJ.

Fonte: Comlurb.

2.2.2 Principais gases que constituem o biogás e suas principais

características;

O biogas é uma composição de diversos gases, os quais se destacam o

metano (CH4), o dioxido de carbono (CO2), o hidrogênio (H2), o nitrogênio (N2),

o ácido sulfidrio (H2S), monóxido de carbono (CO) entre outros (WEREKO-

BROBBY; HAGEN, 2000). A quantidade equivalente de cada gás é diretamente

ligado aos fatores mensionados anteriormente.

Nos aterros sanitários brasileiros caracteriza-se uma concentração acima

55% de metano e acimas de 30% de dióxido de carbono e outros gases, em

menores quantidades.

Matéria Orgânica 61,40%

Vidros2,70%

Outros6,40%

Papel/Papelão

14,80%

Plasticos 14,70%

Page 26: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Gráfico 2: Proporção de metano, dióxido de carbono e outros gases.

Fonte: Autoria própria.

Principais gases e suas principais caracteristica do biogás:

O metano (CH4) é o principal gás que constitui o biogás,

possui alto poder calorífico. O metano é considerado um perigo para o

efeito estufa, ele pode poluir 21 vezes mais que o monoxido de carbono ,

considerando a mesma quantidade em um periodo de 100 anos.

O dióxido de carbono (CO2) é o segundo principal gás obtido

através da digestão anaerobia, é um dos principais causadores do efeito estufa

atualmente, mesmo causando prejuizos a todos é conciderado essencial para a

vida no planeta pois somente com ele as plantas realiza a fotossintese que as

quais são a base da teia alimentar.

O ácido súlfidrico (H2S) é um gás de odor desagradavél (cheiro de

ovo podre) e altamente tóxico e explosivo.

A tabela abaixo exibe algumas propriedades do mentano, dioxiodo de

carbono e ácido sulfidrico:

Metano

Dioxido de carbono

Outros gases

Page 27: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Propriedades Metano Dióxido de

carbono

Ácido

sulfídrico

Peso

molecular 16,042 g/mol 44,010 g/mol 34,082 g/mol

Poder

calorifico 13,268 kcal/kg 0 kcal/kg 4,633 kcal/kg

Tabela 1: Propriedades físicas do metano, dióxido de carbono e acido

sulfídrico.

Fonte: Autoria própria.

2.3 Aspectos físico-químicos do biogás;

O biogás não possui características próprias e nem propriedades, pois

as suas características estão ligadas a diversos fatores relacionados à sua

formação, exemplos de fatores são à composição dos resíduos, teor de água,

temperatura entre outros. Todas as características do biogás estão ligadas aos

seus gases que o constitui, as suas concentrações e etc.

Page 28: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

3. Aspectos Técnicos;

3.1 Aterros Sanitários;

De acordo com a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), os

aterros sanitários são definidos como; aterros sanitários de resíduos sólidos

urbanos consistem na técnica de disposição dos resíduos sólidos urbanos no

solo, gerados pela população, sem causar riscos ou danos à saúde publica e à

segurança, tendo como finalidade minimizar os impactos ambientais, este

método exige e utiliza padrões e princípios de engenharia para o confinamento

dos resíduos sólidos no menor volume possível, ou seja fazendo a cobertura

correta com uma camada de terra a cada dia no final da jornada de trabalho

diária ou em intervalos menores quando necessário.

Os aterros sanitários no Brasil são definidos como aterros de resíduos

sólidos, tendo que atender adequadamente a recepção dos resíduos de origem

doméstica gerados pela população, exemplos os de limpeza das ruas,

residenciais e comércios. Já os resíduos de procedência industriais devem ser

destinados a aterros de resíduos sólidos industriais onde receberam o

tratamento adequado, resíduos esses que são tratados como, perigosos a

população em caso de disposição incorreta do mesmo, tudo de acordo com as

normas técnicas da ABNT 10004/2004 – “Resíduos Sólidos – Classificação”.

Page 29: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Figura 2: Aterro sanitário de Juiz de Fora - MG.

Fonte: Demlurb.

Os aspectos técnicos para implantação de um aterro sanitário envolvem

diretamente um planejamento especifico e eficiente, para que todas as

exigências de órgãos competentes como a ABNT sejam cumpridas de acordo

com as leis vigentes.

Nos itens abaixo estão expressos todos os pontos que envolvem a

implantação de aterros sanitários.

Elaboração do projeto: Obras de engenharia, viabilidade do

terreno disponível custo beneficio etc.

Licenciamentos ambientais: De acordo com a norma técnica da

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), o aterro deve ser

construído a 200 metros de cursos de rios ou efluentes, ter distancia de 1,5

metros entre a superfície e a camada do lençol freático, estando livre de

inundações, assim o aterro ira possuir risco praticamente nulo de interdição

pela CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental).

Limpeza do terreno: O terreno utilizado para a implantação do

aterro em questão devera passar por uma limpeza onde, em seguida serão

efetuadas as obras de nivelamento ou terraplanagem do mesmo.

Page 30: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Obras de terraplanagem: O terreno devera ser nivelado para

melhor acessibilidade, tanto para as maquinas que trabalha no local quanto

para o descarrego dos RSU (Resíduos Sólidos Urbanos), assim o terreno terá

melhor acesso em seu interior.

Acessos: O aterro devera conter vias de fácil acesso, tanto em

seu interior, quanto nas redondezas para locomoção dos veículos que fazem o

descarrego dos lixos e para as maquinas que ali operarem na rotina do aterro.

Impermeabilização do solo: O aterro deve ser coberto ou

impermeabilizado para que não aja a contaminação do lençol freático,

normalmente essa impermeabilização é feita por um Geomembrana de PEAD

(Polietileno de alta densidade) ou argila com espessura de 1,5 metros.

Drenagem: O aterro devera ter sistemas de drenagem de liquido

tóxico ou chorume, (Material que reúne todas as impurezas liquidas e tóxicas

do lixo), devera ter também poços de captação ou drenagem do biogás.

Obras de construção civil: Sempre que necessário o aterro devera

ser reestruturado conforme a necessidade de ampliação do mesmo.

A imagem a seguir mostra a planta de um aterro sanitário, de como de

estar disposto.

Page 31: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Figura 3: Esquematização de um aterro sanitário.

Fonte: Eng. Carol Daemon.

3.1.1 Classificações dos Resíduos Sólidos;

Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), os

resíduos sólidos são definidos como sólidos ou semi-sólidos provenientes de

atividades da comunidade, podem ser classificados como de origem domestica,

comercial ou industrial.

Resíduos domiciliares: Os resíduos domiciliares são provenientes

das atividades diárias em residências, constituídos em muitas das vezes por

restos de alimentos, jornais e revistas, embalagens, papel higiênico e muitos

outros decorridos do uso diário da população em questão residência. Pode ser

Page 32: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

também considerado os resíduos públicos, descartados nos lixos das vias

públicas.

1

2

Figura 4: Resíduos domiciliares (1) e Urbanos (2).

Fonte: Meu Planeta Minha Casa (1) e Gestão Global de Resíduos (2).

Resíduos comerciais: Os resíduos comerciais geralmente são

provenientes de estabelecimentos comerciais de acordo com a atividade de

Page 33: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

cada uma. Normalmente é constituído dos mesmos itens encontrados nos lixos

domésticos, porem na maioria dos casos em proporções maiores.

Figura 5: Resíduos comerciais.

Fonte: TITECH.

Resíduos industriais: São provenientes de atividades industriais,

apresentando características diversificadas, pois dependem do produto

produzido de cada empresa, podendo ser exemplificados por óleos, plásticos,

papel, madeira, borracha, metal, vidros, fibras etc.

Figura 6: Resíduos industriais.

Page 34: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Fonte: Cenibra.

3.1.1.1 Tempo de Decomposição dos Resíduos;

No Brasil de cada 100 habitantes, 75 habitantes moram nas cidades e o

restante mora em zona rural. Devido ao aumento da migração da zona rural

para as grandes cidades ocorre o desequilíbrio do gerenciamento do lixo,

fazendo com que as prefeituras sejam forçadas a correrem contra o tempo para

disponibilizar lugares onde possam ser feita a disposição correta dos resíduos

sólidos urbanos ou RSU.

De acordo com o IBGE, 2000, diz que a disposição final do lixo no Brasil

é feita de forma desproporcional entre a forma correta e incorreta do lixo, pois

parte deste lixo não é coletada permanecendo nas ruas e residências ou sendo

descartados em lugares públicos, terrenos baldios ou cursos de água.

O lixo destinado de forma incorreta é prejudicial ao meio ambiente. A

tabela a seguir mostra o tempo que a natureza leva para decompor alguns

materiais presentes na composição do lixo, quando há condições favoráveis

para este processo de decomposição.

Page 35: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Tempo de degradação dos resíduos sólidos

Material Tempo de Degradação

Papel 3 a 6 meses

Madeira pintada 13 anos

Filtro de cigarro 5 a 10 anos

Chiclete 5 anos

Pano 6 meses a um ano

Fralda descartável comum 600 anos

Fralda descartável biodegradável 1 ano

Copos plásticos 50 anos

Sacos plásticos 30 a 40 anos

Isopor 8 anos

Garrafa PET 100 a 200anos

Pneus Indeterminado

Vidro Indeterminado

Tabela 2: Tempo de degradação dos resíduos sólidos.

Fonte: Portal São Francisco.

3.2 Tecnologias aplicadas á Extração;

Uma das tecnologias para uso e extração do biogás é feitas através de

poços de extração ou captação do biogás nos aterros sanitários, esses poços

Page 36: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

são instalados verticalmente nos aterros na forma de tubos que são chamados

tubos coletores do biogás onde o gás coletado será levado através deste tubo

para a superfície e em seguida para ser tratado de acordo com a imagem a

seguir:

Figura 7: Poços de extração vertical.

Fonte: CENBIO.

A coleta do biogás geralmente é feita depois que uma parte do aterro é

fechada. Cada uma das pontas do tubo é conectada em uma tubulação lateral

que transporta o gás para um coletor principal de acordo com as figuras a

seguir:

Page 37: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Figura 8: Tubos de coleta do biogás.

Fonte: CENBIO.

Figura 9: Tubos de coleta do biogás.

Fonte: CENBIO.

Os poços são ligados em um tubo principal que percorre todo o aterro.

Com um sistema de compressão é feita a sucção do gás dos poços através de

um compressor que são utilizados para comprimir o gás antes de entrar no

sistema de recuperação energética, os tipos de compressores utilizados neste

processo dependem do fluxo de gás e compressão desejado que é feito por um

Page 38: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

equipamento de conversão energética (TOLMASQUIM, 2003) de acordo com a

figura a seguir:

Figura 10: Compressor para a sucção do biogás.

Fonte: CENBIO.

Após a coleta e antes da utilização do biogás no processo de conversão

de energia, o biogás é tratado para que haja a remoção de impurezas.

Para uso em caldeiras e requerido um tratamento mínimo, já nos

gasodutos é feito um tratamento extensivo para remoção do CO2. Em casos de

geração de energia pode-se utilizar filtros para remoção de impurezas do

biogás para que não ocorra danos de componentes de motores ou das turbinas

para que todo o processo seja eficiente.

3.3 Tecnologias para conversão do biogás em energia elétrica e

mecânica;

A tecnologia para a conversão energética do biogás ocorre no processo

de transformação da energia química das moléculas através de combustão

Page 39: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

controlada, em energia mecânica que será em seguida convertida em energia

elétrica.

As tecnologias de transformação do biogás envolvem turbinas a gás e os

motores de combustão interna.

Basicamente para que se obtenham novas fontes de energia é

necessário que queime o biogás, em sua combustão, do seu principal

constituinte o metano, resume-se na seguinte formula:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O + energia.

3.3.1 Turbinas a gás;

Uma das tecnologias utilizadas no processo de conversão do biogás é a

chamada turbina a gás de ciclo aberto.

O fluido de trabalho é comprimido no compressor elevando- se a

pressão do mesmo, onde neste processo não há nenhum calor adicionado,

assim o compressor nas condições ideais irá operar em condições adiabático,

fazendo com que o trabalho de compressão aumente a temperatura do ar. O

mesmo então entra em uma câmara de combustão quando em contato com o

combustível, reage, por sua vez dando o inicio de queima. Os gases

decorrentes da combustão à elevada temperatura expandem-se na turbina

gerando energia mecânica acionando o compressor onde a energia mecânica

produzida através do processo de combustão do biogás pode ser também

convertida em energia elétrica onde são utilizados geradores para

armazenamento de eletricidade obtida através do processo de conversão do

gás em energia mecânica convertida em energia elétrica. Podemos dizer então

que o processo da turbina a gás de ciclo aberto é o processo real de

combustão interna (MORAN; SHAPIRO, 2002).

A figura mostra o funcionamento do funcionamento da turbina a gás de

ciclo aberto:

Page 40: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Figura 11: Esquematização da turbinas a gás de ciclo aberto.

Fonte: CASTRO.

3.3.2 Motores de combustão interna;

Os motores de combustão interna têm como finalidade queimar uma

mistura de vapor e combustível dentro de um cilindro onde é gerado o trabalho

mecânico com a transformação do movimento retilíneo do pistão em circular

por meio de um virabrequim. É um mecanismo bastante utilizado, por ser um

processo muito pratico de grande durabilidade (CORREA, 2003).

3.3.3 Motor de ciclo diesel;

Um dos motores utilizados nos aterros são os motores de ciclo diesel,

onde o combustível é injetado no final da compressão do ar. Como a pressão

do combustível é maior que a do ar aquecido, ocorre então à combustão por

auto-ignição. Este processo não é limitado apenas á combustíveis líquidos,

atualmente são produzidos os motores de combustível misto que utilizam gás

como combustível no processo diesel (PEREIRA, 2006).

Page 41: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

3.3.3.1 Funcionamento do motor ciclo diesel;

No primeiro estagio (A) o ar é aspirado através de uma válvula de

entrada para o interior do cilindro, em seguida o pistão sobe comprimindo (com

taxa muito elevada) o ar do cilindro durante o segundo estagio (B) assim a

temperatura é elevada. A injeção do combustível a alta pressão acontece no

estagio (C), onde ao entrar em contato com o ar comprimido a alta temperatura

faz com que aconteça a combustão espontânea e força o pistão para baixo. No

ultimo estagio (D) os gases são liberados pela válvula de exaustão pelo

movimento de subida do pistão.

A imagem a seguir mostra o funcionamento esquemático do motor ciclo

diesel:

Figura 12: Esquematização do ciclo diesel.

Fonte: CASTRO.

3.3.4 Energia térmica;

Para o uso do biogás em energia térmica existem algumas tecnologias

para a sua conversão, e uma delas são os chamados, ciclo de vapor rankine.

Page 42: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Os sistemas deste ciclo a vapor consistem em caldeira, turbina,

condensador e bomba.

Neste ciclo o calor obtido pelo processo de combustão do biogás ocorre

em uma caldeira, para geração de vapor podendo ser usada na forma de

aquecimento ou energia térmica ou em energia elétrica onde será acionada

uma turbina a vapor. Os calores na forma de vapor não são facilmente

transportados por grandes distanciam, por isso as unidades geradoras

precisam estar perto de instalações que utilizam energia térmica.

Para o controle de umidade do gás são utilizadas linhas de condensado,

desta forma impedindo danos nos equipamentos e problemas na operação das

caldeiras.

3.3.5 Combustível;

O biogás pode ser usado em qualquer aplicação quando destinada ao

gás natural, para que possa ser usada na forma de combustíveis automotores

é necessária a remoção de alguns compostos químicos assim como a

umidade, acido sulfídrico (H2S), dióxido de carbono (CO2) e partículas.

Page 43: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Figura 13: Reservatório de biogás em Kristianstad na Suécia.

Fonte: MyBeloJardim – High - Tech Para Você.

3.3.5.1 Uso em veículo automotor;

No uso veicular é necessário o processo de purificação do biogás com a

retirada do CO2 para que o percentual do metano fique aproximadamente ao

do gás natural e assim para que seja utilizado como forma de combustível

automotor. De acordo com a ANP (Agencia Nacional de Petróleo) a

porcentagem mínima de metano no gás natural para uso veicular deve ser de

86 e máxima de CO2 de 5%.

Uma das vantagens da utilização do biogás na forma de combustível

serve abastecer os próprios caminhões que operam nos aterros e coletas

Page 44: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

seletivas, assim reduzir gastos com combustíveis fósseis, exemplo o diesel.

Com a utilização do biogás na forma de combustível renovável poderemos

obter pouco impacto ambiental com a redução de emissões poluentes na

atmosfera, e segundo estudos a redução da emissão é de até 80% de CO2.

Figura 14: Veiculo movido a biogás (Bio - Bug) desenvolvido pela Geneco.

Fonte: Aguarella desentupidora.

Na cidade de Kristianstad usa seus carros municipais, ônibus e

caminhões com biogás, evitando a necessidade de adquirir cerca de 1,85

bilhões de litros de diesel ou de natural gás a cada ano.

As operações na unidade de biogás e as instalações de aquecimento

trazem dinheiro, porque as fazendas e fábricas deixam de pagar taxas

de coleta dos seus resíduos e as usinas de energia renovável vendem o calor,

eletricidade e combustível do carro que eles geram.

O próximo desafio são os carros de transporte locais que respondem

atualmente por 60% da utilização de combustíveis fósseis. Os planejadores da

cidade querem que os motoristas utilizem carros movidos a biogás na cidade

Page 45: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

como os veículos municipais já fazem. Isso exigirá aumento da produção do

combustível renovável.

A cidade sueca está planejando a construção de mais usinas de biogás

em áreas satélites e zonas periféricas, como também, expandir sua rede de

tubulações subterrâneas de biogás para permitir a construção de mais postos

de abastecimento.

Exemplos como o de Kristianstad, na Suécia, mostram que o uso

planejado de todas as fontes de geração de energia renovável pode ser um

fator importante na independência e substituição de petróleo fóssil tanto a nível

local como em comunidades.

Figura 15: Posto de abastecimento de biogás para ônibus municipais em

Kristianstad – Suécia.

Fonte: MyBeloJardim – High - Tech Para Você.

Page 46: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

4. Aspectos ambientais;

A intensificação das atividades humanas nas últimas décadas tem

gerado um acelerado aumento na produção de resíduos sólidos (lixo),

tornando-se um grave problema para as administrações públicas. O aumento

desordenado da população e o crescimento sem planejamentos de grandes

núcleos urbanos dificultam as ações de manejo dos resíduos além de que, o

uso de lixões nos grandes centros urbanos ainda é muito comum, o que

acarreta problemas de saúde e ambientais. A decomposição da matéria

orgânica promove a liberação do biogás, cujos principais constituintes são o

gás carbônico e o metano, que corresponde a cerca de 50% e é um gás de

efeito estufa, cuja emissão favorece o aquecimento global. Além disso, gera

odores desagradáveis e oferece riscos de explosão. Os aterros sanitários são

considerados atualmente uma das alternativas mais interessantes para

geração do biogás, visto que podem dispor de técnicas de captação dos gases

liberados através de dutos de captação e queima posterior em flares, onde o

metano, principal constituinte do biogás, será transformado em gás carbônico,

que possui um potencial de aquecimento global cerca de 21 vezes menores, ou

seja, polui a atmosfera menos que o metano. Nestes aterros também existem

dutos para captação do chorume, líquido proveniente da decomposição de

resíduos orgânicos que se não for devidamente coletado, acarreta poluição dos

recursos hídricos (PROJETO APOEMA, 2006). Além da oportunidade de reduzir

os danos ambientais é possível utilizar o biogás como combustível, gerando

energia elétrica e até mesmo iluminação a gás, geração de energia elétrica

através de geradores ou também como combustível para veículos automotores.

Em um modo generalizado os impactos gerados em aterros sanitários

são normalmente devido a omissões humana, por não ter uma fiscalização de

órgãos públicos ligadas ao meio ambiente para que constate a irregularidade e

embargue o funcionamento deste.

Caso estiver em funcionamento irregular, também provavelmente ilegal

os impactos podem ser diverso no solo, na água, no ar e nos seres vivos.

Page 47: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

4.1 Impactos na litosfera, hidrosfera, atmosfera, e biosfera;

Os impactos tanto os na litosfera, hidrosfera, atmosfera, e biosfera

podem ser generalizados em termos do que gera esses, todos são resultantes

de algum descuido, imprudência tanto de funcionários do aterro ou de órgãos

responsável que fiscalizam esses aterros.

Dentre os impactos causados eles podem não ser totalmente iguais,

mas acarretam um serie de consequências entre os impactos que acaba

atingindo uns aos outros.

Caso um aterro em inconformidade com as normas estabelecidas pode

acarretar sérios problemas, como se não utilizar as geomembranas de PEAD

ou mantas de PEAD, argila com espessura e compactação impostas

contaminam primeiramente o solo, posteriormente pode contaminar os lençóis

freáticos, mananciais e o ar. Com essas contaminações a diversas perdas

como da vida microbiológica, peixes, animais de pequeno porte, plantas entre

outras, há um desequilíbrio no ecossistema local. Caso o aterro não tenha a

captação correta do metano e deixe esse gás sair livremente para a atmosfera,

ele causa impactos catastróficos, como o aquecimento global, pois ele contribui

cerca de 21 vezes mais que o gás carbônico com isso a o derretimento do gelo

nos extremos norte e sul, aumentado o nível dos oceanos e tudo isso também

posteriormente causa o desequilíbrio no ecossistema.

Page 48: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Figura 16: Peixes mortos devido a poluição.

Fonte: Projects by Students for Students (Projetos de Alunos para

Alunos).

4.2 Crédito de carbono;

Surgido a partir do Protocolo de Kyoto, em 1997, o mercado de crédito

de carbono foi a forma encontrada pelas 189 nações signatárias para acelerar

as metas de redução das emissões dos gases de efeito estufa. O objetivo final

era chegar a níveis inferiores aos de 1990. Saiba um pouco mais sobre esse

mercado bilionário que é um sistema que funciona com a compra e venda de

unidades correspondentes à redução da emissão de gases que causam o

efeito estufa. Os créditos são obtidos com o corte das emissões por países ou

empresas.

Page 49: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

5. Utilização do biogás como fonte de energia – Viabilidade;

Existem diversas maneiras de utilização do biogás, como combustível

para veículos automotores, combustível para geradores de energia, turbinas,

aquecedores domésticos e entre outros, mas antes que se coloquem aterros

sanitários em funcionamento ou montagem deve-se ter um projeto em que

avalie as vantagens e as desvantagens do projeto.

Para que aja uma viabilidade deve-se ter também a disponibilidade do

biogás, operação regular garantia de compra do biogás ou da energia gerada

pelo próprio, incentivar a melhores praticas de obtenção, e conscientização

ambiental (ABREU, 2011).

5.1 Vantagens e desvantagens, barreiras existentes;

5.1.1 Vantagens;

De um modo geral para a obtenção do biogás possui as seguintes

vantagens segundo ABREU (2011):

Baixo custo de implantação;

Elevada sustentabilidade do sistema;

Simplicidade operacional, de manutenção e controle;

Baixos custos operacionais;

Possibilidade de recuperação de subprodutos (biogás, ou

biofertilizante no caso de biodigestores);

5.1.2 Desvantagens;

As desvantagens em geral, são muitas vezes geradas a partir de falhas

técnicas as quais são:

Riscos de acidentes,

Risco de contaminação de corpos d’água, solo;

Page 50: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

Segundo a CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento

Ambiental) a análise de risco é a identificação precoce de elementos e

situações em uma instalação que possam gerar uma condição de risco para

quem nela trabalha e para o público em geral.

5.1.3 Barreiras existentes;

Para a implantação de novas fontes de energia enfrentam-se três tipos

de barreiras segundo ALTOMONTE, (2003).

1. Política: Falta de apoio político, para que tenha novas propostas,

que favoreça a empresa desse ramo.

2. Financeira: falta de regulamentação clara para diminuir os riscos e

incentivar o investidor privado a financiar as fontes renováveis. A

desestruturação do setor energético em vários países tem dificultado esta

inserção.

3. Econômica: dificuldade de concorrência com as fontes fósseis

dentro de um mercado liberalizado.

5.2 Políticas para implantação dessa fonte de energia;

Para a implantação dessa fonte de energia não existe leis especificas,

mas existem programas que incentivam o desenvolvimento de fontes

alternativas de energia, nas quais o biogás se encaixa. Um desses programas

são o PROINFA (Programa Nacional de Incentivo às Fontes Alternativas de

Energia Elétrica) que estabelece que se instalem no sistema brasileiro fontes

de energia renovável que gere 3.300 MW de energia elétrica sendo de fontes

eólicas, biomassa ou pequenas centrais de energia.

Deve-se também adequar à política, incentivo de formação de

cooperativas, do uso da energia gerada nos aterros, de pesquisa e

melhoramento de técnicas, entre muitas outras maneiras de colaboração para

se ter um sucesso na produção do biogás.

Page 51: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

6. Conclusões;

A tecnologia apresentada do aproveitamento de biogás para fins

energéticos tem um grande âmbito, pois com a implantação de aterros

sanitários seguindo métodos adequados trás muitos benefícios, tais com o

aproveitamento do gás para geração de energia independente da sua

aplicação, diminuição do efeito estufa que preocupa o mundo todo, pois o

metano que é gerado, um dos principais gases do biogás e polui cerca de 21

vezes mais que o dióxido de carbono, e a independência das energias fosseis

que um dia acabara e restara somente as fontes de energia alternativas.

Os impactos ambientais causados por um aterro é praticamente nulo

porque para que esse aterro contamine algo é necessário ele estar irregular, e

se ele esta irregular em funcionamento é porque algum órgão competente não

fiscalizou o aterro e autorizou o funcionamento.

Enfim, a implantação de aterros sanitários trás diversos benefícios, e sua

vida útil é longa, mesmo que as cidades não para de gerar resíduo o que só faz

aumentar esses aterros gerando cada vez mais biogás. Concluímos que a

implantação de aterros sanitários não é somente viável para o meio ambiente,

mas também poderá trazer lucros para os investidores dessa tecnologia.

Page 52: Aproveitamento de Biogás em Aterros Sanitários para a Geração de Energia

7. Referências bibliográficas;

Livros:

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viabilidade técnica e econômica de seu aproveitamento energético.

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aproveitamento do biogás: volume um, aterros sanitários. ICLEI - Governos

Locais pela Sustentabilidade, Secretariado para América Latina e Caribe,

Escritório de projetos no Brasil, São Paulo, 2009.

Normas técnicas:

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Resíduos Sólidos – Classificação.

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Aterros Sanitários - Classificação.

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