Projetos de Captação, Coleta e Queima de Biogás em Aterros Sanitários. Maio/2014

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Ágatha Zagalo Batista
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1 Projetos de Captação, Coleta e Queima de Biogás em Aterros Sanitários Maio/2014 1

2 SUMÁRIO 1. Apresentação; 2. Fundação; 3. Áreas de atuação; 4. Práticas comuns para captação do biogás; 5. A experiência da CRA em projetos de biogás: - Aterro do Aurá; - Aterro Sanitário de Manaus; 6. Comparativo de tecnologias; 7. Conclusões e recomendações. 2

3 1.APRESENTAÇÃO A CONESTOGA-ROVERS E ASSOCIADOS ENGENHARIA LTDA (CRA) 3

4 2.FUNDAÇÃO Conestoga Engineering (1973) Frank A. Rovers & Associates (1975) Conestoga-Rovers & Associates (CRA) (1976) CRA World CRA Brasil

5 3. ÁREAS DE ATUAÇÃO Engenharia; Infra-Estrutura (aterros sanitários, rodovias, ferrovias, portos, etc ); e Tecnologia da informação. 5

6 4.PRÁTICAS COMUNS PARA CAPTAÇÃO DE BIOGÁS- VANTAGENS E DESVANTAGENS PRÁTICA COMUM TECNOLOGIA Clima Tropical Clima Temperado Poço Vertical Sim Sim VANTAGENS DESVANTAGENS - Maior custo - Menor eficiência de captação; - Acúmulo de líquido no poço impedindo a passagem do biogás; - Maior tempo de instalação; - Utilização de mão de obra especializada; Trincheira Horizontal Sim Não - Menor custo; - Maior eficiência de captação; - Eliminação dos líquidos em cada trincheira; - Menor tempo de instalação; - Instalação de mão de obra interna; 6

7 4.PRÁTICAS COMUNS PARA CAPTAÇÃO DE BIOGÁS-FOTOS Trincheira horizontal Poço vertical 7

8 5. A EXPERIÊNCIA DA CRA EM PROJETOS DE BIOGÁS ATERRO DO AURÁ - BELÉM-PA ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS - AM 8

9 5.1 ATERRO DO AURÁ BELÉM/PA Vista Aérea Planta de Queima de Biogás 9

10 5.1.1 ATERRO DO AURÁ LOCALIZAÇÃO 10

11 5.1.2 ATERRO DO AURÁ CARACTERÍSTICAS DO ATERRO Início da Operação: 1987 Quantidade Atual Média de Resíduos Domiciliares (RSU): ton/dia Operação feita pela CTR Guajará/S.A. Paulista (a partir de outubro de 2012) 11

12 5.1.3 ATERRO DO AURÁ VISTA AÉREA 12

13 5.1.4 ATERRO DO AURÁ ETAPAS DE IMPLANTAÇÃO DO PROJETO DE BIOGÁS 1ª Etapa: Células 5,6,7 e 8 ( poços verticais a partir fevereiro de 2007 até meados de 2008) 2ª Etapa: Células 1 a 4, 9,10 e 11 ( trincheiras horizontais- de 2008 até atualmente ) 13

14 5.1.5 ATERRO DO AURÁ OBJETIVO E ESCOPO DO PROJETO Objetivos do Projeto: Captação, Coleta e Queima de Biogás; e Comercialização de crédito de carbono. Escopo de trabalhos da CRA: Elaboração dos Projetos Executivos; Implantação do sistema de captação, coleta e queima de biogás; Licenciamento Ambiental do sistema de biogás; Aprovação do projeto junto à ONU registrado em 30/04/2007, sob o número 0888 (crédito de carbono); e Operação e manutenção do sistema pela CRA (atual) 14

15 5.1.6 ATERRO DO AURÁ SISTEMA DE CAPTAÇÃO, COLETA E QUEIMA DE BIOGÁS - LAY OUT GERAL 15

16 5.1.7 ATERRO DO AURÁ SISTEMA DE CAPTAÇÃO Trincheiras Horizontais Seção Típica 16

17 5.1.8 ATERRO DO AURÁ SISTEMA DE CAPTAÇÃO Trincheiras Horizontais Dados Técnicos Captação por tubos perfurados em PEAD enterrados; Diâmetro: DE 160 mm; e Quantidade total implantada: 6.900m 17

18 5.1.9 ATERRO DO AURÁ SISTEMA DE CAPTAÇÃO Trincheiras Horizontais Fotos Vista de uma trincheira Horizontal Berço da tubulação com coco na vala Colocação do coco como lastro da tubulação Assentamento da tubulação na vala 18

19 5.1.9 ATERRO DO AURÁ SISTEMA DE CAPTAÇÃO Trincheiras Horizontais Fotos Transporte da tubulação de PEAD Assentamento da tubulação de PEAD na vala Vista da vala pronta para fechamento Extremidade da trincheira horizontal 19

20 ATERRO DO AURÁ SISTEMA DE COLETA Tubos coletores instalados sobre a superfície do terreno; Tubulação em PEAD lisa: DE 200 mm, DE 315 mm e DE 500 mm; Quantidade Total de Implantação: m. 20

21 ATERRO DO AURÁ SISTEMA DE COLETA - FOTOS Tubo coletor sobre a superfície do terreno Vista da conexão da trincheira com o subheader 21

22 ATERRO DO AURÁ ESTAÇÃO DE QUEIMA DE BIOGÁS DADOS TÉCNICOS Unidades Componentes Flare/Queimador - 1 unidade - capacidade nominal: 5.700m³/h - composição: 55% CH4 ; 40% CO2 ; de 0,5 a 1% O2 ; 4% Balanço - temperatura de operação: 850 C a 900 C; Blowers/sopradores - 2 unidades em operação + 1 unidade reserva - capacidade nominal: 2 x 2.900m³/h = m³/h Medidor de Vazão - 1 unidade - capacidade unitária: m³/h 22

23 ATERRO DO AURÁ ESTAÇÃO DE QUEIMA DE BIOGÁS FOTOS Vista geral da Planta de Queima Flare Tubulação de interligação entre sopradores e flare (DE 315 mm PEAD) Vista do Blower/Soprador 23

24 ATERRO DO AURÁ MONITORAMENTO DO SISTEMA ONLINE LANDTEC SYSTEM 24

25 ATERRO DO AURÁ MONITORAMENTO DO SISTEMA DADOS TÉCNICOS FAU FIELD ANALYTICAL UNIT ( no site) - leitura da composição dos gases - envio para Landtec System GEM 2000 (Portátil/em campo) Manômetro (Portátil/em campo) Medidor de Vazão (tipo: inserido na tubulação a montante do flare capacidade nominal de m³/h 25

26 ATERRO DO AURÁ MONITORAMENTO DO SISTEMA FOTOS FAU FAU GEM 2000 Monitoramento em campo GEM 2000 Medidor de Vazão 26

27 ATERRO DO AURÁ RESULTADOS PRODUÇÃO DE BIOGÁS 1ªETAPA 2ªETAPA Poços Verticais Trincheiras Horizontais VAZÃO MÉDIA DOS ÚLTIMOS 12 MESES: Nm³/h CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE CH4 DOS ÚLTIMOS 12 MESES: 54,1% 27

28 ATERRO DO AURÁ RESULTADOS EVOLUÇÃO DOS CERs EMITIDOS ATÉ DEZ/13 TOTAL DE CERs EMITIDO PELO PROJETO ATÉ 31/12/2013: tco 2 e 28

29 5.2 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS Aterro Sanitário Planta de Queima de Biogás 29

30 5.2.1 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS CARACTERÍSTICAS DO ATERRO Início de Operação: 1986 Quantidade de resíduos: média atual de 3 mil toneladas diárias de lixo ( ton/mês). Operação feita pela Tumpex/Marquise. 30

31 5.2.2 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS VISTA AÉREA 31

32 5.2.2 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS VISTA AÉREA 32

33 5.2.3 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS OBJETIVO E ESCOPO DO PROJETO Objetivos do Projeto: Captação, Coleta e Queima de Biogás; e Comercialização de crédito de carbono e futura geração de energia. Escopo de trabalhos da CRA: Elaboração dos Projetos Executivos; Implantação do sistema de captação, coleta e queima de biogás; Licenciamento Ambiental do sistema de biogás; Aprovação do projeto junto à ONU registrado em 29/09/2011, sob o número 4211 (crédito de carbono e geração de energia); e Operação e manutenção do sistema pela CRA (atual) 33

34 5.2.4 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS PLANTA GERAL DO SISTEMA DE BIOGÁS 34

35 5.2.5 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS TRINCHEIRAS HORIZONTAIS SEÇÃO TÍPICA 35

36 5.2.6 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS SISTEMA DE CAPTAÇÃO TRINCHEIRAS HORIZONTAIS DADOS TÉCNICOS Captação por tubos perfurados em PEAD, enterrados; DE: 160 mm e Quantidade total implantada: 8.750m 36

37 5.2.6 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS SISTEMA DE CAPTAÇÃO TRINCHEIRAS HORIZONTAIS FOTOS Vista de uma trincheira Escavação de uma trincheira Vista de vala escavada Escavação da vala 37

38 5.2.7 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS SISTEMA DE COLETA DADOS TÉCNICOS Tubos coletores instalados sobre a superfície do terreno; Tubulação em PEAD lisa: DE 160 mm, DE 315 mm e DE 400 mm; e Quantidade Total de Implantação: m. 38

39 5.2.8 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS SISTEMA DE COLETA FOTOS Subcoletor Sistema de coleta tubulação em PEAD Sistema de coleta solda em PEAD Tubulação de coleta sobre a superfície do terreno 39

40 5.2.9 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS VISTA AÉREA DA PLANTA DE QUEIMA DE BIOGÁS 40

41 5.2.9 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS VISTA AÉREA DA PLANTA DE QUEIMA DE BIOGÁS 41

42 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS SISTEMA DE QUEIMA DE BIOGÁS DADOS TÉCNICOS Unidades Componentes: Caixa Separadora de Umidade; Sopradores Centrífugos: - 2 unidades (1+1) - capacidade unitária: 4.250m³/h Medidor de Vazão: - 1 unidade; - capacidade unitária: m³/h. 42

43 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS SISTEMA DE QUEIMA DE BIOGÁS DADOS TÉCNICOS Unidades Componentes: Flare/Queimador - 1 unidade - capacidade unitária: 5.700m³/h - composição: 55% CH4 ; 40% CO2 ; 0,5 a 1% O2 ; 4% Balanço - temperatura de operação: 850 C a 900 C. 43

44 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS SISTEMA DE QUEIMA DE BIOGÁS FOTOS Vista geral da Planta de Queima Flare Blowers/Sopradores 44

45 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS MONITORAMENTO DO SISTEMA ONLINE LANDTEC SYSTEM 45

46 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS MONITORAMENTO DO SISTEMA Unidades Componentes: 1 painel de controle e monitoramento dos gases - FAU (Field Analytical Unit) - Leitura e envio dos dados para Landtec System; - FSU (Field Server Unit) - Automação do Sistema 1 painel de controle das emissões do Flare-FEA (Flare Emission Analyser). 46

47 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS MONITORAMENTO DO SISTEMA VAZÃO MÉDIA DOS ÚLTIMOS 12 MESES: Nm³/h CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE CH4 DOS ÚLTIMOS 12 MESES: 52,6% 47

48 ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS EVOLUÇÃO DOS CRÉDITOS EMITIDOS ATÉ DEZ/13 TOTAL DE CERs EMITIDO PELO PROJETO ATÉ 31/12/2013: tco 2 e 48

49 6. ATERRO SANITÁRIO DE MANAUS COMPARATIVO DE TECNOLOGIAS DE CAPTAÇÃO DE BIOGÁS QUESITO AVALIADO Captação Horizontal TECNOLOGIA Captação Vertical Custo R$ ,00/trincheira de 100m = R$ 150,00/m R$ 1.100,00/m (aproximado) Eficiência de Captação 80% 50 a 60% Tempo de Instalação 1 trincheira de 100m a cada 3 dias = 30m/dia 10 a 15m/dia Facilidade de instalação mão de obra interna mão de obra especializada Contribuição na drenagem dos líquidos do maciço Todo o liquido é retirado na extremidade da trincheira O líquido fica acumulado no poço Interferência com a operação do aterro Menor interferência na operação do aterro Maior interferência na operação do aterro 49

50 7. Conclusões e recomendações Corra atrás do lixo novo (o biogás está ai e em países tropicais, com clima quente e úmido, vai embora muito rápido); Não invista em lixo velho (mais de 3 anos); Em aterros encerrados há mais de 2/3 anos não vale a pena investir; Utilize sempre que possível trincheiras horizontais (maior eficiência de captação); Aterros bem operados (com drenagem dos líquidos e cobertura) trazem melhores resultados; Para a otimização do biogás, faça uma boa interface com a equipe de operação do aterro; A título orientativo 1 ton lixo/dia produz de 2,0 a 3,0 m3/h de biogás, ou seja, 100 ton lixo /dia produz de 200,0 a 300,0 m3/h de biogás (dependendo da composição do lixo). 50

51 CONTATO Olga Corona Tel: (11) MUITO OBRIGADA!!! 51

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