Tratamento de resíduos com ESTUDO DE VIABILIDADE E SUSTENTABILIDADE

Transcrição

1 ECOPARQUE PORTO ALEGRE ESTUDO DE VIABILIDADE E SUSTENTABILIDADE

2 Histórico Em novembro de 2003 foi assinado o termo de cooperação técnica entre CGTEE, ELETROBRÁS e Prefeitura Municipal de Porto Alegre através do DMLU- Departamento Municipal de Limpeza Urbana visando a realização de um estudo de viabilidade técnica para uso do biogás na Geração de Energia Elétrica.

3 Coordenação Geral: Alessandro Barcellos (CGTEE) Coordenação pelo DMLU / PMPA: Rogério Ballestrin Coordenação pela ELETROBRÁS: Paulo Coutinho e Angelo Carillo Coordenação Técnica: Geraldo Antônio Reichert (DMLU) DMLU / PMPA Geraldo Antônio Reichert Rogério Ballestrin Diego Altieri da Silveira Arceu Bandeira Rodrigues Mariza Power Reis Eduardo Fleck Marcelo Hoffman Luis Henrique Nascimento Equipe Técnica CGTEE Alessandro Barcellos Paulo Alves Rudolf Veitenheimer Francisco Porto Luis Nelson Valcareggi Antônio Augusto Linhares Lúcio Pereira Eduardo Raupp Consultores: Miguel Sellitto Adalberto Kilpinski ELETROBRÁS Angelo Carillo Giácomo Chinelli Rogério Mundin Alessandra Kepinski Luis Carlos Arigoni Alain Herszhorn Nudel

4 Cisão Criação da CGTEE Geração Térmica Candiota / S.Jerônimo /Nutepa /Oficina S.Leopoldo Potência Instalada : 490 MW Distribuidora Centro Oeste 900 Mil Consumidores Km² Distribuidora Região Norte 950 Mil Consumidores Km² Geração Hidráulica Transmissão Distribuidora Região Sul Sudeste mil consumidores Km²

5 Histórico Participação % Capital Social R$ 868,7 milhões Estado 0,00 Eletrobrás 99,94 Outros 0,06 Federalização União Controle Eletrobrás Julho/00 Dezembro/01 Criação CGTEE Julho/97 Novembro/98 Administração Eletrobrás

6 Potência Instalada (MW) UTE Pres. Médici Candiota II 446 UTE São Jerônimo 20 NUTEPA 24 TOTAL 490

7 Objetivos em comum Busca de tecnologias para a geração de energia sustentável conjuntamente com a prospecção de novas tecnologias para tratamento dos resíduos, agregando a estes propósitos tecnológicos e ambientais a questão social na geração de novos postos de trabalho.

8 Etapas do Estudo Constituição do Grupo de Trabalho Levantamento das tecnologias para produção de Biogás; Avaliação das tecnologias e definição como processo à ser utilizado a digestão anaeróbia; Produção de um termo de referência e envio a mais de 14 diferentes tecnologias Avaliação dos retornos dos termos de referência

9 Etapas do Estudo Visita técnica para confirmação dos dados levantados Montagem de cenários, considerando critérios quali-quantitativos Apresentação de alternativas para implantação do Projeto

10 Objetivos do estudo Nova maneira de gerenciar os RSU Geração de energia limpa e renovável Geração de empregos Produção de composto para uso agrícola

11 Objetivos do estudo Diminuir envio de resíduos ao Aterro Sanitário Diminuição da geração de gases causadores do aquecimento global Obtenção de créditos de carbono

12 O que é Biogás? Biogás é o gás resultante da decomposição anaeróbia de matéria orgânica. Decomposição anaeróbia = Digestão Anaeróbia (DA) Definição de DA Biodegradação da MO na ausência de oxigênio e na presença de microrganismos anaeróbios. Subprodutos da DA: metano, gás carbônico e composto

13 Características do biogás Tratamentos aeróbios (compostagem) têm consumo de energia: 30 a 50 kwh/t Tratamentos anaeróbios (DA) geram energia: 100 a 150 kwh/t O metano representa entre 60 e 70% do biogás produzido (em volume), em torno de 40 a 30% é gás carbônico e mais traços de outros gases Poder calorífico do biogás: 20 a 30 MJ/m³ (5,7 a 6,9 kwh/m³) Poder calorífico do metano: 33,8 MJ/m³ Peso específico do gás metano: 0,716 kg/m³ (mais leve que o ar) O metano é inflamável com concentrações no ar entre 5 e 15%

14 Histórico Tratamento de esgotos nos últimos 100 anos. Muitos estudos foram feitos para efluentes líquidos nas últimas 4 décadas. Século 10 a.c. - aquecimento de água de banho na Síria. Século XVI na Pérsia. Século XVII e XVIII - primeiros estudos científicos com decaimento da MO Em 1808 ( Sir Humpry Davy) demostrou a produção de metano da DA de esterco bovino. DA como processo de industrialização iniciou em 1859 em Bombai, Índia. Até 1920, maior parte da DA ocorria em lagoas anaeróbias. Com o desenvolvimento científico, foram desenvolvidos tanques fechados. Com o desenvolvimento da microbiologia, identificou-se as bactérias anaeróbias e as condições de promover a produção de metano.

15 Para resíduos sólidos, a primeira pesquisa em escala real com DA foi feita em 1978 (EUA), e fechada em O processo voltou com força nos últimos 15 anos Análise da capacidade instalada Na Europa em 2000 = t/a; e em 2004 = t/a (> 150 %) Aumentou o número de plantas e sua capacidade média. Tabela 1 Evolução da capacidade e tamanho das plantas de DA na Europa Período Acréscimo da capacidade (t/ano) Tamanho médio das plantas (t/ano) Número de plantas Plantas por ano , , ,6 Fonte: De Baere (2003)

16 Análise da capacidade instalada Alemanha: 37 plantas t/ano Tamanho médio: Espanha: t/ano Tamanho médio plantas: t/a Capacidade Total (t/ano) Espanha Alemanha Holanda França Bélgica Itália País Suiça Austria Portugal Finlândia Suécia Polonia

17 Fluxograma

18 Triagem dos Resíduos Sólidos Urbanos

19 Biodigestor (Digestor Anaeróbio)

20 Biodigestor (Digestor Anaeróbio) Vista externa do reator

21 Compostagem Extração forçada de ar Túneis de Compostagem

22 Geração de Energia

23 Vista aérea (Planta de Barcelona Espanha)

24 Análise de viabilidade / sustentabilidade (Aspectos considerados) Técnico Ambiental Social Econômico - Financeiro

25 Como vai ser o Ecoparque?

26 Metodologia adotada no estudo Revisão bibliográfica Análise quali-quantitativa Utilização de Metodologia Multicritério (Fatores ambientais, sociais e econômicos) Levantamento de custos Visitas técnicas Simulação de alternativas

27 (%) 100% 80% 60% 40% 20% Outros Papel M O Facilmente Biodegradável Renda e Geração de RSU rendimento mediano (R$/mês) resíduo (t/d) 0% Ano Ano 0,7% 0,6% 0,3% 3,4% 0,2% 3,4% 0,2% 0,6% 3,2% 0,5% 2,1% 0,1% 20,3% 4,3% 5,4% 1,9% 4,6% 1,6% 2,8% 43,8% MO Facilmente Biodegradável Papel Papel Jornais e Revistas Embalagem Multi-camada Papelão Plástico filme Plástico rígido Plástico PVC Plástico PET Plástico Isopor Material ferroso Metal Alumínio Outros metais Vidro Cerâmica Trapos Couro Borracha Madeira Rejeito

28 RSU 3 Fração Orgânica Ano 1 População 2 Geração Percapita t/dia t/ano t/dia t/ano % FO 4 A B C D E F G H B * C D * 313 D * H F * , , , , , , , , ,60 389, ,24 58, , , , , , , ,50 475, ,19 52, , , , , , , , , , , , , ,66 424, ,50 43, , , , , , ,98 426, ,40 44, , , ,92 452, ,34 45, , , ,21 479, ,90 46, , , ,93 507, ,84 47, , , ,19 535, ,01 48, , , ,51 540, ,94 47, , , ,88 545, ,49 47, , , ,32 550, ,70 46, , , ,87 555, ,59 46, , , ,57 560, ,17 45, , , ,48 565, ,49 45, , , ,65 570, ,55 45, , , ,18 574, ,39 44, , , ,14 579, ,02 44, , , ,63 584, ,47 43, , , ,77 589, ,78 43, , , ,68 593, ,95 42, , , ,50 598, ,01 42, , , ,36 603, ,99 41, , , ,43 607, ,91 41, , , ,89 612, ,80 41, , , ,90 617, ,67 40, , , ,67 621, ,55 40, , , ,41 626, ,47 39, , , ,34 630, ,44 39, , , ,68 635, ,49 38, a Dados originais; 2004 a 2029 Estimativas; 2 Censo IBGE, 2001; 3 Relatórios de pesagem - DDF - Divisão de Destino Final - DMLU 4 DDF - Divisão de Destino Final DMLU Estimativa de crescimento para o período

29 Coleta Domiciliar Coleta Seletiva Orgânicos = t/a RSO = t/a RSU Legenda: RSU = Resíduos Sólidos Urbanos (Domiciliar) RSO = t/a MS = t/a RSO = Resíduos Sólidos Orgânicos (Fração Orgânica) RSR = t/a MV = t/a RSR = Resíduo Sólido Reciclável (Papel, Plástico, Vidro, Metal) REJ = t/a REJ = Rejeito TRIAGEM PARCIAL Reciclável RSR = t/a TRIAGEM TOTAL RSR Fração orgânica + Rejeito RSO = t/a RSR = 400 t/a REJ = t/a Rejeito 400 REJ = t/a PENEIRA ROTATIVA Rejeito REJ = t/a COMERCIALIZAÇÃO = t/a Papel Reciclável (metal) SEPAR. ELE-MAG E INDUÇÃO Plástico = t/a Metais = t/a RSR = 400 t/a Vidro = t/a Fração orgânica t/a RSO = MS = t/a MV = t/a ATERRO SANITÁRIO = t/a REJ TRITURAÇÃO SEPARADOR BALÍSTICO Rejeito ENERGIA ELÉTRICA = MWh/a REJ = t/a En Elétr Pot Elét = 13,4 MW Fração orgânica t/a Pot Liq = 5,1 MW RSO = MS = t/a MV = t/a BIOGÁS DIGESTÃO ANERÓBIA Biogás = t/a Biogás = Nm 3 /a Fração orgânica digerida CH4 = 60 % RSO = t/a Recirculação MS = t/a Lix = t/a ETL MV = t/a Lix = t/a PRENSA E CENTRÍFUGA Efluente líquido COMPOSTO MATURADO RSO = t/a Lix = t/a MS = t/a Sólidos centrifugados Orgânicos outras fontes MV = t/a RSO = t/a Lodo = t/a MS = t/a Podas= t/a MV = t/a MV = t/a Rejeito REJ = t/a COMPOSTAGEM MATURAÇÃO SEPARADOR BALÍSTICO Composto não maturado Composto maturado RSO = t/a RSO = t/a REFINAMENTO MS = t/a MS = t/a MV = t/a MV = t/a Dados de Projeto do Ecoparque Porto Alegre (Balanço de Massa) Capacidade de projeto: t/a (1.300 t/d) de RSU t/a (580 t/d) de Fração Orgânica Volume de digestão anaeróbia: m 3 Geração de empregos: de 700 a Produção de composto: Recicláveis: t/a (320 t/d) t/a (105 t/d) Geração de biogás: m 3 /h Geração de energia elétrica: Redução de disposição em aterro: 5 MW t/a (580 t/d) Obtenção de créditos de carbono: t Eq CO 2 /a

30 Investimentos previstos para capacidade de projeto (anos base 2018) (US$ 1 = R$ 3,00) Item Quantidade Custo Unitário (R$) Custo Total (R$) Área 20 ha , ,00 EIA/RIMA un , ,00 Projeto Básico un , ,00 Projeto Executivo un , ,00 Licenciamento junto ao OCA (Órgão de Controle Ambiental) un , ,00 Obra civil (galpão industrial) m , ,00 Obra civil (DA e gasômetro) m , ,00 Equipamentos (esteiras, estrutura metálica, tubulações...) un , ,00 Equipamentos/Veículos (pás-carregadeiras, caminhões, veículos de apoio) un , ,00 Equipamentos (bombas, prensas, centrífugas, peneiras, trituradores, un , ,00 motores, geradores...) Tecnologia/Engenharia un , ,00 Subtotal ,00 Total (acrescido de fator de segurança de 10 %) ,00

31 Dados Econômico-Financeiros Aquisição Área 1% Engenharia e Tecnologia 21% Investimentos Máquinas e Equipamentos 37% R$ ,00 Obra Civil 41%

32 Dados Econômico-Financeiros Alternativas avaliadas Variáveis Mão-de-obra: de 700 a pessoas M.O. Própria ou Terceirizada Geração de energia: NUTEPA Atual NUTEPA PROINFA PROINFA Nova Unidade TIR (Taxa Interna de Retorno): 12 % a.a. Crédito de CO 2 : 7,00 / t eq. CO 2 Valor para tratamento dos RSU: R$ 36,29/t até R$ 78,16/t

33 ECOPARQUE PORTO ALEGRE Valor do tratamento de resíduos sólidos urbanos nas alternativas avaliadas N Alternativas ou Cenários Tratamento RSU (R$/t) B.4 Resultado da avaliação quali-quantitativa - Venda recicláveis 35,77 A.3 Mão-de-obra terceirizada 39,34 B.1 Resultado da avaliação quali-quantitativa 39,60 A.5 NUTEPA PROINFA 39,77 A.11 Mão-de-obra terceirizada e Doação recicláveis 43,18 A.1 Base 43,35 B.2 Resultado da avaliação quali-quantitativa - Mão-de-obra própria 43,60 A.12 NUTEPA - PROINFA, mão-de-obra terceirizada e menor nível de mecanização na triagem 1 44,19 A.4 Doação recicláveis 47,18 B.3.1 Resultado da avaliação quali-quantitativa - Triagem manual 1 48,02 A.7 NUTEPA - PROINFA e menor nível de mecanização na triagem 1 50,50 B.6 Resultado da avaliação quali-quantitativa - PROINFA nova unidade e Triagem manual 1 51,60 B.5 Resultado da avaliação quali-quantitativa - NUTEPA atual 51,67 A.6 NUTEPA atual 51,84 A.2.1 Menor nível de mecanização na triagem 1 54,08 A.13 NUTEPA atual, mão-de-obra terceirizada e menor nível de mecanização na triagem 1 56,27 A.14 NUTEPA - PROINFA, mão-de-obra terceirizada e menor nível de mecanização na triagem 2 56,41 B.3.2 Resultado da avaliação quali-quantitativa - Triagem manual 2 60,24 B.7 Resultado da avaliação quali-quantitativa - PROINFA nova unidade e Triagem manual 2 61,46 A.8 NUTEPA atual e menor nível de mecanização na triagem 1 62,58 A.9 NUTEPA - PROINFA e menor nível de mecanização na triagem 2 65,87 A.15 NUTEPA atual, mão-de-obra terceirizada e menor nível de mecanização na triagem 2 68,48 A.2.2 Menor nível de mecanização na triagem 2 69,45 A.10 NUTEPA atual e menor nível de mecanização na triagem 2 77,94

34 Dados Econômico-Financeiros Alternativa resultante da Avaliação Quali-quantitativa Mão-de-obra: 716 (Terceirizada) Investimento total: R$ ,00 Tipo de triagem: Semi-mecanizada Geração de Energia: NUTEPA PROINFA Destino dos recicláveis: Doação à Unidade de Triagem TIR = 12 % a.a. Valor do tratamento dos RSU: R$ 40,16/t

35 Dados Econômico-Financeiros Participação nas Receitas Recicláveis 4% Composto 6% Energia 16% Tratamento RSU 46% Crédito CO2 28%

36 Dados Econômico-Financeiros Alternativa resultante da Avaliação Quali-quantitativa Fluxo de Caixa com Amortização R$ ( ) ( ) ( ) Ano (Ano 1 = 2005)

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38 Próximas Etapas Discussão com a sociedade (Instituições, entidades, conselhos, etc...) Discussão do marco regulatório junto ao PROINFA Definição da alternativa a ser adotada Busca de financiamento Projeto básico Estudo locacional Projeto executivo Implantação do projeto Licenciamentos Entrada em operação Editais de licitação

39 Muito agradecido! Contatos: CGTEE Alessandro Barcellos Correio-E: Tel.: (51) DMLU / Prefeitura de Porto Alegre Geraldo Antônio Reichert Correio-E: greichert@dmlu.prefpoa.com.br Tel.: (51)