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Introdução
9.56 #.1.$#% # 4 0.9/&1/ 3. 0 9.4 / /32.1 7 (8. - P&D ANEEL 0393-00611 Financiamento: EMAE Período: 2011-2013 Coordenação: Prof. José Goldemberg Coordenação Executiva: Profª Suani Coelho
Equipe Executora #:" +( (,) )4 (!-5 ) 6, (!-7,, - (!- )48 (,/9!! ( &.98 5 ', ( '&1 ( ':&'81 ( ',! ( ', 3 (!-! 5 ' ;+( ( 9 96 & +( ( 7' ) <+"#+( (!- 8,-. +( ( 99! - <+( ( 99,6.
9.56 #.1.$#%# 4 0.9 /&1/ 3.0 9.4 / /32.1 7 (8. - Objetivo principal: elaborar estudo comparativo por meio da ACV do potencial de geração de energia elétrica proveniente do aproveitamento energético de tecnologias de tratamento e disposição final de resíduos sólidos, incluindo lodo proveniente de estação de tratamento de esgoto. Objetivos secundários: análises dos aspectos econômicos, ambientais, mercadológicos e sociais das tecnologias de tratamento a serem avaliadas.
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Tecnologias Disponíveis
Principais processos de recuperação energética FRATE, 2011
Geração de eletricidade a partir de RSU (em municípios) Quantidade de RSU Potencial de geração de eletricidade 1200 t/d 20 MW (incineração) 60 t/d (município de 60 000 pessoas) 1 MW 5 t/d (município de 5 000 pessoas) 75 kw aprox (gaseificação) - "* /,/ ), -1 E!? 6,- "* = $!?
Comparação entre tecnologias para aproveitamento energético de RSU ) * " +,- ).&/,! - ) 0 (1, 2& - )!& 3 ) 4$%/ 5& 6 )4$%/ 5& 6 ) 6 )!"6",9/ &$%: ;<;=-> ) %+6& &7 8 ) %+6& ) ) "%& 6&/ "?,2&$%&:-> ) %+6& ) ) @ 3$% & ", 12&$( "-> )&2&,A 8-0&& ) %+6& &!,1&7 &2&B C3D- ) $( &4
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.1 B./3> Exaustão Painel de controle Microturbina Entrada de ar Entrada de combustível Controlador de potência
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Sistemas de gaseificação para RSU Plantas de demonstração E& F8# G$ 2& H;#I;J8# C
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Aterro Sanitário Características: Usa métodos de engenharia para confinar os RSU na menor área possível, pela redução do volume (compactação) e cobertura com camada de terra. Atende normas ambientais e operacionais específicas, de modo a mitigar os impactos negativos à saúde pública e à segurança.. Redução dos Principais Impactos: Impermeabilização do solo por meio de camadas de argila e geomembrana de PEAD para evitar a infiltração de chorume. Sistema de extração do biogás e de chorume do interior do aterro (tanques de armazenamento e/ou sistema de tratamento). Aterro da Essencis CTR Caieiras (SP) Área total do aterro: 3,5 milhões m 2 Área destinada ao aterramento de lixo: 1,5 milhões m 2
Fonte Informações Guia para Elaboração de Projetos de Aterros Sanitários para Resíduos Sólidos Urbanos (CREA-PR, 2009) IPCC (1996; 2006a; 2006b) Experiência CENBIO/IEE/USP em trabalhos com aterros brasileiros
Aterro Sanitário Volume RSU depositado Cenário I Cenário II 12,5 Mm 3 10,4 Mm 3 Volume de terra 15 Mm 3 12 Mm 3 Área do Aterro 66 ha 56 ha Chorume produzido (encaminhado à ETE) Emissões fugitivas: 25% do biogás gerado 9,6 Mm 3 7,9 Mm 3 Consumo de energia elétrica mensal médio: 180 MWh 144 MWh planta de biogás 36 MWh aterro sanitário
Comportamento da vazão de metano (m 3 /ano) 35000000 30000000 CENÁRIO I 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 0 30000000 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 0 2014 2017 2020 2023 2026 2029 2032 2035 2038 2041 2044 2047 2050 2053 2056 2059 2062 2065 2068 2071 Vazão de Metano (m3/ano) 2014 2017 2020 2023 2026 2029 2032 2035 2038 2041 2044 2047 2050 2053 2056 2059 2062 2065 2068 2071 Vazão de Metano (m3/ano) Ano CENÁRIO II Ano
4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 Comportamento da potência (MW) gerada com o biogás do aterro 6,000 CENÁRIO I 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 2013 2016 2019 2022 2025 2028 2031 2034 2037 2040 2043 0,000 2046 2049 2052 2055 2058 2061 2064 2067 2070 2073 Ano 2016 2019 2022 2025 2028 2031 2034 2037 2040 2043 2046 2049 2052 2055 2058 2061 2064 2067 2070 2073 Ano CENÁRIO II 2013 Potência (MW) Potência (MW)
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Dados utilizados no estudo Inexistência de incineradores de RSU no Brasil Adaptações da tecnologia utilizada na Suíça, a partir do relatório Life Cycle Inventories of Waste Treatment Services, Ecoinvent report No. 13 elaborado por Doka (2009). Dados fornecidos pela empresa Constructions Industrielles de la Méditerranée (CNIM), Ajuste de parâmetros de operação e características complementares do sistema de incineração, a fim de tornar essa tecnologia próxima da realidade brasileira.
Características - incinerador Mass burning - Grelha móvel que não precisa de uma fonte de calor externa Linhas Cenário I 2 linhas de 28 t/h total: 56 t/h Cenário II 2 linhas de 24 t/h total: 48 t/h RSU tratado 438.000 t/ano 374.125 t/ano Operação 7800 horas/ano
Tratamento das Emissões Atmosféricas (incluindo dioxinas e furanos) Garantia do cumprimento da Diretiva 2000/76/CE de 4/12/2000 base da Resolução SMA-079 de 04/11/2009 que estabelece diretrizes e condições para a operação e o licenciamento da atividade de tratamento térmico de resíduos sólidos em Usinas de Recuperação de Energia (URE) no Estado de São Paulo. Limites são mais restritivos que a legislação Federal vigente (Resolução CONAMA nº316, de 29/10/2002). Sistema de tratamento de gases de Redução Não-Catalítica Seletiva (SNCR) Precipitador Eletrostático Filtro Mangas Lavadores de Gases
Tratamento dos Resíduos Sólidos Resíduos sólidos do incinerador na forma de escórias são armazenadas e levadas a um compartimento específico de um aterro para este tipo de resíduo. Cinzas da caldeira, do precipitador eletrostático e o lodo do purificador são misturados e solidificados com cimento para posterior disposição em aterro.
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Tratamento Mecânico Biológico Forma integrada de tratar RSU que pode englobar, entre outros processos, a triagem, separação, trituração, secagem, digestão anaeróbia, compostagem e aproveitamento energético. Os resíduos inorgânicos recicláveis ou reutilizáveis (papéis, vidros, materiais ferrosos, alumínio, etc.) são comercializados; a fração orgânica passível de decomposição é submetida à compostagem ou digestão anaeróbia e os rejeitos encaminhados para aterros sanitários.
Dados Não existem instalações de TMB no país. De forma a adaptar esta tecnologia à realidade brasileira: Estudo técnico da empresa Kuttner do Brasil, que possui um acordo de licença com a empresa suíça "AXPO- KOMPOGAS" para a construção de unidades de biometanização a partir de resíduos orgânicos no Brasil. Literatura em geral.
Características da Planta- TMB Área total de 45.000 m 2 Tratamento Mecânico: processamento com: moegas, dispositivos para aberturas de sacos, peneiras rotativas e correias transportadoras, transportadores, separadores magnéticos, por indução e balísticos. Unidade de cogeração Planta de digestão anaeróbia (biometanizador)
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'56 /3.@&: #/>. #/>.! )G 'B- ) N LE 31 ), $# FP )-,)!? Q# L )- /'5!? $# Sistema de geração de energia modular = 1,2 MW cada Autoconsumo de energia = 9% da geração Disponibilidade de operação= 90 a 95%
T/1../0 1/ 3.!"##$%&#'()!#' *% %*%* Cenário 1 (MW) Cenário 2 (MW) Aterro sanitário %P %$ Incineração #QE #LE TMB total* PN QE * Inclui a geração pelo aterro sanitário pós TMB: C1-3 MW e C2-2,8 MW
Obrigada! Suani Coelho N>&>! +&!>>&>! N!O&!