Dimensionamento de um reator anaeróbio para produção de biogás no aterro sanitário de Teresina
Palavras-chave:
Resíduos sólidos, Digestão anaeróbia , Aterro sanitário , BiogásResumo
Os resíduos sólidos orgânicos quando descartados de forma incorreta, são considerados um problema para o meio ambiente e um grande desafio para a sustentabilidade, no presente trabalho foi avaliada a viabilidade da implantação de um sistema de digestão anaeróbia de resíduos sólidos provenientes do Aterro Sanitário de Teresina, e, ainda se determinou o potencial de geração de energia através do biogás produzido. Os resíduos utilizados foram podas de capina como substrato e lodo proveniente do tratamento do lixiviado do aterro. Determinado o substrato, e o inóculo, realizou-se análises laboratoriais para caracterizar ambos. O dimensionamento do sistema e estimativa energética valeu-se de dados fornecidas pela Secretaria Municipal de Desenvolvimento Urbano e Habitação (SEMDUH). No projeto os reatores dimensionados possuem formato cilíndrico com largura e altura de 9,0m e 18,5m respectivamente. Desta forma, foi obtido volume de 1176,91 m³, sendo 152,78 m³ reservados para o biogás e 1024,23 m³ para degradação do material em seu interior. Assim foi possível estimar que o volume 103,375 m³ de biogás com potencial de geração de 669,06 kWh de energia elétrica por batelada em um único reator. Uma vez que, foram dimensionados 18 reatores, a produção total, estimada de biogás é 1860,75 m³ e 12043,19kWh de energia elétrica. Sob esse prisma o uso da digestão anaeróbia nesse reduz a matéria orgânica presente no substrato e inóculo em aproximadamente 50% gerando gás com valor econômico e material digerido de classe A passível de reaproveitamento futuro como biossólido.
Referências
ANDRADE, Amanda Brito Bezerra. Análise da viabilidade econômica para geração de energia elétrica através do uso de biogás gerado em aterro sanitário no estado da Paraíba. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
ANDREOLI, C. V.; SPERLING, M. V.; FERNANDES, F.; Lodo de esgoto: tratamento e disposição final. 2ª ed. V 6. Belo Horizonte: UFMG, 2014. 444p.
ASSOCIAÇÃO Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais – ABRELPE. Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil 2021. São Paulo: ABRELPE.
BRASIL, Lei N° 12.305 de 02 de agosto De 2010 - Política Nacional De Resíduos SÓLIDOS (PNRS).
BRASIL, Resolução CONAMA N°375, DE 29 de Agosto de 2006. Critérios de e procedimentos para o uso agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados. Publicado no D.O.U. de 30 de agosto de 2006.
CABRAL, Vivian Ane Lopes; Viana, Demétrius Brito; Bastos, Rafael Kopschitz Xavier. Dimensionamento de leitos de secagem de lodo de estações de tratamento de água com emprego de modelos probabilísticos. Revista DAE, V. 64, N. 203, P. 26-47, 2016.
CULI, Mario Jose Lucero. Biodigestão da fração orgânica de resíduos sólidos em um reator de duas fases operado em bateladas sequenciais com imobilização da biomassa. 2019. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.
DALPAZ, Ricardo et al. Avaliação energética do biogás com diferentes percentuais de metano na produção de energia térmica e elétrica. 2019. Dissertação de Mestrado. PPGSAS; Sistemas Ambientais Sustentáveis.
DEMICHELIS, F. et al. Effect of inoculum origin and substrate-inoculum ratio to enhance the anaerobic digestion of organic fraction municipal solid waste (OFMSW). Journal of Cleaner Production, V. 351, P. 131539, 2022.
FELISARDO, Raul José Alves; DOS SANTOS, Gláucia Nicolau. Aumento da geração de resíduos sólidos com a pandemia do COVID-19: desafios e perspectivas para a sustentabilidade. Meio Ambiente (Brasil), v. 3, n. 3, 2021.
FIGUEIREDO, Natalie Jimenez Verdi de. Utilização de biogás de aterro sanitário para geração de energia elétrica-estudo de caso. 2011. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.
GOMES, Felipe Correia de Souza Pereira. Biometanização seca de resíduos sólidos urbanos: O estado da arte e uma análise crítica das principais tecnologias. Orientador: Sérgio Francisco de Aquino. 2010. 193 f. Dissertação (Mestrado) – Mestrado em Sustentabilidade Socioeconômica e Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
MEGIDO, L. ET AL. Impact of organic loading rate and reactor design on thermophilic anaerobic digestion of mixed supermarket waste. Waste Management, V. 123, P. 52-59, 2020.
MOTA, Francisco AS; COSTA FILHO, JT; BARRETO, GA A extração do óleo de vísceras de tilápia do Nilo para produção de biodiesel no Brasil: uma análise econômica. Revisões sobre Energia Renovável e Sustentável, v. 108, p. 1 a 10 de 2019.
NORONHA, Johnnatha Carlos Carvalho. Influência da concentração do coagulante e da aeração no tratamento do lixiviado do aterro sanitário de Teresina. Orientador: Carlos Henrique Da Costa Braúna. 2022. 89 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Federal do Piauí, Bacharelado em Engenharia Civil, Teresina, 2022.
OLIVEIRA, Rebeca Borges de. Análise do gerenciamento de resíduos sólidos orgânicos pela metodologia avaliação do ciclo de vida: estudo de caso sobre restaurantes no Distrito Federal. 2019.
SOUSA, Anderson do Nascimento. Indicadores socioeconômicos, geração e composição dos resíduos sólidos domiciliares da cidade de Teresina-pi: uma contribuição para gestão municipal. 2018. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Pernambuco.
WILLIAMS, P. T. Waste treatment and disposal. John Wiley & Sons Ltd. 2ND ED. Great Britain, 2005. 308P.
ZANK, João Carlos Christmann et al. As características do biogás e avaliação de substituição de combustíveis. Exacta, V. 18, N. 3, P. 502-516, 2020.
