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3 João Paulo Greco Ferreira Jhonatan William Barbosa PROJETO DE IMPLANTAÇÃO DE UMA USINA TERMELÉTRICA MOVIDA ATRAVÉS DA QUEIMA DO LIXO Centro Universitário Toledo - UNITOLEDO Araçatuba (SP) 2021 4 João Paulo Greco Ferreira Jhonatan William Barbosa PROJETO DE IMPLANTAÇÃO DE UMA USINA TERMELÉTRICA MOVIDA ATRAVÉS DA QUEIMA DO LIXO Relatório apresentado à disciplina de Planejamento e Processos da Indústria Química II do curso de Engenharia Química do Centro Universitário Toledo - UNITOLEDO como pré-requisito para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Química. Centro Universitário Toledo - UNITOLEDO Araçatuba (SP) 2021 5 1. INTRODUÇÃO A descoberta de novas fontes energéticas que venham substituir as fontes tradicionalmente utilizadas, como os recursos fósseis e hidráulicos, tem se tornado uma necessidade a nível mundial e nacional. Vários fatores conduzem a esse processo, podendo-se citar fatores ambientais, econômicos e políticos (MARCONATO; SANTINA, 2008). Devido a tal preocupação, as empresas de todo mundo entendem que a busca de soluções sustentáveis e ecologicamente corretas são essenciais não apenas para melhorar a imagem da sua empresa, como também aumentar a rentabilidade e a competitividade com outras companhias. Se tornar uma empresa verde, ou seja, sustentável é objetivo de muitas companhias no mundo, devido ao grande reconhecimento externo. No ano de 2014, o tratamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU) passou a ser um dos principais desafios das prefeituras, pois entrou em vigor a nova Política Nacional de Resíduos Sólidos (lei 2.305/2010) que proíbe o armazenamento dos materiais em aterro sanitário sem tratamento prévio. E, além disso, a Política Estadual (lei 12.300/2010) requer o estabelecimento de metas e prazos para redução do volume de resíduos para disposição final. Atualmente, o aterro da cidade de Araçatuba-SP recebe em cerca de 200 toneladas de lixo por dia, e a incineração de resíduos sólidos urbanos seria uma alternativa para reduzir o volume de lixo urbano gerado e aumentar o ciclo de vida útil dos aterros sanitários. Deste modo, apresentamos a incineração como uma forma de tecnologia para solucionar esse problema no município de Araçatuba-SP, pois este é um processo de tratamento que diminui o volume dos resíduos em cerca de 90% e o peso a 15%. Além disto, podemos destacar também a cogeração de energia através da incineração dos RSU (Resíduos Sólidos Urbanos) como uma das mais importantes vantagens desse processo. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade de uma Usina Termelétrica no município de Araçatuba-SP, tendo como finalidade a redução do volume de lixo e cogeração de energia elétrica através do processo de incineração do lixo na cidade 6 2. FLUXOGRAMA DO PROJETO A incineração é um processo térmico que emprega alta temperatura de fornos para queimar resíduos sendo complementar ao aterramento e aos programas de reciclagem, conhecido como 4 R’s (Reduzir, Reutilizar, Reciclar e Recuperar). Segundo Morgado e Ferreira (2006) a primeira etapa do tratamento é caracterizada pelo o resfriamento dos gases que saem pela câmara secundária, com uma temperatura em torno de 1000ºC a 1200ºC. Em seguida, os gases são neutralizados com a injeção de hidróxido de cálcio que captura SOX e HCl. Os gases já resfriados e neutralizados passam por um sistema de filtros (filtros-manga) que funcionam tipicamente entre 150 e 200 ºC, esses iram retirar as partículas que apresentam dimensão de 0,3 jom (fuligem, sais, hidróxidos de cálcio). 3. MATERIAIS E MÉTODOS Através de informações e cálculos podemos mostrar os resultados sobre a viabilidade da implantação de uma usina termelétrica a partir da incineração de resíduos sólidos urbanos em Araçatuba-SP, que necessita encontrar uma nova área para a destinação do lixo. 7 Tabela 1. Dados referentes a produção de lixo em Araçatuba-SP Tabela 2. Dados iniciais sobre a usina Termelétrica. A Usina Termelétrica de Araçatuba terá a capacidade de incinerar 300 toneladas diárias de lixo. Além disso, podemos observar na tabela 2, outros dados iniciais referentes ao projeto da usina termelétrica. Com isso, nossa ideia é trabalhar com a capacidade máxima de incineração, para que se tenha uma maior geração de energia elétrica. Cálculo 1. Quantidade de lixo a ser aproveitado de outras cidades da região. Dados: Para que sejam incinerados 300 ton./dia faremos o seguinte cálculo: Quantidade lixo não reciclado (cidades vizinhas) = Capacidade de tratamento – Quantidade de lixo não reciclado Quantidade lixo não reciclado (cidades vizinhas) = 300 ton./dia – 180ton.dia = 120 ton./dia 8 Cálculo 2. Capacidade máxima de lixo no pátio da Usina. Capacidade de lixo na usina = Quantidade de lixo produzido (Araçatuba) + Quantidade cidades vizinhas Capacidade de lixo na usina = 200 ton./dia + 134 ton./dia = 334 ton./dia Segundo Menezes et al. (2000), “a experiência atual indica que a geração de energia elétrica se torna rentável em instalações com capacidades de processamento acima de 250 ton./dia. Abaixo desta capacidade a energia é normalmente aproveitada apenas para uso da própria planta. Assim, a geração de energia elétrica na Usina Termelétrica de Araçatuba-SP ocorrerá por meio da queima de 300 t/dia de resíduos sólidos. Cálculo 3. Quantidade de energia produzida. Dados: Quantidade de energia produzida = Eficiência do Incinerador x Capacidade de Incineração Quantidade de energia produzida = 300 ton./dia x 0,5 kWh/ton. = 150 kWh/dia Com isso, temos que a quantidade de energia elétrica produzida pela nossa Usina Termelétrica através da incineração de resíduos sólidos é de 150 kWh/dia. Com base no dado anterior podemos ter a média por mês e ano de geração de energia elétrica prevista. Quantidade de energia produzida = 150 kWh/dia x 30 dias = 450 kWh/mês ou 4,5 MW/mês. Quantidade de energia produzida = 150 kWh/dia x 365 dias = 54.750 kWh/ano ou 54,75 MW/ano. Para constatar a viabilidade da implantação da usina, iremos utilizar mais um cálculo que mostra a população que poderá ser beneficiada com o abastecimento de energia elétrica. 9 Cálculo 4. População beneficiada com o abastecimento de energia gerado pela Usina. Dados: 30 MW de energia elétrica = 200 mil habitantes 4,5 MW de energia elétrica = x mil habitantes Onde; x = 30 mil habitantes. A Usina poderá abastecer 30 mil habitantes por mês no município através do aproveitamento dos resíduos. 4.CONCLUSÕES Podemos concluir que para a cidade de Araçatuba, foi possível caracterizar a necessidade de se ampliar as alternativas para garantir nos próximos anos um tratamento mais adequado e eficiente do lixo produzido pela cidade. Portanto, a implantação da usina termelétrica se torna viável e pode ser uma alternativa sustentável também em outros municípios do Brasil, pois irá contribuir na melhoria da qualidade ambiental, social e econômica da população. 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAIXETA, D. M. Geração de Energia Elétrica a partir da Incineração de Lixo Urbano: O caso de Campo Grande/MS. 2005. 86p. Monografia (Curso de Especialização em direito Ambiental e Desenvolvimento Sustentável). Centro de Desenvolvimento Sustentável, Universidade de Brasília, Brasília. CALDERONI, S. Perspectivas econômicas da reciclagem do lixo no município de São Paulo. 288p. Tese de doutoramento, FFLCH-USP, Depto. Geografia. São Paulo, 1996. MARCONATO, M. S.; SANTINI, G. A. Alternativas para a geração de energia renovável no Brasil:a opção pela Biomassa. In: XLVI Congresso da Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural. jul. 2008. MENEZES, R. A. Projetos e Tratamento por Destruição Térmica (Incineração) de Resíduos Sólidos Urbanos e Especiais - “Indicadores Operacionais” - Capítulo do Curso (apostila) "Gestão Integrada de Resíduos Sólidos" - Menezes, Ricardo A e Menezes, Marco António A. - "Considerações sobre o Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos (GRS)", Revista Limpeza Pública - ABLP - Associação Brasileira de Limpeza Pública, Ed., 53, out. 2000. MORGADO, T. L.; FERREIRA, O. M. Incineração de resíduos sólidos urbanos, aproveitamento na cogeração de energia: estudo para a região metropolitana de Goiânia. 2006. IBGE.GOV.BR 11 1. INTRODUÇÃO 2. FLUXOGRAMA DO PROJETO 3. MATERIAIS E MÉTODOS 4.CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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