ULTILIZAÇAO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

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ULTILIZAÇAO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (ESTUDO DE CASO)
Sérgio Ribeiro Moreira
 ANÁPOLIS-2017
Introdução
Para o desenvolvimento sustentável são necessários a busca, desenvolvimento e incentivo em tecnologias que utilizem fontes renováveis de geração de energia elétrica, possibilitando a criação de fontes de suprimentos descentralizadas e em pequena escala (COLDEBELLA; SOUZA, M; SOUZA, J; KOHELER, 2006). A produção de energia elétrica através da queima de combustíveis fósseis, considerada a mais poluente, gera resíduos como óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, dióxido de carbono, metano, monóxido de carbono, dentre outros. Já, usinas hidroelétricas necessitam da formação de grandes lagos que interferem no fluxo dos rios, realocação da população, configurando muitas vezes em problemas sociais e entraves judiciais (CLASSEN; LIER; STAMRS, 1999). Diante do aumento da demanda energética e da dificuldade para esse atendimento, é necessário o investimento em novas fontes energéticas alternativas para auxiliar no desenvolvimento sustentável. As tecnologias a base de fontes renováveis são atrativas não só devido às vantagens ambientais, mas também sociais e econômicas. A possibilidade de criação de fontes de suprimento descentralizadas e em pequena escala é fundamental para o desenvolvimento sustentável, tanto em países desenvolvidos como em países em desenvolvimento. No interesse desses últimos, sobressaem as centrais que utilizam fontes renováveis e não requerem alta tecnologia para instalação ou técnicos especializados para sua operação. No Brasil pode-se citar o exemplo do aproveitamento de resíduos da cana de açúcar e de resíduos rurais, em que temos a possibilidade de geração de energia para o sistema elétrico e principalmente para o consumo local. Os resíduos rurais incluem todos os tipos gerados pelas atividades produtivas nas zonas rurais, qual seja: os resíduos agrícolas, florestais e pecuários. Os resíduos da pecuária são constituídos por dejetos e outros produtos resultantes da atividade biológica do gado bovino, suíno, 11 caprino e outros, cuja relevância local justifica seu aproveitamento energético. Esse tipo de resíduo é importante matéria-prima para a produção de biogás. O biogás é composto por uma mistura de gases, cujo tipo e percentagem variam de acordo com as características dos resíduos e as condições de funcionamento do processo de digestão. Os principais constituintes do biogás são o metano e o dióxido de carbono, no qual biogás é composto em média de 65% de metano, sendo o restante basicamente de dióxido de carbono. Outros gases, como sulfeto de hidrogênio, o nitrogênio, hidrogênio e monóxido de carbono também compõe o biogás em menores concentrações. A utilização do biogás como combustível contempla várias formas de uso, desde motores a combustão interna, passando por aquecimento de caldeiras e fornos e ainda podendo ser utilizado em turbinas a gás ou em microturbinas. Mas para que esses usos possam ocorrer é necessário identificar a vazão, composição e poder calorífico do biogás utilizado. Sendo esses os parâmetros que determinam o potencial de geração de energia, tanto na forma de energia elétrica, calor ou trabalho.
OBJETIVOS 
Objetivo geral 
O objetivo geral desta pesquisa é efetuar discussão dos elementos de concepção de aterros sanitários, e apresentar os custos decorrentes de implantação e operação desses no cenário do estado de Goiás. Ao estudar a possibilidade de geração de energia elétrica através da queima de biogás produzido a partir da biomassa dos resíduos sólidos urbanos. Utilizando o seu principal componente o gás metano, para a combustão em conjuntos motogeradores.
Objetivos específicos 
− Discorrer sobre a especificidade dos elementos construtivos dos aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos estudados; − Analisar os custos de implantação do aterro sanitário do município de Anápolis, comparando-o com os custos de disposição de outros projetos do estado de Goiás e de outras regiões brasileiras; − Elaborar referência sistematizada do conjunto de elementos recomendados para o gerenciamento de planta de disposição de resíduos sólidos urbanos em aterro sanitário, com base nos estudos e modelos de projetos estudados. Resolução CONAMA nº 03, de 28 de junho de 1990 - Estabelece os padrões de Qualidade do Ar previstos no PRONAR; Lei nº 9.433, de 08 de janeiro de 1997 - Dispõe sobre a Política Nacional de Recursos Hídricos, estabelecendo as bacias hidrográficas como unidades físico-territoriais para o planejamento; Resolução CONAMA nº 237, de 19 de dezembro de 1997 - Estabelece definições e requisitos para o Licenciamento Ambiental; Lei nº 9.605, de fevereiro de 1998 (Lei de Crimes Ambientais) - Estabelece as variadas formas de agressões ambientais e atribui às mesmas sanções como detenção e multa; Resolução CONAMA nº 302, de 20 de março de 2002 - Dispõe sobre os parâmetros, definições e limites de Áreas de Preservação Permanente de reservatórios artificiais e o regime de uso do entorno. Plano Ambiental de Conservação, recursos hídricos, floresta, solo, estabilidade geológica, biodiversidade, fauna, flora, recuperação, ocupação, rede de esgoto, entre outros. 3.3 Legislações relacionadas à resíduos sólidos Algumas legislações relacionadas aos resíduos sólidos são apresentadas neste item por serem consideradas relevantes para este estudo. 3.3.1 Legislações federais Decreto nº 50.877, 1961 – Dispõe
 DEMANDA GLOBAL POR ENERGIA 
A demanda por energia no mundo irá aumentar 35% no período entre 2010 e 2040, segundo estudo elaborado pela ExxonMobil.
Metodologia
 A metodologia utilizada para o desenvolvimento deste trabalho será um estudo de viabilidade técnica da implantação no aterro sanitário de Anápolis Goiás; de um sistema de aproveitamento através da queima feita em turbinas microgeradoras de energia elétrica do gás metano (CH4), produzido no referido aterro através da decomposição anaeróbica. A primeira parte do trabalho será realizada teoricamente, baseada em pesquisas em artigos técnicos, relatórios, dissertações de mestrado, teses de doutorado, juntamente com a literatura disponível. Dessa forma, serão feito levantamento do estado da arte do biogás, além da classificação dos resíduos sólidos e métodos de aterramento desses resíduos em aterros sanitários. Um estudo comparativo das técnicas de conversão de biogás em energia também serão realizado. O estudo a realizar-se, complementa e comprova a teoria por meio de um caso real de geração de energia elétrica, em um aterro sanitário. Para tal, serão realizadas pesquisas de campo no aterro selecionado e contato direto com a equipe do projeto com administradores do local. Desta forma, serão seguidas as cinco características gerais de um estudo de caso, conforme Yin (2001): ser significativo, abordando temas teóricos importantes e de interesse do público geral; ser completo, demonstrando que a pesquisa realizada foi feita com grande esforço para coletar evidências pertinentes; considerar perspectivas alternativas; exibir suficiente evidência, para que se consiga atingir o que se pretendeu ilustrar e, finalmente, ser atrativo, com redação clara e interessante. A metodologia estudo de caso tem início com a seleção de um aterro para a implementação do projeto e sua caracterização. Na fase seguinte, é feito o levantamento técnico, onde serão descritas as principais características do aterro e os sistemas a serem instalados para captação e queima do biogás. Serão realizados, então, os cálculos para determinação do potencial de biogás a ser produzido e, por meio de software específico, estimadas a potência disponível e a capacidade de geração de energia elétrica no aterro em questão. A última etapa da metodologia consistiu na apresentação do sistema de geração de energia elétrica, que são utilizados no Estudo de Caso, além da estimativa do consumo de biogás pelos mesmos. 
-Necessidade de fontes alternativasde energia elétrica;	
- Como ofertar esta energia elétrica ao sistema integrado nacional(SIN);
Resultados Esperados
Provar de forma teórica a viabilidade técnica,econômica e ambiental do aproveitamento deste subproduto advindo da decomposição anaeróbica dos resíduos orgânicos feitos num biodigestor natural que são as câmaras dos aterros sanitários, gases estes que muitas vezes são queimados sem nenhum aproveitamento somente para não volatilizar na atmosfera (pois é um GEE), altamente poluente, cerca de 20 vezes mais prejudicial a camada de ozônio do que o gás carbônico. Mas que pode transformar em um lucrativo negocio; tem em vista a grande demanda energética do país.
GÁS METANO(CH4)	
O metano é um gás incolor, sua molécula é tetraédrica e apolar, de pouca solubilidade na água e, quando adicionado ao ar se transforma em mistura de alto teor inflamável. É o mais simples dos hidrocarbonetos. 
Fórmula: CH4
Massa molar: 16,04 g/mol
Densidade: 0,656 kg/m³
Ponto de ebulição: -161,5 °C
Ponto de fusão: -182 °C
Classificação: Alcano
IUPAC: Tetrahydridocarbon, Methano
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
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 Identificação dos aterros disponíveis nas regiões SE, CO e NE do país, quantidade, tipos de resíduo e infra-estrutura. Relatório de Atividades. São Paulo, 2006. ____(2006b).
 Escolha e caracterização do aterro para implementação do projeto. Relatório de Atividades. São Paulo, 2006. 88
Estudo de viabilidade econômica de plantas de biogás com tecnologia de última geração
RESUMO
A intensificação das atividades humanas nas últimas décadas tem gerado um aumento assustador no que diz respeito a produção de resíduos sólidos urbanos(lixo), que virou uma problemática para as administrações públicas e sociedade em geral. O aumento da população mundial e o crescimento desordenado das cidades (sem planejamento), aumentaram as dificuldades de manejo dos resíduos; sem contar que ainda é bastante comum o uso de lixões em muitos centros urbanos brasileiros que sem duvidas geram problemas de saúde pública e ambientais. A decomposição da matéria orgânica na ausência do oxigênio; promove a liberação do biogás (principais constituintes CH4 e CO2 ),tanto o gás metano,quanto ao gás carbono são gases altamente poluentes e causadores do efeito estufa. Os aterros sanitário são considerados importante fonte de geração de biogás, gases que podem ser capturados e transportados através de dutos até o local onde pode acontecer a queima em flares; e aí que o gás metano, principal componente do biogás é transformado em gás carbônico, que possui um poder calorífico 20 vezes maior que o metano. Nesses aterros existem também dutos para a captação do chorume ( liquido proveniente da decomposição de resíduos orgânicos) que se não devidademente coletado, pode causar a contaminação de águas de subsolo e corpos hídricos. Além da oportunidade de reduzir os danos ambientais é possível utilizar o biogás como combustível, gerando energia elétrica. Portanto, neste estudo é avaliado o potencial de geração de biogás do Aterro de anápolis, na cidade de Anápolis, GO, e a viabilidade técnica e econômica da implantação de um projeto de geração de energia elétrica com o biogás proveniente do mesmo, por meio de um estudo de caso. Este estudo mostrou que a metodologia utilizada para quantificar o potencial de biogás do aterro em questão aproxima-se do real captado e também que o aterro sanitário de Anápolis possui um alto potencial de geração de energia elétrica. Foram considerados para realização desse estudo aspectos técnicos, econômicos e ambientais. 
No âmbito técnico, o presente trabalho mostra a possibilidade de recuperação do biogás gerado através do tratamento anaeróbio dos resíduos com a possibilidade de geração de energia elétrica, utilizando para isso conjunto de motogeradores. 
Considerando os aspectos econômico, estudou-se a viabilidade do projeto de geração de energia elétrica de forma independente (micro geração); levando em consideração a comercialização de biofertilizantes, produto resultante do tratamento anaeróbio e possível venda de créditos de carbono obtidos com a queima de biogás do biogás; projeto este com característica MDL (mecanismo de desenvolvimento limpo),sendo desta forma a obtenção da amortização do capital investido.
Com relação ao meio ambiente, é de extrema importância o tratamento dos resíduos gerados em uma cidade de grande relevância econômica e populacional do centro oeste brasileiro.