Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
GOIÂNIA OUTRUBO/2020 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE GOIÁS – UNIGOIÁS PRÓ-REITORIA DE ENSINO PRESENCIAL – PROEP SUPERVISÃO DA ÁREA DE PESQUISA CIENTÍFICA - SAPC CURSO DE ENGENHARIA ELETRICA GERAÇÃO DE ENERGIA ÉLETRICA A PARTIR DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANO PAULO HENRIQUE OLIVEIRA SANTOS ORIENTADOR: PROFº MS. STENIO AMORIM GOMES GOIÂNIA OUTUBRO/2020 PAULO HENRIQUE OLIVEIRA SANTOS GERAÇÃO DE ENERGIA ÉLETRICA A PARTIR DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANO Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Centro Universitário De Goiás UniGoiás sobre orientação do Profº◦ Ms Stenio Amorim Gomes, como requisito parcial para obtenção do titulo de Bacharelado em Engenharia Elétrica. PAULO HENRIQUE OLIVEIRA SANTOS GERAÇÃO DE ENERGIA ÉLETRICA A PARTIR DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANO Trabalho final de curso apresentando e julgado como requisito para a obtenção do grau de bacharelado no curso de Engenharia Elétrica do Centro Universitário de Goiás – UNIGOIÁS na data de15 de outubro de 2020. Prof. Ms Esp. Stenio Amorim Gomes Conceito final: 1 2 Resumo: As fábricas de resíduos sólidos têm que lidar com tecnologias que tentam usar resíduos sólidos, o que significa transformar resíduos em energia, e grandes fábricas de tecnologia dão ênfase à recuperação de energia. Aterro sanitário é uma espécie de obra de engenharia que foi projetada segundo critérios técnicos médios, nos quais e para garantir a destinação adequada (RSU) de Resíduos Sólidos Urbanos, que não podem ser reciclados, o que de forma alguma pode prejudicar a saúde da população e o meio ambiente. O principal objetivo da incineração é a incineração de resíduos sólidos urbanos, a sua forma é essencialmente o tratamento de resíduos sólidos urbanos, durante a combustão, o calor gerado durante a combustão pode ser convertido em eletricidade. A pirólise é um tipo de tratamento térmico das soldas restantes e um processo usado para tratar e descartar resíduos que podem ser autossuficientes sem energia externa. Palavras-chave: Resíduo solido urbano, Pirólise. Incineração. Usina WTE. Energia. LISTA DE GRAFICO GRÂFICO 1 - A disposição e tratamento da RSU. ....................................................07 GRÂFICO 2 - geração total de resíduo sólidos urbanos .......................................... 08 GRÂFICO 3 - geração per capita por pessoa de resíduo sólidos urbanos ............... 08 LISTA DE FIGURA FIGURA 1 - Aterro sanitário ..................................................................................... 10 FIGURA 2 - Usina de incineração ............................................................................ 11 FIGURA 3 - Os componentes de uma IRSU. ........................................................... 12 FIGURA 4 - Componentes de uma planta pirólise ................................................... 15 FIGURA 5 - A caldeira, a turbina e a bomba ............................................................ 17 3 LISTA DE SIGLAS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas; CH4 – Metano; CO2 – Dióxido de carbono; GEE- Gases de Efeito Estufa; GWh - Gigawatt-hora; IPEA - Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada; IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística; NBR – Norma Técnica brasileira; OF – Fator de oxidação; PNRS – Política Nacional de Resíduos Sólidos PEAD – Polietileno de Alta Densidade; RSU – Resíduo Sólido Urbano; WTE – Waste-to-Energy “Tradução (resíduos para a produção de energia)”. 4 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................................... 4 1.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................................................... 5 1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO .................................................................................................................... 5 1.3 JUSTIFICATIVA ................................................................................................................................... 5 2. REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................................................. 6 2.1 USINA WTE. .......................................................................................................................................... 6 2.2 RESIDUO SOLIDOS URBANOS ........................................................................................................ 6 2.2.1 GERAÇÃO DE RSU ............................................................................................................................ 7 2.3 POLÍTICA NACIONAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS .........................................................................9 2.4 ATERRO SANITARIO ......................................................................................................................... 9 2.5 INCINERAÇÃO ..................................................................................................................................... 10 2.5.1 TECNOLOGIA DE INCINERAÇÃO ............................................................................................... 11 2.5.2 VANTAGEM DA TECNOLOGIA DE INCINERAÇÃO ................................................................... 11 2.6 PIRÓLISE. .............................................................................................................................................. 13 2.6.1 TECNOLOGIA DE PIRÓLISE. ........................................................................................................ 14 2.6.2 VANTAGEM DA TECNOLOGIA DE PIRÓLISE. ......................................................................... 15 2.7 USINA TERMOELÉTRICA ............................................................................................................... 16 2.7.1 CALDEIRA .......................................................................................................................................... 17 3 CONCLUSÃO ...........................................................................................................................................18 4 REFERENCIAL BIBLIÓGRFICO ............................................................................................................... 19 5 1. INTRODUÇÃO Atualmente, cerca de 2,01 toneladas RSU (resíduos sólidos urbanos) são gerados no mundo, ou seja, utilizamos em um ano. Por isso, buscam tecnologias que reduzam o impacto ambiental por meio de tecnologias de incineração e pirólise, e uma das tecnologias inovadoras que geram energia a partir desses resíduos sólidos urbanos. Com a revolução industrial, seguiu-se a formação de cidades, o aumento populacional e novas empresas propuseram novos produtos, desde então a geração de resíduos sólidos urbanos vem aumentando, mas as pessoas só temem que hoje não estejam tão preocupadas. Naquela época, não existia uma política para a área de RSU ( Resíduos Sólidos Urbanos). Hoje, no Brasil, formulamos a Política Nacional de Resíduos Sólidos, cujo Decreto nº 12305/10 desta lei auxilia na solução de diversos problemas ambientais, sociais e econômicos causados pelo uso indevido dos resíduos sólidos urbanos. A tecnologia de incineração e combustão de resíduos sólidos urbanos consiste em um processo controlado dentro do equipamento, que inclui a emissão de gás e água, que podem gerar energia limpa. A tecnologia de pirólise envolve o processo de processamento na ausência de oxigênio para formar gases destiláveis e cinzas,e pode gerar energia a partir desses materiais. O trabalho de conclusão desta unidade curricular visa comparar as duas tecnologias principais, apresentar as suas definições, legislações e normas e, consequentemente, definir a comparação de centrais térmicas a partir das tecnologias de incineração e pirólise de resíduos sólidos urbanos. 6 1.1 OBJETIVO GERAL Realizar a comparação entre duas tecnologias (incineração e pirólise) mais utilizadas em usinas WTE e expressar a geração de energia dos resíduos sólidos urbanos. 1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO Avaliar a eficiência energética entre as tecnologias de pirolise e inceneração. Analisar o custo benefício de investimento de cada tecnologia. Verificar qual destas tecnologias emitem menos resíduo de inertes. 1.3 JUSTIFICATIVA No mundo em que vivemos, o aumento da população é constanste, por isso, é sempre buscado métodos de amenizar o impacto ao meio ambiente, seja ele econômico ou político. Neste trabalho será realizado o estudo dos resíduos sólidos urbanos e a geração de energia limpa de forma sustentável. Contudo, será analizado a geração de energia a partir de RSU, envolvendo as tecnologias estudadas. Ocorrendo comparação da eficiência de cada tecnologia, buscando o máximo de informações e dados. 7 2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 USINAS WTE As fábricas Wte lidam com tecnologias que visam o processamento de resíduos sólidos, o que significa transformar resíduos em energia, e a ênfase na recuperação energética diz respeito às fábricas com a tecnologia principal. hoje as principais tecnologias são 5. E tipo de tecnologia que trata de armazenamento de energia térmica, hoje em países europeus, Japão e América adotam essa tecnologia, apesar de ser uma tecnologia com altos custos e custos operacionais e má influência da comunicação da população para separar o lixo em algumas remoções, ao final da gestão ambiental da planta Wte, trazem um grande obstáculo ao desenvolvimento desta tecnologia na América Latina e Caribe. A usina Wte média produz cerca de 600 kWh de eletricidade por tonelada de resíduos sólidos urbanos e aterros em geral, que o Capitão Biogás gera geralmente 65 kWh, então pude concluir que a eficiência energética do incinerador aumentou dez vezes, mas sem considerar que a energia gerada através do aterro será muito lento ao longo do tempo e já o WTE instala e gera imediatamente no momento da produção, se colocarmos 35% dos resíduos sólidos urbanos em plantas de calor WTE, o Brasil pode gerar cerca de 1.300 GWh / hora por mês, o que é suficiente para usar 3,29% da demanda do país para eletricidade. Sua operação em uma planta que aproveita resíduos sólidos e os converte em energia, utilizando um tipo de valorização ecológica da B&W, diz que sua operação é: Uma instalação de transformação de resíduos em energia ou de resíduos em energia converte resíduos sólidos municipais e industriais em eletricidade e / ou vapor para uso em processos industriais e sistemas de aquecimento doméstico, o que é uma forma ecológica e econômica de recuperar energia. A usina funciona queimando resíduos em altas temperaturas e usando o calor para produzir vapor. O vapor então aciona uma turbina que produz eletricidade. (Preto e branco, 2019). 2.1.1 investimentos e atributos das usinas de WTE Por volta de 2031, R$ 11,6 bilhões por ano podem precisar ser investidos em infraestrutura que garanta a gestão universal sustentável dos resíduos sólidos urbanos no Brasil, mas com base nesse investimento na construção da planta WTE. As usinas de incineração de resíduos têm duas características: não emitem resíduos poluentes e a intermitente é muito baixa. Portanto, é um tipo de energia térmica com funcionamento contínuo e características ininterruptas de geração de energia, que podem ocorrer durante a operação, e paradas programadas para determinadas manutenções 8 específicas, que podem auxiliar no alcance desse objetivo. A estabilidade e confiabilidade desse sistema elétrico padrão é a escolha ideal, mas, exceto para os resíduos sólidos urbanos processados por instalações de incineração e pirólise, o preço de geração de energia é compatível com o preço de mercado e inferior ao preço de mercado. Combustíveis fósseis tradicionais. 2.1.2 geração de energia a partir de resíduos sólidos urbanos. A tecnologia que converte resíduos sólidos urbanos em energia é o método de escolha para a geração de energia e, com o avanço da tecnologia, a destruição de resíduos ou resíduos em seu destino pode ser minimizada por meio de métodos inteligentes. Além disso, destinos ecologicamente corretos também podem amenizar a situação em aterros, que estão cada vez mais lotados a cada ano e poluem o ar e o solo com lixiviados de resíduos de aterro. Nos últimos anos, chamar a atenção das pessoas para a destinação dos resíduos e a melhor forma de descartá-los tem gerado um amplo debate. Esta produção de energia é mais conhecido como reciclagem de energia e é a opção mais eficaz para a reutilização de resíduos feito pelo homem no calor e eletricidade. A energia e a tecnologia geradas pelos resíduos sólidos urbanos, mas utilizadas em países desenvolvidos, podemos citar Japão, Estados Unidos, Alemanha e outros países, mas países e Alemanha que apresentam desempenho destacado no uso dessa tecnologia eliminaram essa tecnologia. Aterro da estação de tratamento de resíduos. Por sua vez, os Estados Unidos estão fornecendo eletricidade para 2,3 milhões de residências por meio de RSU. Atualmente, existem 98 fábricas gerando eletricidade, 420 fábricas na União Europeia, 249 fábricas no Japão e 27 fábricas WTE na Suíça. Segundo Vgrediduos (2018), no Brasil a maioria das ideias de adotar as tecnologias para obter energia do lixo não prosperou. A Organização Coletiva de Catadores de Material Reciclável no Brasil à dilemas e potencialidades sobre a ótica da economia solidária, do IPEA, apresenta estimativas que 30% a 40% de todo resíduo gerado no Brasil são considerados passíveis de reaproveitamento e reciclagem. No entanto, apenas 13% são encaminhados para algum tipo de reciclagem. http://www.ipea.gov.br/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=29271 http://www.ipea.gov.br/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=29271 http://www.ipea.gov.br/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=29271 9 2.2 Resíduos sólidos urbanos RSU da ABNT à NBR 10 004, resíduo sólido denominado resíduo urbano, que é o resultado da utilização de produtos e atividades comerciais da população. Esses resíduos sólidos variam de país para país, pois cada ambiente, cultura, gera uma espécie de RSU. Esses resíduos podem ser classificados, entre outros, em matéria orgânica, papel, plástico, vidro, metais, basicamente podemos dizer que materiais reciclados e não reciclados. São os não reciclados que usaremos para gerar energia. Em 1990, em Nova York, esses resíduos já eram transportados por carroças, na maioria das vezes eram jogados no rio ou incinerados. em 1906, já tinha estabelecimentos públicos separados dos Estados Unidos. O crescimento interrompido da população mundial, junto com as mudanças climáticas, tem contribuído para a gestão do Ministério do Interior, que é um dos problemas hoje, mas difícil de discutir, com esse esgotamento dos recursos naturais, e com essa população, não percebemos mais os resíduos gerados em nossas casas como um incômodo e podemos ver que há uma meta de vê-los com um dos recursos que podem ser muito valiosos. Em resposta a esses problemas, os países mais avançados desenvolveram métodos e tecnologias avançadas de tratamento de resíduos, uma dessas tecnologias e o tratamento térmico de resíduos, conhecida como conversão de resíduos em energia, as tecnologias que utiliza, e incineração, pirólise. para evitar que os resíduos sejam depositados em aterrossanitários, o que geralmente não impede a liberação de líquidos e gases do meio ambiente para o meio ambiente. Ao expor a estrutura regulatória, ao examinar a estrutura regulatória da União Europeia, Estados Unidos, Canadá, Coreia do Sul, China, Austrália, Japão, Índia, Rússia, México e Brasil, pode-se ver que a taxa de sucesso da gestão adequada de resíduos sólidos urbanos é alta. No entanto, o que diz a (bwexpo.2020) mesma situação não encontramos no Brasil. No cômputo das 78,4 milhões de toneladas de RSU produzidas em 2017, 37% foram destinados a aterros controlados ou lixões, 59,1% a aterros sanitários, sendo que muitos deles com severos problemas de gestão e segurança. O Distrito Federal, por exemplo, construiu recentemente um aterro sem sistema de tratamento de efluentes, encontrando-se com 20.000 m³ de chorume depositado em uma “piscina”, com risco de transbordo no final deste ano, sem contar com as emissões de GEE e o mal cheiro provocado. Devido à falha do brasileiro, um deles aconteceu por diversos motivos, e nossa Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) não aborda explicitamente a questão da classificação dos resíduos e não relaciona explicitamente os resíduos por prioridade / finalidade (Art. 9º Lei nº 12305) “Complexo” e “Recuperação de Energia”, o aterro é sublinhado pela classificação do 10 aterro como “ambientalmente correto”. Na verdade, a compostagem e a recuperação de energia são ecologicamente corretas, enquanto um aterro sanitário é apenas "ambientalmente seguro". Além disso, o Brasil necessita de uma adequada remuneração do serviço de tratamento dos resíduos. A Taxa de Limpeza Pública urbana (TLP), cobrada atualmente junto com o Imposto sobre a Propriedade Predial e Territorial Urbana (IPTU), tem sido recolhida em valores insuficientes e os Municípios não têm destinados adequadamente tais recursos para a sua devida finalidade. O sucateamento do serviço de resíduos hoje se dá, em parte, por conta da insuficiência e da natureza jurídica da arrecadação da limpeza pública via TLP. (TISI, Yuri Schmitke Almeida Belchior.2020). 11 2.2.1 Geração de RSU. Com o crescimento, mas acelerado, sem projetos e cidades caóticas, houve um aumento em larga escala do uso de produtos recicláveis e não recicláveis com o aumento do RSU. Hoje no mundo a população gera mais ou menos 2,01 bilhões de tonelada de recursos de RSU. Só no brasil geramos, mas de 79 milhões de RSU, nós somos o país que mais gera RSU pelo IPEA (2020) . Temos que 59,5% do que coletamos, foi colocado em aterros sanitários, sendo que 40,5% e disposto em lixões ao céu aberto, neste estudo 6,3 milhões nem si que são coletados. No gráfico abaixo contem todos países que realizam a disposição e tratamento da RSU. Gráfico 1 - como os países realizam a disposição e tratamento da RSU.. Fonte: World Bank (2018), What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050(acesso:https://www.ipea.gov.br/cts/pt/central-de- conteudo/artigos/artigos/217-residuos- solidos-urbanos-no-brasil-desafios-tecnologicos- politicos-e-economicos,12/10/20). http://www.ipea.gov.br/cts/pt/central-de-conteudo/artigos/artigos/217-residuos- http://www.ipea.gov.br/cts/pt/central-de-conteudo/artigos/artigos/217-residuos- 12 COLETA PER CAPITA (KG/HABITANTE/DIA) 1.039 2017 2018 No Brasil, houve um aumento de cerca de 1% entre 2017 e 2018, produzimos 216.629 toneladas de RSU por dia. no gráfico abaixo veremos a geração do Ministério do Interior no Brasil.Gráfico 2- geração total de resíduo sólidos urbanos. Com aumento 0,82%. GERAÇÃO TOTAL (TONELADAS/DIAS) 2017 2018 216,629 214,868 Fonte: abrelpe/ibge Gráfico 3 - geração per capita por pessoa de resíduo sólidos urbanos. 1.035 Fonte:abrelpe/ibge 13 2.2.2 Recolher resíduos sólidos urbano O que foi produzido e colhido com o resíduo foi o que mais cresceu, chegando a 199.331 toneladas por dia. Ah, uma grande expansão em quase todas as regiões do Brasil, exceto no Nordeste onde houve um declínio populacional significativo em 2017-2018 segundo o IBGE, no gráfico abaixo para a coleta de resíduos sólidos urbanos: Fonte: Abrelpe/IBGE 14 Na tabela a seguir vamos ver a quantidade de resíduos sólidos urbanos na coletada nas regiões e total geral do Brasil: Regiões 2017 População 2018 2018 RSU Total (toneladas/dia) RSU Total (toneladas/dia) Norte 12.705 18.182.253 13.069 Nordeste 43.871 56.760.780 43.763 Centro- oeste 14.406 16.085.885 14.941 Sudoeste 103.741 87.711.946 105.977 Sul 21.327 29.754.036 21.561 Brasil 196.050 208.494.900 199.311 15 2.2.3 Política Nacional de Resíduos Sólidos De acordo, com Silva et al., (2010, p.1). Na lei Nº12.305 de agosto de 2010, constituem a política nacional de resíduos sólidos no qual, se diz: O Artigo. 1o Esta Lei institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, dispondo sobre seus princípios, objetivos e instrumentos, bem como sobre as diretrizes relativas à gestão integrada e ao gerenciamento de resíduos sólidos, incluídos os perigosos, às responsabilidades dos geradores e do poder público e aos instrumentos econômicos aplicáveis. No Brasil (2010), a Política Nacional de Resíduos Sólidos, possui a seguinte definição: material, substância, objetos que foram rejeitados pela vida humana em sociedade, cuja finalidade última é que esteja em um sistema sólido e semissólido, e o gás contido no recipiente e o líquido cuja especificidade impede sua introdução para redes públicas de esgoto ou água, ou requer uma solução técnica ou economicamente não rentável devido à melhor tecnologia disponível. 2.2.4 Aterro sanitário O aterro sanitário e um tipo de obra de engenharia que foi projeta sob média de critérios técnicos onde e garantir o deposito correto do RSU que não pode ser reciclado que de modo não pode causa dano a saúde da população e do meio ambiente. Segundo a ecycle no brasil e: No Brasil, uma das funções dos municípios é coletar e dispor o resíduo gerado adequadamente. Por várias razões, como escassez de recursos, deficiências administrativas e falta de visão ambiental, é comum que os resíduos sejam descartados em locais inapropriados, provocando degradação do solo, contaminação dos rios e lençóis freáticos e emissões de biogás. Resultante da decomposição da matéria orgânica dos resíduos sólidos urbanos, o biogás é rico em metano (CH4), substância que, além de possuir grande potencial combustível, contribui significativamente para o aquecimento global. (ecycle.2020). O Ministério do Meio Ambiente acredita que os aterros sanitários são o sistema mais adequado para a destinação final de resíduos que não podem ser reaproveitados. Segundo dados do IBGE, o Brasil possui cerca de 1.700 aterros sanitários. Basicamente, um aterro sanitário é um local onde são armazenados resíduos sólidos. De acordo com a norma ABNT NBR 8419/1992, aterro sanitário é um tipo de tecnologia que dispõe os resíduos sólidos urbanos no solo sem causar danos à saúde pública e ao meio ambiente, minimizando assim o impacto ao meio ambiente. De acordo com a ABNT NBR 13896/1997, a vida útil mínima de um aterro é de 10 anos. Após o fechamento, sua vigilância deve continuar por pelo menos mais dez anos. A Lei nº 11.107 / 2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e a Resolução nº 404/2008 estabelecem normas e diretrizes para licenças ambientais para pequenos aterros de resíduos sólidos urbanos.(vgresiduos.2018). https://www.ecycle.com.br/143-decomposicao.html 16 A figura 1 demostra um aterro sanitário. Fonte: VGresiduos.2018 A operação ébasicamente assim: O aterro consiste em um sistema de descarga de lama; O fundo deve ficar sobre a camada impermeável de polietileno de alta densidade (PEAD) e sobre a camada de solo compactado para evitar que o líquido vaze para o solo. Evitando assim a poluição das águas subterrâneas; existe um sistema de descarga de gás dentro do aterro que coleta biogás (composto de metano, CO2 e vapor d'água) na atmosfera. O gás é queimado ou usado para gerar energia. Todos os resíduos são recobertos por uma camada de argila, e é incluído um sistema de drenagem pluvial para evitar que a água da chuva vaze para o aterro; Todo o aterro deve ser monitorado; Todo o limite do aterro deve ser cercado para evitar a entrada de estranhos e animais; O aterro precisa de uma escala para controlar a quantidade de resíduos que entram. Cabine de segurança Prédio da administração; oficina; O aterro deve ficar a cerca de 200 metros de qualquer rio. 17 2.4.5 Lixão Lixão e uma área que dispõe de lixo ou resíduos sólidos urbanos, a céu aberto, aonde não tem nenhum planejamento que pode peotege o meio ambiente e a saúde publica, neste local não ah nenhum tipo de controle ou monitoramento de resíduos que vau ser depositado naquele local. Fazer com que os resíduos domésticos e comerciais de baixo risco sejam depositados juntamente com os resíduos industriais e hospitalares, com elevada capacidade poluidora. Não há tratamento de efluentes líquidos - lama (líquido preto gotejando dos resíduos) - que penetra no solo, levando os poluentes para o solo. Moscas, pássaros e ratos convivem com dejetos, aumentando as chances de bactérias e parasitas prejudiciais à saúde humana. O lixo é classificado como: • Resíduos domésticos - resíduos gerados a partir de atividades residenciais, incluindo resíduos de alimentos, produtos de baixa qualidade, jornais, revistas, embalagens em geral, papel higiênico, etc. • Resíduos comerciais gerados por diferentes setores do setor comercial e de serviços, como supermercados, estabelecimentos bancários, lojas, bares e restaurantes. O lixo nesses locais é composto principalmente por papel, plástico, restos de alimentos e embalagens. • Resíduos industriais - são provenientes das atividades de diversos setores da indústria. A composição desses resíduos varia de acordo com o tipo de indústria e podem ser formados a partir de cinzas, silte, resíduos alcalinos ou ácidos, papel, plástico, metal, vidro, cerâmica, borracha, madeira, etc. Por França (2018), secretário de Qualidade Ambiental do Ministério do Meio Ambiente (MMA), será preciso entender que existem aterros controlados e que se enquadram na mesma categoria, e aterros sanitários, estruturas com infraestrutura melhor controlada. “O aterro sanitário e o aterro controlado são muito parecidos e ambos não têm relação com o aterro. O aterro não tem controle, e o aterro controlado, como o nome sugere, até tem algum controle, mas não tem garantia de adequação ambiental, pela explicação o secretário diz que. Para não confundir, colocamos um aterro sanitário de um lado e um aterro controlado de um outro lado, que é uma destinação irregular, e do outro, um aterro sanitário, que é uma obra de engenharia preparada para isso. 18 Figura abaixo, diz sobre diagnostico de lixões por municipio para política de resíduos sólidos. Fonte: http://www.lixoes.cnm.org.br/. 2020 Legenda da figura acima: http://www.lixoes.cnm.org.br/ 19 2.5 Incineração A incineração tem como principal objetivo a queima de RSU, em um tipo de formo que foi desenvolvido para este fim, trata basicamente de tratamento de RSU que com a queima gera energia térmica por combustão e podemos converte em energia elétrica. As fontes emitidas foram determinadas por a partir de RSU que foram resultado e da equação a seguir: Dióxido de carbono emitido = ∑ (Wi * dmi * CFi * FCFi) * OF * 44/12 (3) o que: Wi = A qualidade dos resíduos sólidos urbanos por tipo de resíduo (t); dmi = Conteúdo de matéria seca (destilado) no resíduo; CFi = A fração (fração) do carbono total na matéria seca; FCFi = A proporção (fração) de carbono fóssil no carbono total; OF = Fator de oxidação (%); 44/12 = A proporção do peso molecular de CO2 e C. Os valores citado acima de dmi, CFi e FCF, foi obtido a partir de cada tipologia de resíduo. O fator de oxidação que foi utilizado e o que e recomendado para inceneração. Na figura 2 mostra uma usina de incineração. Abaixo: Fonte:https://www.fragmaq.com.br/blog/sao-vantagens-desvantagens-incineracao-lixo/ acessado em:14 de outubro de 2020. https://www.fragmaq.com.br/blog/sao-vantagens-desvantagens-incineracao-lixo/ 20 Ao incinerar o lixo é gerado vapor, este vapor movimenta as pás ligadas a uma turbina. Os movimentos giratórios das turbinas alteram o fluxo do campo magnético dentro do gerador, com a alternância no fluxo do campo magnético, é produzida a energia elétrica que podem ser utilizadas pelas indústrias, residências e etc.(vgresiduos.2020). Na queima de plástico, por exemplo é capaz de produzir cerca 650 kWh de energia por tonelada de resíduo de plástico. Com isso conseguimos utilizar resíduos que não são reciclados assi tomamos a pratica utilização sustentável, por sua vez a um total de redução da massa do material de 70 a 90%, assim sobrando so resíduos inertes classe II B. Este é um método que pode reduzir significativamente a quantidade de resíduos, mas a principal desvantagem é o alto custo. No entanto, a venda de energia e subprodutos da combustão é uma importante fonte de lucros para as empresas. No longo prazo, o investimento usado para comprar o forno foi pago. 2.5.1 tecnologia de incineração Após o contato com o oxigênio, as substâncias combustíveis contidas nos resíduos começam a queimar. A temperatura de ignição é atingida durante a reação de oxidação. A temperatura da reação está entre 850 e 1450 ° C, O processo de combustão ocorre nas fases sólida e líquida, liberando energia na forma de calor. Está O menor valor calorífico do resíduo é essencial para a reação em cadeia quente e combustão autossuficiente a chamada combustão de auto aquecimento, que não requer outros combustíveis. Durante a incineração, são criados gases de combustão que, após tratamento, são liberados para a atmosfera através de um tubo chamado de duto de exaustão. Estes gases de combustão contêm a maior parte da energia disponível na forma de calor, bem como poeira e poluentes gasosos que precisam ser removidos através de um processo de purificação Plantas que utilizam cogeração de energia térmica juntamente com geração de energia elétrica podem atingir uma eficiência máxima de 80%, enquanto a geração isolada de energia elétrica irá atingir uma eficiência máxima de aproximadamente 20%. (proteger.2017). Com o excesso de calor que a combustão exala podemos utilizar deste vapor a geração de energia elétrica na figura 3 foi ilustrado os componentes de uma Planta de IRSU: 21 Fonte: (WasteToEnergy,2020). 22 2.6 Pirólise A pirolise e um tipo de tratamento térmico para RSU, e um processo que e utilizado para tratamento e destinação de resíduos, podendo ser autossuficiente sem energia externa, o que tem atraído grande atenção e fascinado do ponto de vista científico e prático. E uma tecnóloga recente só que em estudo já a algum tempo, seu principal estudo foi que o tratamento térmico por pirolise de RSU produz um tipo de liquido quem tem uma densidade muito alta de energia. O seu uso e basicamente zero oxigênio e que pode ou não ser utilizado com outros tipos de gás mediador como o nitrogênio. Segundo basu e define pirólise como: Basu (2010) define a pirólise como o aquecimento de um combustível (RSU) a determinada taxa de aquecimento até atingir uma temperatura máxima, denominada temperaturade pirólise. Após atingir essa temperatura deve-se mantê-la por um tempo específico. (Repositorio.pdf,2020) O seu funcionamento e basicamente consiste na trituração de RSU que sempre que distintamente selecionados e depois desta etapa, passara para o reator pirolítico aonde a reação endotérmica ocorre a separação de subproduto a cada etapa neste processo. 2.6.1 A tecnologia pirolise A tecnologia de pirólise pode lidar com uma variedade de RSU tem pode converter o gás de síntese limpo, que pode ser usado no grupo gerador a gás neste sentido considero o aspecto técnico da arquitetura que Possibilidade de desenvolver sistemas ou módulos compactos para que o sistema econômico de transformação de resíduos em energia. A pirólise, por definição, consiste na degradação térmica de hidrocarbonetos na ausência de oxigênio (CONTI, 2009). O processo necessita de uma fonte externa de calor para aquecer a matéria e pode fazer a temperatura variar entre 300ºC a mais de 1000°C, o conceito em si é bem amplo sendo que qualquer processo térmico com temperaturas superiores a 300°C, na ausência de oxigênio, pode ser considerado método de pirólise. Inicialmente, é possível fazer uma distinção quanto aos parâmetros de operação, como tempo de residência dos resíduos e a temperatura a qual ele é submetido (CONTI, 2009), pirólise lenta a 400°C de longa permanência com rendimento de 35% de gases, pirólise rápida 400°C a 600°C de curta permanência com rendimento de 15% de gases, e flash pirólise 800°C de curta permanência com rendimento de 85% de gases. (aedb.2020). Neste sistema utiliza a tecnologia para trata o RSU e não produz resíduos perigosos por exemplo, cinzas voláteis e resíduos contendo altas e resíduos contendo altas concentrações de dioxinas e fura-nos, neste solido de produção está basicamente metálico e não há separação nestas etapas este resíduo pode ser utilizado para fertilizar todos os tipos de solo. Na figura 4 vai 23 demostra parte da usina de pirólise e componentes de uma planta pirólise para tratamento RSU específico: Fonte: (WasteToEnergy Guidelines.2020). 24 . 2.7 Usina termoelétrica A termoelétrica e uma instalação industrial utilizada para geração de energia, por meio de processos a energia e liberada de produtos combustível do RSU, por meio da queima de tipos de combustível renovável ou que não são renováveis. Basicamente 60% na energia gerada no mundo e por meios de termoelétrica. Seu funcionamento e basicamente a caldeira e abastecida por água que esta sendo aquecida e libera vapor com estes vapores ele movimenta as turbinas do gerador sobre alta pressão, por meio de reação a turbina começa a movimentar e o vapor e elevando ao condensador que passara por um resfriamento que poderá ser reaproveitado em um novo ciclo, com isso geramos energia cinética que foi obtida com o vapor passou pela as turbinas, com isso a energia mecânica e transformada em energia elétrica. a energia que foi gerada será transmitida em cabos e em seguida será levada para o transformador que será transformado adequa mente para o consumidor final. Na figura 5 vamos elucidar em três etapas, que é chamado de ciclo de Rankine, mostra a caldeira, a turbina e a bomba: Fonte: MORAN, SHAPIRO,2020. 25 2.8 CALDEIRA Caldeira é um dispositivo destinado a gerar e produzir vapor a uma pressão superior à pressão atmosférica, para isso é necessário algum tipo de energia, exceto em refrigeradores e dispositivos semelhantes utilizados na unidade de processo. As caldeiras começaram a ser usadas na indústria no início do século 18, quando o carvão ainda era usado para geração de energia. O primeiro lote de caldeiras parecia resolver esse problema, pois a energia era coletada em uma unidade central e podia ser distribuída aos locais necessários via vapor. 26 3 METODOLOGIA Este artigo é de natureza comparativa, a analise de dados foi feita por meio de de normas e lei da geração de energia elétrica aparte de RSU, destaque o que RSU, pelo brasil já existe uma política nacional de Residuos Solidos, mas que falta investimento da parte políticamente falando. O conceito deste trabalho e comparar a eficiencia energetica que cada tecnologia gera de energia por quantida de resíduos. As principais fontes de pesquisa visa atravez de relatórios técnicos, tese, artigos, livros e site. Para tal, será demostrado os resultados das pesquisas por metodos de pesquisas quali-quanti, por meio de revisao bibliografica, estudos de documentos pertinentes ao assunto No mundo a geração RSU já passa de 21.9 tonelada de resíduos solidos urbanos, e a previsão e de aumenta ate 2050, por isso buscamos formas de trata o lixo neste caso buscamos pela geração de energia, mas sabemos que ja existe outras formas de tratamento. 27 Referência bibliográfica ITPP, Leandro Cezar mazer. Geraçao de energia eletrica a partir de resíduos sólidos urbanos. 2014. Tcc (Graduação engenharia elétrica) - Escola de engenharia de são Carlos da universidade de são Paulo, [S. l.], 2014. Disponível em: tcc.sc.usp.br. Acesso em: 30 set. 2020. QUAIS a vantagem e desvantagem da incineração. In: Quais a vantagem e desvantagem da incineração . [S. l.], 5 ago. 2019. Disponível em: https://www.vgresiduos.com.br/blog/quais- sao-as- vantagens-e-as-desvantagens-da-incineracao-do-lixo/#:~:text=Confira!- ,Incinera%C3%A7%C3%A3o%20do%20lixo,o%20lixo%20%C3%A9%20gerado%20vapor. Acesso em: 23 set. 2020. AZEVEDO, Julia. Aterro sanitário: como funciona, impactos e soluções. In: Aterro sanitário: como funciona, impactos e soluções. [S. l.], 5 fev. 2019. Disponível em: https://www.ecycle.com.br/7954-aterro-sanitario.html. Acesso em: 14 out. 2020. RODRIGUES, Vitor; COSENZA, Carlos Alberto Nunes; BARROS, Carlos Frederico; KRYKHTINE, Fabio; FORTES, Luiz Eduardo Netto Sá. Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos e Produção de Energia Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos e Produção de Energia: Análise de Legislação para Viabilidade Econômica de Soluçoes Conjuntas.. In: RODRIGUES, Vitor; COSENZA, Carlos Alberto Nunes; BARROS, Carlos Frederico; KRYKHTINE, Fabio; FORTES, Luiz Eduardo Netto Sá. Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos e Produção de Energia: Análise de Legislação para Viabilidade Econômica de Soluçoes Conjuntas. 2014. Artigo (Ufrj) - Uff/ufrj, [S. l.], 2014. Disponível em: https://www.aedb.br/seget/arquivos/artigos14/43220492.pdf. Acesso em: 13 out. 2020. POLÍTICA NACIONAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS. Lei nº 12.305/10 nº nº 12.305/10, de 2 de agosto de 2010. Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). [S. l.], 2 ago. 2010. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2010/Lei/L12305.htm. Acesso em: 6 out. 2020. IMBELLONI, Rodrigo. Pirólise. Reciclagem 2000, [s. l.], 5 maio 2004. Disponível em: http://resol.com.br/curiosidades/curiosidades2.php?id=1516. Acesso em: 13 out. 2020. Quais são as vantagens e desvantagens da incineração do lixo?. [S. l.], 24 ago. 2015. Disponível em: https://www.fragmaq.com.br/blog/sao-vantagens-desvantagens-incineracao- lixo/. Acesso em: 12 out. 2020. OPÇÕES em Waste-to-Energy na Gestão de Resíduos Sólidos Urbanos: Um Guia para Tomadores de Decisão em Países Emergentes ou em Desenvolvimento. Projeto consultivo: Conceitos para a gestão sustentável de resíduos, [s. l.], 1 maio 2017. Disponível em: https://www.giz.de/de/html/index.html. Acesso em: 14 set. 2020. ATERRO sanitário. [S. l.], 8 fev. 2000. Disponível em: https://www.researchgate.net/figure/Figura-3-Aterro-sanitario-de- RSU-Fonte-IPT- 2000-A-operacao-de-um-aterro-sanitario_fig2_318217988. Acesso em: 16 set. 2020. MARCHEZETTI, Ana Lúcia; KAVISKI, Eloy; BRAGA, Maria Cristina Borga. Aplicação do método AHP para a hierarquização das alternativas de tratamento de resíduos sólidos domiciliares. In: MARCHEZETTI, Ana Lúcia; KAVISKI, Eloy; BRAGA, Maria Cristina Borga. Aplicação do método AHP paraa hierarquização das alternativas de tratamento de resíduos sólidos domiciliares. 2010. Tcc (Graduaçao) - Ambiente http://www.vgresiduos.com.br/blog/quais- http://www.vgresiduos.com.br/blog/quais- http://www.vgresiduos.com.br/blog/quais- http://www.vgresiduos.com.br/blog/quais- http://www.ecycle.com.br/7954-aterro-sanitario.html http://www.ecycle.com.br/7954-aterro-sanitario.html http://www.ecycle.com.br/7954-aterro-sanitario.html http://www.aedb.br/seget/arquivos/artigos14/43220492.pdf http://www.aedb.br/seget/arquivos/artigos14/43220492.pdf http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2010/Lei/L12305.htm http://resol.com.br/curiosidades/curiosidades2.php?id=1516 http://www.fragmaq.com.br/blog/sao-vantagens-desvantagens-incineracao- http://www.fragmaq.com.br/blog/sao-vantagens-desvantagens-incineracao- http://www.giz.de/de/html/index.html http://www.giz.de/de/html/index.html http://www.giz.de/de/html/index.html http://www.giz.de/de/html/index.html http://www.researchgate.net/figure/Figura-3-Aterro-sanitario-de-RSU-Fonte-IPT- http://www.researchgate.net/figure/Figura-3-Aterro-sanitario-de-RSU-Fonte-IPT- 28 Construído, Porto Alegre, [S. l.], 2011. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/ac/v11n2/a12v11n2.pdf. Acesso em: 6 out. 2020. TISI, Ilmo. Consulta Pública nº 83/2019 – Contribuição ao Relatório do Grupo Temático GT Modernização do Setor Elétrico: Separação Lastro e Energia. In: TISI, Yuri Schmitke almeida belchior. Aplicação do método AHP para a hierarquização das alternativas de tratamento de resíduos sólidos domiciliares. [S. l.], 23 out. 2020. Disponível em: http://www.mme.gov.br/documents/36070/863693/participacao_pdf_0.71557083299 39575.pdf/ac1d3c8e-8d8f- a175-5509-6b84179d5990. Acesso em: 3 out. 2020. RESÍDUOS sólidos urbanos no Brasil: desafios tecnológicos, políticos e econômicos. IPEA, [S. l.], p. 1, 9 jul. 2020. Disponível em: https://www.ipea.gov.br/cts/pt/central-de-conteudo/artigos/artigos/217-residuos- solidos-urbanos-no-brasil-desafios-tecnologicos-politicos-e-economicos. Acesso em: 9 out. 2020. TRANSFORMAÇÃO de resíduos em energia: para uma economia circular sustentável. In: B&W. [S. l.], 9 jul. 2020. Disponível em: https://www.babcock.com/energia#:~:text=A%20transforma%C3%A7%C3%A3o%20d e%20res%C3%ADduos%20em,valiosa%20fonte%20de%20energia%20renov%C3%A1v el.&text=Existem%20cerca%20de%20100%20usinas,e%201600%20usinas%20na%20 %C3%81sia. Acesso em: 13 out. 2020. BRASIL estuda geração de energia elétrica a partir de resíduos sólidos urbanos. In: ROSA, MAYRA. CICLOVIVO. [S. l.], 23 maio 2013. Disponível em: https://ciclovivo.com.br/planeta/desenvolvimento/brasil-estuda-geracao-de-energia- eletrica-a- partir-de-residuos-solidos-urbanos/. Acesso em: 13 out. 2020. http://www.scielo.br/pdf/ac/v11n2/a12v11n2.pdf http://www.mme.gov.br/documents/36070/863693/participacao_pdf_0.71557083299 http://www.ipea.gov.br/cts/pt/central-de-conteudo/artigos/artigos/217-residuos- http://www.babcock.com/energia#%3A~%3Atext%3DA%20transforma%C3%A7%C3%A3o%20d
Compartilhar