Estudo de Caso: Geração de energia através da Biomassa gerada por um Aterro Sanitário na cidade de Três Barras.

Estudo de Caso: Geração de energia através da Biomassa gerada por um Aterro Sanitário na cidade de Três Barras.

INTRODUÇÃO

A energia de biomassa provém da matéria orgânica de origem animal ou vegetal, podendo gerar calor, energia elétrica e mecânica.

Nos dias atuais, o destino final de resíduos sólidos urbanos tornou-se um grande problema. Grande parte do lixo produzido acaba sendo a queima a céu aberto, aterros controlados, lixões já saturados, áreas próximas à comunidades e isso tudo acaba causando não só problemas ambientais, como também sociais. O Brasil produz diariamente 150 mil toneladas de lixo, sendo que apenas 13% do total recebe destinação adequada.

 A biomassa, produção de energia através do lixo, surge como alternativa para solucionar esse problema, e ainda pode gerar energia elétrica.

O biogás é formado a partir da degradação da matéria orgânica e sua produção é possível a partir de uma grande variedade de resíduos orgânicos, composto tipicamente por 60% de metano, 35% de dióxido de carbono e 5% de uma mistura de outros gases como hidrogênio, nitrogênio, gás sulfídrico, monóxido de carbono, amônia, oxigênio e aminas voláteis (PECORA, 2006).

Até ser compactado e coberto, o lixo permanece por certo tempo descoberto no aterro, em contato com o ar atmosférico. Neste período já é verificada a presença do biogás, que continuará sendo emitido após a cobertura e encerramento da célula do aterro.

Se o biogás não for coletado das células do aterro pode ocasionar explosões, emanar pela superfície e até migrar para áreas próximas, causando danos à saúde da população e ao ambiente como um todo.

1. METODOLOGIA

1. ESTUDO DE CASO

A cidade de Três Barras – SC possui em média 23.000 habitantes, distribuídos nas áreas rural e urbana, a prefeitura da cidade pretende aplicar uma solução aos resíduos dispostos pela população, um problema que a cidade enfrenta atualmente é a falta de um aterro sanitário, para sanar tal problema, todo seu resíduo é encaminhado ao aterro da cidade vizinha.

Portanto pretende-se através de destes resíduos além de oferecer a eles uma disposição correta obter energia para iluminação publica, para tanto se faz necessário à formulação do projeto e uma constatação da sua eficiência.

1. CÁLCULO DO POTENCIAL DE GERAÇÃO DE BIOGÁS NO ATERRO

O cálculo do potencial de geração de biogás no aterro adotado foram as equações da metodologia do Intergovernamental Panel on Climate Change - IPCC (1996), e calculadas a partir de dados fictícios do municipio de Três Barras-SC.

Equação 1:

L0 = MCF x DOC x DOCF x F x 16/12

Onde:

RSD = Resíduo sólido domiciliar.

L0 = Potencial de geração de metano do resíduo (m³ biogás/kgRSD).

MCF = Fator de correção do metano (%).

DOC = Fração de carbono degradável (kgC/kgRSD).

DOCF = Fração de DOC dissolvida (kgC/kgRSD).

F = Fração de metano no biogás.

16/12 = Conversão de carbono para metano.

O fator de correção de metano varia em função do tipo de local, definidos, segundo o IPCC (1996). Conforme a Tabela 1.

Tabela 1. LOCAL DE DISPOSIÇÃO

LOCAL DE DISPOSIÇÃO	MCF
Lixão	0,4
Locais sem categoria	0,6
Aterro controlado	0,8
Aterro sanitário	1,0

Fonte: IPCC, 1996.

Como a Prefeitura Municipal de Três Barras-SC pretende implantar um aterro sanitário, o MCF = 1, a fração de carbono degradável (DOC) é calculada conforme equação 2 e a fração de DOC dissolvida (DOCF), conforme equação 3.

Equação 2:

DOC = 0,40A + 0,16 (B+C) + 0,30D

Onde:

A = Percentual de papelão e tecidos = 22%.

B+C = Alimentos e resíduos orgânicos = 55%.

D = Resíduos de madeira = 2%.

Resultando em DOC = 0,174.

Equação 3:

DOCF = 0,014T + 0,28 = 0,77

Onde:

T = Temperatura (ºC) na zona anaeróbia dos resíduos, estimada em 35º C.

F = 32,5%.

Portanto, substituindo os valores anteriormente calculados (Equação 2 e 3) na Equação 1, tem-se:

L0 = 0,071 kg CH4/kg de resíduo sólido domiciliar.

Considerando a densidade do CH4 (0º C e 1,013 bar) como 0,0007168 t/m³, tem-se:

L0 = 99,69 m³CH4/t de resíduo sólido domiciliar.

A vazão de metano, em m³CH4/ano, pode ser calculada de acordo com as equações 4 e 5.

Equação 4:

LFG = k * Rx * L0 * e-k (x-T)

Equação 5:

[pic 1]

Onde: 

Rx  = Fluxo de resíduo no ano (1/ano);

x = Ano atual;

L0 = potencial de geração de metano (m3biogás/kgRSD);