BIOMETANIZAÇÃO O tratamento da fração orgânica e seu ... · Avanços na regulamentação do...
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O tratamento da fração orgânica e seu potencial para a
valorização integral dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)
Eng. Dr. Luis Felipe ColturatoDiretor Executivo
Seminário Economia Circular e
Sustentabilidade na Gestão de Resíduos
Sólidos Urbanos
BIOMETANIZAÇÃO:
A problemática mundial do RSU
↑ Populacional UrbanizaçãoIndustrialização Consumismo
Fonte:UN/ESA. World Population Prospects: The 2012 Revision
3,4 milhões
em 1800
17,4
milhões em
1900
170 milhões
em 2000
200 milhões
em 2013
231,2 milhões em 2049
MAT ORGÂNICA 48,12%
PAPEL 14,55%
CONT. BIOLÓGICO 7,07%
PM VARIADO 9,66%
PM NÃO RECIC 2,70%
PR VARIADO 3,27%
PR PET 0,81%
TECIDO 7,98%
METAL 1,95%
VIDRO 1,38%
ACARTONADO 0,36%
INERTE 0,21%
MADEIRA 0,37%
ALUMÍNIO 0,11%
INFECTANTE 0,21%
OUTROS 1,22%
Constatações em campo
A problemática brasileira do RSUUma triste realidade
Global Warming Potential - GWP [CH4] = 28 x [CO2] Fifth Assesment Report do IPCC (AR5, 2013)
Geração de chorume – Tratamento e risco de contaminação de solo e corpos hídricos
Riscos de escorregamentos, incêndios e explosões
Atração de vetores – doenças
Insalubridade do RSU
Indisponibilidade da área do aterro (15 anos)
Perda de matéria e energia de elevado valor agregado
Problemas sociais e financeiros Biogás de aterroProdução estimada x Real
A problemática associada à matéria orgânica (MO)
Normativas Internacionais
Packaging and Packaging Waste Directive 94/62/EC Landfill Directive 1999/31/EC EU Waste Framework Directive 2008/98/EC Índia 2000 - The Indian Municipal Solid Waste Rules EUA Landfill Ban:
23 estados proíbem o aterramento de RSU sem tratamento Massachusetts 2014:
Tratamento obrigatório > 1t/semana de orgânicosINTE
RN
AC
ION
AL
Restrição do aporte de orgânicos em aterros sanitários Metas de reciclagem e prevenção de geração de resíduos Apoio a projetos de aproveitamento energético de resíduos Subsídios e incentivos diretos e indiretos
Atendimento da legislação sobre RSU resultará, ao final desta década:
Economia de 72 bilhões de euros/ano Aumento de 42 bilhões de euros no faturamento do setor de coleta e reciclagem de RSU Criação de 400 mil empregos no setor, que já oferece 2 milhões de postos de trabalho.
Biogás
=
Energia
=
5,7M m³/dia
biometano
Como realizar o tratamento da MO?Processo biológico - via aeróbia ou anaeróbia
Como realizar o tratamento da MO? Planta TMB: Integração de Tecnologias e Processos
Área de Biometanização
(Biodigestor)
Pós-Tratamento (Compostagem)
Pré-Tratamento (Triagem)
Planta de Tratamento Mecânico Biológico
Aproveitamento energético
Planta TMB: Integração de Tecnologias e ProcessosEcoparc 2 - Barcelona
Montcada i Reixac
800 t/dia de RSU 8 ha 4MW
4 principais linhas operacionais da
Planta TMB
Planta TMB: Integração de Tecnologias e ProcessosPrincipais Componentes
Seus componentes tecnológicos podem variar conforme características do
projeto
Orgânicos “segregados”
na fonte
2ª QuestãoNão existe MO 100% pura
Pré-tratamento é essencial para qualquer sistema
3ª QuestãoPor melhor que seja o pré-tratamento, haverá impróprios na MO
Sistema de metanização tem que prever introdução de impróprios
5ª QuestãoO principal objetivo deve ser tratar MO com impróprios e não gerar efluente
Digestor tem que ser robusto e projetado para tratar FORSU
3ª GERAÇÃO1ª GERAÇÃO 2ª GERAÇÃO
Em relação a temperatura de processo
Em relação ao regime de alimentação /operação
Em relação ao teor de sólidos
Em relação ao nº de fases / estágios de processo
37ºC 55ºC
Análise de Tecnologias de BiometanizaçãoPremissas e Critérios Técnicos
Definição da Tecnologia de Biometanização
Critério / Tecnologia ÚmidaContínua
Seca Contínua
Seca Descontínua
(Extra seca)
Complexidade dos equipamentos• Pré-tratamento• Desaguamento
- --
++
+++
Desgaste / manutenção 0 0 +
Sedimentação / acúmulo impróprios + - ++
Produtividade de metano + + -
Perdas de metano ++ + -
Custos de Investimento - 0 +
Custos de operação *Depende das receitas de venda de energia
- 0 +
Fonte: Center for Research, Education and Demonstration on Waste Management (CREED) & Technische
Universität Braunschweig
Definição da Tecnologia de Biometanização
Análise de Tecnologias de BiometanizaçãoPremissas e Critérios Técnicos
Processo Úmido Contínuo
Tecnologias Úmidas, Secas e Extra secasComparativo
Tecnologias Úmidas – Sistema de introdução
Processo Seco Contínuo – Maior aplicabilidade para RSU
Tecnologias Úmidas, Secas e Extra secasComparativo
Tecnologias Secas - Sistema de introdução
Processo SecoProcesso ÚmidoProcesso Extra Seco
Tecnologias Úmidas, Secas e Extra secasComparativo – Entrada - Saída
TGE: 70-120% TGE: 30-70% TGE: 0-15%
Estabilização final via compostagem
Tecnologias Úmidas, Secas e Extra secasUm sistema de separação sólido-líquido
As tecnologias de biometanizaçãoforam concebidas na Europa, com Gate-Fee“europeu” e o cenário brasileiro possui baixa atratividade
Qualquer tecnologia deve considerar o baixo nível de segregação de nosso resíduo
Solução para países em desenvolvimento não pode ser uma “caixa preta” constituída por materiais e equipamentos importados
→ Fundamental desenvolver o mercado e a indústria nacional: infraestrutura e rede de serviços para operação, manutenção e serviços de pós-venda em geral
Tecnologias Úmidas, Secas e Extra secasUm sistema de separação sólido-líquido
Avanços na regulamentação do biogás e sua consolidação como fonte segura de energia
Pela 1ª vez um projeto de biogás de larga escala venceu um Leilão A-5 (20,8 MW a R$ 251/MWh)
Edital Fundo Tecnológico 2010
Contrato de Subvenção 2013
Desenvolvimento Tecnológico Nacional Biometanização de RSU
TMethar1ª Tecnologia de Metanização de RSU da América Latina
Dados Gerais do Projeto
Capacidade de Tratamento ~50 t/ dia ~ 18.000 t /ano
População atendida ~100.000 habitantes
Instalação de triagem Usina do Caju – RJ
Produção de biogás ~ 4.500 Nm³/d
Produção de energia ~150 kW
Biometano ~ 1.000 Nm3/dia
Startup Março / 2017
TMethar1ª Tecnologia de metanização de RSU da América Latina
Sede Administrativa
Comlurb
Área de implantação
TMethar
Galpão de Triagem
Galpão de Transbordo
RSU não é fácil: exige experiência, visão integrada da cadeia , dos atores e logística
Tratar RSU envolve, necessariamente, tratamento e estabilização da matéria orgânica
O desenvolvimento tecnológico da biometanizaçãopara RSU é recente - e os investimentos atuais estão no “timing”
Projetos piloto são essenciais para estimular a confiança dos investidores e do mercado
Para um projeto de sucesso, é fundamental a interação entre os players estratégicos:
Universidade ↔ Empresa tecnológica ↔ Gestão pública
Os investimentos em saneamento também devem contar com a contribuição da ciência e tecnologia a seu favor
Considerações FinaisA MO é 50% do lixo e é putrescível
Obrigado!
Eng. Dr. Luis Felipe ColturatoDiretor Executivo
(31) 3024-1080 / (21) 2051-0513(21) 98279-4751
Seminário Economia Circular e
Sustentabilidade na Gestão de Resíduos
Sólidos Urbanos