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Realização

PatRocínio

United States

Environmental Protection Agency

ICLEI - Brasil

MANUAL PARA APROVEITAMENTO DE BIOGÁS

Volume 2 - EFLUENTES URBANOS

Copyright © ICLEI- Governos Locais pela Sus-tentabilidade, Secretariado para

América Latina e Caribe (LACS)

Todos os Direitos Reservados

equiPe

coordenação Geral• Laura Valente de Macedo

assessoria de Projeto• Guilherme Johnston

consultoria técnica e Redação • PatríciaTotti• Véssia Maria Cordaro

Revisão• Fabiana Barbi

Diagramação• Eduardo Nojiri

impressão• ImprotaGráfica

Realização

• ICLEI - Brasil

PatRocínio

• EPA - United States Environmental

Protection Agency

• Reeep - Renewable Energy & Energy

Eficiency Partnership

• Créditosdasfotosdecapa:InstitutoAgirSustentáveleSXC.hu

ICLEI - Brasil - Governos Locais pela Sustentabilidade

Manualparaaproveitamentodobiogás:volumedois,efluentesurba-nos. ICLEI - Governos Locais pela Sustentabilidade, Secretariado para América LatinaeCaribe,EscritóriodeprojetosnoBrasil,SãoPaulo,2010

Bibliografia

ISBN:978-85-99093-03-0

ICLEI - LACS 5Manual para Aproveitamento de Biogás

aGRaDecimentos

O ICLEI-LACS agradece o apoio da Parceria para Energias Renováveis e Eficiência Energética (REEEP) por meio do projeto “Promovendo o Uso do Biogás Local para o Desenvolvimento Sustentável no Brasil”, queresultounestapublicaçãoeàAgênciadeProteçãoaoMeioAmbientedosEstadosUnidos(EPA)pelosuporte principalmente na primeira fase do projeto.

Aos municípios de Betim, por meio de sua Secretaria de Meio Ambiente e do Centro de Referência em Energias Renováveis (CRER); de Manaus, por meio da Secretaria Municipal de Meio Ambiente e Susten-tabilidade (SEMMAS); de Porto Alegre por meio da Secretaria do Meio Ambiente (SMAM) e do Departa-mento Municipal de Água e Esgotos (DMAE), por terem participado ativamente do projeto e apoiado a coletadedadoseinformaçõesnecessáriasparaaelaboraçãodosestudosdecasos.

ÀempresaCOPASAemBetimpeloapoiotécnicoduranteaelaboraçãodestapublicação.

Ao projeto Comunidades-Modelo em Energias Renováveis Locais (Rede Elo) do ICLEI, pela parceria du-ranteaexecuçãodoprojetoedurantearealizaçãodaIJornadaInternacionalsobreEnergiasRenová-veis,EficiênciaEnergéticaePoderLocalemBetim:InovaçãotecnológicaparaumaNovaEconomiaocor-ridaemBetimemmarçode2010duranteaqualtambémocorreuosegundoworkshopdoprojeto.


PRefácio

Oplanetacontinuaasofrerosefeitoscausadospelasmudançasglobaisdoclimaeoslíderesmundiaisparecemnãoestarenfrentandoessasituaçãocomaseriedadenecessária.Eventosextremoscomoenchentes,furacõeseoutrasintempériescontinuamaocorrerdemaneiraconstanteeemlocaisondenãoocorriamanteriormente.AsexpectativaseramgrandesemrelaçãoàúltimaConferênciadasPartesdasNaçõesUnidas(COP15)realizadaemCopenhagueemdezembrode2009.Po-rém,maisumavez,osgovernosnacionaisnãochegaramaumacordocapazdecriarumtratadoquesubstituiriaoProtocolodeQuiotoqueestaráemvigênciaaté2012.

Poroutro lado,osgovernos locaisdomundoestãocadavezmaisconscientesdanecessidadedeagirparacombaterosmalefícioscausadospelasmudançasglobaisdoclima.Váriascidadesjádesenvolvemsuasprópriaspolíticasdemitigaçãoeadaptaçãoàsmudançasclimáticasconscientesdanecessidadedeagirindependentementedoqueédecididoemâmbitonacional e internacional.

Como representante dos governos locais nas negociações internacionais sobre as mudanças climáticas, o ICLEI é consciente danecessidadededotarosmunicípiosdasmaisvariadasferramentasparaimplementarpolíticaspúblicasquecombatamesseproblema.Emtodoomundo,éparceirodecidadesemprojetosdecapacitação,melhoriadasustentabilidadeurbanae acesso a boas práticas internacionais na área ambiental. As trocas de experiências entre municípios de continentes dife-rentesconstituemumexcelentemecanismoparamelhoraraqualidadedevidadoscidadãosemummundocadavezmaisurbano.

Tendocomobaseaimportânciadaaçãolocal,nofinalde2009oICLEIlançouoManualparaAproveitamentodoBiogásVo-lume1-AterrosSanitários.Essapublicaçãoapresentouaosgovernoslocaisferramentasparaaimplementaçãodemedidasdereduçãodaemissãodometanogeradoematerrossanitárioseparaageraçãodeenergiaapartirdobiogásproduzidonos aterros. O objetivo desse manual foi mostrar que é possível transformar resíduos em energia e que projetos podem ser desenvolvidos por municípios de tamanhos e realidades socioeconômicas distintas.

O primeiro volume do Manual foi distribuído para diversos municípios brasileiros, governos estaduais, governo federal, en-tidadesacadêmicaseoutrasorganizaçõesdasociedadecivilinteressadaspelotema.Obteveexcelenteaceitaçãonosmeiosonde foi disseminado sendo considerado por diversos municípios como uma importante ferramenta para implementar polí-ticasdemelhoranagestãodosaterrossanitáriosmunicipaisenageraçãodeenergiarenovávelapartirdobiogás.

Outraimportantefontedegeraçãodobiogássãoosefluentes.Váriospaísesdomundojáoutilizamcomoumafontere-nováveldeenergiacontribuindoassimparaareduçãodasemissõesdometanoegerandoeletricidadedemodolimpo.NoBrasil,arealidadeébemdistintaeaindasãopoucososexemplosdeestaçõesdetratamentodeefluentesqueutilizamobiogáscomoenergia.Porissoaimportânciadedotarosmunicípiosbrasileirosdeferramentasparaquepossamdesenvolveratividadesrelacionadasaousodobiogásproduzidoapartirdosefluentes.

Alémdereduzirasemissõesdogásmetanoegerarumaformadeenergiarenovável,políticasqueaproveitemobiogáscon-tribuemparamelhorarosaneamentobásiconoBrasil.Muitascomunidadesisoladasaindanãopossuemumsaneamentoadequado.Ainstalaçãodebiodigestoresnessascomunidadescontribui,então,paraqueessaspopulaçõestenhamacessoaosaneamentobásicoepossamutilizar-sedobiogáscomoumafontealternativadeenergiaemlocaisondemuitasvezesnãohánemluzelétrica.

OManualParaAproveitamentodoBiogásVolume2–EfluentesUrbanos,desenvolvidonoâmbitodoprojeto“Promovendoo Uso do Biogás Local para o Desenvolvimento Sustentável no Brasil”, que recebeu apoio financeiro da Parceria para a Efici-ência Energética e Energias Renováveis (REEEP, na sigla em inglês), pretende dotar os municípios de ferramentas para apro-veitar o biogás gerado a partir dos efluentes. As cidades podem, assim, além de melhorar seu saneamento básico, contribuir para o combate global contra as mudanças climáticas.

Nessapublicação,sãodescritasfontesderecursos,arranjosinstitucionais,barreiraseexemplosdepolíticaseficazesdoapro-veitamento energético do biogás. Além disso, é dado um direcionamento passo a passo de como um município pode imple-mentarumprojetoqueconsigarealizaresseaproveitamentobeneficiandosuacidade,seupaíseomundocomoumtodo.

Desse modo, esperamos que a partir desse Manual, as experiências de sucesso dos governos locais que transformam efluen-tesemenergiaconstituamanorma,enãoapenasexceçãoàregra.AsexperiênciasrelatadasnesteManualdemonstramserpossíveloengajamentodosgovernoslocaisbrasileirosnoefetivocombateàsmudançasclimáticas,contribuindoparaanecessáriareduçãodasemissõesdometanoapartirdosefluentesgeradosnomunicípio.


sumáRio

1. MUDANçAS GLOBAIS DO CLIMA ................................................................................................................................13

1.1.Aproblemáticadoaquecimentoglobal .....................................................................................................................13

1.2.Opapaeldosgovernoslocaisnocombateàsmudançasglobaisdoclima ................................................................15

1.3. Acordosemecanismosinternacionaisparamitigaçãodasmudançasglobaisdoclima ............................................16

1.4. AçõesdoBrasilparamitigarasmudançasglobaisdoclima.......................................................................................18

2. CENÁRIO ENERGéTICO BRASILEIRO ............................................................................................................................21

2.1. ProduçãoeconsumodeenergianoBrasil .................................................................................................................21

2.2. EmissõesdeGEEnamatrizenergética .......................................................................................................................24

3. RECURSOS híDRICOS E SANEAMENTO BÁSICO NO BRASIL ........................................................................................25

3.1.RecursoshídricosnoBrasilenomundo ....................................................................................................................25

3.1.1.RecursoshídricosnoBrasil .........................................................................................................................................26

3.2. SaneamentobásiconoBrasil .....................................................................................................................................27

4. SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES SANITÁRIOS ...........................................................................................29

4.1. Caracterizaçãodeefluentessanitários .......................................................................................................................29

4.2. Caracterizaçãodeefluentesindustriais ......................................................................................................................30

4.3. Efeitosdolançamentodeefluentesemcorposd’água ..............................................................................................30

4.4. Tratamentodeesgotos ...............................................................................................................................................31

4.4.1.Tratamentopreliminar ...............................................................................................................................................32

4.4.2.tratamentoprimário...................................................................................................................................................32

4.4.3..Tratamentosecundário ..............................................................................................................................................33

4.4.3.1.Lagoasdeestabilização ...........................................................................................................................................33

4.4.3.1.1.Lagoasfacultativas................................................................................................................................................34

4.4.3.1.2.Lagoasanaeróbias ................................................................................................................................................34

4.4.3.1.3.Lagoaaerada-facultativa ......................................................................................................................................35

4.4.3.1.4.Lagoademisturacompleta ..................................................................................................................................35

4.4.4.Sistemasdelodosativados ........................................................................................................................................35

4.4.4.1.Sistemadelodosativadosconvencional .................................................................................................................36

4.4.4.2.Sistemadeaeraçãoprolongada ..............................................................................................................................36

4.4.4.3.Sistemadelodosativadosdefluxointemitente ......................................................................................................37

4.4.5.Filtrosbiológicos ........................................................................................................................................................37

4.4.5.1.Filtrosbiológicosdebaixacarga ..............................................................................................................................37

4.4.5.2.Filtrosbiológicosdealtacarga ................................................................................................................................38

4.4.5.3.Biodiscos ..................................................................................................................................................................39

4.4.6.Tratamentoanaeróbio ................................................................................................................................................39

4.4.6.1.Sistemafossaséptica-filtroanaeróbio ...................................................................................................................39

4.4.6.2.Reatoranaeróbiodefluxo(RAFAouUASB) .............................................................................................................40

4.5 Tratamentodolodo ....................................................................................................................................................41

4.6. ConsideraçõessobreopotencialdegeraçãodebiogásemETEs ...............................................................................41

4.7 Biodigestores:umaalternativaparamelhorarosaneamentoegerarenergia ..........................................................42

4.7.1.Usodebiodigestoresnomundo.................................................................................................................................42

4.7.2.UsodebiodigestoresnoBrasil ...................................................................................................................................43

4.7.2.1.Biodigestoresparatratamentodedejetosanimais .................................................................................................43

4.7.2.2.BiodigestoresparatratamentodeesgotossanitárioselododeETEs .....................................................................43

5. ALTERNATIVAS PARA APROVEITAMENTO DE BIOGÁS .................................................................................................45

5.1. Geraçãodeenergiaelétrica .......................................................................................................................................45

Manual para Aproveitamento de Biogás10 ICLEI - LACS

5.1.1.Motordecombustãointerna-cicloOtto ...................................................................................................................46

5.1.2.Microturbinasagás ....................................................................................................................................................46

5.2. Geraçãodeenergiatérmica .......................................................................................................................................46

5.2.1.Sistemasdecicloavapor ............................................................................................................................................46

5.2.2 Secagem de lodo ........................................................................................................................................................47

5.3. Usoveicular ................................................................................................................................................................48

6. ESTUDOS DE CASO .....................................................................................................................................................49

6.1. EstudodecasoparaomunicípiodePortoAlegre ......................................................................................................49

6.1.1.Caracterizaçãodomunicípio ......................................................................................................................................49

6.1.2.PotencialdegeraçãodemetanonasETEsdePortoAlegre........................................................................................50

6.1.3.AlteraçõespossíveisnasETEsexistentesparaaumentaraproduçãodebiogás ........................................................53

6.2. EstudodecasoparaomunicípiodeBetim ................................................................................................................57

6.2.1 Caracterizaçãodomunicípio ......................................................................................................................................57

6.2.2.PotencialdegeraçãodemetanonaETECentral .........................................................................................................58

6.2.3 AlteraçõespossíveisnaETECentralparaaumentaraproduçãodebiogás ...............................................................59

6.3. EstudodecasoparaomunicípiodeManaus .............................................................................................................60

6.3.1.Caracterizaçãodomunicípio ......................................................................................................................................60

6.3.2.PotencialdegeraçãodemetanoemalgumasETEsdeManaus .................................................................................61

6.3.2.1.AlteraçõespossíveisnasETEsparaaumentaraproduçãodebiogás ......................................................................62

7. PASSO A PASSO ...........................................................................................................................................................65

7.1. Primeiropasso:verificaçãodascondiçõestécnicas,operacionaisegeográficasdaETE ...........................................65

7.2. Segundopasso:cálculodaproduçãodebiogásedopotencialdegeraçãodeenergiapeloseuuso ........................66

7.3. Terceiropasso:análisedasalternativastecnológicasparaoaproveitamentodobiogás ..........................................68

7.4. Quartopasso:análisedaviabilidadefinanceiradosistemaparaaproveitamentodobiogás ....................................69

7.4.1.Investimentoinicial ....................................................................................................................................................69

7.4.2.Despesasoperacionais ...............................................................................................................................................69

7.4.3 Receitaseganhosnãomensuráveis ...........................................................................................................................69

7.4.4.Análisedaatratividadefinanceira .............................................................................................................................70

7.5. Quintopasso:buscaderecursosfinanceirosparaviabilizarosinvestimentosnecessários.......................................71

7.5.1.ObtençãoderecursospormeiodoMDL ....................................................................................................................71

7.6. Sextopasso:elaboraçãoeregistrodeumprojetonoâmbitodoMDL ......................................................................72

7.7. Sétimo passo: arranjos políticos e institucionais ........................................................................................................73

Considerações finais .............................................................................................................................................................75

Referências bibliográficas .....................................................................................................................................................76


Estemanualtemopropósitodeconscientizarosgovernoslocaisegestoresdaáreaambientalqueatuamnosmunicípiosbrasileiros,sobreopotencialdegeraçãoeusoenergéticodebiogásnotratamentodeefluentesurbanos.

Seuconteúdoestáorganizadoemtrêspartes:

• Aprimeiraparteapresenta informaçõesrelevantessobre:(1)asmudançasglobaisdoclima;(2)ocenárioenergéticobrasileiroeaimportânciadaampliaçãodousodeenergiasrenováveis;e(3)ocenáriodosrecursoshídricosedosanea-mento básico no Brasil.

• Asegundaparteapresentainformaçõesdecarátermaistécnico,incluindo:(1)ostiposdetratamentodeefluentesmaisutilizadosnoBrasileseupotencialdegeraçãodebiogás;(2)usodebiodigestorescomoalternativasparamelhorarosaneamentodepequenascomunidades;e(3)apresentaçãodeumasíntesedosestudosdecasoparaosmunicípiosdeBetim-MG,Manaus-AMePortoAlegre-RS.

• Aterceiraparteapresentaumpassoapassoparaosgestoresquedesejaremimplementarprojetosdegeraçãoeapro-veitamentoenergéticodobiogásemsuasEstaçõesdeTratamentodeEfluentes(ETEs),considerandoaspectosdecarátertécnico,ambiental,econômicoeinstitucional.

Espera-se que a partir da leitura deste manual, muitos municípios brasileiros implementem projetos de aprimoramento do saneamento básico e aproveitamento energético do biogás gerado no tratamento de efluentes urbanos. O principal objetivo éestimularousodobiogáscomofontedeenergialimpaerenovável,emsubsitituiçãoouadicionalmenteaoutrasfontesdeenergia.Istoajudariatambémaevitarosimpactosnegativosocasionadosporsuaemissãoparaaatmosferaoupelasuasimples queima, como vem ocorrendo na grande maioria dos aterros sanitários e Estações de Tratamento de Efluentes Ur-banos existentes no país.

Esta é também uma forma dos governos locais contribuirem efetivamente para mitigar as mudanças globais do clima.

Parafacilitaracompreensãodoqueseráexpostonoscapítulosseguintes,aseguirsãoapresentadasalgumasinformaçõesúteissobreoprincipaltemadestapublicação:oBIOGÁS.

BioGás

Obiogáséumamisturadegases resultantedadecomposiçãoanaeróbia (semoxigênio)damatériaorgânicapormicro-organismosespecíficos,capazesdeconvertermoléculasorgânicascomplexasemmoléculasmaissimples,obtendonesseprocessoenergiaealimentoparasedesenvolverem.Istoocorre,porexemplo,nointeriordeaterrosderesíduossólidos,notratamentoanaeróbiodeefluentesurbanos,industriaiseruraisquecontenhamcargaorgânica,alémdepântanoseáreasinundadas,talcomoparaocultivodearroz.

Acomposiçãodobiogásévariável,poisdependedomaterialorgânicoqueestásendodegradadoedacondiçãoemqueelefoi gerado. De forma geral, o biogás contém:

Metano (Ch4):50–70%dovolumedegásproduzido.

Dióxidodecarbono(CO2):25–50%dovolumedegásproduzido.

Traços de outros gases, tais como: h2, h2S, O2, Nh3, N2.

Cadagásacimapossuipropriedadesepotencialdeusoespecíficos.Paraosfinsdestapublicação,enfocaremosaatençãonogás metano (Ch4).

metano

O metano (Ch4)éumgásincolor,compostopor1átomodeCarbonoe4átomosdeHidrogênio,cujamoléculaéapolaretetraédrica,conformeilustraçãoaseguir.

intRoDução


Alémdoslocaisjámencionadosondeocorreadecomposiçãoanaeróbiademoléculasorgânicasgerandoobiogás,ometanotambéméproduzidonorúmendeanimaisruminantes(taiscomobois,cabras,eoutros),poisalivivememsimbiosebacté-riasanaeróbicasquepré-digeremaceluloseingeridapeloanimal,facilitandoseuaproveitamento.

Ometanoénaturalmenteencontradoemjazidasdecarvãomineralereservasdepretróleo,sendoeleoprincipalcompo-nentedogásnatural,quevemsendocanalizadoeutilizadocomofonteenergéticaemmuitosprocessosindustriais.

Ometanoépoucosolúvelemágua,masquandoadicionadoaoar,setransformaemmisturainflamável.Areaçãodecom-bustão(queimaoureaçãocomO2),dometanoéfeitaem3etapas,eaofinal,liberagrandequantidadedeenergia(280.400caloriaspormolqueimado),sendoporissochamadadereaçãoexotérmica.Comaqueimadometano,ocorreatransforma-çãodaenergiaquímicacontidaemsuamoléculaemenergiatérmicaeluminosa.

Ch4 + 2 O2→CO2 + 2 h2O+208.400calorias

Por isso, o metano é um gás com alto potencial energético. Aenergiatérmicaliberadapelacombustãodometanopodeserutilizadadiretamenteparaaquecimentodeágua,secagemdechorumedeaterrosoulododeETEs,geraçãodecalorindustrial(vapor),entreoutrosusos.Podeaindaserconvertidaemoutras formas de energia, tais como:

• energia elétrica, por meio do uso de geradores ou micro-turbinas a gás;

• energiacinética,quandoutilizadoemmotoresdeveículos,funcionandocomooGNV;

• energialuminosa,quandoutilizadoemlumináriasespeciaisparailuminaçãodeáreasexternas.

metano e o aquecimento GloBal

Ometanoéumdosgasescausadoresdoefeitoestufa,poiseletemacapacidadedereterpartedaradiaçãoultravioletaprovenientedosraiossolaresquedeveriaserdissipadaparaoespaço,ocasionandoaintensificaçãodoefeitoestufanaturalefazendocomqueatemperaturamédianasuperfícieterrestreseeleve,ocasionandooaquecimentoglobal.

Seupotencialdeaquecimentoglobalé21vezessuperioraododióxidodecarbono(CO2 ), adotado como referência.

Calcula-seque60%dasemissõesmundiaisdemetanosãooriginadasapartirdeaçõeshumanas.Duranteosúltimos200anos,aconcentraçãodemetanonaatmosferaaumentoude0,8para1,7ppm(partespormilhão).

Ográfico1aoladoevidenciaqueasemissõesdemetanoaumentaramsignificativamentenasúltimasdécadas,apesardeseugrandepotencialenergético, que poderia suprir diversas demandas atualmente depen-dentesderecursosnãorenováveis.

As emissões atmosféricas de metano, bem como de outros Gases do EfeitoEstufa (GEE),precisamser reduzidasdrasticamenteeurgente-mente em todo o planeta. Portanto, os governos locais e empresas cujos processos geram quantidades consideráveis de metano, devem fazersuaparte,promovendoumaeficazcaptaçãoedestruição,prefe-rencialmente por meio de seu uso para fins energéticos.

metano como fonte De eneRGia RenoVáVel e limPa

Ocalorgeradopelaqueimadometanopodeseraproveitadodiretamenteparaaquecimentodeedifícios,geraçãodevaporparausosindustriais,secagemdelodosechorume,etc.Essaenergiatérmicatambémpodeseraproveitadaparaproduçãodeenergiaelétrica,bastandoparaissoutilizarequipamentosadequadoscapazesderealizaressaconversão.Aenergialumi-nosageradapelaqueimadometanotambémpodeserutilizadaparailuminaçãodeambientesexternos,comoviaspúblicas,porexemplo.Outrousopossíveléousodometanocontidonobiogáscomocombustívellimpoparaautomóveis,caminhõese ônibus.

Enfim,asalternativastecnológicasparausodobiogáscomofontedeenergialimpasãoinúmeras,englobandodiversosníveisde complexidade e custos, e este manual abordará em um capítulo específico as diversas alternativas disponíveis no Brasil.

Entretanto, para que se possa avaliar mais precisamente qual delas pode ser aplicada para aproveitamento do biogás gerado emsistemasdetratamentodeefluentesemcadamunicípio,éfundamentalqueserealizeumestudotécnicoeanálise,eco-nômica, ambiental e social específicos. Este manual apresenta também orientações passo a passo para isso.

Gráfico1:Históricodaconcentraçãodedióxidodecarbonoedemetanonaatmosfera.Fonte:IPCC,2007

Emiss

ão d

E mEt

ano

(ppm

)

1980 1984 20041600

1988 1992 1996 2000

1650

1700

1750

1800

mEtano


caPítulo 1. muDanças GloBais Do clima

Estecapítulotemporobjetivosensibilizaro leitorsobreaproblemáticadoaquecimentoglobaledasmudançasdoclimaeconscientizá-lodaimportânciaeurgênciadecontribuirdeformaconcretaparapromoverareduçãodasemissõesdegasesdoefeitoestufaeamaximizaçãodacapacidadedeseqüestroeestocagemdecarbonoatmosfériconabiomassavegetal.

1.1. a Problemática do aquecimento Global

Queoplanetaestásofrendomudançasclimáticassignificativasnãoénovidadeparaninguém.Todosjápercebemosalte-raçõesnasestaçõesdoano,quenãosemostrammaistãodefinidascomoháalgumasdécadas.Enfrentamosdiasdecalorintensoemplenoinvernoefrionoaugedoverão.

Acidentesnaturaiscomofurações,enchentes,maremotos,deslizamentosdeterraemgrandesproporções,estãocadavezmais freqüentes e intensos, e seus estragos têm ocasionado mortes e sofrimento para milhares de pessoas, além de grandes danos ao meio ambiente e gastos significativos para os governos locais.

Noentanto,muitosaindaacreditamqueessascatástrofessãomeraobradoacaso,oucomomuitosdizem:“Anaturezaestásevigandodohomem!”.Nãosetratadevingançadanatureza,massimdoaumentosignificativodaconcentraçãodecertosgases na atmosfera.

efeito estufa ou aquecimento Global?

Oefeitoestufaéumfenômenonaturalpeloqualpartedaradiaçãosolarquechegaàsuper-fíciedaTerraéretidanascamadasbaixasdaatmosfera,proporcionandoamanutençãodetemperaturas numa faixa adequada para permitir a vida de milhares de espécies no planeta.

Entretanto,devidoaoaumentodaconcentraçãodegasescausadoresdoefeitoestufa(GEE)naatmosfera,temocorridoumamaiorretençãodessaradiaçãonaformadecalor,econse-qüentemente, a temperatura média no planeta está aumentando, provocando o aquecimen-to global e significativas mudanças climáticas.

AtabelaaseguirapresentaosprincipaisGEEdeorigemantrópica,comseusrespectivospotenciaisdeaquecimentoglobalemcomparaçãoaoCO2(adotadocomoreferência),seustemposdevidaútilnaatmosferaesuasprincipaisfontes.

Tabela1:PrincipaisGEEesuasfontes.Fonte:AdaptadodoIPCC,2007.

GeePotencial De aquecimento

GloBal

ViDa útil

(anos)PRinciPais fontes / causas

CO2 1(referência) 50a200 Queimadecombustíveisfósseisemveículos,processosindustriais,aquecimentodeedifícios,etc.Queimaderesíduosdiversosetambémdobiogásgeradopeladecomposiçãodosmesmosematerros,visando evitar explosões. Queima de biomassa vegetal decorrente de incêndios florestais ou de práticas agrícolas como a “queima-dadacanadeaçúcar”visandofacilitarsuacolheita.Reduçãodasáreasflorestais,ondenormalmenteocorreoseqüestroeestocagemdecarbonoatmosféricona biomassa vegetal.

Ch4 21 12 Disposiçãoderesíduosorgânicosematerroselixões,semodevidosistemadecaptaçãoedestruiçãoouuso

energético do biogás gerado.Cultivodearrozemáreasinundadas,bemcomoáreasdepântanos,ondeaescassezdeoxigêniodissolvidonaágua,ocasionaadegradaçãoanaeróbicadamatériaorgânica,gerandometano.Tratamentooumanejoanaeróbicodosdejetosdeanimais(ex:suínos,frangos,bois)criadosemsistemadeconfinamento,oumesmodeesgotossanitários,ondeocorreageraçãoeemissõesatmosféricasdebiogás.Processodigestivodeanimaisruminantes(ex:boisecabras)poisduranteoprocessoderuminaçãoépro-duzidoeliberadometano.Exploraçãodejazidasdecarvãomineral,petróleoegásnatural.

N2O 310 120 Usodefertilizantesnitrogenadosematividadesagrícolas.

Queimadecombustíveisfósseisemveículos,processosindustriais,aquecimentodeedificações,etc.

CFCs, hFCs, PFCs , SF6

Variamde140até23.900

1,5a50.000

Produçãodesubstânciasrefrigerantesparausoemequipamentoseprocessosindustriai


Osgráficosaseguirapresentamrespectivamente:ohistóricodatemperaturamédiadasuperfícieterrestre;avariaçãodonível médio do mar ao longo do tempo; e a área coberta por neve no hemisfério Norte.

Analisando esses gráficos, podemos notar que existe umacorrelaçãodiretaentreaelevaçãodatemperatu-ramédiadasuperfíciedaTerraeaelevaçãodoníveldo mar.

Porsuavez,nessemesmoperíodonota-sequetemocorridoumadiminuiçãodaquantidadedegelonohemisfério norte. Isto ocorre pois devido ao aumen-to da temperatura média no planeta, tem ocorrido maior derretimento das geleiras polares e conse-qüentemente,elevaçãodoníveldosoceanos.

Em decorrência dessas alterações, têm ocorrido sig-nificativas mudanças globais do clima, envolvendo in-clusivealteraçõesnoscicloshidrológicosdoplaneta.

Essasalteraçõesjásãoperceptíveisemuitodanosasparaahumanidadeeparainúmerasespéciesvegetaise animais no planeta.

Cientesdagravidadeeurgênciadasituaçãoclimáti-ca do planeta, o Programa das Nações Unidas para oMeioAmbiente(UNEP,eminglês)eaOrganiza-çãoMeteorológicaMundial(WMO,eminglês)cria-ram o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC, em inglês), que reúne cientistase governantes do mundo todo para analisar dados científicos sobre as mudanças climáticas e fornecer subsídios técnicos e informações confiáveis sobre o tema.

Gráfico2:.a)temperaturamédiadoplaneta;b)médiaglobaldoníveldomar;c)coberturadenevenoHemisférioNorte.Fonte:IPCC,2007a.

Entreasprincipaiscausasdoaquecimentoglobalestão:

• oaumentodapopulaçãomundial,suamaiorconcentraçãoemcentrosurbanoseaadoçãodehábitosdeconsumomaisintensivos.Destaforma,houvesignificativoaumentodasdemandasenergéticasparaproduzirquantidadesediversida-descrescentesdebensdeconsumo,transportá-losepermitirsuautilização.

• maiornecessidadedetransportedepessoas,alimentos,matérias-primaseprodutosindustrializados,dentrodascidades,entreazonaruraleurbana,entrecidadeseestados,etambémentrepaíses,devidoàmaiorglobalização.Issoimplicaemmaisautomóveis,ônibus,caminhões,trens,navioseaviõescirculando,movidospredominantementeacombustíveisfósseisque,quandoqueimados,liberampoluenteseGEE.

• amaiorgeraçãoderesíduossólidoscomelevadopercentualdemateriaisorgânicosdegradáveisque,quandodispostosematerros,sofremdecomposiçãoanaeróbicae,comoresultado,liberamgrandesquantidadesdebiogáscontendometa-no, que é um dos GEE. Em grande parte dos países desenvolvidos, esse biogás passou, mais recentemente, a ser captado eutilizadoparafinsenergéticos.Entretanto,namaioriadosaterrosdepaísesemdesenvolvimento,ometanogeradoéem grande parte liberado para a atmosfera.

• amaiorproduçãodeefluentescontendomatériaorgânica,quequandomanejadosoutratadosdeformaanaeróbica,resultanaproduçãodebiogás,quecontémmetano.Damesmaformaquenoitemanterior,namaioriadospaísesemdesenvolvimento, o biogás gerado é simplesmente liberado para a atmosfera.

• aampliaçãodousodesistemasconfinadosparacriaçãodegadobovino,suínos,aves,eoutros,ondeageraçãodedejetoséconcentradaedemandatratamento.Devidoàaltacargadematerialorgâniconessesdejetos,quandootratamentoéanaeróbicoresultanageraçãodebiogáscontendometano,quenamaioriadoscasosdepaísesemdesenvolvimentoésimplesmente liberado para a atmosfera.

• aexpansãodacriaçãodegadobovinoeoutrosanimaisruminantesqueduranteoprocessodigestivo(norúmen),produ-zemeliberammetanoparaaatmosfera.

• asignificativareduçãodeáreasflorestadas,ocasionadaprincipalmentepelaexploraçãodemadeira,expansãodepastagenseculturas agrícolas como a soja, por exemplo, e também pela maior ocorrência de incêndios naturais. Com isso, a capacidade de seqüestroeestocagemdecarbonoatmosfériconavegetaçãoflorestalestásendodrasticamentereduzidae,ainda,quandoabiomassa vegetal é queimada libera para a atmosfera mais CO

2.


AprevisãodoscientistasédequesenadaforfeitoparareduzirasemissõeseaconcentraçãodeGEEnaatmosfera,osefeitosdoaquecimentoglobalseintensificarãoetrarãoinúmerosdanos,muitasvezesirreversíveis,aomeioambienteeàsociedade,alémdegrandesprejuízoseconômicosatodosospaíses,incluindoossetorespúblicoeprivado.Atabelaaseguirapresentaalgumasdas previsões do IPCC nesse sentido:

Diantedestasprevisões,éfundamentalquetodasaspessoaseinstituições,dosetorpúblico,privadoedoterceirosetor,seconscientizemdaproblemáticadasmudançasglobaisdoclimaeadotemmedidaspráticaseeficazesparaauxiliarareversãodesse quadro.

Existeminúmerasformasdecontribuirparamitigaressesproblemas.Algumasdelassão:

• promoverasubstituiçãodousodecombustíveis fósseis (diesel,gasolina,BPF,etc.)porenergias limpaserenováveis,como por exemplo, o etanol, biodiesel, biogás, entre outros.

• melhoraraeficiênciaenergéticae/oureduziroconsumodeenergiaprovenientedecombustíveisfósseis.

• promoveraotimizaçãodotransportedepessoase/ouprodutos,deformaquereduzaanecessidadedeviagens;

• racionalizaroconsumodebenseminimizarageraçãoderesíduoseseudescarteematerros,especialmenteondenãoexistaadevidacaptaçãoedestruiçãodobiogásgerado.

• implantarsistemasdetratamentodeefluentesmaisadequadosequeevitemasemissõesdemetanoparaaatmosfera;

• realizaraampliaçãoe/ouconservaçãodeáreasflorestais,oumesmo,aumentarasáreasverdesurbanas,realizandooplantiodeespéciesadequadas,visandoaumentaroseqüestroeestocagemdocarbonoatmosférico.

1.2. o papel dos governos locais no combate às mudanças globais do clima

Osgovernoslocaispodemedevemcontribuirsubstancialmenteparaamitigaçãodoaquecimentoglobalesuasconseqü-ências. A seguir encontram-se algumas sugestões de ações que podem ser implementadas pelos municípios nesse sentido:

1. Identificar e quantificar as emissões de GEE por meio de inventários específicos.

2. Criarpolíticaspúblicasparamitigaçãoeadaptaçãoàsmudançasglobaisdoclima,estabelecendometasclaraseestraté-giasparasuaimplementação.

3. Realizarasseguintesaçõesnasáreasderesponsabilidadedogovernolocal:

• ResíduosSólidosUrbanos–desenvolvercampanhasparareduzirodesperdíciodealimentos,implantaracoletadife-renciadasópararesíduosorgânicosdedomicílios,podasejardinagem,restaurantes,feirasesupermercadoserealizara compostagem adequada dos mesmos, evitando que sejam dispostos em aterros. Se houver aterro no município, implantarsistemadecaptaçãoforçadadobiogásgeradoeutilizá-locomorecursoenergéticorenovávelegratuitoparageraçãodeenergiaelétrica,térmicaparasecagemdochorumedoaterrooufornecimentoparaindústriaspróximas

Tabela2:Principaisalteraçõeseimpactosdasmudançasglobaisdoclima-adaptadodoIPCC.

asPectos alteRações e imPactos

Ciclo hidrológico

Ocorrerãosignificativasalteraçõesnoscicloshidrológicos,fazendomudaroregimedechuvasemgrandepartedomun-do.Comisso,ocorrerãoestiagensouinundaçõesemlocaisondeestesfenômenosnãoeramusuaisemilharesdepessoasserãoexpostasaumgrandestresshídrico.Adisponibilidadedeáguaaumentaránasregiõestropicaisenasaltaslatitudesediminuiránaslatitudesmédiasebaixas,ondeocorrerãoestiagenseoclimapassaráasersemi-árido.Conseqüente-mente,ocorrerãoalteraçõesnaproduçãoagropecuáriadesseslocais.

Ecossiste-mas

Ocorreráextinçãodeumgrandenúmerodeespéciesdafaunaeflora,terrestreeaquática,bemcomoamigraçãodemuitas espécies para outros locais, o que alterará o equilíbrio dos ecossistemas naturais. Isso poderá levar a conseqüên-ciasdesastrosasnotocanteaoaumentoedisseminaçãodepragasedoenças,quepoderãoafetarinclusiveaproduçãoagropecuária no planeta.

ProduçãodeAlimentos

Ocorrerãoimpactosnegativosnaproduçãodealimentosdevidoàsalteraçõesnoregimehídrico,àsmudançasdatempe-raturalocal,àincidênciadepragasedoençasetambémpelamenordisponibilidadedeáreasagricultáveis,poismuitasilhaseregiõescosteirasserãoinundadas.

Costa Marítima

Oaquecimentoglobalfazcomqueocorraummaiorderretimentodogeloexistentenospólosterrestreseemáreasusu-almentecobertasporneve,fazendocomqueaumenteaquantidadedeáguanosoceanoseocorraaelevaçãodoníveldomar.Comisso,prevê-sequemuitasilhas,cidadeseáreascosteirasserãoinundadasesofrerãofreqüentesinvasõespor ondas do mar.

Saúde Aumentaráaocorrênciadedesnutrição,diarréia,doenças infecciosasecardiorrespiratórias,bemcomoamorbidadeemortalidadedevidoàsondasdecalor,inundaçõeseestiagens.Haverámudançasnaincidênciadealgunsvetoresdedoençaseosgastoscomserviçosdesaúdeaumentarãosubstancialmente.


queprecisemdecaloremseusprocessos.Comisso,estarácontribuindoparareduzirsubstancialmenteasemissõesde metano para a atmosfera.

• TratamentodeEfluentes–seomunicípiojácoletatotalouparcialmenteoesgotodoméstico(urbano)eotrataemsistemaanaeróbico,implantarsistemaparacaptaçãoeusodobiogásgerado.Seosistemadetratamentoéemlagoasaeróbicas,transformarumaoumaisdessaslagoasemanaeróbicas,captandoeutilizandoobiogásgeradoparafinsenergéticos.Seomunicípioaindatemdeficiênciasnacoletadoesgoto,podeestimularapopulaçãoaimplantarempequenosbairrosoucondomínios,sistemasanaeróbicosecompactosparatratarseusefluentes,eutilizarobiogásgerado in loco.

• ÁreasVerdes-identificarasruas,avenidas,praças,parqueseterrenosnãoocupadosemseumunicípioondepossare-alizaroplantiodeárvoresdeespéciesnativas,adquirindoboasmudas,envolvendoacomunidadelocaleplantando-as.Com isso, estará promovendo melhorias no micro-clima da cidade e contribuirá para aumentar o seqüestro de carbono atmosférico.

• Mobilidadeurbana–Analisarseadefiniçãodasviaseregrasdetráfegolocalpodemsermelhoradasparaevitarper-cursosadicionaisdesnecessários.Criarcicloviasemotoviasbemplanejadasesinalizadas,erealizarcampanhasparaestimularousodabicicletapeloshabitantesdesuacidade.Melhorarosistemadetransportecoletivomunicipalega-rantirouexigirquesejamrealizadasfreqüentesregulagensdosmotoresdosônibusevans,etambémdosautomóveisparticulares,visandoevitarouminimizarasemissõesdepoluenteseGEEparaaatmosfera.Alémdisso,investiremmeiosdetransportescoletivosedecargasquesejammaislimpos,taiscomobondes,metrôs,trens,hidrovias,entreoutros.

• ComprasPúblicas–utilizarcritériosdesustentabilidadeebaixasemissõese/oucompensaçãodeGEEnascomprasrea-lizadaspelogoverno.Essapráticatemumalcancemuitoalémdomunicípio,poisinfluenciaosfornecedoresatambématuarem de maneira mais sustentável.

4. Buscarparceriasestratégicaseoengajamentodapopulaçãopormeiodeumeficaztrabalhodeconscientizaçãoam-biental.

5. Interagireestimularempresas locaiseprestadoresdeserviçosatuantesnomunicípioa tambémfazeremsuaparte,como por exemplo:

• Promovernasempresasdetransporteecoletadelixoasubstituiçãodecombustíveisfósseisporbiocombustíveisemsuafrotadeveículos.Exigirquerealizemregulagensfreqüentesdosmotoreseseforocaso,instalemsistemasdefiltrosmaiseficazesparareduzirasemissõesdepoluenteseGEE.

• Estimularcriadoresdesuínoseoutrosanimaisemsistemadeconfinamentoaimplantarembiodigestoresemsuaspro-priedadesparatrataressesdejetos,possibilitandoageraçãoeusodobiogásparafinsenergéticos.

• Monitorarpropriedadesruraisparagarantiramanutençãodesuasflorestas,mataciliareoutrasÁreasdePreservaçãoPermanente(APP),oumesmoestimulá-losarealizaroreflorestamento,visandopromoveroseqüestrodecarbonoat-mosférico.

• Estimulareorientarhabitantesdazonaruraleurbanaarealizaremacompostagemdeseusresíduosorgânicos,garantin-docondiçõesadequadasdeaeraçãoeumidadeparaevitaraproduçãodebiogásegerarumcompostodequalidade.

1.3. acordos e mecanismos internacionais para mitigação das mudanças globais do clima

Visandodiscutiraproblemáticadasmudançasglobaisdoclimaebuscarcaminhoseficazesparamitigaroaquecimentoglobal,governantesecientistasdomundotodosereuniramdiversasvezesdesdeaEco92,quandomaisde150EstadosassinaramaConvençãoQuadrodasNaçõesUnidassobreMudançadoClima(CQNUMC),emjunhode1992na“Cúpulada Terra”.

Nessaocasião,amudançaglobaldoclimafoireconhecidapelogovernodessespaísescomoumapreocupaçãocomumda humanidade. Eles se propuseram a elaborar uma estratégia global para proteger o sistema climático para gerações presentes e futuras.

OsgovernosquesetornaramPartesdaConvençãoassumiramocompromissodeatingiroobjetivofinaldeestabilizarasconcentraçõesdeGEEnaatmosferanumnívelqueimpeçaumainterferênciaantrópicaperigosanosistemaclimático.

AConvençãoQuadrodasNaçõesUnidassobreMudançadoClimaenfatizaque:

• ospaísesdesenvolvidossãoosprincipaisresponsáveispelasemissõeshistóricaseatuais,devendotomarainiciativanocombateàmudançadoclima;


• aprioridadedospaísesemdesenvolvimentodeveseroseuprópriodesenvolvimentosocialeeconômico,equeasuaparceladeemissõesglobaistotaisdeveaumentaràmedidaemqueelesseindustrializam;

• estadoseconomicamentedependentesdecarvãoepetróleoenfrentarãodificuldadesseademandadeenergiamudar;e

• paísescomecossistemasfrágeis,comopequenospaísesinsularesedeterrenoárido,sãoespecialmentevulneráveisaosimpactos previstos da mudança do clima.

EmumareuniãodaCQNUMCrealizadaem1997emQuioto,noJapão,foiadotadooProtocolodeQuioto,quesópassouavigoraremfevereirode2005,comaratificaçãodaparticipaçãodaRússianalistadepaísesindustrializadosqueassumiramametadereduzirasemissõesdeGEEentre2008e2012aníveis5%inferioresaosníveisdeemissõesde1990.Esses37paísessãolistadosnoAnexoIdesteprotocoloesãopaísesdesenvolvidos.Talcompromisso,comvinculaçãolegal,pretendeproduzirumareversãodatendênciahistóricadeaumentodasemissõesiniciadasnessespaíseshácercade150anos.OsEstadosUnidosnãoratificaramsuaparticipaçãonesteprotocolo.

AsregrasdetalhadasparaaimplementaçãodoProtocolodeQuiotoforamadotadasna7ª.ConferênciadasPartes(COP7)realizadaemMarraquecheem2001eficouassimconhecidocomoAcordodeMarraqueche.

OProtocolodeQuiotoestabelecequeospaísesdo“AnexoI”deverãoatingirsuasmetasdereduçãodeemissõesdeGEEprioritariamentecommedidasnacionais,maspoderãocomplementarseusresultadospormeiodetrêsmecanismoseconô-micos de flexibilidade:

• o Comércio de Emissões (Emissions Trading) – permite que os países que conseguirem alcançar mais reduções de emis-sões ou seqüestro de carbono do que sua metas possam vendê-las para outros países do “Anexo I” que necessitem complementar seus resultados.

• aImplementaçãoConjunta(JointImplemention)–possibilitaaospaísesdoAnexoIimplementaremprojetosemconjun-to com outros países do Anexo I.

• o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo – MDL (Clean Development Mechanism - CDM) – possibilita aos países do “AnexoI”investiremnaimplementaçãodeprojetosdereduçãodeemissõesdeGEEouseqüestrodocarbonoatmos-féricoempaísesemdesenvolvimento(“nãoAnexoI”),ondeocusto/benefíciosejamenordoqueaquelequeteriaemseuprópriopaís.

EssesmecanismosdeflexibilizaçãodoProtocolodeQuiotovisam:

• auxiliarospaísesdo“AnexoI”aatingiremsuasmetasdereduçãodeemissõesouremoçãodecarbonoatmosféricoempaísesondeocustoparaviabilizá-lassejamenoremaisefetivo;

• estimularodesenvolvimentosustentávelpelatransferênciatecnológicaeinvestimentosfinanceiros;e

• encorajarosetorprivadoepaísesemdesenvolvimentoacontribuíremparaareduçãodeemissões.

Paraviabilizaressesmecanismosdeflexibilizaçãofoicriadoum“MercadodeCarbono”ondesãocomercializadasinterna-cionalmente:

• RMU(removalunit)paraprojetosdereflorestamentoemudançasdousodaterra;

• ERU(emissionreductionunit)paraprojetosdeimplementaçãoconjunta;e

• CER(certifiedemissionreduction)ouRCE(emportuguês,ReduçãoCertificadadeEmissões)paraprojetosdeMecanis-mos de Desenvolvimento Limpo, também conhecidos como Crédito de Carbono.

• Ospaísesemdesenvolvimento(“nãoAnexoI”)queimplementaremprojetosnoâmbitodoMDLeseguiremtodasasetapaseexigênciasestabelecidasparaseutipodeatividade,poderãoreceberCréditosdeCarbono,quepodemserven-didos no “Mercado de Carbono”. Essa venda pode acontecer inclusive de forma antecipada, visando conseguir recursos financeirosparaaimplantaçãodoprojeto.

Essesprojetospodemserimplementadosporinstituiçõesdosetorpúblico,privadooumesmodoterceirosetor,entretanto,algumascondiçõesdevemsersatisfeitasparaqueumprojetopossaseraprovadoeregistradonoâmbitodoMDL.

ParaqueumprojetodeMDLresulteemCréditosdeCarbonodeverápassarpelasseguintesetapasdociclodoprojeto,quesão:

1)aelaboraçãodedocumentodeconcepçãodeprojeto(DCP),usandometodologiadelinhadebaseeplanodemoni-toramento aprovados;

2)avalidação(verificaseoprojetoestáemconformidadecomaregulamentaçãodoProtocolodeQuioto);

3)aprovaçãopelaAutoridadeNacionalDesignada–AND,quenocasodoBrasiléaComissãoInterministerialdeMudançaGlobaldoClima-CIMGC(verificaacontribuiçãodoprojetoparaodesenvolvimentosustentável);

4)asubmissãoaoConselhoExecutivopararegistro;


5) o monitoramento;

6)averificação/certificação;e

7)aemissãodeunidadessegundooacordodeprojeto.

Operíododeobtençãodecréditospodeserdenomáximo10anosparaprojetosdeperíodofixooude7anosrenováveis,podendoesterenovarpornomáximotrêsperíodosde7anos,totalizando21anos.

1.4. ações do Brasil para mitigar as mudanças globais do clima

OBrasil apresenta umenormepotencial para implantar projetos que contribuamefetivamente para amitigação dasmudançasglobaisdoclima,sejapelareduçãodasemissõesdeGEE,sejapelaampliaçãoouconservaçãodopotencialdeseqüestroeestocagemdecarbonoatmosféricoemflorestasevegetaçãoperene.

O MDL consiste numa excelente oportunidade para o Brasil, tendo em vista que ao implementar projetos nesse sentido, alémdecontribuirparamitigarasmudançasglobaisdoclima,estátambémcriandocondiçõesparaavançarnadireçãododesenvolvimentosustentáveleaprimoramentotecnológico.

Atémaiode2010,umtotalde6.205projetosencontravam-seemalgumafasedociclodeprojetosdoMDL,sendo2.210járegistradospeloConselhoExecutivodoMDLe3.995emoutrasfasesdociclo.

Ográfico3aseguirapresentaaparticipaçãodeváriospaísesquantoaonúmerodeatividadesdeprojetonoâmbitodoMDL.Nota-sequeoBrasilocupao3ºlugar,com450projetos(7%),estandoabaixodaChina,com2.331(38%)edaÍndia,com1.653projetos(27%).

Entretanto,conformeapresentadonográfico4abaixo,considerandoopotencialdereduçõesdeemissõesassociadoaosprojetosnociclodoMDL,paraoprimeiroperíododeobtençãodecréditos,oBrasiltambémocupaaterceiraposição,maséresponsávelpelareduçãode388.772.418tCO2equecorrespondea5%dototal.

Gráfico3:ParticipaçãonototaldeatividadesnoâmbitodoMDLnomundoFonte:RelatóriodaCIMGC

Gráfico4:ParticipaçãonopotencialdereduçãodeemissõesdeGEEparaoprimeiroperíododecréditos.Fonte:RelatóriodaCIMGC

Gráfico5:DistribuiçãodasatividadesdeprojetonoBrasil,portipodeGEEreduzido.Fonte:RelatóriodaCIMGC Gráfico6:Nodeprojetosbrasileirosporsetor.Fonte:RelatóriodaCIMGC

OGráfico5aseguirapresentaaparticipaçãodasatividadesdeprojetodesenvolvidasnoBrasil,noâmbitodoMDL,noqueserefereàreduçãodasemissõesdegasesdeefeitoestufa,portipodegás.Nota-seque,emtermosdenúmerodeatividadesdeprojeto,ogás carbônico (CO2)éatualmenteomaisrelevante,representando65%,seguidopelometano(CH4)querepresenta34%.


AtabelaaseguirapresentaonúmerodeprojetosbrasileirosdeMDL,porescoposetorial,comsuasrespectivasreduçõesdeemis-sões de GEE.

Tabela3:ProjetosBrasileirosdeMDL.Fonte:RelatóriodaCIMGC-StatusdasatividadesdeprojetodoMDLnoBrasilenomundo31/05/2010.

ApósanálisedoGráfico6(napáginaanterior)edatabelaacima,ficaevidentequeomaiornúmerodeprojetosbra-sileirosédesenvolvidonaáreadegeraçãodeenergiaesuinocultura,osquaisrepresentamamaioriadasatividadesdeprojeto(67%somados).Entretanto,osescoposquemaisreduzirãoemissõesdeCO2esãoosdeenergiarenovável,aterrosanitárioereduçãodeN2O,totalizando71%dototaldeemissõesdeCO2easeremreduzidasnoprimeiroperío-dodeobtençãodecréditos.Essestrêssetoresapresentamumpotencialdereduçãodeemissõesde274.622.251tCO2e duranteoprimeiroperíododeobtençãodecréditos.

EssenúmerodeprojetosaindaépequenoperanteopotencialqueoBrasiltemdecontribuirparaareduçãodasemis-sõesdeGEE.Nota-sequeaimplantaçãodessesprojetostemsidomotivadaprincipalmentepelapossibilidadedegerarreceitasbastanteatrativaspelageraçãoevendadosCréditosdeCarbono.

Paraestimularaimplantaçãodemaisprojetosnessesentido,éfundamentalquesejamcriadaspolíticaspúblicas,queosgestoresdeinstituiçõespúblicaseprivadassejamconscientizadosdoquepodemfazerparaminimizarasemissõesdeGEEemseusprocessosequesaibamcomoconseguirrecursoseapoiotécnicoespecíficosparaviabilizaraimple-mentaçãodosmesmos.

Atéofinalde2009,ogovernobrasileironãohaviaassumidocompromissosemetasespecíficasparareduçãodasemis-sõesdeGEEouoseqüestroeestocagemdeCarbonoatmosfériconoâmbitodaCQNUMC.

Entretanto,naConferênciaentreasPartesrealizadaemCopenhagueemdezembrode2009,chamadaCOP15,ogover-nobrasileiroapresentoumetasvoluntáriasparacontribuircomamitigaçãodasemissõesdeGEE,comprometendo-seareduzirentre36,1%e38,9%assuasemissõesprojetadasaté2020.Essareduçãoestácondicionadaaocálculodosíndi-cesdesetoreseconômicoscomoindústriaeagricultura,visandoestabelecerumaproporçãoentreoquesequertirardaatmosferaversusodesenvolvimentoesperadoparaopaís.Osnúmerosseriammuitodiferentessefossemtomadascomobaseasemissõesde1990ou2005,comofazemasnaçõesdesenvolvidasnoProtocolodeQuioto.

Sobopontodevistadeestoquedecarbono,oobjetivobrasileiroéreduzirem80%odesmatamentodaAmazôniaaté2020.

OutroavançodoBrasilnessesentidofoiaaprovação,em30/12/2009,daleino12.187/2009,queinstituiaPolíticaNa-cionalsobreMudançadoClima(PNMC).Governosestaduaiselocaistambémestãoinstituindosuasprópriaspolíticaselegislaçõesparamitigaçãoeadaptaçãoàsmudançasclimáticas.

Masnãobastamcriaraspolíticaspúblicas,compromissosemetas.Ofundamentaléimplementarnapráticaprogra-mas, projetos e ações nesse sentido.

PRojetos em ValiDação/

aPRoVação

númeRo De

PRojetos

ReDução anual De emissões

ReDução De emissão no

1o PeRíoDo De oBtenção De

cRéDito

númeRo De

PRojetos

ReDução anual De emissão

ReDução De emissão no 1o PeRíoDo

De oBtenção De cRéDito

Energia renovável 226 19.593.395 145.794.884 50,2% 39,9% 37.5%

Aterro sanitário 36 11.327.606 84.210.095 8,0% 23,1% 21,7%

ReduçãodeN2O 5 6.373.896 44.617.272 1,1% 13,0% 11,5%

Suinocultura 74 4.140.069 38.617.535 16,4% 8,4% 9,9%

Trocadecombustívelfóssil 45 3.296.291 27.630.240 10,0% 6,7% 7,1%

Eficiência energética 28 2.027.173 19.853.258 6,2% 4,1% 5,1%

Reflorestamento 2 434.438 13.033.140 0,4% 0,9% 3,4%

Processos Industriais 14 1.002.940 7.449.083 3,1% 2,0% 1,9%

Resíduos 17 648.833 5.002.110 3,8% 1,3% 1,3%

Emissões fugitivas 3 269.181 2.564.802 0,7% 0,5% 0,7%


Resultados da coP 15 e perspectivas para os governos locais

AúltimaconferênciadaspartesdasNaçõesUnidasrealizadaemCopenhagueemdezembrode2009nãoatingiuosresultadosesperadospelamaiorpartedacomunidadeinternacional.Apopulaçãomundialaguardavaimpaciente-menteporumdocumentoquefossesubstituiroProtocolodeQuiotoqueterminasuavigênciaem2012.Porém,nãofoipossívelchegaraumacordoglobalcommetas,prazoseregrasparaareduçãodasemissõesdosgasesdeefeitoestufa.Apesardisso,algunsaspectospositivospodemsermencionados,principalmentenoqueserefereàpartici-paçãodosgovernoslocaisnaconferência.

AntesdarealizaçãodaCOP15,aexpectativaparaosresultadoseramuitogrande.Pensava-seefetivamentequeumaconferênciacomaparticipaçãodetantoschefesdeestadoedegovernodeveriaatingirosobjetivospropostos.

Porém,oquerealmenteocorreuduranteaConferênciaforamlongosdebatesepoucadecisãoconcreta.Paísesricos,paísespobresepaísesemergentesnãoconseguiramconcordarsobrequalseriaamelhorformadedarcontinuidadeaocombateaosefeitosdasmudançasclimáticasdemodoefetivo.Maisumavez,oqueseviufoiosrepresentantesdosestadosnacionaisdefendendoseusprópriosinteresses,sempensarnobemestarglobal.Faltoutambémumaliderançamundialquepudesseconduzirdemodoeficazoprocesso.OsEstadosUnidos,semoapoiodocongressonãotinhamforçassuficientesparatomarnenhumengajamentorealmenteefetivo.JáaChina,mantevesuaposiçãodenãoquererseengajarsemnenhumacontrapartida.AUniãoEuropéiatambémnãoconseguiuimporsuaopiniãoemmeioatantasdiscórdias.

Aconferênciademonstrouqueasdiscussõessobreasmudançasclimáticasfazempartedostemasmaisrelevantesda agenda internacional. O que faltou foi um melhor concerto entre os países para que a defesa do planeta fosse consideradamaisimportantedoquepossuirounãopodernasrelaçõesinternacionais.Quandoasnaçõesrealmentepensaremnobemcomum,semdúvidaalguma,serámaisfácilobterumacordoquepossatransformarummundodependentedoscombustíveisfósseisemumplanetaquepossacombinardesenvolvimentocomsustentabilidade.

Cabe ressaltar, porém, que ocorreram alguns aspectos positivos durante a conferência. Pode-se mencionar, por exemplo,osacordosobtidosnoâmbitodosRedd(ReduçãodeEmissõesporDesmatamentoouDegradação)quepodem ser muito importantes para os países em desenvolvimento. Além disso, os estados nacionais conseguiram acordar ao menos que o teto de 2 graus centígrados no aumento da temperatura da terra deve ser respeitado e que recursosdevemsertransferidosparaospaísespobresparaaimplementaçãodepolíticasdemitigaçãoeadaptaçãoàsmudançasclimáticas.

Oeventocontoucomaparticipaçãodevárioslíderesinternacionaisrepresentandogovernos,asociedadecivileumnúmerorecordedepequenasegrandescidadesdepaísesemdesenvolvimentoedesenvolvidos.Seosgovernosnacionais decepcionaram com suas ações em Copenhague, governos locais de diversas partes do mundo marcaram presença na conferência e demonstraram que têm muito a contribuir para tornar o planeta mais sustentável.

Namedidaemqueseverificouquenãoseriapossíveloestabelecimentodeumacordocomcompromissoslegaisporparte dos países, os governos locais continuaram com seu empenho para mostrar ao mundo que atitudes podem ser tomadas mesmo sem o apoio dos governos nacionais.

A troca de experiências entre as cidades e seu engajamento nas negociações internacionais sobre o clima torna-se imprescindível.Éporissoqueosgovernoslocaiscontinuarãoaparticiparativamenteatéconseguiremumreconhe-cimentoefetivo.AparticipaçãodascidadescontinuaráduranteaCOP16noMéxico.

Espera-sequeocorraumamelhoranaambiçãodosgovernosnacionaisdechegaremaumacordoefetivopós-Quio-to. As constantes ocorrências de eventos climáticos extremos demonstram que um acordo deve ser concluído ime-diatamente.Asdisputasinternacionaisdevemserminimizadasaomenosporuminstanteparaqueomundopossaterumfuturomelhor.Nãorestamdúvidasqueparaqueissoocorraopapeldascidadesseráfundamental.


caPítulo 2. cenáRio eneRGético BRasileiRo

Estecapítuloapresentaumasíntesedocenárioenergéticobrasileiro,evidenciandoanecessidadedeampliaçãodaproduçãodeenergiasrenováveis,enfocandoopotencialdeaproveitamentoenergéticodobiogásgeradonotratamentodeefluentesurbanos.

Pordefinição,“ENERGIA”éacapacidadedeproduzirtrabalho,epodeexistirsobdiversasformas:elétrica,química,luminosa,tér-mica, sonora, cinética, potencial, eletromagnética, solar, entre outras. Cada tipo de energia pode ser transformado em outro ou outros tipos, e vice-versa.

A fonte primária de energia na Terra é o Sol, pois a incidência de raios solares (energia luminosa) sobre a Terra permite que as plantasrealizemafotossíntese,convertendoessaenergialuminosaemenergiaquímica,contidaemsuabiomassa.Partedessabiomassaéutilizadacomoalimentopelosanimais,sereshumanosemicroorganismos,possibilitandoamanutençãodacadeiaalimentar e a ciclagem de nutrientes e de energia.

Apartirdadecomposiçãoesedimentaçãodeanimaiseplantas,hámilharesdeanos,queseformaramasreservasdepetróleoejazidasdecarvãomineralexistentesnoplaneta.Paraformarnovasreservasdessescompostosfósseis(petróleo,gásnatural,entreoutrosderivados),seriamnecessáriosmilharesdeanos.Porestemotivo,essesrecursosenergéticosdeorigemfóssilsãochamados“nãorenováveis”esuaconservaçãoeusosustentávelsãodevitalimportânciaparaqueestaeasfuturasgeraçõespossamdispordesse precioso recurso energético.

Ousodessesrecursosfósseisgeralmenteéaqueima(combustão),fazendocomqueaenergiaquímicacontidaemsuasmoléculastransforme-sediretaouindiretamenteemoutrostiposdeenergia,taiscomo:energiatérmica(quandooobjetivoéproduzircalorouvapordeprocesso),energiacinética(quandooobjetivofinaléamovimentaçãodeveículos,trens,navios,aviões,oumotoresdiversos), energia elétrica, entre outras.

Entretanto,acombustãodessescompostosfósseisgeraemissõesdeGEE,gasesqueprovocamachuvaácida,entreoutrospoluen-tes atmosféricos que prejudicam a qualidade do ar.

Portanto,considerandoosaspectosambientais,econômicosesócio-políticos,oBrasileomundodeveriamreduzirousodessesrecursosenergéticosdeorigemfóssil,eparatanto,existemdoiscaminhos:

1. Substituí-los por outras fontes de energia, consideradas renováveis e limpas, tais como: hidrelétrica, etanol, biomassa, biodie-sel,energiasolar,energiaeólica,entreoutras.

2. Reduzirasdemandasenergéticasdasociedademoderna,oquepodeseralcançado:• Pelareduçãodaproduçãoeconsumodebenseserviçosporelautilizados;e• Pelamelhoriadaeficiênciaenergéticaemprocessosprodutivos,equipamentos,aquecimentodeedifíciosetransportesmo-

vidosàcombustíveisfósseis.

2.1. Produção e consumo de energia no Brasil

OBrasiléumgrandeprodutordeenergia,massuaofertanãoésuficienteparaatendertodasuademandainterna.Ográficoaseguirapresentaaevoluçãohistóricadademandainterna,produçãoeimportaçãodeenergiapelopaís.Pode-seobservarqueaproduçãodeenergiatemcrescidosubstancialmentenasúltimasdécadas(quasequadruplicounosúltimos30anos)massuademandatambémcresceuquasequenamesmaproporção,devidoaoaumentodapopulaçãoeaodesenvolvimentoeconômico/industrial no país. Durante esse período, o Brasil teve que importar energia, pois sua oferta foi menor que a demanda.

Gráfico7:Evoluçãodaoferta,produçãoedependênciaexternadeenergianoBrasil.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2008.

300.000

250.000

200.000

150.000

100.000

50.000

0

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

DEMANDA TOTAL DE ENERGIA (a)

PRODUçÃO DE ENERGIA PRIMÁRIA (b)

DEPENDÊNCIA EXTERNA (c) = (a) (b)

Miltep(ton

elad

asequ

ivalen

tesde

petróleo)


OgráficoaseguirapresentaostiposderecursoenergéticoqueoBrasilproduziu,importououexportouem2008.Nota-sequeasfontesmaisutilizadasparaproduçãodeenergianopaísforamopetróleo,ogásnatural,ashidrelétricas,alenhaeosprodutosdacana-de-açúcar(barrasemazul),emboratambémtenhamocorridoimportaçõesdepetróleo,gásnatural,carvãometalúrgico,óleodiesel,entreoutros.

Ográficoaseguirapresentaaevoluçãodasimportaçõesdecadafonteenergética.Nota-sequehouvesignificativareduçãonaimportaçãodepetróleo,oquesedeveàdescobertaeexploraçãodenovasreservasnopaís.Porsuavez,houveaumentonasimportaçõesdegásnatural,carvãometalúrgico/vaporederivadosdopetróleo(comoagasolinaveiculareparaaviação,óleocombustível,óleodiesel,gásliquefeitodepetróleo-GLP,entreoutros.

OgráficoaseguirapresentaohistóricodaproduçãodeenergiaprimárianoBrasil.Nota-sequenosúltimosanos,ocorreuumsignificativoaumentodaproduçãodepetróleo,gásnatural,produtosdacana-de-açúcareenergiahidrelétrica.

Gráfico8:Fontesdeenergiaprimáiria-Brasil2008.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2008.

Gráfico9:Evoluçãodasimportaçõesdeenergia-Brasil.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2008.

Gráfico10:Evoluçãodaofertainternadeenergia-Brasil.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2008.

100.000

GÁs n

atUR

aL

pRodUÇão

impoRtaÇão

EXpoRtaÇão

80.000

60.000

40.000

20.000

0

-20.000

-40.000

CaRV

ão Va

poR

CaRV

ão

mEta

LÚRG

iCo

URÂn

io U

308

EnER

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ana

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as Fo

ntEs

pR

imÁR

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pEtR

ÓLEo

não apRoVEitada

REinJEÇão

60.000

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

pEtRÓLEomiL tEp (tonELadas EqUiVaLEntEs dE pEtRÓLEo)

GÁs natURaL

CaRVão mEtaLÚRGiCo / VapoR

CoqUE dE CaRVão minERaL

URÂnio

ELEtRiCidadE

sUBtotaL dERiVados dEpEtRÓLEo

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

0

pEtRÓLEo

GÁs natURaL

CaRVão VapoR

CaRVão mEtaLÚRGiCo

URÂnio (U308)

EnERGia HidRÁULiCa

LEnHa

pRodUtos da Cana dE aÇÚCaRoUtRas REnoVÁVEis

60.000

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

0

100.000

90.000

80.000

70.000


Ográficoaseguirapresentaohistóricodaparticipaçãodasenergiasrenováveisedasnãorenováveisnamatrizenergéticabra-sileira.Nota-sequeasenergiasrenováveisrepresentaramnasúltimasdécadasentre45%e55%damatrizenergéticabrasileira,tendoaumentadodeformadiscretanosúltimosanos. Istoocorreuprincipalmentedevido anovas instalaçõesdecentraishidrelétricasdepequenoemédioportes,etambémpeloaumentodaproduçãodecana-de-açúcareseusderivados.

Ográfico...aseguirapresentaaevoluçãodaproduçãodeenergiasrenováveispeloBrasil.

Gráfico11:Evoluçãodaparticipaçãodasenergiasrenováveisnamatrizenergéticobrasileira.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2008.

Gráfico12:EvoluçãodaofertadasenergiasrenováveisnoBrasil.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2008.

Oaumentonoconsumodederivadosdacanadeve-seprincipalmenteaousodobagaçonaco-geraçãodeeletricidadeeàintensificaçãodousodoetanolpeloaumentodaquantidadedemotoresflexfuelentreosveículosleves.

Ocrescimentocontínuodageraçãodeenergiahidrelétricaédecorrentedaimplantaçãodenovashidrelétricasdepequenoemédioporte.Aeletricidadedeorigemrenovávelaumentoude85,1%,em2008,para89,8%em2009,devidoàmaiorutiliza-çãodasusinashidrelétricas,emdetrimentoàstermelétricas.Emboraashidrelétricassejamumafonterenováveldeenergia,elascausammuitosimpactosambientaisesociaispelainundaçãodegrandesáreas.Alémdisso,seupotencialdegeraçãodeenergiaseráafetadopelasmudançasglobaisdoclima,quejáestãoalterandooscicloshidrológicos,etambémpelocontínuoprocessodeassoreamentodoscursosd’água.

Oaumentodaproduçãodeoutrasenergiasrenováveisaindaestámuitodiscretoeestasaindarepresentammuitopoucoemrelaçãoàsdemaisfontesdeenergiadamatrizenergéticabrasileira.

Ográficoaseguirapresentaaparticipaçãodecadafontenaofertanacionaldeenergianoanode2008.

Gráfico13:Participaçãodasdiferentesfontesnaofertainternadeenergia-Brasil.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2009.


Constata-sequeaparticipaçãodeoutrasfontesdeenergiarenovávelnopaísédeapenas4%,oqueémuitopoucoquandocomparado ao enorme potencial do Brasil para aproveitamento de diversos tipos de energia renovável, tais como: energia solar,energiaeólica,energiadasmarés,energiaprovenientedaqueimadebiomassavegetal,dobiogásgeradoematerros,ETEs e no tratamento de dejetos animais, entre outras.

2.2. emissões de Gee na matriz energética

Oindicadordeemissõesatmosféricasdecresceude1,478tCO2e/tep,em2008,para1,428tCO2e/tep,em2009.Estaéamaiorredução(3,4%)desteparâmetroregistradanosúltimosdezanosnoBrasil.

Aparticipaçãodosbiocombustíveislíquidosnosetordetransportestemaumentado,bemcomoaproduçãodebiodiesel,queem2009cresceu37,7%emrelaçãoa2008,sinalizandoumatendênciadereduçãonosíndicesdeemissãodeCO2 no setor.Aproduçãodebiodieselaumentouemvirtudedaspolíticasdeincentivo,queviabilizaramoaumentode3%para4%domesmonamisturacomoóleodieselnoanode2009.

O quadro a seguir apresenta um indicador das emissões de CO2decorrentesdaproduçãodeenergiaemalgunspaíses.Compa-randocomasemissõesdeGEEnosdemaispaíses,asemissõesdoBrasilsãorelativamentepequenas.

Tabela4:EmissõesdeCO2nobrasil-2007.Fonte:AgênciaInternacionaldeEnergia(IEA).

Diante do exposto, fica evidente que para suprir as demandas de energia decorrentes do crescimento industrial e econômico dopaís,seránecessárioaumentarediversificaraproduçãodeenergiasrenováveis,priorizandoasdemenorimpactoam-bientalesocial,alémdeencontrarformasparamelhoraraeficiêncianosprocessosdedistribuiçãoeconsumodeenergia,nas mais diversas atividades: industrial, doméstica, agrícola, transportes, etc.

Neste sentido, aproveitar o potencial energético do biogás gerado em aterros, e no tratamento de efluentes urbanos, agrí-colaseindustriaiséfundamental,porseresteumrecursogratuitoedeproduçãocontínua.

Gráfico14:SériehistóricadasemissõesdeCO2noBrasil.Fonte:BalançoEnergéticoNacional–Matrizesconsolidadas-2008.

inDicaDoR BRasil eua jaPão munDo

t CO2/hab 1,78 19,00 9,49 4,28

t CO2/tepOIE 1,48 2,45 2,30 2,39

t CO2/milUS$dePIB(valoresUS$de2000)

0,43 0,50 0,24 0,73

t CO2/km2 de superfície 41 630 3299 140


caPítulo 3. RecuRsos HíDRicos e saneamento Básico no BRasil

EstecapítulovisaapresentaralgunsconceitosessenciaiseumavisãogeraldocenáriodosrecursoshídricosedosaneamentonoBrasil,comopropósitodeconscientizaroleitorsobreaimportânciadeconservaraqualidadedasfontesdeáguadoce,quejáestãoeficarãoaindamaisdisputadasemtodooplaneta.

Entende-seporrecursoshídricosoconjuntodeáguassuperficiaisesubterrâneasdisponíveisnoplaneta,compreendendoos oceanos, mares, lagos, rios, riachos, canais e lagoas, e também as águas contidas no solo e subsolo (lençol freático).

A água é um bem natural essencial para a sobrevivência de seres vivos na Terra. Desde a antiguidade os povos sempre bus-caramhabitaremlocaisdefácildisponibilidadedeágua,tantoparaconsumohumano,comoparaviabilizaraproduçãodealimentoseacriaçãodeanimais.

A figura a seguir apresenta esquematicamente o ciclo da água, pois ela se encontra sob diferentes formas e em contínuo movimento:

Figura1:CiclodaÁgua.Fonte:www.weather.josephturnerdesign.com.

3.1. Recursos hídricos no Brasil e no mundo

OvolumeaproximadodeáguanaTerraéde1.360.000.000km3 representando aproximadamente ¾ da superfície terrestre. Porém,destetotal,97,50%éáguasalgadacontidanosoceanosemares.Apenas0,77%dessetotaléáguadocee,portanto,aproveitávelparaasatividadeshumanas.Amaiorpartedaáguadocenoplanetaésubterrânea,enquantocercade1,70%seencontranascalotaspolaresenasgeleiraseapenas0,017%estádistribuídaentreosolo,rios,lagosenaatmosfera.

Adisputapelaáguadocenoplanetairáaumentarconsideravelmentenaspróximasdécadas,tendoemvistaque:apopulaçãomundialtemaumentadoaceleradamenteejáultrapassaos6bilhõesdehabitantes;oconsumopercapita de água doce vem aumentando paraatenderàsnovasdemandasdasociedademoderna;eadisponibilidadedeáguanoplanetaéconstante.Nota-sequeemmuitasregiões do planeta já ocorre um estresse hídrico, ou seja, falta água doce, principalmente junto aos grandes centros urbanos. Pesqui-sadoresestimamqueem2025,maisdametadedapopulaçãomundialsofrerácomafaltadeáguapotável.

Aqualidadedaáguaéumfatoressencialparaqueohomempossautilizá-laparadiversosfins:consumohumano,irrigação,dessedentaçãoanimal,usosindustriais,etc.

Aqualidadedaáguaédeterminadaporumconjuntodefatoreseparâmetros,taiscomoapresençadecoliformesfecais,microorganismospatogênicos,teordemetaispesados,cargaorgânicamedidapelaDBO(DemandaBioquímicadeOxigênio),entre outros.

Essesparâmetrospodemseralteradosnaturalmenteoupororigemantrópica,ouseja,provocadoporatividadeshumanas,tais como:

• aaplicaçãodepesticidase fertilizantesquímicosemculturasagrícolas,poisessassubstânciaspodemserarrastadasjuntamente com a água de chuva, chegando aos rios e mananciais;

• odescartedeesgotosurbanoseefluentesindustriaisdiretamentenosrios,semoadequadoousuficientetratamentodos


mesmos;Istogeralmenteocorrequandosãolançadas,muitasvezesclandestinamente,nosriosecórregosqueatravessamasgrandescidades,dificultandoosprocessosnaturaisdeautodepuraçãoedeteriorandocadavezmaisaqualidadedosrecursos hídricos.

• odescartededejetosanimaisdiretamentenoscursosd’água,oucomtratamentoinsuficiente;entreoutras.

Adegradaçãodaqualidadedaságuas,principalmentedevidoàpoluiçãoporesgotosdomésticoseindustriais,estáocasio-nandoafaltadeáguaparaabastecimento,especialmenteemgrandescentrosurbanos.Destaforma,acaptaçãodeáguaparaabastecimentodestesgrandescentrosocorreempontoscadavezmaisdistantes,ocasionandodanosemoutrasáreaseelevaçãodoscustosdetransportedeágua,comconsumodeenergiacadavezmaior.

Diantedoexposto,éimprescindíveleurgentequeemtodooplanetasejamadotadasaçõesefetivasparaagestãosustentá-veldosrecursoshídricos,quebusquemgarantirsuaconservaçãoemtermosquantitativosequalitativos.

AAgenda21abordaaquestãodosrecursoshídricosdoplanetaemseucapítulo17quetratada“Proteçãodosoceanosedosmaresdetodotipo,incluídososmaresfechadosesemi-fechadoseaszonascosteiras,eousoracionaleodesenvolvimentodeseusrecursosvivos”enocapítulo18quetratada“Proteçãodaqualidadedosrecursosdeáguadoce:aplicaçãodecrité-riosintegradosparaoaproveitamento,ordenaçãoeusodosrecursosdeáguadoce”.

Asaçõesnoâmbitodagestãosustentáveldosrecursoshídricosdevemsertantopreventivascomocorretivas,realizadasdeforma pontual e regional, incluindo ações educativas e medidas legislativas.

3.1.1. Recursos hídricos no Brasil

OBrasilcontacomamaiorreservadeáguadocedoplaneta(aproximadamente13%)epossuiomaiorpotencialhídricodoplaneta, bem como uma das mais amplas, diversificadas e extensas redes fluviais do mundo.

OCNRH–ConselhoNacionaldeRecursosHídricoseaANA–AgênciaNacionaldeÁguaspropuseramadefiniçãode12prin-cipais bacias hidrográficas, conforme mapa a seguir:

Figura2:MapaHidrográficodoBrasil.Fonte:InstitutoAgirSustentável.

A maior parte dos rios brasileiros é de planalto, apresentando-se encachoeirados e permitindo, assim, o aproveitamento hi-drelétrico.AsbaciasAmazônicaedoParaguaiocupamextensõesdeplanícies,masasbaciashidrográficasdoParanáedoSãoFranciscosãotipicamentedeplanalto.Merecemdestaqueasquedas-d'águadeUrubupungá(norioParaná),Iguaçu(norioIguaçu),Pirapora,Sobradinho,ItaparicaePauloAfonso(norioSãoFrancisco),ondeestãolocalizadasusinashidrelétricas.

Estima-seque70%daáguadisponívelnoBrasilencontra-senaBaciaAmazônica,ondevivemapenas7%dapopulaçãobra-sileira,enquanto6%estálocalizadanoSudeste,ondevivem42%dapopulaçãobrasileira,emuitascidadeseregiõesruraisde Nordeste sofrem com longos períodos de estiagem.

Adistribuiçãodeáguairregularnopaísenomundofazcomquecertasregiõesjásoframasconseqüênciasdamágestãodosrecursoshídricosaolongodeséculos,com:desmatamentos,contaminaçãodolençolfreáticoedaságuassuperficiais,faltade tratamento adequado de esgotos urbanos e efluentes industriais e da agropecuária, contínuos desperdícios, entre outros fatores, que comprometeram grande parte dos recursos hídricos do país em termos qualitativos e quantitativos.

Bacias Hidrogáficas do Brasil

Amazônica

Paraguai

Tocantins-Araguaia

AtlânticoNEOcidental

Parnaíba

AtlânticoNEOriental

SãoFrancisco

AtlânticoLeste

AtlânticoSudeste

Paraná

AtlânticoSul

Uruguai


Paraminimizarocomprometimentodaqualidadedaságuas,atualmentequasetodosospaísesjáadotaramumalegislaçãoespecíficapararegulamentarautilizaçãoeconservaçãodesterecursonatural.

No Brasil a Lei no9.433/97,tambémdenominadaLeidasÁguas,instituiuaPolíticaNacionaldeRecursosHídricosecriouoSistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos hídricos.

OsobjetivosprincipaisdaLeidasÁguassão:

• asseguraràatualeàsfuturasgeraçõesanecessáriadisponibilidadedeágua,empadrõesdequalidadeadequadosaosrespectivosusos;

• promoverautilizaçãoracionaleintegradadosrecursoshídricos,incluindootransporteaquaviário,comvistasaodesen-volvimento sustentável;

• prevençãoedefesacontraeventoshidrológicoscríticosdeorigemnaturaloudecorrentesdousoinadequadodosrecur-sos naturais.

AResoluçãoCONAMA357/05estabeleceoenquadramentodaságuasdoces,salobrasesalinasdoterritórionacionalemtrezeclassesdequalidade,deacordocomosusos.

Aságuasdocessãoclassificadasdaseguinteforma:

• Classeespecial:águasdestinadasaoconsumohumano,comdesinfecçãoeàmanutençãodoequilíbrionaturaldecomu-nidadesaquáticas;

• Classe1:águasdestinadasaoconsumohumanoapóstratamentosimplificado,àproteçãodecomunidadesaquáticaseàrecreaçãodecontatoprimário,taiscomonatação,esquiaquáticoemergulho,àirrigaçãodehortaliçaseàproteçãodecomunidadesaquáticasemterrasindígenas;

• Classe2:águasdestinadasaoconsumohumanoapóstratamentoconvencional,àproteçãodecomunidadesaquáticaseàrecreaçãodecontatoprimário,taiscomonatação,esquiaquáticoemergulho,àirrigaçãodehortaliçaseàproteçãodecomunidadesaquáticas,àaqüiculturaeatividadesdepesca;

• Classe3:águasdestinadasaoconsumohumanoapóstratamentoconvencionalouavançado,àirrigaçãodeculturasarbó-reas,cerealíferaseforrageiras,àpescaamadora,àrecreaçãodecontatosecundárioeàdessedentaçãodeanimais.

• Classe4:águasquepodemserdestinadasànavegaçãoeharmoniapaisagística.

Aságuassalinasesalobrassãoclassificadasdeformasemelhante.

AcobrançapelousodaáguaéuminstrumentodegestãoeéumadasferramentasdasPolíticasNacionaleEstadualdeRecursos hídricos, juntamente com a outorga e os Planos de Bacias. Ela integra o Sistema Integrado de Gerenciamento de Recursos hídricos (SIGRh) instituído através da Lei no7.663/91.

Osprincípiosdacobrançapelousodaáguasãofundamentadosnosconceitosde“usuáriopagador”edo“poluidorpagador”,ado-tadoscomoobjetivodecombaterodesperdícioeapoluiçãodaságuas,deformacomquequemdesperdiçaepoluipagamais.

3.2. saneamento Básico no Brasil

SegundoaOrganizaçãoMundialdeSaúde(OMS),saneamentoéocontroledetodososfatoresdomeiofísicoqueexercemou podem exercer efeitos nocivos sobre o bem-estar físico, mental e social.

Deoutraforma,pode-sedizerquesaneamentocaracterizaoconjuntodeaçõessocioeconômicasquetêmporobjetivoal-cançar a salubridade ambiental.

O saneamento básico engloba as seguintes áreas:

• abastecimentodeáguaàspopulações,comaqualidadecompatívelcomaproteçãodesuasaúdeeemquantidadesufi-cienteparaagarantiadecondiçõesbásicasdeconforto;

• coleta,tratamentoedisposiçãoambientalmenteadequadaesanitariamenteseguradeáguasresiduárias(esgotossani-tários, resíduos líquidos industriais e agrícola;

• acondicionamento,coleta,transportee/oudestinofinaldosresíduossólidos(incluindoosrejeitosprovenientesdasati-vidadesdoméstica,comercialedeserviços,industrialepública);e

• coleta de águas pluviais e controle de empoçamentos e inundações.

Osaneamentobásicoadequadoéfundamentalparaaconservaçãodaqualidadedoscorposd’águaetambémparaevitaradifusãodedoençasquepodemlevaràmorteou,nagrandemaioriadasvezes,exigemtratamentohospitalar.

DeacordocomaOMS,oBrasilgastaaproximadamenteUS$2,5bilhõesporanocomdoençasrelacionadasàáguacon-taminada e falta de esgotamento sanitário. Estima-se que o valor gasto com melhoria no saneamento seja ¼ (um quar-


to)dovalorgastocomasdoençasdeveiculaçãohídricadecorrentesdafaltadesaneamento.Assim,alémdaquestãosocial,oinvestimentoemsaneamentobásicoéumaquestãodeeconomiadosgastoscomserviçosdesaúde.

NoBrasil,osaneamentobásicoapresentaumdéficitpersistentenoatendimentodegrandeparceladesuapopulação.UmadasmetasdoODM(ObjetivosdeDesenvolvimentodoMilênio)éreduzirpelametade,até2015,aproporçãodapopulaçãosemacessopermanenteesustentávelàáguapotávelseguraeesgotamentosanitário.Em1992,33,9%dapopulaçãourbananãotinhamacessoaoesgotamentosanitárioadequadoeametaaté2015équeessenúmerosejareduzidoa16,95%.Segundoo4ºRelatóriodeAcompanhamentodoODM,em2008essepercentualerade19,5%.Segundo esse mesmo documento, a falta de soluções adequadas para a coleta e o baixo índice de tratamento dos esgo-tosdomésticossãoosprincipaisresponsáveispelapoluiçãodosrecursoshídricosnoBrasil.Essesproblemassãomaiscríticos em municípios densamente povoados de regiões metropolitanas e cidades de grande e médio porte.

OlevantamentorealizadopeloInstitutoBrasileirodeGeografiaeEstatística(IBGE),em2000,atravésdaPesquisaNacionalde Saneamento Básico mostrou que:

• dototalde9.848distritosbrasileiros,apenas4.097possuemcoletadeesgotosanitário,eapenas1.383realizamalgumtipodetratamento;

• existem15.015.071ligaçõesdeesgoto,sendocoletados14.570.079m3deesgotopordia.Dessetotal,apenas5.137.171de m3(35.2%)deesgotosãotratadosdealgumaforma;

• dototalde4.097distritoscomcoletadeesgoto,476lançamoesgotocoletadoviaemissários,sendoque385olançamdiretamenteemrios,22emmare41emlagoas,contaminandoosrecursoshídricos;

• dototaldos5.751distritosquenãopossuemredecoletoradeesgoto,2.776utilizamfossassépticasesumidouros,2.431fazemusodefossassecas,197adotamvalasabertase143fazemolançamentodiretoemcursosd’água.

Ográficoaseguirapresentaonúmerodedistritosqueutilizamcadatipodetratamentodeesgotos.

Considerandoosdadosapresentados,queemboraestejamdefasadosemrelaçãoàdataatual,poisaPesquisadeSanea-mentoBásicofoirealizadaem2000,ficanítidaanecessidadeeurgênciadaimplantação/ampliaçãodaredecoletoradees-gotosearealizaçãodetratamentosefetivosdosmesmosparaevitarmaiscontaminaçõeseperdadaqualidadedosrecursoshídricosdeáguadoce,queprecisamserutilizadosparadiversasatividades,inclusiveoconsumohumano.

O capítulo a seguir apresenta brevemente os tipos de tratamento de esgotos existentes no Brasil.

Gráfico15:Tiposdetratamentodeesgotoadotadospelosdistiritoscomcoletaetratamentodeseusefluentesurbanos.Fonte:IBGE–PesquisaNacionaldeSaneamentoBásico-2000


Estecapítulotemporobjetivoapresentaralgunsconceitosteóricosfundamentaissobreacaracterizaçãoetratamentodeesgotos(efluentes)sanitários,bemcomo,oquepodeserfeitoparaviabilizaraproduçãoeaproveitamentoenergéticodebiogás.

4.1. caracterização de efluentes sanitários

Acomposiçãodosesgotossanitárioséfunçãodousoaoqualaáguafoisubmetidaepodevariarbastantedependendodoclima,dascondiçõessociaiseeconômicasedoshábitosdapopulação.

Usualmenteosesgotossãoconstituídosde99,9%deáguae0,1%decargapoluidora,queprecisasertratadaantesdolançamentoemcorposd’água.Aqualidadedosesgotospodeserdeterminadaporanálisesfísicas,químicasebiológicas,queservirãodebaseparaoprojetodosistemadetratamento.

Osprincipaisparâmetrosaseremanalisadosemesgotosdomésticossão:sólidos,indicadoresdematériaorgânica,nitro-gênio,fósforoeindicadoresdecontaminaçãofecal.

Ossólidospodemserclassificadosdaseguinteforma:

• quanto ao tamanho e estado: · sólidosemsuspensão:sãosólidosnãofiltráveis,comdiâmetrosinferioresa10-3 µm; · sólidoscoloidais:sãosólidosnãofiltráveis,comdiâmetrosentre10-3a1µm; · sólidosdissolvidos:sãosólidoscomdiâmetrossuperioresa1µm.

• quantoàdecantabilidade: · sólidossedimentáveis:sãoaquelescapazesdedecantaremumperíododeumahora,emumrecipientechamado

cone de Imhoff · sólidosnãosedimentáveis:sãoaquelesquenãodecantam,permanecendoemsuspensão.

• quantoàscaracterísticasquímicas: · sólidosfixos:sãocompostosinorgânicosoumineraisquecompõemossólidos;sãoinertesenãobiodegradáveis; · sólidosvoláteis:éaparceladematériaorgânicapresentenossólidos;édenominadavolátilpoisquando · submetidaàelevadastemperaturaséoxidadaesevolatiliza,permanecendonaamostraapenasaparcelainorgâ-

nica.

Amatériaorgânicapresentenosesgotosécompostaporumagrandevariedadedecompostosdeproteínas,carboidratos,óleosegorduras,uréia,surfactantesediversosoutroscompostosemmenoresconcentrações.Podeserclassificadadaseguinte maneira:

• quantoàformaetamanho: · emsuspensãoouparticulada; · dissolvidaousolúvel;

• quantoàbiodegradabilidade: · inerteounãobiodegradável; · biodegradável;

Aquantificaçãodamatériaorgânicaemesgotospodeserfeitadeformadireta,atravésdaanálisedecarbonoorgânicototal (COT ou TOC) ou de forma indireta, através de análises de DBO (demanda bioquímica de oxigênio) e DQO (demanda química de oxigênio).

NaanálisedeDBOoconsumodeoxigênioemumaamostradeesgotoémedidoemlaboratório,porumperíodode5dias,àtemperaturaconstantede20º.C,denominando-seDBOpadrãoesendorepresentadaporDBO20

5 . O resultado destaanáliseforneceaquantidadedeoxigênionecessáriaparadegradarbioquimicamenteamatériaorgânicapresentenoefluente,sendo,portanto,umamedidaindiretadafraçãodematériaorgânicadegradávelnoesgoto.

AanálisedeDQOéfeitapelaoxidaçãoquímicaemmeioácido,utilizando-seumoxidanteforte(dicromatodepotássio).Assim,estaanáliseforneceaquantidadedeoxigênionecessárioparaoxidartodaamatériaorgânicatotalpresentenoesgoto,abrangendoafraçãobiodegradávelenãoabiodegradável,alémdaoxidaçãodealgunscompostosinorgânicostambém.

AprincipalvantagemdaanálisedeDQOéqueotestedurade2a3horas,dandoumaindicaçãorápidadaquantidadede

caPítulo 4. sistemas De tRatamento De efluentes sanitáRios


oxigêniorequeridaparaestabilizaçãodamatériaorgânica,emboraestaquantidadesejasuperestimadaparaoprocessode biodegradação.

OsesgotosdomésticosapresentamDBOmédiade300mg/LerelaçãoDQO/DBO20 5entre1,7a2,4.

Quanto ao nitrogênio, é um elemento indispensável para o crescimento dos microorganismos que promovem o tratamento dosesgotos.Esteelementopodeserencontradonomeiolíquidoemváriasformaseestadosdeoxidação,taiscomonitro-gênio molecular (N2,gasoso),nitrogênioorgânico(dissolvidoouemsuspensão),amônia(livre–NH3eionizadaNH4+), nitrito (NO2-), nitrato (NO3-).

Oprocessodeconversãodaamôniaanitritoeesteanitratoéchamadodenitrificaçãoeimplicanoconsumodeoxigênioealcalinidade.Outroprocessoquepodeocorrernasestaçõesdetratamentodeesgotoséadesnitrificação,queconsistenaconversãodonitratoanitrogêniogasoso,consumindooxigênioealcalinidade.

Outronutrienteessencialparaocrescimentodosmicrorganismosqueestabilizamamatériaorgânicaéofósforo,queemmeioaquosoapresenta-senasformasdeortofosfatos,polifosfatosefósforoorgânico.

Osortofosfatossãomoléculasprontamentedisponíveisparaometabolismobiológico.Aformaemqueseapresentamnaágua depende do ph, incluindo PO4

3-,hPO42- (esta é a forma predominante em esgotos) , h2PO4-, h3PO4.

Polifosfatossãomoléculascomdoisoumaisátomosdefósforo,quesãoconvertidosaortofosfatosporhidrólise,transfor-maçãoqueusualmenteélenta.

Ofósforoorgânicoocorremaiscomumenteemlodosdeesgotoseefluentesindustriaisqueemesgotobruto.

Microorganismospatógenos,comobactérias,protozoáriosevírus,sãodedifícildetecçãoemamostrasdeágua.Porestemotivo, analisa-se apresençadebactériasdo grupo coliformes, presentes emgrandequantidadenas fezeshumanasedeanimaisdesanguequente,taiscomocoliformestotais(CT),coliformesfecais(CF),estreptococosfecais(EF).Estessãoindicadoresdecontaminação fecal,medindo indiretamenteapossibilidadedapresençademicroorganismospatógenos,transmissores de doenças.

4.2. caracterização de efluentes industriais

Acomposiçãodosefluentesindustriaisvariagrandementecomotipodeindústriadaqualosmesmossãoprovenientesecomostiposdeprocessosutilizadosnasmesmas.

Osefluentesindustriaispodemconterelevadacargadecompostosorgânicos,elevadacargadecompostosinorgânicosoudeambos.Assim,atratabilidadedeumefluenteporprocessosbiológicosdependedaquantidadedecargaorgânicapresenteno mesmo.

ArelaçãoentreDQO/DBO205énormalmenteutilizadaparaavaliaraaplicabilidadedeprocessosbiológicosaotratamentode

efluentes,sendoquerelaçõesinferioresa1,5indicamlimitaçõesàaplicaçãodestetipodetécnica.

Poroutro lado,efluentesqueapresentamrelaçãoDQO/DBOelevadasetambémelevadasconcentraçõesdecom-postos inorgânicos, potencialmente tóxicos, precisam ser precedidosde tratamento físico-químicopara remoçãodosinorgânicos,antesdeseremdirecionadosaotratamentobiológico.

Convémressaltarqueotratamentobiológicosóocorreemcondiçõescontroladaseequilibradas,sendoquealtera-çõesbruscasemalgunsparâmetrosdeprocesso,comocargaorgânica,pH,temperaturaouconcentraçãodealgumelementotóxicopodemprejudicargrandementeotratamento,causandoareduçãodometabolismoeamortedasbactérias.

AlémdarelaçãoDQO/DBO,aproporçãodeconcentraçõesdematériaorgânicabiodegradável,nitrogênioefósforo(C:N:P=100:5:1)devesermantidanoreatorparaqueaeficiênciaderemoçãodeDBOsejasatisfatória.

Assim, para que um efluente industrial seja lançado na rede coletora de esgotos é preciso que o mesmo atenda a certospadrõesdelançamentoparanãoprejudicarotratamentodoesgotodeumadeterminadapopulação.

4.3. efeitos do lançamento de efluentes em corpos d’água

Oprincipalefeitodolançamentodeesgotosnumcursod’águaéoconsumodeoxigêniodissolvidodevidoaospro-cessosdeestabilizaçãodamatériaorgânicarealizadapormicroorganismosdecompositores,queutilizamooxigêniodissolvidonomeiolíquidoparaarespiraçãocelular.


Odecréscimodaconcentraçãodeoxigêniodissolvidoconstituiumdosprincipaisproblemasdepoluiçãodoscorposd’águanoBrasil.Istoocorredevidoaolançamentodecargaorgânicaexcessivamenteacimadacapacidadedeautodepuraçãodeumrio.Oprocessodeautodepuraçãoconsistenarestauraçãodascondiçõesdeequilíbriodomeioaquático,queocorrenatural-mentepelacapacidadedeconversãodamatériaorgânicaemprodutosinertes,alémdorestabelecimentodasconcentraçõesdeoxigênio,ocasionadapelamovimentaçãonaturaldaságuas.

Oconhecimentodoprocessonaturaldeautodepuraçãoédefundamentalimportânciaparaqueoefluentenãosejalançadocomcargaorgânicamaiordoqueocorpohídricopossasuportar.

Apresençaouausênciadepoluiçãopodesercaracterizadaatravésdaobservaçãodadiversidadedeespéciespresenteemummeio.Normalmente,ecossistemasemcondiçõesnaturaisapresentamelevadadiversidadedeespéciesereduzidonú-merodeindivíduosemcadaespécie.Emsituaçõesdecontaminaçãoesteequilíbrioéperturbadoemuitasespéciesmorrem,permanecendoapenasaquelasqueseadaptamàsnovascondiçõesambientais.Assim,emmeiospoluídos,écomumaocor-rênciadebaixadiversidadedeespéciesegrandenúmerodeindivíduosemcadaespécie.

Àjusantedolançamentodeumdespejopredominantementeorgânicoebiodegradável,ocorremquatrozonasdeautodepu-ração:zonadedegradação,zonadedecomposiçãoativa,zonaderecuperaçãoezonadeáguaslimpas.

Azonadedegradaçãoocorrenopontodelançamentodoefluentecontendoaltacargaorgânica.Aáguaapresenta-seturva,devidoaossólidospresentes,quedecantamformandoumbancodelodo.Osmicroorganismosdecompositoresapresentam-seaindaemfasedeadaptação,havendooxigêniodissolvidonaáguasuficienteparaospeixes,emboraonúmerodeespéciescomeceareduzir.Ocorreodesaparecimentodeformasmenosadaptadaseodesenvolvimentomaiordealgumasespéciesque se adaptam melhor ao meio. Assim, hidras, esponjas, musgos, crustáceos, moluscos e peixes tendem a desaparecer, enquantobactériasdotipocoliformeseprotozoáriastendemaaumentar.

Apósafaseinicialdeadaptação,osmicroorganismosdecompositorescomeçamadigerirativamenteamatériaorgâni-ca,utilizandoooxigêniodissolvidonomeio. Inicia-seentãoazonadedecomposiçãoativa,ondeaqualidadedaáguaencontra-senoestadomaisdeteriorado,combaixíssimaconcentraçãodeoxigêniodissolvido.Quandoooxigêniotodoéconsumidoháodesenvolvimentodebactériasanaeróbiasepredominânciadeprocessosanaeróbios,comgeraçãodegasescomometano,gássulfídrico,mercaptanaseoutros,sendoqueestesúltimospodemcausarodoresdesagradáveis.Nestascondiçõesdomeio,asbactériasentéricas,patógenasounão,tendemadesaparecerpornãoresistiremàsnovascondiçõesambientais.Osprotozoários,quesealimentamdebactériastendemaaumentar,bemcomolarvasdeinsetose alguns microorganismos.

Apósoconsumodamatériaorgânica,inicia-seazonaderecuperação,ondeoscompostosorgânicosjáestabilizadosexigemmenorconsumodeoxigêniopelasbactériasaeróbias,quevoltamaaparecerdevidoàmelhoroxigenaçãodomeio,queocorreporqueataxadere-aeraçãoatmosféricaémaiorqueataxadeconsumodeoxigênio,ocasionandoaumentodacon-centraçãodeoxigêniodissolvidonomeio.Simultaneamente,comoaságuasnesteestágiosãomenosturvas,ocorremaiorincidênciaderaiossolareseasalgasvoltamaaparecer,realizandofotossínteseecontribuindoparamelhoraraoxigenaçãodomeio.Nesteestágio,aamôniaéconvertidaanitritosenitratoseoscompostoscontendofósforosãotransformadosemfosfatos,havendoassimnutrientesparaaproliferaçãodasalgas.Outrosmicroorganismosvoltamasedesenvolvereascon-dições de equilíbrio começam a ser restabelecidas.

Finalmenteocorreazonadeáguaslimpas,ondeaconcentraçãodeoxigêniodissolvidovoltaàscondiçõesnormaiseumnovoequilíbrioéestabelecido.Noentanto,acomposiçãodaáguaéafetadapelossubprodutosdasetapasanteriores,havendomaiorproduçãodealgasdevidoàmaiordisponibilidadedenutrientesdevidoàmineralizaçãodamatériaorgânicanaseta-pasanteriores.Adiversidadedeespéciesvoltaaaumentareoecossistemaestabiliza-senovamente.

4.4. tratamento de esgotos

O tratamento de esgotos pode ser classificado em quatro níveis:

• Preliminar:processofísicoqueconsistebasicamentenaremoçãodesólidosgrosseiroseareia;

• Primário:processofísicopararemoçãodesólidossedimentáveisepartedamatériaorgânica(DBO)emsuspensão,usu-almentefeitopormeiodesedimentação.Aseficiênciasderemoçãoparaesteprocessosãode60a70%parasólidossedimentáveisede30a40%paraDBO;

• Secundário:predominamprocessosbiológicospara remoçãodematériaorgânicaemsuspensãofinaeemformadesólidosdissolvidos,alémdenutrientes(nitrogênioefósforo).Aseficiênciasderemoçãovariamde60a99%paraDBOecoliformesede10a50%paranutrientes.

• Terciário:usualmenteprocessosfísico-químicosdestinadosà remoçãodecompostosespecíficosnãobiodegradáveis,tóxicosouremoçãocomplementardepoluentesnãobiodegradadosnaetapasecundária.


Aeficiênciaderemoçãodeumpoluentenosistemadetratamentoouemumaetapadomesmoédadapelaseguinteequação:

E = (Co - Ce) x 100 CoOnde:

E=eficiênciaderemoção(emporcentagem);

Co=concentraçãodocompostodeinteressenaentradadosistema(mg/L);Ce=concentraçãodocompostodeinteressenasaídadosistemadetratamento(mg/L).

4.4.1. tratamento Preliminar

O tratamento preliminar é a primeira etapa do tratamento, que consiste em processos físicos que tem por objetivos a remo-çãodesólidosgrosseiroseareia,paraevitardanosàstubulaçõesesistemasdebombeamento,protegendoassimasetapassubseqüentes do processo.

Ossólidosgrosseirossãocomumenteremovidospormeiodegradeamento,podendotambémseremusadaspeneirasrotati-vasoutrituradores,emboraosdoisúltimossejammenosfreqüentesnoBrasil.Nogradeamentopodemserutilizadasgradesgrossas,médiasefinas,deacordocomoespaçamentoentreasbarras,pararetençãodesólidosdediferentestamanhos.Assim,sólidosmaioresqueasaberturasentreasgradesficamretidosnoiníciodoprocessoepodemserremovidosdeformamanualoumecanizada.

Apósaremoçãodesólidosgrosseiros,naetapapreliminarsãoinseridostambémmedidoresdevazão.Usualmenteutiliza-seacalhaParshall,queéumacalhacomdimensõespadronizadasporondeolíquidopassae,atravésdamedidadeníveldolíquidoépossívelfazerumacorrelaçãocomavazãodomesmo.AlémdacalhaParshallpodemserutilizadostambémvertedourostriangularesouretangulares,tambémcomdimensõespadronizadasecorrelacionandoamedidadeníveldolíquidocomavazão.

Osesgotosnormalmentecontêmmuitaareia,carregadaduranteopercursodoscoletoresatéaestaçãodetratamento.Aentradadestematerialnosistemaprovocaabrasãonosequipamentosetubulações,alémdaobstruçãoemlinhas,tan-ques, orifícios e sifões dificultando o transporte de líquidos.

Aremoçãodaareiacontidanosesgotoséfeitanosdesarenadores,quesãotanquesdesedimentaçãoondeosgrãosdeareia,quepossuemdensidademaiorqueadaágua,sedepositamnofundodotanque,enquantoamatériaorgânicaemsuspensão,sendodesedimentaçãomaislenta,permanecemnafaselíquidaeédirecionadaparaasetapassubseqüentesdotratamento.Aremoçãoetransportedaareiasedimentadanofundodotanquepodemserfeitosporprocessosmanuaisoumecanizados.

Figura3:GradeamentoemETEFonte:InstitutoAGIR

4.4.2. tratamento Primário

Otratamentoprimáriotemafinalidadederemoçãodesólidossedimentáveisedesólidosflutuanteseconsistebasicamenteemumdecantador,ondeolíquidopassacomumavelocidademuitobaixa,permitindoqueossólidossedepositemgradu-almente no fundo.

Comopartedestessólidossedimentáveiséconstituídadematériaorgânica,otratamentoprimáriocontribuiparaareduçãode parte da DBO no efluente, que é encaminhado para o tratamento secundário.

Figura4:CalhaParshallemETEFonte:InstitutoAGIR

Figura5:DesarenadorapósgradeamentoFonte:InstitutoAGIR


4.4.3. tratamento secundário

Oprincipalobjetivodotratamentosecundárioéaremoçãodematériaorgânicasolúvel(DBOsolúvel)edematériaor-gânicaemsuspensão(DBOsuspensaouparticulada).Grandepartedamatériaorgânicaemsuspensãoéremovidanotratamentoprimário,porém,sólidoscomvelocidadededecantaçãomaislentaspermanecemnoefluente.

Enquanto nos tratamentos preliminares e primários predominam processos físicos, no tratamento secundário prevale-cemreaçõesbioquímicas,realizadaspormicroorganismos,paraaremoçãodematériaorgânica.

Bactérias,protozoáriosefungosfazempartedoprocessobiológico,cujabaseéocontatodamatériaorgânicapresentenosesgotoscomestesmicroorganismos,queautilizamcomoalimento,produzindogáscarbônico,águaematerialcelularparacrescimentoereprodução.Estadecomposiçãobiológicadamatériaorgânicaocorrenapresençadeoxigênioesobcondições de processo controlada, tais como ph e tempo de contato.

Ostratamentossecundáriosnormalmentesãoprecedidosdegradeamentoedesarenação(tratamentopreliminar),po-dendoconterounãosistemadetratamentoprimário.

Existeumagrandevariedadedetratamentosbiológicosaplicáveisparaesgotos,sendoosprincipais:

• Lagoasdeestabilização;

• Lodosativados;

• Filtrosbiológicos;

• Tratamentoanaeróbio;e

• Disposiçãoemsolo.

Cadaumdositensacimaapresentaaindadiversosprocessossegundoosquaisamatériaorgânicadosefluentespodeserremo-vida.Aseguirserãoapresentadososprincipaissistemasdetratamentossecundáriosutilizadosparatratamentodeesgotos.

4.4.3.1. lagoas de estabilização

Aslagoasdeestabilizaçãopodemserdosseguintestipos:

• LagoaAnaeróbia;

• LagoaFacultativa;

• LagoaAerada-facultativa;

• Lagoa Aerada de Mistura Completa; e

• LagoadeDecantação.

Figura7:TanquededecantaçãocircularFonte:InstitutoAGIRSustentável

Figura6:TanquededecantaçãoretangularFonte:InstitutoAGIRSustentável

Os decantadores podem ser circulares ou retangulares e o lodo depositado no fundo dos mesmos é denominado lodo primá-riobruto.Essamassaéremovidadotanquepormeioderaspadoresdefundo,quedirecionamolodoparaumatubulaçãodesaídainterligadaabombas,quefazemsuaremoção.

Materiais flutuantes,comoóleos,graxaseoutroscomdensidadesmenoresqueado líquidocircundante,sobemparaasuperfíciedotanqueesãoremovidosdosistemaparaposteriortratamento.


Figura9:LagoaAnaeróbica-LagoaFacultativa.Fonte:VonSperling,1995

4.4.3.1.1. lagoas facultativas

Aslagoasfacultativasconstituemosprocessosdetratamentomaissimplesdentreaslagoasdeestabilização.Nestetipodelagoaoesgoto entra por uma extremidade e sai pela extremidade oposta. Durante o período de permanência do líquido na lagoa, que varia de15a30dias,amatériaorgânicaemsuspensão(DBOparticulada)tendeadecantar,constituindoolododefundo.Estelodoéde-compostopormicroorganismosanaeróbios,gerandogáscarbônico,água,metanoeoutroscompostos.Afraçãonãobiodegradável(inerte) permanece no fundo da lagoa.

Amatériaorgânicadissolvidanolíquido(DBOsolúvel)eamatériaorgânicadepequenasdimensõesemsuspensão(DBOfinamenteparticulada)nãosedimentam,permanecendonolíquido,ondesãodecompostasporbactériasfacultativas.

Estasbactériassobrevivemtantonapresençacomonaausênciadeoxigênio.Narespiraçãoaeróbiaooxigênioéfornecidoporalgasquevivemnalagoaerealizamafotossíntese.Existeassimumequilíbrioentreoconsumodeoxigênioeproduçãodegáscarbônico:asalgasutilizamogáscarbônicogeradopelasbactériasaeróbiase,utilizandoenergiasolar,produzemoxigênioeágua;asbactériasaeróbias,porsuavez,consomemooxigênioeamatériaorgânicanoprocessoderespiraçãocelular,transformando-nosemáguaegáscarbônico,queéconsumidopelasalgas.Assim,existemperfeitoequilíbrioentreaproduçãoeconsumodegáscarbônicoeoxigênio.

Afotossíntesesóocorrenapresençadeluzsolar,portanto,duranteodia.Alémdisto,nascamadasmaisprofundasdalagoa,ondeapenetraçãodosraiossolaresocorre,prevalecemosprocessosanaeróbios,dividaàbaixaconcentraçãodeoxigêniodissolvido.Assim,neste processo as bactérias devem ser facultativas, de forma a poderem sobreviver e se multiplicarem tanto na presença quanto na ausência de oxigênio.

Oprocessodelagoafacultativaéessencialmentenatural,nãonecessitandodeequipamentos,masrequerumaáreagrande,poisotempoparaestabilizaçãodamatériaorgânicaéelevado(superiora20dias)ehánecessidadedegrandeexposiçãosuperficialàluzsolarparafavoreceràfotossíntese.

A Figura xxx apresenta um fluxograma típico de processo de lagoa facultativa.

Figura8:LagoaFacultativa.Fonte:VonSperling,1995

4.4.3.1.2. lagoas anaeróbias

Aslagoasanaeróbiassãomaisprofundasedemenoresdimensõesemrelaçãoàslagoasfacultativas.Comapenetraçãoderaiossolaresreduzidadevidoàpoucaextensãoemaiorprofundidade,omecanismodefotossínteseémenor,predominandoprocessosanaeróbios.

Estetipodelagoaénormalmenteutilizadaemsériecomumalagoafacultativa,sendoconhecidacomoprocessoaustraliano.Nestesistema,acargaorgânicaéparcialmentereduzidanaprimeiralagoa(anaeróbia)eemseguidaéencaminhadaparaalagoafacultativa.Comoacarganaentradadalagoafacultativaémenor,suadimensãoémenor.Nestesistemaseobtémumaeconomiade1/3daáreaqueseriautilizadaparaumsistemacomlagoafacultativaúnica.

Nalagoaanaeróbia,otempoderesidênciaéde3a5dias,havendoumareduçãode50a60%nacargadeDBO.Assim,alagoafacul-tativaéprojetadapara40a50%dacargaorgânicadoesgotobruto.

Osistemacompostoporlagoaanaeróbiaseguidadelagoafacultativaapresentaeficiênciaumpoucosuperiorquandocomparadoaumsistemadelagoafacultativaúnica,masháoinconvenientedapossibilidadedeemissãodegássulfídriconaetapaanaeróbia,cau-sandoemissãodeodoresdesagradáveis.Emboraestaemissãopossasercontroladocomumaboaoperaçãodosistema,autilizaçãodosistemaaustralianodeveserlimitadaàáreasdistantesderesidências.

A Figura a seguir apresenta um fluxograma típico do processo australiano.

CoRpo RECEptoRLaGoa FaCULtatiVamEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

FasE sÓLida

GRadE

FasE sÓLida

CoRpo RECEptoRLaGoa FaCULtatiVamEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

FasE sÓLida

GRadE

FasE sÓLida

LaGoa anaERÓBia


4.4.3.1.4. lagoa de mistura completa

Nalagoademisturacompletautilizam-seaeradoresparaproporcionarumturbilhonamentodetalformaquetodaamassasólida(biomassaesólidosdoesgoto)sejamantidaemsuspensão.Istofazcomquehajamaiorcontatoentreasbactériaseamatériaorgânica,aumentandoaeficiênciadoprocesso.Otempoderesidênciamédioemumalagoaaeradaéde2a4diase,conseqüentemente,otamanhodestalagoaébastantereduzido.

Comoabiomassapermaneceemsuspensão,elasaidalagoajuntamentecomoefluentetratadoeprecisaserseparadadomesmoantesdolançamentoemumcorporeceptor.Estaseparaçãoéfeitaporumalagoadedecantação,instaladaajusanteda lagoa de mistura completa.

Na lagoadedecantação, o tempode residência éde aproximadamente2dias.Nesteperíodo, a biomassadecanta e édepositadanofundodalagoa,podendopermaneceraliporumperíodode2a5anos,apósosquaisdeveserremovidaeadequadamente destinada.

Atarefaderemoçãodelodoétrabalhosaecara.Existeapossibilidadederemoçãocontínuadolododefundodalagoadedecantação,atravésdebombeamentodomesmo.

Oconjuntolagoademisturacompleta–lagoadedecantação,dentreossistemasdelagoas,équedemandamenorárea,porémoconsumodeenergiaeacomplexidadedeoperaçãoemanutençãosãomaiores.

Figura10:LagoaAerada-Facultativa.Fonte:VonSperling,1995

Figura11:LagoaAeradadeMisturaCompleta.Fonte:VonSperling,1995

4.4.3.1.3. lagoa aerada- facultativa

Alagoaaeradafacultativadiferedalagoafacultativaconvencionalquantoàformadesuprimentodeoxigênio.Enquantona lagoa facultativa convencional o oxigênio é fornecido por algas, através da fotossíntese, na lagoa aerada-facultativa ele é fornecido através de aeradores.

Existemdiversostiposdeaeradores,masocomumenteutilizadoemlagoasaeradas-facultativasédotipomecânicodeeixo vertical, que ao rodarem em alta velocidade, causam um turbilhonamento no efluente, permitindo que o oxigênio do ar penetre e se dissolva no efluente.

Amovimentaçãocausadapeloaerador,noentanto,nãoésuficienteparamanteramassasólida(bactériasesólidosdoesgoto)emsuspensão,deformaqueestatendeadecantarnofundodalagoa.Estacamadadelododepositadaédigeridaanaerobicamente,enquantoaDBOsolúveleafinamenteparticulada,quepermanecemnolíquido,sãodigeridasaerobi-camente.

Assimalagoasecomportacomoumalagoafacultativaconvencional,porém,devidoàmaioreficiênciadeoxigenaçãopro-movida pelo aerador, o tamanho de uma lagoa aerada- facultativa é menor que o de uma lagoa facultativa convencional.

Emtermosdemanutençãoeoperação,ainclusãodoaeradoraumentaograudecomplexidadeeoconsumodeenergiaelétricaemrelaçãoàlagoaconvencional.

4.4.4. sistemas de lodos ativados

Ossistemasde lodosativadossãotratamentosaeróbiosdefluxocontínuoqueapresentammaioreficiênciaerequeremáreasmuitomenoresemrelaçãoaossistemasdelagoasdeestabilização.

Alémdosistemadelodosativadosconvencional,existemváriasvariantesdesteprocesso.Duasdelassãoasmaisusuaiseserãoabordadasnestecapítulo:sistemasdeaeraçãoprolongadaedefluxointermitente(batelada).

CoRpo RECEptoRLaGoa aERada FaCULtatiVamEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

FasE sÓLida

GRadE

FasE sÓLida

CoRpo RECEptoRLaGoa aERada dE mistURa CompLEtamEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

FasE sÓLida

GRadE

FasE sÓLida

LaGoa dE dECantaÇão


4.4.4.2. sistema de aeração Prolongada

Nossistemasdeaeraçãoprolongada,olodoeoesgotopermanecemmaistemponoreatoraeróbioquenoprocessodelodosativadosconvencionais.Enquantonestesolodopermanecede4a10dias,nossistemasdeaeraçãoprolongadaapermanênciadabiomassaéde20a30diaseotempoderesidênciadoesgotoéde16a24horas.Conseqüentemente,o tamanho dos tanques é maior.

Avantagemdestesistemaéqueocorreaestabilizaçãodolodonopróprioreator,nãohavendonecessidadedeetapassubseqüentesparaestabilizaçãodolodo.Istoocorreporque,sendootempoderetençãomaior,adisponibilidadedematériaorgânicadiminui,fazendocomqueosmicroorganismosconsumamoprópriomaterialcelular.Assim,alémdemelhorremoçãodamatériaorgânicadisponívelnoreator,omaterialcelularétransformadoemgáscarbônicoeágua,pormeiodarespiração.

Comoolodoédigeridonoreatoraeróbio,nãoénecessárioutilizarumdecantadorprimárionoprocesso,oquegerariaa necessidade de tratar o lodo primário bruto.

Desta forma, o fluxograma de processo é simplificado, mas em contra-partida, o consumo de energia é maior para manutençãodosaeradoresemfuncionamentopormaistempo.

Poroutrolado,areduzidadisponibilidadedealimentofazcomqueelesejatotalmenteconsumido,esendoassim,ossistemasdeaeraçãoprolongadasãoosmaiseficientesnaremoçãodeDBO.

4.4.4.1. sistema de lodos ativados convencional

O sistema de lodos ativados convencional normalmente é precedido de tratamento preliminar (composto por grade-amento,desarenadoremedidordevazão)eprimário(compostoporumdecantadorprimário).Diferentementedosistemadelagoas,ossistemasdelodoativadoutilizamtanques,normalmentedeconcreto.

Oconceitodotratamentoporlodosativadosconsisteemmanterabiomassaeamatériaorgânicaemsuspensão,au-mentandoocontatoentreasmesmasemumtanquedeaeração.Semelhantementeaosistemadelagoasdemisturacompleta, a biomassa sai do sistema com o efluente e é removida em um decantador secundário.

Paraaumentara concentraçãodebiomassano tanquedeaeração,partedabiomassadepositadanodecantadorsecundárioére-introduzidanotanquedeaeração,atravésdeumsistemadebombeamentodolodo.

Oaumentodaconcentraçãodebiomassanotanquedeaeraçãoaumentaaeficiênciadedegradaçãodamatériaor-gânica,reduzindootempoderesidênciapara6a8horase,conseqüentemente,otamanhodotanqueébemmenor.Aconcentraçãodebiomassanotanquedeaeraçãoéemmédia10vezesmaiorqueaconcentraçãoemumalagoaaerada.

Comarecirculaçãodolodo,otempoderesidênciadabiomassanotanqueémaiorqueodolíquido,sendousual-mentede4a10dias.Esteperíodoédenominadodeidadedolodo.

Comoasbactériassereproduzemdeformaaceleradanestesistema,paramanteroequilíbrioeaeficiênciadomes-moénecessárioremoverdiariamenteumaquantidadedelodoequivalenteàquelaqueéproduzida.Estaremoçãoéfeitausualmentenalinhaderecirculaçãodelodo,maspodeserfeitadiretamentedotanquedeaeraçãotambém.

Olodoremovidodosistema,denominadolodobiológicoexcedente,devesertratadoantesdadisposiçãofinal.Ossistemasparatratamentodelodoserãoabordadosemcapítulossubseqüentes.

Asvantagensdautilizaçãodestesistemasãoasmenoresáreasrequeridasemaioreficiênciaderemoçãodematériaorgânica.Porém,oprocessoémaiscomplexo,exigindomaiorespecializaçãodamão-de-obradeoperaçãoemanu-tenção,alémdeapresentarelevadoconsumodeenergiaelétrica.

Figura12:LodosAtivadosConvencional.Fonte:VonSperling,1995

CoRpo RECEptoRREatoRmEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

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dECantadoR pRimÁRio

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dECantadoR sECUndÁRio


Figura13:SistemaAeraçãoProlongadaFonte:VonSperling,1995

Figura14:LodosAtivados-FluxoIntermitente.Fonte:VonSperling,1995

4.4.4.3. sistema de lodos ativados de fluxo intermitente

O processo de lodos ativados de fluxo intermitente consiste em um processo em batelada, onde todas as etapas de um sistemadelodosativadosconvencionalocorrememumúnicoreatordemisturacompleta.Assim,nummesmotanqueocorremasetapasdedecantaçãoprimária,oxidaçãobiológicaedecantaçãosecundária,sendoqueestasoperaçõespassamaserumaseqüêncianotempodentrodomesmoreatorenãoemunidadesseparadas,comoocorrenopro-cesso contínuo.

Éimportanteressaltarqueasetapaspreliminaresdegradeamento,desarenaçãoemediçãodevazãoprecedemoiníciodo tratamento no reator.

Osciclosdetratamentoemfluxointermitente,tambémdenominadoprocessoembatelada,sãoosseguintes:enchi-mentodoreatorcomesgotobruto,aeração,sedimentação(separaçãodossólidosdoesgototratado),esvaziamento(saídadoesgototratado)erepousoparaajustedecicloseremoçãodolodoexcedente.

Épossíveltambémefetuaroprocessodeaeraçãoprolongadaembatelada.Nestecaso,osistemaécompostoporgra-des,desarenador,reator,adensadordelodoeetapadedesidrataçãodolodo.

O fluxograma de processo é grandemente simplificado nos sistemas em batelada, pois como as etapas de tratamento ocorrememummesmotanque,seqüencialmente,muitosequipamentosdeprocessosãoeliminados.

CoRpo RECEptoRREatoR

mEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

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CoRpo RECEptoR

REatoR Em dECantaÇão


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FasE sÓLida(JÁ EstaBiLiZada na

aERaÇão pRoLonGada)

REatoR Em REaÇão

4.4.5. filtros Biológicos

4.4.5.1. filtros biológicos de baixa carga

Osfiltrosbiológicossãosistemasdetratamentoaeróbioqueconsistememumtanquenormalmentecircular,pre-enchido com material grosseiro, como pedras, ripas ou materiais plásticos, sobre o qual o esgoto é aplicado por aspersão.No fundodo tanquehádrenosparacoletadoefluente tratado,apóspercolaçãodomesmoatravésdomeio suporte.


4.4.5.2. filtros biológicos de alta carga

Conceitualmente,osfiltrosbiológicosdealtacargasãosemelhantesaosdebaixacarga,porém,recebemumamaiorcargadeDBOporvolumedeleito.Assimaáreaocupadapeloreatorémenor,masaeficiêncianaremoçãodeDBOtambémémenorenãoháestabilizaçãodolodonofiltro.

Osistemaécompostoporgrade,desarenador,medidordevazão,decantadorprimário,filtrobiológicodealtacargaedecantadorsecundário.Partedoefluentedodecantadorsecundárioére-circuladoparaaentradadofiltrobiológi-co,comoobjetivodemanteravazãouniforme,especialmenteduranteanoite,quandoareduçãodevazãopoderiacausar a secagem do leito.

Diferentementedosistemadelodosativados,ondehárecirculaçãodepartedolodosedimentado,nosistemadefiltrobiológicodealtacargaoefluenteére-circulado.

Paramelhoraraeficiênciadosistemaoutratarefluentescommaioresconcentraçõesdematériaorgânicaépossíveltrabalhar com dois filtros de alta carga em série.

Umadesvantagemdeutilizar filtros biológicos com leito depedras para o tratamentode efluentes comelevadacargaorgânicaéoentupimentodomesmodevidoaocrescimentoexcessivodobiofilme,quepodeocasionartrans-bordamentos e falhas no sistema.

Outraformademelhoraraeficiênciadosistemaéautilizaçãodemódulosdeplásticocorrugadosouanéisplásticoscomo meio suporte. Estes materiais apresentam maiores áreas superficiais para o crescimento bacteriano, maiores espaçosvazios,quepossibilitammelhoraeraçãodomeio,alémdeseremmais leves,permitindoaconstruçãodefiltrosmaisaltossemocasionarproblemasestruturaise,portanto,reduzindooespaçonecessárioparaaestaçãodetratamento.Enquantoaalturamédiadefiltrocompedraséde3m,oscomleitodeenchimentosplásticospode

Figura15:FiltroBiológicoBaixaCarga.Fonte:VonSperling,1995

Abiomassacresceaderidaaestemeiosuporte,formandoumapelícula.Osespaçosvaziosexistentesentreaspedraspropiciamaoxigenaçãodomeio, feitacomventilaçãonatural.Aopercolarpelomeiosuporte,oesgotoentraemcontatocomabiomassaeamatériaorgânicaéadsorvidapelapelículamicrobiana,ficandoretidatemposuficienteparasuaestabilização.

Afunçãodomeioéapenasfornecersuporteparaaformaçãodobiofilme,nãohavendoumafiltraçãopropriamentedita.

Existem meios sintéticos de diversos materiais e formas , que apresentam vantagens por serem mais leves e apre-sentarem área superficial de contato maior que as pedras, mas também apresentam custo elevado.

Nosfiltrosbiológicosocontroledapopulaçãomicrobianaocorrenaturalmente;amedidaqueabiomassacrescenasuperfíciedaspedras,osespaçosvaziostendemadiminuireavelocidadedeescoamentonosporosaumenta,cau-sandoumatensãodecisalhamentoquedesprendepartedomaterialaderido.Olododesprendidoéentãoseparadodo efluente no decantador secundário.

Nossistemasdefiltrobiológicodebaixacarga,aquantidadedeDBOaplicadaémenor;havendomenordisponibili-dadedealimentonoreator,olodoéparcialmenteestabilizado,poisascélulasconsomempartedomaterialcelularparasobreviveremeaeficiêncianaremoçãodeDBOémaior.

O sistema de baixa carga é conceitualmente simples e a eficiência é semelhante a um sistema de lodos ativados con-vencional,porémrequerumaáreamuitomaioreaoperaçãoémenosflexívelquantoàvariaçõesdoefluente.

Usualmente,ofiltrobiológicodebaixacargaéprecedidodegradeamento,desarenação,mediçãodevazãoedecan-tador primário.

CoRpo RECEptoR

FiLtRo BioLÓGiCo


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FasE sÓLidaFasE sÓLida

(JÁ EstaBiLiZada Caso o dECantadoR sEJa Uma Fossa

sÉptiCa)


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4.4.5.3. Biodiscos

Oprocessodebiodiscosconsisteemumasériedediscosligeiramenteespaçados,montadosemumeixohorizontalque gira vagarosamente, mantendo metade da área dos discos imersa em esgoto e a outra metade em contato com oar.Osdiscossãoconstruídosdeplásticocorrugado,ondeosmicroorganismosficamaderidos,formandoumbio-filme.

Arotaçãodosdiscosaumentaaaeraçãonãoapenasdolíquidoaderidoàpartedodiscoexpostaaoar,mastambémdo meio líquido no qual metade do disco está mergulhado. Quando o biofilme cresce, se desprende do disco e per-manecenomeio líquidoemsuspensão,devidoàrotaçãodosdiscos,consumindomatériaorgânicadeste líquido.Conseqüentemente a eficiência do processo aumenta.

Oconceitodo tratamentoporbiodiscosé similaraode filtrosbiológicos,masneste,oefluentepassapelomeiosuporte, enquanto no sistema de biodiscos, os microorganismos é que atravessam o esgoto.

O sistema de biodisco apresenta bons resultados para o tratamento de esgotos de pequenas comunidades, uma vezquevazõesmaioresocasionariamanecessidadedeumaquantidademuitograndedediscos, inviabilizandoosistema.

Demodogeral,osbiodiscosapresentamboaeficiêncianaremoçãodeDBO,emboraasvezesosistemasejainstável.Oníveldeoperaçãoémoderado,masoscustosdeimplantaçãosãoelevados.

Figura16:FiltroBiológicoAltaCarga.Fonte:VonSperling,1995

Figura17:Biodisco.Fonte:VonSperling,1995

chegara6moumais.Assim,oaltocustodomaterialdeenchimentoécompensadopelareduçãodeáreanecessáriapara o tratamento.

CoRpo RECEptoR

FiLtRo BioLÓGiCo


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CoRpo RECEptoRBiodisCo


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(JÁ EstaBiLiZada Caso o dECantadoR sEJa Uma Fossa

sÉptiCa)


FasE sÓLida

dECantadoR pRimÁRiooU FossasÉptiCa

4.4.6. tratamento anaeróbio

4.4.6.1. sistema fossa séptica – filtro anaeróbio

OsistemadefossasépticaefiltroanaeróbioébastanteutilizadonoBrasil,especialmenteemlocaisnãoservidosporredespúblicasdecoletaetratamentodeesgotoscomozonasrurais,pequenascomunidadesebairrosafastadosdos centros urbanos.

Nafossasépticaamatériaorgânicasedimentáveldecantaeédigeridaanaerobicamentenofundodotanque.Olí-quidosobrenadante,contendoamatériaorgânicadissolvidaoufinamentedivididaemsuspensãoétransferidoparaofundodofiltroanaeróbio,escoandoemfluxoascendenteatravésdomeiosuporte,normalmenteconstituídoporpedras,àsquaisabiomassacresceaderida.


4.4.6.2. Reator anaeróbio de fluxo ascendente (Rafa ou uasB)

Nestetipodereator,tambémchamadodereatoranaeróbiodemantadelodo,abiomassacrescedispersanomeioeasbactériastendemaseaglutinar,formandoummeiosuporteparaoutrasbactérias.Estaaglutinaçãofavoreceoaumento da eficiência do sistema.

Aconcentraçãodebiomassanosistemaéelevadae,conseqüentemente,ovolumerequeridoparaestetipoderea-torémenoremcomparaçãocomoutrossistemasdetratamento.

Nestetipodereatorofluxoéascendente,fazendocomqueolodosedirijaparaapartesuperiordotanque,ondeháumdispositivodeseparaçãodosólidoedoefluentetratado,impedindoqueabiomassasaiadosistema.

Noprocessodedigestãoanaeróbiasãogeradosgases,particularmentemetanoegáscarbônico,quetambémtêmfluxoascendenteesãoacumuladosecoletadosnapartesuperiordotanque,deondepodemserencaminhadosparaqueima ou para sistemas de reaproveitamento energético de metano.

Osreatoresanaeróbiosdefluxoascendentenãonecessitamdedecantadoresprimários,sendoprecedidosapenasdegradeamento,desarenadoremedidordevazão.Aproduçãodelodoébaixaeomesmojásaiestabilizado,po-dendo ser simplesmente desidratados em leitos de secagem.

Estesreatoresnormalmentesãofechados,evitandoaemanaçãodemausodores,cujageraçãopodeserminimizadacom um projeto bem elaborado.

Figura18:SistemaFossaSéptica-FiltroAnaeróbio.Fonte:VonSperling,1995

Figura19:ReatorAnaeróbiodeFluxoAscendente.Fonte:VonSperling,1995

Otratamentoanaeróbioapresentamenoreficiênciaemrelaçãoaoaeróbio,masapresentaasvantagensderequerermenoráreaegerarmenoslodo,oqualjásaidosistemaestabilizado.

Outradesvantagemdo sistemaanaeróbioé a geraçãodeodores, oquepode sermitigado comumprojetobemelaborado.

Ostanquesnestessistemassãonormalmentefechadoseenterrados,havendoanecessidadederemoçãodosgasesgerados no interior dos mesmos, particularmente o metano, que é inflamável e cujo potencial energético pode ser aproveitado, embora usualmente ocorra apenas a queima deste gás em sistemas bem operados ou a simples disper-sãoatmosférica,namaioriadoscasos.

Nestetipodesistemaéusualainfiltraçãodoefluentetratadoemsubsuperfícieatravésdeumpoçoabsorventeousumidouro, com fundo aberto, no qual há um leito de brita sobreposto diretamente ao solo. Ouras formas de infil-traçãosãoatravésdevalas,infiltraçãosubsuperficial,escoamentosuperficial,aspersão,dentreoutras.

CoRpo RECEptoRmEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

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(JÁ EsaBiLiZada)

FiLtRo anaERÓBiCo


Fossa sÉptiCa

CoRpo RECEptoRmEdidoR dE VaZãodEsaREnadoR

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GRadE

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REatoR anaERÓBiCo


GÁs


4.5. tratamento do lodo

Nossistemasdetratamentobiológicodeesgotosháageraçãoderesíduossólidos,taiscomoomaterialgradeado,areia,escuma, lodos primário e secundário, que precisam ser adequadamente destinados.

Dentreestes,olodoéoqueapresentamaiorvolume.Convémressaltarqueolodonãoéumsólidopropriamentedito,aocontrário,apresentaemmédiaapenas5%desólidose95%deágua.Talnomenclaturaéapenasumaformadediferenciá-lodo efluente tratado.

Asetapasdetratamentoparaolododependerãodotipodeprocessodoqualomesmoéproveniente.Assim,emsistemasanaeróbioseemsistemasaeróbioscomaeraçãoprolongada,ondeolodojásaiestabilizado,seránecessárioummenornú-merodeoperaçõesquenoscasosondeolodoaindapreciseserestabilizado.

De forma geral, o tratamento de lodos abrange os seguintes processos:

• Adensamento:concentraçãodossólidos,geralmentepordecantação,parareduçãodovolumedolodo.

• Estabilização:remoçãodamatériaorgânicaatravésdareduçãodesólidosvoláteis;

• Condicionamento:preparaçãoparadesidratação;

• Desidratação:remoçãodeumidadeparareduçãodevolume;• Disposiçãofinal:destinaçãofinaldoslodostratados,quepodeserumaterrosanitárioousistemadecompostageme

posteriorutilizaçãodosbiosólidos.

sistema Potencial de Geração de Biogás

Lagoaanaeróbia Hágeraçãodebiogásnoprocessoanaeróbio,oqualpodesercaptadoparaaproveitamentoenergéticopormeiodecoberturadaslagoaseimplantaçãodesistemadecoleta,tratamentoeaproveitamentodobiogás.

Lagoa facultativa

Hágeraçãodebiogás,porémemmenorquantidadequeemumalagoaanaeróbia.Tecnicamente,épossívelainstalaçãodesistemasdecaptaçãoeaproveitamentodobiogás,porém,asbaixasvazõesgeradaspodeminviabilizaroinvestimento.

Lagoasaeróbias Nãohápotencialdegeraçãodebiogás.

Reatoresanaeróbiosdefluxoascendente(UASB/RAFA)

Hágeraçãodebiogásnoprocessoanaeróbio,oqualpodesercaptadoparaaproveitamentoenergéti-co.Suaviabilidadedependerádovolumeecargaorgânicadegradáveldoefluenteasertratado.

Biodigestores convencionais (reatoranaeróbio)

Hágeraçãodebiogásnoprocessoanaeróbio,oqualpodesercaptadoparaaproveitamentoenergéti-co.Suaviabilidadedependerádovolumeecargaorgânicadegradáveldoefluenteasertratado.

Lodos ativados convencional Nãohápotencialparageraçãodebiogásnotratamentodeesgotos.Umapossibilidadedegeraçãodebiogásénotratamentopordigestãoanaeróbiadolodogeradonoprocesso.

Lodosativadoscomaeraçãoprolongada

Nãohápotencialparageraçãodebiogásnotratamentodeesgotos.Umapossibilidadedegeraçãodebiogásénotratamentopordigestãoanaeróbiadolodogeradonoprocesso.Noentanto,olodojásaiparcialmentedigerido,portanto,ageraçãodebiogáséinferiorquandocomparadaaotratamentode lodo gerado no processo de lodos ativados convencional.

Fossas sépticas Hápotencialdegeraçãodebiogás,masacaptaçãoeaproveitamentodogássãodificultadospelasdimensõesreduzidasdestessistemasebaixaproduçãodebiogás.

4.6. considerações sobre o potencial de geração de biogás em etes.

Emfunçãodadiluiçãodacargaorgânicadosesgotosdomésticosporáguasdechuvaedemaiságuasservidas(efluen-tesgeradosemlimpeza,banhos,cozinhas,etc),seupotencialdegeraçãodebiogástorna-sereduzidoemrelaçãoàque-lescomteoresmaiselevadosdeDBO(demandabioquímicadeoxigênio,correspondenteàfraçãobiodegradável),taiscomodejetosdesuínoseoutrosanimaiscriadosemsistemaconfinamento.Semelhantemente,quandocomparadaàgeraçãodebiogásematerrossanitários,ageraçãodestegásprovenientedotratamentoanaeróbiodeesgotosémuitomenor.

Destaforma,muitasalternativastécnicasparautilizaçãodobiogáscomorecursoenergéticotornam-se,economica-mente, pouco atrativas para ETEs.

Tabela5:Potencialdegeraçãodebiogás.Fonte:VonSperling,1995


Entretanto, considerando os ganhos ambientais com as reduções de emissões de metano, poderoso gás de efeito estufa, semprequepossívelosgestorespúblicosdevem incluiremseusprojetosdesaneamentooaproveitamentoenergético do biogás, tanto em ETEs já existentes quanto em novas.

Emboraostratamentosanaeróbiosdeefluentessanitáriosapresentempotencialparageraçãodebiogáseaproveita-mento do potencial energético do mesmo, estes sistemas apresentam menor eficiência no tratamento dos esgotos em comparaçãoaossistemasaeróbios.Assim,assubstituiçõesdesistemasaeróbiosporanaeróbiosnãoéumadecisãoambientalmentemaisadequada.Porém,aconjunçãodetécnicasanaeróbiaseaeróbiasapresentamaioreficiênciaqueossistemasaeróbiosisolados.Portanto,ainclusãodeumaetapaanaeróbiaemumprocessoaeróbiopodemelhoraraeficiênciaglobaldareduçãodacargaorgânicaeaindapossibilitarageraçãoeaproveitamentodobiogás.

4.7. Biodigestores: uma alternativa para melhorar o saneamento e gerar energia

Osbiodigestoresnadamaissãodoquereatoresanaeróbios,ondeomaterialorgânicoédecompostoporbactériasmetanogênicas,resultandonofinaldoprocessoemefluentetratadoebiogás.Elespodemserutilizadosparatrataresgotos urbanos, lodos de ETEs, dejetos animais, efluentes e resíduos rurais e industriais que contenham elevada cargaorgânica,eoutrasfontesdebiomassa.

Quantomaioracargaorgânicadomaterialaserdigeridonobiodigestor,maiorseráaproduçãodebiogás,desdequerespeitadas as condições necessárias para seu bom funcionamento.

Osbiodigestorespodemserutilizadosnãosomentecomointuitodepromoverotratamentoderesíduoseefluentescomaltacargaorgânica,mastambémparapossibilitarageraçãoeaproveitamentoenergéticodobiogásproduzido,quando os teores de metano forem elevados.

Existem vários tipos de biodigestores, tais como os chineses, os indianos, entre outros. A diversidade de tipos, tama-nhos e formas de biodigestores é muito grande e a escolha do biodigestor adequado depende finalidade para o qual estãosendoconstruídosedadisponibilidadedeespaço.

Embora biodigestores muito simples possam ser implantados em pequenas comunidades, o projeto deve considerar condições de segurança, pois o metano contido no biogás é inflamável. Assim, mesmo os biodigestores “caseiros” de-vem ser projetados por profissionais habilitados.

4.7.1. uso de biodigestores no mundo.

O uso de biodigestores é muito comum em diversos países desenvolvidos. Na Europa, por e exemplo, estes vêm sendo amplamenteutilizadoscomoumatecnologiaeficazparatratarefluenteseresíduosorgânicos,urbanoseindustriais,etambém para possibilitar o aproveitamento energético do biogás gerado.

NaAlemanha,aenergiaelétricaproduzidaapartirdobiogásévendidaapreçosmuitomaisatrativosqueaquelespa-gosparaenergiaprovenientedefontesnãorenováveis.

Geralmente, nesses países desenvolvidos, o biogás gerado em ETEs e em aterros sanitários é aproveitado para produ-

saída dE GÁs

VÁLVULa

níVEL do soLo

CÂmaRa dE diGEstãosaída do EsGoto

tRatado

BioFERtiLiZantE

CaiXa dE EqUaLiZaÇão

EntRada do EsGoto

domo

Figura20:Biodigestorindiano.Fonte:http://4.bp.blogspot.com


çãodeenergiaelétrica,calordeprocessoouparaaquecimentodeedifícios,combustívelveicular,entreoutrosusos.Quandooclimaéfrio,obiogáséutilizadoinclusiveparaaquecimentointernodosbiodigestores,visandoproporcionartemperaturas ideais para a atividade dos microorganismos.

SegundodadosdaEuropeanBiomassAssociation,em2007opotencialdegeraçãodeeletricidadeapartirdousodobiogásnos25paísesdaUniãoEuropéiaerade19.938GWh.

4.7.2. uso de biodigestores no Brasil

No Brasil, o uso de biodigestores ainda é muito pequeno e restrito a poucas aplicações.

4.7.2.1. Biodigestores para tratamento de dejetos animais

Nota-sequenosúltimos5anostemocorridoainstalaçãodemuitosbiodigestoresnazonarural,especialmentecomafinalidadedetratardejetosdesuínoscriadosemsistemadeconfinamento.Istotemacontecidoemfunçãoprincipal-mentedapossibilidadedegeraçãoevendadeCréditosdeCarbonoapósoregistrodessesprojetosnoâmbitodoMDL.Geralmente,essesbiodigestoressãoconstituídosbasicamentepor lagoascomfundoimpermeabilizado(geralmentemantasdeviniloulonas)paraevitarinfiltraçõesevazamentos,ecoberturacomlonapresaáslateraisvisandovedaralagoa.Destaforma,àmedidaqueobiogáséproduzidoemseuinterior,alonasuperiorseinfla,comopodeservistona figura a seguir.

Aparentemente,essesbiodigestoressãosimples,entretanto,paraquesejamprovidastodasasmedidasdesegurançaparaevitarvazamentoseexplosões,sãonecessáriosdiversoselementoscomplementares,taiscomoválvulasdesegu-rança (corta fogo), um flare, cercas, entre outros. Considerando todos esses elementos, o custo se torna maior e pouco atrativosoboaspectofinanceiro.Porisso,areceitageradacomavendadecréditosdecarbonoéquetemviabilizadoainstalaçãodemuitosbiodigestores,especialmentenasfazendasdecriaçãodesuínos.

Entretanto,namaioriadoscasos,emboraaquantidadedebiogásgeradosejarelativamentegrande,poisacargaorgânicades-sesefluenteséelevada,poucossãoosprojetosquecontemplamoefetivoaproveitamentoenergéticodobiogásgerado.

Istotemocorridopois,namaioriadoscasos,oobjetivodainstalaçãodessesbiodigestoresésimplesmenteageraçãoe venda de Créditos de Carbono, e para isso, as metodologias do MDL aplicáveis a essa atividade exigem apenas que o metano gerado seja destruído, o que pode ser feito em flares fechados. Se esses projetos contemplarem o aproveita-mentoenergéticodobiogás,pode-segerar10%amaisdeCréditosdeCarbono,masmuitasvezesesseadicionalnãoésuficientemente atrativo sob o ponto de vista econômico e técnico.

4.7.2.2. Biodigestores para tratamento de esgotos sanitários e lodo de etes

NoBrasilousodebiodigestoresépequenoerestritoapoucasaplicaçõesemcomparaçãoaoutrospaíses.SegundoaPesquisaNacioanaldeSaneamentoBásicorealizadapeloIBGEem2000,foramidentificados153distritosbrasileirosque possuíam biodigestores para tratamento do lodo de suas ETEs.

Entretanto,maisrecentementetêmsurgidoalgumasiniciativasdeinstalaçãodebiodigestoresparatratarosesgotosde pequenas comunidades e bairros.

EmPetropólis,porexemplo,foiconstruídoumbiodigestorparatrataroesgotogeradoporaproximadamente500habi-tantes,ondeobiogásgeradoéutilizadoparaalimentarabocadeumfogãonaresidênciadeummoradorlocal.

Emboraeste tipode iniciativa seja válido,pois viabilizao tratamentodeesgotosquedeoutramaneiraestariamsendodespejadosnoambientesemadevidareduçãodesuacargaorgânica,geralmente,opotencialdegeraçãode

Figura21:ModelodebiodigestornaEuropa.Fonte:AEBIOM-EuropeanBiomassAssociation


biogás nesses pequenos biodigestores é muito pequeno e nem sempre possibilita seu aproveitamento energético incluindo todos os itens de segurança e tecnologia aplicáveis.

Nessesentido,éfundamentalquesejamrealizadaspesquisasparaaprimoramentoe/oubarateamentodebiodigesto-res, garantindo sua eficácia sem, contudo, elevar seus custos a níveis impraticáveis para a realidade brasileira.

Atrocadeexperiênciasedetecnologiasembiodigestão(deefluenteseresíduosorgânicos)emâmbitointernacional,eacapacitaçãodegestoresdeprefeituraseprofissionaisqueatuamnaárearuralpodemserdegrandevaliaparaqueo país amplie o uso de biodigestores onde seja cabível.

Nessesentido,algumaspesquisaseiniciativaspilotovemsendodesenvolvidas,comoéocasodaETEcomcaptaçãodebiogásexperimentalnaUniversidadedeSãoPaulo,naCidadeUniversitária,emSãoPaulo–SP,envolvendopesquisa-dores do CENBIO (Centro Nacional de Referência em Biomassa).

Alémdisso,aSABESP(CompanhiadeSaneamentoBásicodoEstadodeSãoPaulo),principalempresadesaneamentodeSãoPaulo,tambémestáfazendopesquisasparaautilizaçãodobiogásemumadassuas5ETEs,localizadanaregiãoemBarueri.EssaETEutilizaprocessodedigestãoanaeróbia,tendocomoprincipaisprodutosobiogáseolodo.

Calcula-sequeaproduçãomédiadiáriadebiogásnessaETEsejade22.000m3 (tratamento primário) com um PCI esti-mado(PoderCaloríficoInferior)de4.850kcal/Nm3. Isso significa que, diariamente, esta ETE tem disponível na forma debiogásoequivalentea106.700Mcal.

EsseprojetoéumprojetopioneironaAméricaLatinaeestásendorealizadoemconjuntocomoBiomassUsersNe-tworkdoBrasil-BUN(proponente),emparceriacomoCENBIO(executor),comoapoiodaFINEP/CT-ENERG(finan-ciador),medianteumconvênioespecíficoreferenteaoProjetoENERG-BIOG-“InstalaçãoeTestesdeumaUnidadedeDemonstraçãodeGeraçãodeEnergiaElétricaapartirdeBiogásdeTratamentodeEsgoto”.

Eleconsistenageraçãodeeletricidadecommicroturbinasde30kW(ISO),utilizandobiogásgeradonoprocesso.Con-siderandoumaturbinaagásfuncionandoininterruptamentedurante24horaspordia,comumrendimentodaordemde30%,essaETEteriaumpotencialdeproduçãode1,55MW.

Oprincipalobjetivoédemonstraraviabilidadedautilizaçãodobiogásgeradoemestaçõesdetratamentodeesgotourbanoparagerareletricidade,eservirdemodelo/exemploparaoutrasETEsnoBrasil.

Outra iniciativa interessante é a experiência da SANEPAR, responsável pelo tratamento de esgotos em grande parte dos municípiosdoParaná,queimplantou4unidadespilotoparacaptaçãoeaproveitamentoenergéticodobiogásgeradoemseusreatoresanaeróbios.


Estecapítulovisaapresentaraoleitorasdiversaspossibilidadesdeaproveitamentoenergéticodobiogásgeradoapartirdotratamentodeesgotos.

Aenergialiberadapelaqueimademetanocontidonobiogáspodeserextremamenteútilaohomem,sejapelousodiretodocalor(paraaquecimento,geraçãodevapor,secagemdemateriais,etc.)oudaluz(iluminaçãodeviaspú-blicas),ouainda,pelasuatransformaçãoemoutraformadeenergia,taiscomo:aelétrica(pormeiodegeradoresemicroturbinasespecíficas),aenergiacinética(utilizandoessegásemmotobombasemotoresadaptadosparatal),entre outras.

SegundoPNSB(IBGE),noanode2000existiamaproximadamente15milhõesdeligaçõesdeesgoto,comumvolumetotal de esgoto tratado de 5 milhões m3/dia.Setodosossistemasdetratamentofossemanaeróbios,ehouvesseacoletaeaproveitamentoenergéticodobiogásgerado,teríamosumtotalde:60.912toneladasdemetanoporano,oqueequivalea1.279.152tCO2e/anoqueseriamevitadas.Alémdisso,seriapossívelobterumapotênciade17,6MWegerar367,7MWh/dia.

ConsiderandoqueoBrasilnecessitaaumentarsuaproduçãodeenergia,deformasustentávelediversificada,nãoutilizarobiogásgeradocontinuamenteematerroseestaçõesdetratamentodeesgotosurbanoseefluentesindus-triaisoudaagropecuária,paracomplementarsuamatrizenergéticaéumaincoerência,umdesperdício!

ParasefazerumacorretaanálisedaviabilidadetécnicaeeconômicadospossíveisusosdobiogásgeradoemETEséfundamental que sejam consideradas as seguintes questões:

• Qualéopotencialdegeraçãodebiogás(emm3/horaououtraunidadedevazão)noprocessoemquestão(Reatoranaeróbio,fossas,lagoasanaeróbias,biodigestores,etc.)?

• Durantequantotempoocorreráproduçãodebiogásnesseprocesso?Ematerrosderesíduossólidos,operíododegeraçãodebiogásémaisde4décadasapósoencerramentodesuasatividades,emboraexistaumpicose-guido de uma curva de decaimento, que devem ser considerados no projeto de aproveitamento do biogás. Em ETEs,operíododegeraçãodebiogásémuitomenor,poisapassagemdoefluentecomcargaorgânicaébreveeacontinuidadedageraçãodependedacontinuidadedaoperaçãodaETE.

• Existedemandadeenergianopróprioprocessoondeobiogáségeradocomo,porexemplo,deenergiaelétricaparafuncionamentodemotores,motobombaseoutrosequipamentos?Sesim,dequantoéessademanda?Senão,existemdemandasenergéticasnoentornodolocalondeobiogásserágerado,comoporexemplo,calordeprocesso para fins industriais, energia elétrica para suprir as necessidades de empreendimentos ou habitações próximas?

• Senãohouverdemandasenergéticasnoprópriolocalondeobiogásserágeradoounoseuentorno,valeapenagerarenergiaelétricaeinseri-lanaredededistribuiçãooumesmoincluirobiogásgeradonaredededistribuiçãodegásnaturalseexistente?

• Hátecnologiaacessívelparapermitirousoquesepretendedaraobiogás?

• O investimentonecessárioparaa implantaçãodo sistema terá retornonumprazoeauma taxaconsideradaatrativaparaoinvestidor?

• A tecnologia a ser empregada elimina todos os riscos de impactos ambientais e sociais, tais como a ocorrência devazamentoseeventuaisexplosões?

Nestecapítulo,serãoapresentadasdiversasalternativasparaaproveitamentoenergéticodobiogásgeradoemsis-temasanaeróbicosdetratamentodeefluentesurbanos.

5.1. Geração de energia elétrica

Paragerarenergiaelétricaapartirdobiogás,énecessárioqueocorrasuacombustãocontrolada,ondeaenergiaquímicaserátransformadaemtérmicaoumecânica,queporsuavez,ativaumgeradorqueaconverteemenergiaelétrica.

Entreastecnologiasmaisutilizadasatualmenteparaessefimdestacam-seosmotoresdecombustãointerna–CicloOtto e as microturbinas a gás.

caPítulo 5. alteRnatiVas PaRa o aPRoVeitamento De BioGás


5.1.1. motor de combustão interna – ciclo otto

Osmotoresdecombustão internasãomáquinastérmicasondeaenergiaquímicadocombustívelsetransformaemenergiamecânica,pormeiodacombustãodamisturadearecombustível.OmotorcicloOttocaracteriza-seportersuaigniçãoporfaíscaeéoequipamentomaisutilizadoparaquei-ma do biogás, devido ao maior rendimento elétrico e menor custo, quando comparadoàsoutras tecnologias.ParapromoveraqueimadebiogásemmotorescicloOtto,sãonecessáriaspequenasmodificaçõesnossistemasdealimentação,igniçãoetaxadecompressão.

Motores a biogás de grande porte têm o inconveniente de serem importa-dos, jáque,noBrasil,amaiorpotênciadisponívelédecercade230kW.Orendimentodestesmotoresédeaproximadamente28%eageraçãodeenergiaelétricaé realizadapelogrupogerador,acopladodiretamenteaomotor.

AFigura22apresentamotorescicloOttoimportadosde,aproximadamente,1MWdepotência.

5.1.2. microturbinas a gás

Asmicroturbinas são turbinasde combustãoqueoperamna faixade30kWa1MW,comelevadavelocidadederotaçãoediversostiposdecom-bustível, entre eles o biogás. Nas microturbinas o ar é aspirado e forçado para seu interior a alta velocidade e pressão,misturado ao combustívelpara,então,serqueimadonacâmaradecombustão.Osgasesquentesre-sultantesdacombustãosãoexpandidosnaturbinaeocalorremanescentedosgasesdeexaustãopode ser aproveitadoparaaquecimentodoardecombustão.

Dentreosbenefíciosapresentadosnautilizaçãodemicroturbinas,desta-cam-seasbaixasemissõesatmosféricas,baixosníveisderuídoevibração,flexibilidadedecombustível,dimensõesreduzidasesimplicidadedeinsta-lação,podendoserinstaladaemlocaiscobertosouaoarlivre(HAMILTON,2003).Porém,algumasbarreirasaindaimpedemsualargautilização,comoaltocustodeoperaçãoemanutençãoemenoreficiência,quandocompa-rada a outras tecnologias existentes. Alémdisso, a utilização de um gásde baixo poder calorífico requer remodelação damicroturbina para suaqueimaeumalimpezadomesmo,antesdestaqueima.AFigura22mostrauma microturbina.

5.2. Geração de energia térmica

Entreospossíveisusosenergéticosdobiogás,destacam-seousodiretoemaquecedoresagásparaproduçãodeáguaquenteparacondicionamentoambientalouparacalordeprocesso,secagemdegrãosempropriedadesrurais,secagemdelodoemETEs,queimaemcaldeiras,noaquecimentodegranjas,cocção,iluminaçãoagás,tratamentodechorume,secagem de lodos, entre outros.

5.2.1. sistemas de ciclo a vapor

OssistemasdecicloavaporfuncionamdeacordocomocicloRankine,queconsistebasicamenteemcaldeira,turbi-na,condensadorebomba(Figura24).Nestecicloéutilizadocalorprovenientedacombustãodedeterminadocom-bustível,emumacaldeira,parageraçãodevapor,quepoderáserutilizadoparaprocessosindustriais,aquecimentodiretoougeraçãodeenergiaelétrica,pormeiodoacionamentodeumaturbinaavaporacopladaaumgerador.

Figura22:MotoresCicloOttoimportados,emope-raçãoematerrosanitárioemSãoPaulo.

Fonte:CENBIO,2007a.

Figura23:Exemplodemicroturbina.Fonte:MONTEIRO,2004.


Orendimentotérmicoobtidopormeiodestesistemaédecercade30%.Aadaptaçãodosequipamentosparausodobiogáspodeserrealizadacompequenasmodificações,buscandoaadequaçãoàscaracterísticasdonovocom-bustível.Paraocontroledoníveldeumidadedogássãoutilizadospurgadoreselinhasdecondensado,impedindo,destaforma,danosaosequipamentoseproblemasnaoperaçãodascaldeiras.

Acorrosãoéoutroproblemaparaaadaptaçãodecaldeiraparabiogás,umavezquecompostospresentesnestegáscomprometempré-aquecedoresdear,tubulaçõeseoutroscomponentes.Deve-serealizarmanutençãoregular,impedindo,destamaneira,aformaçãodedepósitosdesílica,enxofreecloronosequipamentos.

5.2.2. secagem de lodo

Olodooriginadonaetapaaeróbiadetratamentodeesgotosurbanos,contémaltacargapoluidoraesuacomposiçãoapresentagrandequantidadedeamônia,cloretos,substânciasrecalcitrantes,compostosorgânicoseinorgânicos.

Umdossistemasutilizadosparatratarolodoéoprocessodeevaporação(ousecagem).Esteprocessopermiteumare-duçãodeaté70%dovolumedelíquidos.

OtratamentoérealizadoemequipamentodenominadoEvaporador,ondeolodoéaquecidoatéaltastemperaturas.

Oprocessodeaquecimentoérealizadoapartirdobiogásutilizadocomocombustível.Afraçãolíquidaéevaporada,con-centrandooteordesólidosdolodoedesinfetandoomesmo.Ovaporquentepassaporsistemadepurificaçãoparaquepossaserlançadoàatmosferaouentão,paraserutilizadonageraçãodeenergiatérmicadeprocesso,comoaquecimentoourefrigeração.Olodoadensadopodeserdestinadoparaaterro.EstatecnologiajáéempregadanosEstadosUnidosena Europa, mas ainda encontra-se em fase de estudos ou escala piloto no Brasil.

Figura24:.Sistemadecicloavapor–CicloRankine.Fonte:HIRANIEMANAMI,2007.

Figura25:EsquemadeumevaporadordechorumeFonte:MONTEIROet.al.,2001.


Tabela6:Solubilidadedosgases.Fonte:CCE(2000).

5.4. iluminação a gás

Umadaspossibilidadesdeutilizaçãodobiogáséparailuminação.Estesistemapermiteailuminaçãodolocalondeéimple-mentado,utilizandoobiogáscomocombustível.Ailuminaçãoacontececomaqueimadiretadobiogás.

Éimportanteressaltarqueospostesdeiluminaçãonãodevemserinstaladospróximosaosdutosdebiogás,poisesteéumgásaltamenteexplosivoesehouveralgumtipodevaza-mento podem ocorer explosões.

A necessidade da quantidade de postes e de pontos luminosos de cada poste depende do espaço disponível para instalá-lo e da quantidade de biogás disponível para ser queimado neste sistema.

5.3. uso veicular

Apesardobiogáspoderserutilizadoemqualqueraplicaçãodestinadaaogásnatural,existeanecessidadederemoçãodealgunsdeseuscomponentesquandoforutilizadoparausoveicular.Osprincipaiscomponentesaseremremovidossão:umidade,ácidosulfídrico(H2S),dióxidodecarbono(CO2)epartículas(ADNETT,2000).

NoprocessodepurificaçãodobiogáséimportanteretiraroCO2atéqueaporcentagemdemetanofiquepróximaàdogásnatural,paraquepossaserutilizadoparaosmesmosfins.SegundoaANP(AgênciaNacionaldePetróleo)naPortaria128,de28deagostode2001,aporcentagemmínimademetanonogásnaturalparausoveiculardeveserde86%eamáximadeCO2éde5%.

AremoçãodeCO2dobiogáséumaoperaçãounitáriaemqueumcomponentedamisturaédissolvidoemumlíquido.Estaoperaçãopode serquímicaou física. Entreosmétodosquímicos estão a absorçãoemcarbonatodepotássio,hidróxidode cálcio,hidróxidode sódio, entreoutros. Entreosmétodos físicos,destacam-seos crivosmoleculares,separaçãopormembranasecolunasdeabsorção.Osmétodosfísicossãoosmaisconhecidoseutilizadosdevidoàfácilregeneraçãodosreagentesutilizadosnaabsorção.

ExistemdiversossolventesquepodemserutilizadosparaaremoçãodoCO2. Em se tratando da solubilidade, o polietileno glicoléumadasopçõeseque,atualmente,éamaisutilizadadevidoàaltasolubilidadedoCO2 e h2S. Quando é analisado o fatorcusto,amelhoropçãoaserutilizadaéaágua,poisoCO2 e h2Stambémsãosolúveisemágua.

UmdosfatoresmaisimportantesdoprocessodeabsorçãodoCO2éarazãolíquido/gás.Édefinidaaquantidadedesolventenecessária para absorver uma determinada quantidade de soluto. Cada soluto possui uma solubilidade a um determinado solventeeépormeiodessasolubilidadequeédeterminadaavazãodesolventenecessáriaparaabsorverosolutoexistenteem uma mistura gasosa. A tabela a seguir apresenta a solubilidade dos componentes existentes no biogás em água.

AabsorçãodeCO2pelaáguaocorreempressõeselevadas.Utilizam-secolunasdeabsorçãoqueoperam,namaioriadoscasos,apressõesnafaixade600a1200kPa,obtendo-se,nasaídadosistema,porcentagemdemetanoemtornode95%e1a3%deCO2.

Tabela16.Solubilidadedosgasespresentesnobiogásemágua

Figura26:SistemadeiluminaçãoagásFonte:CENBIO,2007b.

TemperaTura (ºC)

Volume de gás dissolVido em água (m3 lH2o-1 kpa-1)

co2 H2s cH4

20 8,665e-6 2.548e-5 3,336e-7

25 7,501e-6 2.252e-5 2,961e-7

35 5,843e-6 1.807e-5 2,507e-7


EstecapítuloapresentaumasíntesedosestudosdecasopatrocinadospeloREEEPvisandoidentificaropotencialdeapro-veitamentoenergéticodobiogásgeradoemsistemasdetratamentodeesgotosurbanos.

Manaus, Betim e Porto Alegre foram os três municípios selecionados para o desenvolvimento dos estudos de caso sobre o aproveitamento do biogás a partir de efluentes. Essas cidades possuem características bem particulares e diferentes entre si.

Além disso, foram selecionados municípios de diversas regiões brasileiras com condições climáticas e socioeconô-micas igualmentedistintas.Omododegestãodaáreade saneamentodesenvolvidaporcadamunicípio tambémpossui modelos diferenciados.

Manauslocaliza-senaregiãonortedoBrasilepossuiumclimaequatorialcomumatemperaturamédiade33°C.Alémdasaltastemperaturas,ocorrememManausconstantesprecipitaçõespluviométricas.Aprecipitaçãomédiaanualéde2.194mm.OmunicípiodeBetimencontra-senaregiãosudestedoBrasilepossuiumclimatropicaldeatitudeestandoemmédiaa860metrosacimadoníveldomar.Atemperaturamédiaanualéde22°C.Oíndicepluviométricomédioéde1.491,3mm.JáPortoAlegreencontra-senoextremosuldoBrasilemumaáreadeclimasubtropicalcommédiaanualdetemperaturade18,7°Ceíndicepluviométricomédiode1.324mm.Essesdadosclimáticosvariadosinfluen-ciamtambémnacondiçãodosefluentesmunicipaisenapossibilidadedautilizaçãodobiogás,alémderepresentaremrealidades similares com outros municípios brasileiros e da América do Sul.

Modelosdistintosdegestãodosefluentesmunicipaistambémpermitemumamaiorpossibilidadedereplicabilidadeda realidade encontrada nos municípios estudados em outros governos locais. Em Manaus, o sistema de saneamen-toéadministradoporumaconcessãodomunicípioàempresaÁguasdoAmazonasquetambéméresponsávelpeloabastecimentodeáguanacapitalamazonense.EmBetim,osefluentessãoadministradospelaCOPASAqueéumaempresa pertencente ao governo do estado e que administra o saneamento do estado como um todo. O caso de PortoAlegreédistinto,poisoDepartamentoMunicipaldeÁguaseEsgotos(DMAE)éumórgãopertencenteàadmi-nistraçãomunicipalecoordenalocalmenteosaneamentonomunicípio.

Essadistinçãonomododeadministrarétambémalgoqueproporcionavislumbrarumaanálisedasmaisvariadasal-ternativasquepodeummunicípiopossuirparagerirsuaáreadesaneamento.Osestudosrealizadosemcadacidadeirãomostrar,dessemodo,comoépossívelbuscaroaproveitamentodobiogáseaconseqüentegeraçãodeenergiaapartirdeefluentescomdiferentesmodelosdeadministraçãodosaneamentobásicolocal.

A escolha de Manaus, Betim e Porto Alegre permite também analisar municípios com realidades diferentes no to-canteaoacessoaosaneamentoeaosmodelosutilizadosparaagestãosanitária.

Desse modo, espera-se que os estudos encontrados nesse Manual possam servir para que outros municípios possam encontrarrealidadessimilaresàssuaseimplementempolíticasprópriasparamelhorarosaneamentobásicolocale aproveitar também todoopotencialdobiogásparaa geraçãodeumaenergia renovável eparaa reduçãodasemissões do gás metano.

6.1. estudo de caso para o município de Porto alegre

6.1.1. caracterização do município

OmunicípiodePortoAlegrepossuiumaáreade47.630km2ecercade1.360.590habitantesdeacordocomcensoIBGE2000,estimando-sequeapopulaçãoatualsejade1.477.832habitantes.

ODMAE,criadoem1961,éconsideradoumaempresadereferêncianosaneamentobásicoeambientalnopaís,éaautarquiamunicipaldelegadaparaasquestõesrelacionadasàáguaeesgotossanitários.

Baseado nomodelo de gerenciamento vigente nas décadas de 80 e 90, no qual previa-se o afastamento dosefluenteslíquidosdapopulação,opoderpúblicopriorizouaimplantaçãoderedesparaafastamentodosresídu-oslíquidosproduzidosnosaglomeradosurbanos.Atualmente,acoletadeesgotosabrange84%dosesgotosdomunicípio.

PortoAlegre possui um “PlanoDiretor de Esgotos” que contempla 12 (doze) Sistemas de Esgotamento Sanitário

caPítulo 6. estuDos De caso


(SES) na cidade: Sarandi, Rubem Berta, Navegantes, Ponta da Cadeia, Cavalhada, Zona Sul, Ponta Grossa, Salso-Lomba, Restinga, Belém Novo, Lami e Ilhas.

Destes sistemas, quatro deles já contam com ações de esgotamento sanitário: Navegantes, Zona Sul, Belém Novo e Lami. Além destes, o trabalho desenvolvido pelo Programa Integrado Socioambiental (PISA) e que já se encontra emexecuçãodeobras,contemplaaçõesnossistemasPontadaCadeia,Cavalhadaepartecentro-suldoSistemaRestinga.Assim,na revisãoeatualizaçãodoPlanoDiretordeEsgotos (versãoPDE/2009), foidadaatençãoaosdemaissistemas,priorizandooSistemaGravataíeapartenortedoSistemaRestinga(nascentesdaBaciadoAr-roio do Salso).

PortoAlegreestáinseridaemduasBaciasHidrográficas:aBaciaHidrográficadoRioGravataí(ondeestãoinseridasasETEsRubemBerta,LoteamentodoBosqueeArvoredo)eaBaciaHidrográficadoLagoGuaíba(ondeestãoinseri-das as ETEs Navegantes, Ipanema, Belém Novo, Lami, Esmeralda e Restinga).

Osprincipais riosafluentes, formadoresdoLagoGuaíbasão:Rios Jacuí,Caí,dosSinos,GravataíeArroioDilúvio,sendo este o principal contribuinte.

No Plano Diretor de Porto Alegre foram estudadas alternativas de coleta e tratamento do esgoto, prevendo-se co-letores troncos ou interceptores para áreas mais densamente povoadas e tratamento terciário para os efluentes coletados,demodoaremovernãoapenasamatériaorgânica,mastambémnutrientes(nitrogênioefósforo)quepodemcausareutrofizaçãoemcorposd’água.Tambémfoiprevistaumaetapadedesinfecçãopararemoçãodemi-croorganismos, garantindo assim a melhoria da qualidade das águas do Lago Guaíba e do Rio Gravataí.

Omunicípio prevê ainda a realização de parcerias público-privadas para acelerar a implantação de ações de sa-neamentoem locaisondeexistemaglomeradosurbanosconsagradoseumnúmerosignificativodedemandasdeempreendedoresparanovosloteamentos.Estasolução,propostainicialmenteparaaáreadoSESSalso-Lomba(nas-centesdoArroiodoSalso),prevêorateiodosvaloresdeinvestimento,proporcionalmenteaonúmerodeunidadeshabitacionaisexistentese/ouaseremimplantadas,demodoaviabilizaremcurtoprazoaexecuçãodoscoletorestroncoserespectivaestaçãodetratamentodeesgotosemnívelterciário.

6.1.2. Potencial de geração de metano nas etes de Porto alegre

OcálculodopotencialdegeraçãodebiogásedemetanonelecontidoparaasETEsinstaladasatualmentenomunicípiodePortoAlegreforamrealizadoscombaseno“IPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories.2006–Chapter6:WastewaterTreatmentandDischarge”e“UNFCCC/CCNUCC–CDMExecutiveBoard–IIIH./Version13:MethaneRecoveryinWastewaterTreatment”,queserãoapresentados no capítulo 7. Os cálculos foram feitos para o metano gerado a partir dos diversos tipos de tratamento de efluentes, para a etapa de tratamento do lodo proveniente das ETEs e para os efluentes tratados e lançados emcorposd’água.Paraesteúltimos,emboraamaiorpartedamatériaorgânicaegeraçãodemetanotenhamocorridonasetapasde tratamento,oefluente aindacontémalgumaconcentração decompostosorgânicosqueserádecompostanoscorposd’águareceptores,porfenômenosdeautodepuraçãoediluição.Ometanogeradonestaúltimaetapanãopodeserre-cuperadoparaaproveitamento,noentanto,suaemissãopodeserreduzidaatravésdoaumentodaeficiênciadotratamentodeefluente,oquepodeserconseguido,utilizando-seumaconjunçãodetécnicasdetratamento,comoporexemploumaetapadetratamentoanaeróbioseguidodeumaetapaaeróbia,aumentodotempodeaeraçãoemsistemasdelodosativados(aeraçãoprolongada), dentre outros.

ATabela7apresentaopotencialdegeraçãodemetanonasETEsetratamentodelodosexistentes.

ConvémressaltarqueamaioriadasETEsoperacomvazõesabaixodasdeprojeto,havendopotencialpararecebermaiorquantidadedeefluentesqueasrecebidasatualmente.Assim,opotencialdageraçãodemetanofoicalculadoparadoiscenários: o cenário atual e um cenário hipotético futuro, onde as capacidades máximas das estações seriam atingidas.

DeacordocominformaçõesfornecidaspeloDMAE,atualmentesãocoletados5.532.351m3/mêsdeesgotos,oquerepresenta85%dototaldeesgotosgerados(aproximadamente6.508.648m3/mês).Dototaldeesgotoscoletados,apenas1.449.758m3/mêssãotratadoseorestanteédespejadodiretamenteemcorposd’água.

ATabela8apresentaopotencialparageraçãodemetano(emtoneladasdemetanoeemtoneladasdeCO2 equiva-lentes,porano)paraosvolumesatualmentetratadosemtodasasETEs,comparadoscomopotencialdegeraçãototal, se a capacidade máxima das ETEs fossem atingidas.

ATabela9apresentaopotencialdegeraçãodeCH4porano,referenteàparceladeesgotosqueéatualmentecole-tada,masaindanãoétratada,casotodoesteefluentefossotratadoporprocessoanaeróbio,comoreatoresanae-róbiosdefluxoascendente,porexemplo.


Tabela7:PotencialdeGeraçãodeBiogásnasEstaçõesdeTratamentodeEsgotosdePortoAlegre


Ageraçãodeiluminaçãodiretamenteapartirdobiogásnãoéviável,poisoconsumodecadaposteéde50m3/hdebiogáseavazão62,5m3/hgeradanaETEseriasuficienteparaaalimentaçãodeapenasumposteeaimplantaçãodosistemacustariaaproximadamenteR$250.000,00.

NaETENavegantesobiogásgeradonaetapadedigestãoanaeróbiadolodojáécaptadoequeimadoemflare. De acordo comocálculodopotencialdegeraçãodebiogás,avazãodemetanoseriade31,05m3/h.Considerandoaconcentraçãode50%demetano,avazãodebiogásseriade62,1m3/h.

Para esta ETE seria possível aproveitar o potencial energético do biogás das seguintes formas:

• Geraçãodeenergiaelétricaatravésdemicroturbinas;

• Utilizaçãodobiogásemmotogeradores(motoresoperandodiretamentecomobiogáspoderiamsubstituirmotoreselétricos);

• Secagem de lodo.

ATabela10apresentaasestimativasdeinvestimentosparaasalternativasacima,considerandoasituaçãoatualdeoperação.

Tabela8:PotencialtotaldegeraçãodemetanoapartirdotratamentodosesgotosedoslodosdasETEs(excluindoageraçãoapóslançamentodeefluentetratadoemcorposd’água,nãopassíveldecaptação).

Tabela9:Potencialdegeraçãodemetanoapartirdosesgotoscoletadosatualmentemasnãotratados.

Potencial De caPtação De metano cenáRio atual nas etes cenáRio consiDeRanDo a caPaci-DaDe total Das futuRo etes

Geraçãodemetanoapartirdotratamentodeefluentes e de lodo (t Ch4/ano)

299,88 1.088,99

Geraçãodemetanoapartirdotratamentodeefluentes e de lodo (t CO2e/ano)

6.297,53 21.716,86

Potencial De caPtação De metano no esGoto coletaDo e

não tRataDo

cenáRio atual : DescaRte DiReto em coRPo D’áGua

cenáRio futuRo: tRatamento anaeRóBio

PotencialdeGeraçãodemetanoapartirdosesgotoscoletadosenãotratados (t Ch4/ano)

444,39 1.133.948,03

PotencialdeGeraçãodemetanoapartirdosesgotoscoletadosenãotratados (t CO2e/ano)

9332,14 23.812.908,63

alTernaTiVas de inVesTimenTo - eTe naVeganTes

etapas de investimento microturbinas motogeradores secagem de lodo (*)

Projeto executivo R$120.000,00 R$120.000,00 R$120.000,00

Registro do pojeto para crédito de carbono R$200.000,00 R$200.000,00 R$200.000,00

Estimativaparaimplantação R$450.000,00 R$510.000,00 R$350.000,00

total R$ 770.000,00 R$ 830.000,00 R$ 670.000,00

CusTos anuais de manuTenção - alTernaTiVa 1 - cobertura de lagoas anaeróbias e instalação de sistema de coleta de biogás

tipo de manutenção microturbinas motogeradores secagem de lodo (*)

Manutençãoeoperaçãodosistemadeextração(5%doinvestimento) R$2.2500,00 R$2.550,00 R$1.7500,00

Saláriosparaoperação R$32.500,00 R$32.500,00 R$32.500,00

Gerenciamentoeadminstração R$65.000,00 R$65.000,00 R$65.000,00

Licençasambientais,manutençãodeinstrumentoseoutrosserviços R$100.000,00 R$100.000,00 R$100.000,00

Eletricidade(considerandoocustodeR$247,56/MWh,econsumode0,02KWh/m3debiogásextraído;operação24horas/diapor360dias;ano R$2.656,54 R$2.656,54 R$2.656,54

total R$ 202.406,54 R$ 202.706,54 R$ 201.906,54


6.1.3. alterações possíveis nas etes existentes para aumentar a produção de biogás

NestesubítemserãoapresentadasalternativasparaotimizaraproduçãodebiogásnasETEsexistentesemPortoAlegre.

ParaasETEsqueutilizamprocessosdetratamentoaeróbiosnãohágeraçãodemetanonotratamentodosesgotos,porém,olodogeradonestetratamentoaindaapresentaelevadacargaorgânica,quepodesertratadaporprocessoanaeróbioemum biodigestor, gerando biogás.

Osprocessosaeróbiosapresentam,emgeral,eficiênciasderemoçãodematériaorgânicasuperioresaprocessosanaeróbios.Portanto,asubstituiçãodesistemasaeróbiosporanaeróbios,apesardepotencializarageraçãodebiogás,nãoéaalternati-va ambientalmente mais adequada.

Umaalternativaparaaumentaraproduçãodebiogáspoderiaserainserçãodeumaetapaanaeróbiaprecedendoumaetapaaeróbia.Estaconjunçãodetécnicasapresentamelhoreficiênciaderemoçãodecompostosorgânicose,casoseutilizepro-cessosdeaeraçãoprolongada,olodogeralmentejásaidosistemaestabilizado.

NocasoespecíficodaETESãoJoão/Navegantes,estãoprevistasampliaçõeseainclusãodedecantadoresprimários.Comaimplantaçãodebiodigestores,aetapadedecantaçãoprimáriapoderiasersuprimidacomvantagens,nãoapenasparamaiorgeraçãodebiogás,mastambémparaaumentonaeficiênciadosistema,quepoderiachegaraumafaixade90a95%.

ATabela11apresentaoaumentopossívelnageraçãodebiogáscasofosseinseridoumreatoranaeróbioantecedendoosprocessosaeróbiosexistentesnasETEsNavegantes,ArvoredoeRubenBerta.Nestasalternativasnãofoiconsideradaagera-çãodemetanonadigestãodolodogeradonaetapaaeróbia.

Tabela11.Estimativadoaumentodageraçãodebiogáscomainserçãodeumaetapaanaeróbiaantecedendoostratamen-tosaeróbiosexistentes.

eTe naVeganTes - Cenário aTual (*)

Parâmetros Geração de biogás na biodigestão do lodo

inclusão de reator anaeróbio precedendo o aeróbio

aumento na geração de biogás

Geraçãodemetano(tCO2e/ano) 3.553,20 6.869,57

93,33%

Geraçãodemetano(tCH4/ano) 169,20 327,12

Densidademetano(t/m3) 0,0007168 0,0007168

Vazãodemetano(m3/h) 27,32 52,82

Potencia(MW) 0,05 0,09

Energia(MWh/dia) 1,02 1,97

eTe naVeganTes - Cenário fuTuro (*)




Geraçãodemetano(tCO2e/ano) 9.952,28 17.047,03

71,29%






eTe arVoredo - Cenário aTual (*)




Geraçãodemetano(tCO2e/ano) 65,31 110,61

69,37%






(*)Cenárioatual:vazõestratadasatualmente;(**)Cenáriofuturo:utilizaçãodacapacidadetotaldasETE’s.


Considerandooconsumomédiode400KWh/habitante.ano,aenergianãoaproveitadanocenárioatualdaETENavegan-tes(1,02MWh/dia)seriasuficienteparasuprirasnecessidadesdeenergiaelétricade919habitantese,considerando-seainclusãodeumreatoranaeróbioparaavazãoatualdeoperação(856,8m3/hdeesgoto),1.777habitantespoderiamseratendidos.Paraocenáriofuturo,ondeavazãodeesgotoschegaráa2.397,6m3/h,comotratamentoatual,2.575habitantespoderiamseratendidose,casofossemimplantadosreatoresanaeróbios,estemontantechegariaa4.410habitantes.

Oesgotoquenãoétratadoatualmenteequerepresentaaproximadamente80%dototalcoletado,teriapotencialenergé-ticoparasuprirademandadeeletricidadede11.762habitantes.Istoconsiderandoconcentraçõesdiluídas,poisoesgotoémisturadoàságuaspluviais.Comesgotocoletadoadequadamente,separadodaságuasdechuva,estepotencialpoderiaser duplicado.

NasETEsquejáoperamcomsistemasanaeróbiosdelagoasdeestabilização(ETEsBelemNovo,Ipanema,NovaRestingaeLami) uma possibilidade para a coleta e aproveitamento do biogás gerado seria a cobertura destas lagoas com lonas plás-ticasespecialmentedesenvolvidasparabiodigestores,comextraçãoforçadadebiogásearmazenamentodomesmoemgasômetros.

OssistemadeextraçãodebiogásearmazenamentoemgasômetrostambémpoderiamseraplicadosparaossistemasdetratamentocomreatoresanaeróbiosdefluxoascendenteexistentesnasETEsBosqueeEsmeralda.

ATabela5apresentaonúmeroestimadodehabitantesquepoderiamseratendidosemsuasdemandasanuaisdeeletricida-de,casoometanogeradonasETEsexistentesfosseaproveitadoparageraçãodeenergiaelétrica.

Dentre as várias formas tecnicamente viáveis para aproveitamento do biogás, as que melhor se aplicam ao potencial das ETEsdePortoAlegresão:ageraçãodeenergiaelétricas(pormicroturbinasoupormotorescicloOtto),ailuminaçãoagáseautilizaçãoparasecagemedesinfecçãodolodogeradoemETEsaeróbias.

(*)Cenárioatual:vazõestratadasatualmente;(**)Cenáriofuturo:utilizaçãodacapacidadetotaldasETE’s.

eTe ruben berTa - Cenário aTual (*)





130,36%






eTe arVoredo - Cenário fuTuro (*)





70,05%






eTe ruben berTa - Cenário fuTuro (*)




Geraçãodemetano(tCO2e/ano) 847,99 1.960,19

131,16%







Convémressaltarqueatecnologiaparailuminaçãoabiogásaindaencontra-seemfasededesenvolvimento,sendoatual-mente aplicada apenas em escala piloto.

Noentanto,paracondomíniosoupraçaspúblicaspróximosàsETEs,porexemplo,poderiamserimplantadospostesabiogás.

Tabela12.Comparaçãodaenergiadisponívelnosesgotoscomoconsumodeenergiaporhabitante

ete naVeGantes Belém noVo Bosque aRVoReDo ReBem BeRta

tipo de trata-mento

lodo ativado com aeração Pro-longada

lagoa de estabili-zação anaeróbia/

aeróbia

uasB (reator anaeróbio de fluxo

ascendente)

lodo ativado com aeração Prolongada Valos de oxidação

VAZõES DE EFLUENTES UTILIZADAS PARA CÁLCULO

Vazãodeope-ração:856,8m3/h

Capacida-de Total: 1.598m3/h

Ampliaçãoprevista: 2.397,6

m3/h

Vazãodeoperação:73,8m3/h

Capa-cidade total:

216m3/h

Vazãodeope-ração:18m3/h

Capa-cidade total:

26,4m3/h


Capacida-de total: 58,68m3/h

Vazãode ope-ração:

22m3/h

Capa-cidade total:

153m3/h

No. de habi-tantes que poderiam ser supridos com energia elétri-ca proveniente do biogás com o cenário atual de tratamento

919 1.716 2.575 293 111 42 62 17 84 31 219

No. de habi-tantes que poderiam ser supridos com energia elétri-ca proveniente do biogás com o implemen-tações nos sistemas para potencializarageraçãodebiogás

2.575 4.411

ete esmeRalDa iPanema noVa RestinGa lami

efluen-tes não tRata-

Dos

tipo de tratamentoReator anaeróbio

de fluxo ascendente (uasB)

lagoas de estabilização - sistema ausraliano

(anaeróbia, facultativa e de maturação)

lagoas australiana e com plantas lagoas australianas

Hipótese: tratamen-to anaeró-

bio

VAZõES DE EFLUENTES UTILIZADAS PARA CÁLCULO




Capacida-de total: 2160m3/h




Capacida-de total: 108m3/h

Vazãototal:

5.670m3/h

No. de habitantes que poderiam ser supridos com energia elétrica proveniente do biogás com o cenário atual de tratamento

23 92 367 1.967 55 72 52 160 11.590

No. de habitantes que poderiam ser supridos com energia elétrica proveniente do biogás com o implemen-tações nos sistemas para potencializarageraçãodebiogás


Ressalta-sequeparaasETEs,aviabilidadeeconômicadaimplantaçãodaalternativadeaproveitamentoenergéticodobiogásnãoéuminvestimentoatraente,considerando-seapenasoretornofinanceiroobtidodasreceitascomavendae/ouecono-mia de energia. No entanto, considerando outros fatores, como a melhoria dos processos de tratamento e economias com saúdepúblicaemdecorrênciadisto,asituaçãoébemdiferente.

Outro fator importante é que, para ETEs já existentes, alterações apresentam custos elevados, mas no caso de futuras ETEs aseremconstruídas,casoseincorporenoprojetoinicialoreaproveitamentodobiogás,oscustosdeprojetoeimplantaçãoficarãoreduzidos,podendoapresentaralternativadeinvestimentomaisviávelqueareformadeETEsexistentes.

NocasodaETEdeNavegantes,paraaqualestáprevistaumaampliaçãosignificativa,deve-sepensarnainclusãodeumsis-temaparareaproveitamentodobiogásprovenientedaetapaanaeróbiadetratamentodolodogeradonoprocessodelodosativados. Conforme demonstrado na Tabela 5, quando esta ETE for ampliada, o biogás extraído poderá suprir a demanda de energiaelétricade4.411habitantes.

Tabela14.Estimativadeinvestimentosparacoletadebiogásemreatoresanaeróbiosexistentesegeraçãodeenergiaelétrica.

Tabela13.Estimativadeinvestimentosparacoberturadaslagoasanaeróbiasexistentes,captaçãodobiogásegeraçãodeenergia elétrica.

(*)Taxacambialconsiderada:US$1,00=R$1,80

CusTos de implanTação - alTernaTiVa 2 - ColeTa de biogás dos reaTores anaeróbios exisTenTes e geração de energia

etapas de investimento Bosque esmeralda

Projeto executivo R$50.000,00 R$50.000,00

Registro do projeto para créditos de carbono R$200.000,00 R$200.000,00

Estimativaparaimplantação-sistemasdecaptaçãodebiogásegeraçãodeenergiaelétrica R$23.550,00 R$23.550,00

total R$ 273.550,00 R$ 273.550,00

CusTos anuais de manuTenção - alTernaTiVa 2 - ColeTa de biogás dos reaTores anaeróbios exisTenTes e geração de energia

tipo de manutenção Bosque esmeralda

Manutençãoeoperaçãodosistemadeextração(5%doinvestimento) R$1.177,50 R$1.177,50

Saláriosparaoperação R$65.000,00 R$65.000,00

Licençasambientais,manutençãodeinstrumentoseoutrosserviços - -

Eletricidade(considerandoocustodeR$247,56/MWh,econsumode0,02KWh/m3 de biogás extraído; operação24horas/diapor360dias;ano) R$69,30

R$69,30

total R$ 66.246,80 R$ 66.246,80

alTernaTiVas de inVesTimenTo - eTe naVeganTes

etapas de investimento microturbinas motogeradores secagem de lodo(*)

Projeto executivo R$120.000,00 R$120.000,00 R$120.000,00

Registro do projeto para créditos de carbono R$200.000,00 R$200.000,00 R$200.000,00

Estimativaparaimplantação R$450.000,00 R$510.000,00 R$350.000,00

total R$ 770.000,00 R$ 830.000,00 R$ 670.000,00

CusTos anuais de manuTenção - alTernaTiVa 1 - CoberTura de lagoas anaeróbias e insTalação de sisTema de ColeTa de biogás

tipo de manutenção microturbinas motogeradores secagem de lodo (*)

Manutençãoeoperaçãodosistemadeextração(5%doinvestimento) R$2.250,00 R$2.250,00 R$1.750,00

Saláriosparaoperação R$32.500,00 R$32.500,00 R$32.500,00

Gerenciamentoeadministração R$65.000,00 R$65.000,00 R$65.000,00

Licençasambientais,manutençãodeinstrumentoseoutrosserviços R$100.000,00 R$100.000,00 R$100.000,00

Eletricidade(considerandoocustodeR$247,56/MWh,econsumode0,02KWh/m3debiogásextraído;operação24horas/diapor360dias;ano) R$2.656,54 R$2.656,54 R$2.656,54

total R$ 202.406,54 R$ 202.706,54 R$ 201.906,54

(*)Considerandoolodojácentrifugado


QuantoàinclusãodeprojetosdeMDLparageraçãodecréditosdecarbono,omesmosóéviávelseváriasETEsforeminseri-dasemumprogramadeatividades,diluindoassimoscustosdeprojetoevalidaçãodoscréditos.Casocontrário,oscréditosgeradosnãoseriamsuficienteparaviabilizaroempreendimento.

Investimentosnasegregaçãodeáguaspluviaisdasredesdeesgotodevemserconsideradostambém,poisoaumentodacon-centraçãodematériaorgânicadegradável(DBO)podeaumentarconsideravelmenteaquantidadedebiogásasergeradoemelhoraraatratividadedoinvestimentoemsistemasdegeraçãodeenergiaapartirdobiogás.

Émuitoimportantequevantagensindiretasenãomensuráveisreferentesàsmelhoriasambientaisedequalidadedevidase-jam considerados na análise de viabilidade dos investimentos.

EmPortoAlegreserãoconstruídasaindaduasgrandesestaçõesdetratamentodeesgotos:SarandieSerraria,ambascomtra-tamentoanaeróbioemreatorUASB,seguidodeprocessodelodosativadoscomaeraçãoprolongada.

AETESarandioperaráinicialmentecom478,8m3/h,jásendoprevistaumaampliaçãofuturapara2.979,36m3/h.

AETESerrariaterácapacidadeparatratamentode9.756m3/hdeesgotos,sendoamaiordePortoAlegre.

ATabela15apresentaopotencialdegeraçãodeenergiaelétricaedecréditosdecarbonoporestasduasETEs.Convémressal-tarqueopotencialparageraçãodeenergia,especialmentenaETESerrariaémuitoatrativo,alémdoqueageraçãode64.893créditos de carbono anuais já possibilitaria um projeto de MDL.

EstasETEs,emconjuntocomasoutrasmenores,poderiamserinseridasemumprogramadeatividadesnoâmbitodoMDL,oquepotencializariaageraçãodecréditosdecarbonoetornariaosinvestimentosemprojetosparaaproveitamentoenergéticomuitomaisatrativos,devidoàgeraçãodereceitascomavendadessescertificadosdereduçãodeemissõesdeGEE.

ete saRanDi seRRaRia

Tipo de tratamento UASB+aeraçãoprolongada UASB+aeraçãoprolongada

Observações importantes 1a Etapa Ampliaçãofutura

Vazãom3/h 478,80 2.979,36 9.756,00

Bww,y (tCO2e/ano) 3.184,78 19.817,43 64.892,92

Bww,y (tCh4/ano) 151,66 943,69 3.090,14

DensidadeMetano(t/m3) 0,00 0,00 0,00

VazãodeMetano(m3/h) 24,49 152,38 498,96

Potência(MW) 0,04 0,27 0,89

Energia(MWh/dia) 0,92 5,70 18,66

Consumoporhabitantes/ano(base:400KW/hhabitante/ano) 824 5.128 16.790

6.2. estudo de caso para o município de Betim


OmunicípiodeBetimpossuiumaáreade345.99km2umapopulaçãodecercade437.883habitanteseestáinseridanaBaciahidrográfica do Paraopeba e sub-bacia do Rio Betim.

A COPASA é a empresa responsável pelo fornecimento de água, coleta e tratamento de esgotos de Betim.

Aredecoletoraatualoperacom776.253m3/mêsdeesgotos,oquecorrespondea72,86%dototalgeradonomunicípio.

Atualmenteencontra-seemfasefinaldeimplantaçãoumaestaçãodetratamentodeesgotocentral,localizadaàmargemdireitadoRibeirãoBetim,aqualterácapacidadeparatratamentode513,79L/s,atendendoaumapopulaçãode371.654habitantes.Nasegundafasedeimplantação,previstaparadaquia10anos,estaETEseráampliadaparaatenderaumapo-pulaçãode528.776habitantes,comcapacidadetotaldetratamentopara724,34L/s.

NaETECentralseráutilizadaumaconjunçãodetécnicasdetratamentosanaeróbioseaeróbios,sendoamesmaconstituídaporreatoranaeróbio,seguidodelodosativadosconvencionaisedesidrataçãomecânicadolodo.

AcargadeDBOestimadanaentradadanovaETEéde5.760kgDBO/diaeaeficiênciaderemoçãoprojetadaésuperiora90%.


AFigura27apresentaavistageraldaETEemconstrução.

6.2.2. Potencial de geração de metano na ete central

Paraocálculodopotencialdegeraçãodebiogásnasetapasdetratamentoanaeróbias,foramutilizadasasmetodologiassugeridasnasreferências:“IPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories.2006–Chapter6:WastewaterTreatmentandDischarge”e“UNFCCC/CCNUCC–CDMExecutiveBoard–IIIH./Version13:MethaneRecoveryinWastewaterTreatment”.

Comasequaçõesdasreferênciasacima,foramobtidosospotenciaisdegeraçãodebiogásedemetanocontidonomesmoparaanovaETEdomunicípiodeBetim.Oscálculosforamfeitosparaometanogeradoapartirdosreatoresanaeróbios,paraaetapadetratamentodolodoprovenientedosistemadelodosativadoseparaosefluentestratadoselançadosemcorposd’água.Paraesteúltimos,emboraamaiorpartedamatériaorgânicaegeraçãodemetanotenhamocorridonasetapasdetratamento,oefluenteaindacontémalgumaconcentraçãodecompostosorgânicosqueserádecompostanoscorposd’águareceptores,porfenômenosdeauto-depuraçãoediluição.Ometanogeradonestaúltimaetapanãopodeserrecuperadoparaaproveitamento,noentanto,suaemissãoébastantereduzidapelautilizaçãodetécnicasanaeróbiaseaeróbiasdetratamentodeefluentes,comoocorreránaETECentral.

ATabelaaseguirapresentaopotencialdegeraçãodemetanonaETEeaTabela2apresentaopotencialdegeraçãodemetanoacrescentandoaoprocessoumaetapadetratamentoanaeróbioparaolodogeradonosistemadelodosativados.

Tabela16.PotencialdeGeraçãodeBiogásnaETECentraldeBetim

Figura27:VistageraldaETECentralemconstrução.Fonte:COPASA

Tabela17.PotencialtotaldegeraçãodemetanoapartirdotratamentodoslodosdaETE

ete centRal

Tipo de tratamento RAFA seguido de lodo ativado

Vazõesdeefluentesutilizadasparacálculo Vazãodeoperação:1.850m3/h Ampliaçãoprevista:2.608m3/h

GeraçãodeCO2 equivalente a partir do tratamento do lodo (t CO2e/ano) 17.683 24.928

Geraçãodemetanoapartirdotratamentodolodo(t Ch4/ano) 842,05 1.187,06

Vazãototaldemetano(m3/h) 135,96 191,67

Potência(MW) 0,243 0,343


No de habitantes que poderiam ser supridos com energia elétri-ca proveniente do biogás do tratamento de lodo 4.575 6.450

ete centRal

Tipo de tratamento RAFA seguido de lodo ativado

Vazõesdeefluentesutilizadasparacálculo Vazãodeoperação:1.850m3/h Ampliaçãoprevista:2.608m3/h

GeraçãodeCO2 equivalente a partir do tratamento do (t CO2e/ano) 7.106,4 10.294,68

Geraçãodemetanoapartirdotratamentodolodo(tCH4/ano) 338,4 490,22

Vazãototaldemetano(m3/h) 54,64 79,16

Potência(MW) 0,098 0,142


No de habitantes que poderiam ser supridos com energia elétri-ca proveniente do biogás do tratamento de lodo 1.839 2.664


6.2.3. alterações possíveis na ete central para aumentar a produção de biogás

ConformeapresentadonaTabela2,umapossívelalteraçãonoprojetodaETECentral,visandoaumentaraproduçãodebiogás,seriaainclusãodeumaetapadetratamentoanaeróbioparaolodoprovenientedosistemadelagoasativadas.

Convémressaltar,noentanto,queoscálculosapresentadosparaoincrementopossívelnaproduçãodebiogásegeraçãodeenergiaforambaseadosemdadosdeprojetoeprecisamsermelhoravaliadosapósaentradadaETEemoperação,comautili-zaçãodedadosreaisdeoperação.

Considerandooconsumomédiode400KWh/habitante.ano,aenergianãoaproveitadaprovenientedotratamentodolodo(2,043MWh/dia)seriasuficienteparasuprirasnecessidadesdeenergiaelétricade1.839habitantes.Paraocenáriofuturo,ondeavazãodeesgotoschegaráa2.608m3/h,2.644habitantespoderiamseratendidos.

Oaproveitamentodobiogásgeradonotratamentoanaeróbiodoefluente,naprimeiraetapadaETE,seriasuficienteparasuprirademandaenergéticade4.575habitantes.Somando-seopotencialcomoaproveitamentodobiogásdotratamentodelodo,seriapossívelatendera6.414pessoas,representandoportantoumaumentode40%emrelaçãoàsituaçãoatualdoprojeto.

AETECentraljápossuiomelhortipodesistemaparapromoverelevadaeficiênciaderemoçãodecompostosorgânicosdoesgoto,alémdepossibilitaracaptaçãoeoaproveitamentoenergéticodobiogás.Noentanto,aindaseriapossívelaumentaraproduçãodebiogásinserindoumaetapadedigestãoanaeróbiadolodo.

AsTabelas18e19apresentamasestimativasdeinvestimentoparaduasalternativas:1)aproveitamentodobiogásdosrea-toresanaeróbiosconstantesnoprojetoatuale2)inserçãodeetapaanaeróbiaparadigestãodolodoprovenientedosistemade lodos ativados.

Tabela18.Estimativadeinvestimentosparaimplantaçãodesistemadecoletadebiogásegeraçãodeenergiaatravésdemicroturbinas, para o projeto atual da ETE Central.

Tabela19.Estimativadeinvestimentosparaimplantaçãodesistemadecoletadebiogásegeraçãodeenergiaatravésdemicroturbinas, para o projeto atual da ETE Central acrescido de biodigestores para lodo.

CusTos de implanTação - alTernaTiVa 1 - ColeTa de biogás dos reaTores anaeróbios exisTenTes e geração de energia

etapas de investimento ete central

Projeto executivo R$150.000,00

Registro do projeto para créditos de carbono R$200.000,00

Estimativaparaimplantação-sistemasdecaptaçãodebiogásegeraçãodeenergiaelétrica R$1.590.000,00

total R$ 1.940.000,00



Manutençãoeoperaçãodosistemadeextração(5%doinvestimento) R$79.500,00

Saláriosparaoperação R$65.000,00

Gerenciamentoeadministração R$130.000,00

Licençasambientais,manutençãodeinstrumentoseoutrosserviços -

Eletricidade(considerandoocustodeR$247,56/MWh,econsumode0,02KWh/m3 de biogás extraído; operação24horas/diapor360dias;ano) R$2.337,41

total R$ 276.837,41

CusTos de implanTação - alTernaTiVa 2 - implanTação de biodogesTores para lodo, ColeTa de biogás dos reaTores anaeróbios exisTenTes e nos noVos biodogesTores para geração de energia





total R$ 13.050.000,00


Ressalta-sequeparaasETEs,aviabilidadeeconômicadaimplantaçãodaalternativadeaproveitamentoenergéticodobiogásnãoéuminvestimentoatraente,considerando-seapenasoretornofinanceiroobtidodasreceitascomavendae/ouecono-mia de energia. No entanto, considerando outros fatores, como a melhoria dos processos de tratamento e economias com saúdepúblicaemdecorrênciadisto,asituaçãoébemdiferente.

NocasodaETECentral,queaindaestáemfasedeimplantação,omomentoéidealparaainclusãodaetapadeaproveita-mento do biogás no processo.

QuantoàinclusãodeprojetosdeMDLparageraçãodecréditosdecarbono,omesmosóéviávelseváriasETEsforeminseri-dasemumprogramadeatividades,diluindoassimoscustosdeprojetoevalidaçãodoscréditos.Casocontrário,oscréditosgeradosnãoseriamsuficientesparaviabilizaroempreendimento,poisaquantidadedemetanogeradoemtratamentosdeesgotonãoétãograndequantoàgeraçãodestegásematerros,porexemplo.

Investimentosnasegregaçãodeáguaspluviaisdasredesdeesgotodevemserconsideradostambém,poisoaumentodaconcentraçãodematériaorgânicadegradável(DBO)podeaumentarconsideravelmenteaquantidadedebiogásasergeradoemelhoraraatratividadedoinvestimentoemsistemasdegeraçãodeenergiaapartirdobiogás.

Émuitoimportantequevantagensindiretasenãomensuráveisreferentesàsmelhoriasambientaisedequalidadedevidasejam considerados na análise de viabilidade dos investimentos.

6.3. estudo de caso para o município de manaus


OmunicípiodeManauspossuiumaáreade11.401,058km2ecercade1,73milhõesdehabitantes(IBGE,2009)eestáinse-ridonabaciahidrográficadoRioAmazonas,cujosprincipaisafluentessãoosriosNegroeSolimões.

EmManausexisteapeculiaridadedeumgrandenúmerodepequenascomunidades isoladas,oquedificultabastanteaimplantaçãodeETEsmaiores.

Um exemplo disto é a comunidade RDS “Reserva de Desenvolvimento Sustentável” do Tupé, a qual é constituída por seis comunidadesmenores:Agrovila,Julião,NossaSenhoradoLivramento,ColôniaCentral,SãoJoãodoTupéeTatu.

AcomunidadeestásituadanamargemesquerdadorioNegroeLagoTupé,sendolimitadaporpraia,matadeigapóeterrafirme.Suasresidênciasestãoàbeiradolagoouagrupadasnapequenavilaqueestáseestruturandonasproximidadesdapraia.ApraiadoTupéfoiconstruídaporseusmoradoresparateremumaalternativaderenda.Aocupaçãodemográficadaáreavemsedandoaolongodeaproximadamente40anos.

AáreatotaldaRDSdoTupééde11.973hectares,sendohabitadaporumapopulaçãode2.508habitantesdistribuídosem836famílias.Adensidadepopulacionaléemtornode21habitantes/km²naReserva.

AcomunidadeLivramentopossuiaproximadamente969moradores,apresentandoamaiordensidadepopulacionalcom8,09habitantes/km²,ecomunidadeTatuapresentaamenordensidadecom0,65146habitantes/km²,possuindoaproxi-madamente 78 moradores.

AcomunidadeSãoJoãodoTupécompreende31famíliaseacomunidadeColôniaCentral,24.

As residências das comunidades da RDS do Tupé variam desde as totalmente de madeiras, as de alvenarias, de mate-riais mistos (alvenaria e madeira, ou madeira e palha), até as suspensas por “pernas-mancas” e as residências do tipo flutuantes.








total R$ 829.837,41


Nestascondições,édifícilimaginarumsistemadetratamentodeesgotosconvencionalecentralizado,Porém,épossívelinstalarpequenosreatoresanaeróbiosnasresidênciasougruposderesidências,combaixocustoealtaeficiêncianotratamentodosesgo-tos. O aproveitamento do biogás nestes sistemas é possível, porém a quantidade gerada é muito pequena para viabilizareconomi-camenteaimplantação,alémdeserinsuficienteparasuprirademandadeenergiadeumafamília.

Noentanto,ainstalaçãodesistemasdetratamentodeesgotosepurificaçãodeáguapotáveldeveserincentivadanestascomuni-dades,independentementedeviabilidadefinanceira,poiséumaquestãodesaúdepública.

6.3.2. Potencial de geração de metano em algumas etes de manaus

Paraocálculodopotencialdegeraçãodebiogásemnasetapasdetratamentoanaeróbias,foramutilizadasasmetodologiassu-geridas nas referências: “IPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories.2006–Chapter6:WastewaterTreatmentandDischarge” e “UNFCCC/CCNUCC–CDMExecutiveBoard–IIIH./Version13:MethaneRecoveryinWastewaterTreatment”.

Comasequaçõesdasreferênciasacima,foramobtidosospotenciaisdegeraçãodebiogásedemetanocontidonomesmoparaquatroETEsdacidadedeManaus.Oscálculosforamfeitosparaometanogeradoapartirdosreatoresanaeróbios,paraaetapadetratamentodolodoprovenientedosistemadelodosativadosedemaissistemasaeróbios.Convémressaltarqueestaetapadetratamentodolodoprovenientedetratamentosaeróbiosnãoexistenossistemasatuais,tratando-sedeumaalteraçãosugeridaparaaumentaraproduçãodebiogás.OscálculosparaManaussãoestimativos,poisaconcessionárialocalÁguasdoAmazonasnãoforneceudadoscompletosparaesteestudo.

ATabela20apresentaopotencialdegeraçãodemetanoemETEsrepresentativasdequatrosistemasdetratamentodeefluentese em comunidades da RDS Tupé.

Figura28:sistemadelodosativadosFonte:InstitutoAGIRSustentável

Figura29:reatoresanaeróbiosFonteInstitutoAGIRSustentável

Figura30:lagoasdeestabilizaçãocomve-getação.Fonte:InstitutoAGIRSustentável

Emrelaçãoàscondiçõesdesaneamento,algumasresidênciasnãopossuemsanitários,equandopossuem,estesficamnoquintaldascasas,sãoconhecidoscomo“buraconegro”.

AsresidênciasdaRDSdoTupénãopossuemlocalpróprioparaobanho,atividadequenamaioriadasvezeséfeitadireta-mente no igarapé ou com água de poço e cacimba.

AÁguasdoAmazonaséaempresaresponsávelpelofornecimentodeágua,coletaetratamentodeesgotosdeManaus.

Acidadepossuiumsistemadetratamentodeesgotosdescentralizado,compostopor50ETEsdediferentestiposdetra-tamento,taiscomo:lagoasdeestabilizaçãoanaeróbias,fossassépticas(fossas-filtro),sistemasdelodosativados,sistemasmistoscompostosporreatoresanaeróbiosdefluxoascendenteelodosativados,valosdeoxidaçãoeumesistema“DeepShaft”,queconsistenumtratamentoaeróbiocomaltataxadetransferênciadeoxigênio.

AseguirsãoapresentadasalgumasETEsdeManaus.

tiPo De tRatamento laGoa anaeRóBia

fossas- filtRo

uasb - lodos atiVaDos

DeeP sHaft

comuniDaDe Do liVRamento

comuniDaDe s. joão

Vazão(m3/h) 589,30 102,80 71,95 366,50 6,06 0,78

GeraçãodeCO2 equivalente a partir do esgoto (t CO2e/ano) 3.618,3 631,2 441,8 2.250,3 37,2 4,8

Geraçãodemetanoapartirdoesgoto(tCH4/ano) 172,30 30,06 21,04 107,16 1,770712 0,226593

Densidademetano(t/m3) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000717 0,000717

Vazãodemetano(m3/h) 27,82 4,85 3,40 17,30 0,285914 0,036588

Potência(MW) 0,0498 0,0087 0,0061 0,0310 0,000512 0,000066

Energia(MWh/dia) 1,040 0,1815 0,1270 0,6469 0,010690 0,001368

No de habitantes que poderiam ser supridos com energia elétrica proveniente do biogás do tratamento de esgoto 936 163 114 582 10 1


6.3.2.1. alterações possíveis nas etes para aumentar a produção de biogás

ConformeapresentadonaTabela1,umapossívelalteração,visandoaumentaraproduçãodebiogás,seriaainclusãodeumaetapadetratamentoanaeróbioparaolodoprovenientedosistemadelodosativados.

Convémressaltar,noentanto,queoscálculosapresentadosparaoincrementopossívelnaproduçãodebiogásegeraçãodeener-gia foram baseados em dados estimados e precisam ser melhor avaliados.

Considerandooconsumomédiode400KWh/habitante.ano,aenergianãoaproveitadaprovenientedotratamentodolodo(0,64MWh/dia)dosistemaDeepShaft, por exemplo, seria suficiente para suprir as necessidades de energia elétrica de 582 habitantes.

Oaproveitamentodobiogásgeradoemumalagoaanaeróbia,comoalagoaconsideradanesteestudo,seriasuficienteparasuprirademandaenergéticade936habitantes.

AsTabelas21,22e23apresentamestimativasdeinvestimentoimplantaçãodesistemasdecoletaeaproveitamentodobiogásnasquatro ETEs existentes consideradas no estudo de caso de Manaus.

Tabela21.Estimativadecustosdeimplantaçãodecoletaeaproveitamentodobiogásdereatoranaeróbioexistente,comgeraçãode energia elétrica.

CusTos de implanTação - alTernaTiVa 1 - ColeTa de biogás dos reaTores anaeróbios exisTenTes (uasb) e geração de energia eléTriCa

etapas de investimento



Estimativaparaimplantação-sistemasdecaptaçãodebiogásegeraçãodeenergiaelétrica R$477.000,00

total R$ 727.000,00

Tabela22.Estimativadecustosdeimplantaçãodecoletaeaproveitamentodobiogásemlagoaanaeróbiaexistente,comgeraçãodeenergiaelétrica.

CusTos anuais de manuTenção - alTernaTiVa 1 - ColeTa de biogás dos reaTores anaeróbios exisTenTes (uasb) e geração de energia eléTriCa







total R$ 129.040,13

CusTos de implanTação - alTernaTiVa 2 - CoberTura de lagoas anaeróbias, implanTação de sisTemas de ColeTa e aproVeiTamenTo do biogás para produção de energia





total R$ 4.750.000,00

CusTos anuais de manuTenção - alTernaTiVa 2 - CoberTura de lagoas anaeróbias, implanTação de sisTemas de ColeTa e aproVeiTamenTo do biogás para produção de energia







total R$ 422.337,41


Ressalta-sequeparaasETEs,aviabilidadeeconômicadaimplantaçãodaalternativadeaproveitamentoenergéticodobiogásnãoéuminvestimentoatraente,considerando-seapenasoretornofinanceiroobtidodasreceitascomavendae/oueconomiadeenergia.Noentanto,considerandooutrosfatores,comoamelhoriadosprocessosdetratamentoeeconomiascomsaúdepúblicaemdecorrênciadisto,especialmenteemumaregiãocarente,comonascomunidadesRedesdoTupé,asituaçãoébemdiferente.

QuantoàinclusãodeprojetosdeMDLparageraçãodecréditosdecarbono,omesmosóéviávelseváriasETEsforeminseridasemumprogramadeatividades,diluindoassimoscustosdeprojetoevalidaçãodoscréditos.Casocontrário,oscréditosgeradosnãoseriamsuficientesparaviabilizaroempreendimento,poisaquantidadedemetanogeradoemtratamentosdeesgotonãoétãograndequantoàgeraçãodestegásematerros,porexemplo.

Investimentosnasegregaçãodeáguaspluviaisdasredesdeesgotodevemserconsideradostambém,poisoaumentodaconcen-traçãodematériaorgânicadegradável(DBO)podeaumentarconsideravelmenteaquantidadedebiogásasergeradoemelhoraraatratividadedoinvestimentoemsistemasdegeraçãodeenergiaapartirdobiogás.

Émuitoimportantequevantagensindiretasenãomensuráveisreferentesàsmelhoriasambientaisedequalidadedevidasejamconsiderados na análise de viabilidade dos investimentos.

custos De imPlantação De ReatoRes anaeRóBios em ResiDências na RDs Do tuPé


Projeto executivo Incluso no fornecimento do sistema

Registro do projeto para créditos de carbono -

Estimativaparaimplantação-sistemasdecaptaçãodebiogásegeraçãodeenergiaelétrica R$2.000,00

total R$ 2.000,00


Estecapítulotemporobjetivoforneceraosgovernoslocaisorientaçõesbásicas,apresentadaspassoapasso,paraquepos-samidentificaropotencialparaimplantaçãodeprojetosdeaproveitamentodobiogásgeradoemestaçõesdetratamentodeesgoto.

7.1. Primeiro Passo: Verificação das condições técnicas, operacionais e geográficas da ete

Paraquesejapossívelaimplantaçãodesistemasparaaproveitamentodobiogásgeradoemumaestaçãodetratamentodeesgoto, é fundamental que ela atenda alguns requisitos básicos, a saber:

a) Quanto à localização da ETE e ao que existe em seu entorno

Para se iniciar uma análise do potencial de aproveitamento energético do biogás, é muito importante que se conheça as ati-vidadesexistentesnoentornodaETE(considerandoumraiodeatéaproximadamente1km,paraquenãohajamuitaperdaou gastos no transporte da energia ou do biogás) e suas demandas energéticas, que podem ser de energia elétrica, calor ou vapor para alimentar processos industriais.

Estasinformaçõessãofundamentaisparaseverificarapossibilidadedeusodiretoe/ouvendadaenergiaquevenhaaserproduzidaapartirdobiogásgeradonaETE.

b) Quanto ao potencial de geração de biogás pela ETE

Opotencialparageraçãodebiogásdeveseravaliadoemfunçãodotipodetratamentodeesgotosexistenteedapossibi-lidadedeimplantaçãodeetapasdeprocessoquepotencializemageraçãodogás,semreduziraeficiênciadoprocesso.

Assim,estaçõesdetratamentoaeróbias,ondenãoocorreageraçãodebiogás,nãodevemsersubstituídasporpro-cessosanaeróbios,ondeocorreageraçãodomesmo,poisaeficiênciadosprocessosaeróbiosnaremoçãodematériaorgânicadoefluenteéusualmentemaiorqueemprocessosanaeróbios.

Nestescasos,recomenda-seaavaliaçãodeduaspossibilidadesparageraçãoeaproveitamentodemetano:

• Inserçãodeumaetapade tratamentoanaeróbia (umreatorde fluxoascendente,porexemplo),precedendooprocessoaeróbio(usualmentelodosativados).Estacombinaçãodosdoistiposdetratamento,alémdeaumentaraeficiênciaglobalnaremoçãodematériaorgânica,possibilitaageraçãodemetano;

• Inserção de uma etapa de digestão anaeróbia para o lodo gerado emprocessos aeróbios (lodos ativados, porexemplo),queaindacontémmatériaorgânicaparaserdigerida.

c) Quanto à carga orgânica dos efluentes gerados

Quantomaioracargaorgânicapresentenoesgoto,maiorseráopotencialparageraçãodebiogás.

Emesgotosdomésticosurbanosusualmenteocorreumagrandediluiçãoporáguasdechuva,quesãoadicionadasaosesgo-tosdevidoàquaseinexistênciadesegregaçãoderedes.Éusualnasresidênciasemesmonossistemasdecoletapúblicosamistura destes dois efluentes.

Oestímuloàsegregaçãoderedeseàimplantaçãodecoletorestipo“separadoresabsolutos”podeelevaropotencialparageraçãode biogás. Esta medida, apesar de exigir investimentos elevados, poderia também contribuir significativamente para a melhoria da qualidadedaságuasdosrios,especialmenteosqueatravessamgrandescentrosurbanos,poismuitasvezesosefluentesmistura-dosàságuaspluviaissãolançadosdiretamentenestescorposd’água,sempassarporestaçõesdetratamento.

Ainstalaçãode“separadoresabsolutos”permitequeoesgotoeaságuaspluviaissejamcoletadosemredesdistintas,equeapenasaságuaspluviaissejamencaminhadasparaoscorposd’águareceptores,enquantoosesgotosdevemserencami-nhados para estações de tratamento.

Esgotosnãodomiciliaresouindustriaispodemsercoletadosjuntamentecomosesgotosdomésticos,desdequeatendamaos padrões de lançamento estipulados pela empresa de saneamento, de acordo com as disponibilidades de recebimento dasETEs.Algunstiposdeefluentes,comoosprovenientesdefrigoríficos,abatedouros,etc,mesmoapóstratamentonoes-tabelecimentoindustrial,aindacontêmelevadacargaorgânicaedeveriamsercoletadospelasredesdeesgoto.

caPítulo 7. Passo a Passo


Umaressalvaimportantequantoàcoletadeefluentesindustriaiséqueosmesmosnãopodemcontersubstânciastóxicasaos microorganismos dos sistemas de tratamento de esgotos, pois isto poderia colocar em risco o tratamento da totalidade dos esgotos de uma cidade.

d) Quanto ao licenciamento ambiental de projetos de extração de biogás e aproveitamento energético

Olicenciamentoambientaléumaetapaimportanteedeveserprevistanocronogramadeimplantaçãodoprojeto.

Usualmente,osprojetosdeextraçãodebiogássãoimplantadosemsistemasdetratamentodeesgotosquejápossuemaLicençadeOperação(LO)e,paraaobtençãodesta,járealizaramEstudodeImpactoAmbientaleRelatórioeImpactoAm-biental(EIA/RIMA).

Nestasituação,comaETEjádevidamentelicenciada,oprojetodeextraçãodebiogásprecisarádeLicençaPrévia(LP),Licen-çadeInstalação(LI)eLicençadeOperação(LO)paraosnovosequipamentos.

NormalmentenãohánecessidadedeEIA/RIMAparaestelicenciamento,poisomesmoéumamelhoriaambiental.Noen-tanto,dependendodasensibilidadedaáreaedoentornodaimplantaçãodoprojetodeextraçãoedotipodeaproveitamen-todobiogásqueváseradotado,oórgãoambientalcompetentepoderáexigirestudosambientaisadicionais.

Alémdisto,casohajanecessidadederemoçãodevegetaçãoarbóreanativaouintervençãoemáreasdepreservaçãoperma-nentes(APP),seránecessárioobterpreviamentedoórgãoambientalumaautorizaçãoparacortedeárvoresisoladas.Estaautorizaçãoéemitidajuntamentecomumtermodecompromissoparaarecuperaçãoambiental.Comoregrageral,paracadaárvorecortadaénecessáriofazeroplantiocompensatóriode25mudasdeespéciesnativasdaregião.

Paraocasoespecíficodeproduçãodeenergiaapartirdobiogás,onderedesdedistribuiçãosejaminstaladas,seráneces-sáriotambémobterumalicençadaANEELedaconcessionárialocalparadistribuição.Noentanto,comoaquantidadedebiogás gerada em ETEs é substancialmente menor que em outros sistemas (como em aterros, por exemplo), deve-se prio-rizarautilizaçãodaenergianaprópriaETEouemsuasproximidades,evitando-seanecessidadedeutilizaçãodaredededistribuição.

Emcadaetapadelicenciamentohaverácondicionantesquedevemsercumpridasparaquealicençanãosejainvalidadaou“caçada”.Usualmenteestascondicionantessãorelacionadasaocumprimentodalegislaçãoambientalvigente,espe-cialmentedaquelasrelacionadasaocontroledapoluição,comomonitoramentodosefluenteslíquidosegasosos.

Otemponecessárioparaobteraslicenças(LP,LIeLO)deveserconsideradonocronogramadeimplantaçãodopro-jeto.Paracadaetapadolicenciamento,leva-seemmédiade30a60diasparaobtençãodalicença.Osdocumentosrequeridosparasedarentradanoprocessodelicenciamentosão:1)plantasdoprojeto(fluxogramadeengenharia,layout)contendoalocalizaçãodosequipamentos,aáreaprojetadaparaosmesmos,aáreatotaldoterrenoeáreasdeatividadeaoarlivre;2)MCE(MemorialdeCaracterizaçãodoEmpreendimento)oudocumentosimilar,queéumformuláriopadrãocontendoosprincipaisdadosdoprojeto,taiscomolistagemdeequipamentos,potênciasecapaci-dadesprodutivas,balançohídricoedeenergia,dadossobredestinaçãoderesíduos,entreoutros;3)formuláriopadrãoparasolicitaçãodelicenças.

Outrosdocumentospoderãosersolicitadospeloórgãoambiental,dependendodalocalizaçãodoempreendimento.

7.2. segundo Passo: cálculo da produção de biogás e do potencial de geração de energia pelo seu uso.

Paraocálculodopotencialdegeraçãodebiogásemestaçõesdetratamentoanaeróbias,podemserutilizadasasmetodo-logias sugeridas nas referências: “IPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories.2006–Chapter6:WastewaterTreatmentandDischarge”e“UNFCCC/CCNUCC–CDMExecutiveBoard–IIIH./Version13:MethaneRecoveryinWastewaterTreatment”.

• Asequaçõesutilizadasnopresenteestudoparaoscálculosdegeraçãopotencialdemetanoedaquantidadedetonela-das equivalentes de gás carbônico (CO2)sãoapresentadasaseguir.

ConvémressaltarquealgumasetapasdoscálculosforamsimplificadaspoisestetrabalhonãoéumdocumentodeprojetoparafinsderegistronoâmbitodoMecanismodeDesenvolvimentoLimpo(MDL),paraoqualasmetodologiasutilizadassedestinam.Casohajainteresseemestimativasparaessefim,oscálculosdeverãoserfeitosconformeexigênciasdametodo-logia que será adotada.

Os cálculos apresentados nos estudos de caso contidos neste manual foram feitos de maneira bastante conservadora.

O cálculo de emissões equivalentes de CO2 a partir do metano gerado no tratamento de efluentes sanitários é feita a partir daseguinteequação:

i

i


Equação1: BEww,y = ∑ Qww,y * CODremov,i,y * MCF * B o,ww * UFBL * GWPCH4

Onde:

BEww,y = emissões de metano no cenário de linha de base de tratamento de efluentes (tCO2e);

Qww,y = volume de efluente tratado no tratamento da linha de base, no ano y (m3);

CODremov,i,y=DQOremovidapelotratamentodeefluentesi,noanoy(ton/m3), medida como a diferença entre a DQO na entrada e na saída do sistema de tratamento j;

MCFww,i =fatordecorreçãoparaosistemadetratamentodalinhadebase(retiradodatabelaIII.H.I"IPCCdefaultvaluesforMethaneCorrectionFactor(MCF)");

i = índice para cada tipo de sistema de tratamento da linha de base;

Bo,ww=capacidadedeproduçãodemetanodoefluente,kgCH4/kgDQO(adotadomenorvalorIPCC=0,25kgCH4/KgDQO)

UFbl=fatordecorreçãoparaincertezasdomodelo(0,94);

GWPCH4=Potencialdeaquecimentoglobalparaometano(21).

O cálculo de emissões equivalentes de CO2 a partir do metano gerado no tratamento de lodos provenientes de estações de tratamentodeesgotoéfeitoapartirdaseguinteequação:

Equação2: BEs,y = ∑ Sj,bl,w * MCFs,bl,j * DOCs * UFbl * DOCf *16/12 * GWPCH4

Onde:

BEs,y = emissões dos sistemas de tratamento de lodo no cenário de linha de base, no ano y (tCO2e);

Sj,bl,w = quantidade de matéria em base seca tratada no sistema de tratamento de lodo do cenário da linha de base (ton);

j = índice para o sistema de tratamento da linha de base;

DOCs=fraçãodematériaorgânicadegradávelnolodo,noanoy(baseseca).Valordefaultadotadoparalodosdeesgotodoméstico:0,5;

MCFs,bl,j=fatordecorreçãodelinhadebaseparatratamentodeesgotonosistemaj(tabelaIII.H.I“IPCCdefaultvaluesforMethane Correction Factor (MCF)”);

UFbl=fatordecorreçãoparaincertezasdomodelo(0,94);

DOC F=fraçãodematériaorgânicadegradávelconvertidaembiogás(valordefaultIPCC=0,5);

F=fraçãodeCH4nobiogás(valordefaultIPCC=0,5).

Para lodos submetidos a tratamento por processos de compostagem, as emissões de metano, em toneladas de CO2 equiva-lente,foramcalculadasutilizando-seaseguinteequação:

Equação3:BEs,y = ∑ Sj,bl,y * EFcomp * GWPCH4

Onde:

EFcomp =fatordeemissãoparacompostagemderesíduoorgânico(tCH4/tonresíduotratado).ValordefaultIPCC=0,01tCH4/tde lodo tratado em base seca.

Emissõesdemetanoapartirdoesgototratadolançadoemcorposd’águaouesgoto“innatura”lançadoemcorposd’água


sãocalculadascomaseguinteequação:

Equação4:BEww,disch,y = ∑ Qww,y * GWP CH4 * Bo,ww * UFbl * CODww,discharge,y * MCFww,bl,disch

Onde:

Qww,y=volumedeefluentetratadodescartadonoanoy(m3);

Ufbl= fatordecorreçãoparaincertezasdomodelo(0,94);

CODww,disch,bl,y=concentraçãodeDQOdoefluentetratadooubruto,lançadoemcorposd’água(t/m3);

MCFww,bl,discharge=fatordecorreçãodometanobaseadonomododedescarga(tabelaIII.H.I“IPCCdefaultvaluesforMethane Correction Factor (MCF)”)

Paraadeterminaçãodapotênciaeenergiaforamutilizadasasseguintesexpressões

Equação5:

Equação6:

Onde:

P=potênciadisponível(MW);

PCI =PoderCaloríficoInferiordometano=5.500kcal/m3Ch4(valoradotadopara50%demetanonobiogásdeaterrosani-tário);

η=eficiênciademotores=28%=0,28;

860.000=conversãodekcalparaMW;

E=energiadisponível(MWh/dia);

Rend=rendimentodemotoresoperandoaplenacarga=87%=0,87;

Tempo de Operação do motor=24(h/dia).

Assim,emfunçãodavazãodemetano,podem-serealizaroscálculosdapotência(MW)edaenergia(MWh/dia)disponíveisnos sistemas de tratamento de esgotos.

7.3. terceiro Passo: análise das alternativas tecnológicas para o aproveitamento do biogás

Paraqueasemissõesdemetanosejamreduzidas,alémdaqueimadobiogásemflares,comotemocorridonamaioriadoslocaisondeeleégeradoecaptado,existemoutraspossibilidadesparasuaqueimaedestruiçãoquepossibilitamoaprovei-tamento da energia química contida em suas moléculas, conforme já apresentado neste manual.

Quandoofocoforageraçãodeenergiaelétricapormeiodaqueimadobiogásemgeradoresoumicroturbinases-pecíficos ou adaptados para uso desse combustível, a energia gerada pode ser consumida para suprir demandas energéticasdaprópriaETEe,casohajaexcedente,omesmopodesercomercializadoparaaredededistribuiçãodeeletricidadelocalouutilizadodiretamentenasproximidadesdaestaçãodetratamento,comoemempresas,comu-nidades, etc.

Diantedastecnologiaseordensdegrandezadeinvestimentosapresentadosnestemanual,asETEsterãoaoportunidadedeanalisaraviabilidadedeaproveitamentodobiogásquesejamaisadequadaàssuasnecessidades.

Px = Qx x PCI x η

860.000

E = P x Re nd x Tempo de operação


Valeressaltarqueindependentementedousoenergéticodobiogás,deve-sesemprecontemplarnoprojetoainstalaçãodeumflare,paragarantiradestruiçãodometanoexcedenteounoscasosdemanutençãooupanedosequipamentos,evitandosuas emissões para atmosfera, bem como outros riscos para ETE.

7.4. quarto Passo: análise da viabilidade financeira do sistema para aproveitamento do Biogás

Nafasedeavaliaçãodasdiversaspossibilidadesdeaproveitamentodobiogás,geralmentetem-sedisponívelapenasordensdegrandezadeinvestimentos,baseadasemexperiênciadeconsultoresnaimplantaçãodeprojetossimilareseemcotaçõespreliminares dos equipamentos mais significativos para o projeto.

Paraarealizaçãodoscálculosdaanálisedeviabilidadedoinvestimento,deve-seconsideraroinvestimentoinicial,asdes-pesas operacionais e as receitas obtidas com a venda de energia e também, eventualmente, com a venda de Créditos de Carbono, quando tratar-se de um projeto de MDL.

Paradefiniçãodoscustosiniciaisparaviabilizaçãodeumprojetodegeração,captaçãoeusoenergéticodebiogásapartirdo tratamento de efluentes urbanos:

• quandoaETEjáexiste:deve-seconsideraroscustosdeadaptaçãodosistemaexistentevisandopotencializaroupossi-bilitarageração,captaçãoeusoenergéticodobiogás.Seosistemaexistenteforaeróbio,pode-sepreveroinvestimentoparainserçãodeumaetapadetratamentoanaeróbio,ounocasodelodosativados,porexemplo,pode-seincluiroin-vestimentoparaimplantaçãodeumdigestoranaeróbioparatratarolododoprocesso.Nestescasos,aprópriaentidadequeoperaaETEpoderárealizarosinvestimentosnecessários,poisistopoderálhetrazersignificativareduçãodoscustosoperacionais com a compra de energia, para suprir as demandas da ETE.

• quandoaETEaindanãoexistemasomunicípiopretendeimplantá-laembreve:deve-secontemplarnoprojetoconcei-tualeexecutivoaintençãodecaptareaproveitarobiogásquevenhaasergeradonamesma,casoseuprocessotenhaalgumaetapaanaeróbia.Nestescasos,ainstituiçãofinanciadorapoderábancartambémosistemadecaptaçãoeapro-veitamentoenergéticodobiogás.

• quandonãoháETEnomunicípioenãoháprevisãodeimplantaçãodeuma:nestescasos,pode-seestimulareapoiariniciativasdacomunidadelocal,taiscomo,condomíniosepequenosbairrosresidenciais,paraviabilizaraimplantaçãodepequenosbiodigestores,oquepossibilitaotratamentodeseusesgotosetambémageraçãoeusoenergéticodobiogás.Estetipodeprojetopodeeventualmenteserfinanciadoporfundaçõeseinstituiçõesdedicadasapromovermelhoriassócio-ambientaisemâmbitolocalouglobal.

7.4.1. Investimento Inicial

é preciso prever os seguintes itens de investimento inicial no orçamento do projeto:

• Elaboraçãodeumprojetoexecutivo,visandoadequaraestruturadaETE(existenteouaserimplantada)parapossibilitara coleta e aproveitamento do biogás.

• Implantaçãodossistemasdecaptaçãoeaproveitamentodobiogás;

• QuandohouveraintençãoderegistraroprojetonoâmbitodoMDL(mecanismodedesenvolvimentolimpo)parapodergerarevenderCréditosdeCarbono,deve-secontemplaroscustosinerentesàsetapasdeelaboraçãodoDocumentodeConcepçãodeProjeto(DCP),serviçosdeentidadecredenciadaparavalidaçãodoprojeto,assessoriaparaobtençãodaaprovaçãopelaAgênciaNacionalDesignadaeregistrodoprojetodeMDLjuntoàUNFCCC.

7.4.2. Despesas Operacionais

Devem ser contemplados os seguintes itens de despesa operacional:

• ManutençãodasETEsedossistemasdeextraçãodebiogás,estimadoem5%dovalordoinvestimento;

• Salários dos operadores;

• GerenciamentoeadministraçãodaETE.

7.4.3. Receitas e ganhos não mensuráveis

Oretornodoinvestimentodeveconsiderarapossibilidadedereduzirgastoscomacompradeenergiaparaatenderàsde-mandas da ETE, pois esta poderá ser suprida total ou parcialmente a partir do aproveitamento do biogás gerado.


OutrareceitapossíveldecorrentedaimplantaçãodeumsistemadeaproveitamentodobiogásgeradoemETEsépelavendadeCréditosdeCarbono,nocasodoprojetoserregistradonoâmbitodoMDL.

Osprojetosdeextraçãoeaproveitamentodebiogásproporcionamtambémdiversosganhosambientaisesociaisdedifícilcontabilização,masquedevemserconsideradosnatomadadedecisãoparaaimplantaçãodosmesmos.

Algunsdosganhosambientaissão:areduçãodasemissõesatmosféricasdemetano,areduçãodemausodoresgeral-menteliberadosnasETEs,amelhorianaeficiênciadotratamentodosefluentes,possibilitandomuitasvezesoreúsodaságuas servidas para fins menos nobres, o menor consumo de fontes externas de energia para suprir as demandas da ETE, entre outros.

Já entre os ganhos sociais, pode-se citar um melhor relacionamento com a comunidade que reside no entorno da ETE. Sabe-se que em muitos casos, a comunidade que reside nas proximidades de uma ETE, mostra-se descontente comosmausodoresliberadospelaETE.Comaimplantaçãodeumsistemafechado,porexemplo,pode-sereduziressesmausodores.OutraformadeconquistarasimpatiadacomunidadevizinhadeumaETEéoferecendoparteda energia que venha a ser gerada a partir do biogás para suprir algumas demandas de energia para usos comuns, comoemumaescola,umacrecheoumesmoparailuminaçãodeviaspúblicaslocais,semissoimpliqueemcustospara os habitantes.

Pode-setambémconsideraraeconomiadosgastospúblicosnosetordesaúde,pelareduçãodaincidênciadedoençasoca-sionadas pela falta de saneamento.

Assim,ograndedesafioparaosgovernanteslocaiséencontrarsoluçõesinovadorasparaviabilizartaisprojetos.

7.4.4. Análise da atratividade financeira

AanálisefinanceirautilizadaparaestetipodeprojetoconsistenocálculodoValorPresenteLíquido(VPL)edaTaxaInternade Retorno (TIR).

O VPL é uma das formas mais empregadas para a análise de viabilidade de empreendimentos e consiste em um cálculo para trazertodososvaloresdosfluxosdecaixafuturosparaadataatual,considerandoataxaderetornoestabelecida.

A fórmula para o cálculo de VPL, considerando diversas parcelas de investimentos (In), diversas parcelas de receitas(Rj),diversas parcelas de custos (Cj) e taxa de retorno (i) é a seguinte:

Quandoháapenasuminvestimentoinicial,afórmulaacimapodesersimplificadapara:

ATaxaInternadeRetorno(TIR)éataxaiquandooVPLéigualazero.Elaindicaqualéataxaaseraplicadaaofluxodeinvesti-mentosdemodoque,trazidosaosvaloresatuais,osinvestimentos,custosedespesasseigualemaovalordasreceitas.Assim,quanto maior a TIR, melhor é o investimento em termos de rentabilidade.

A TIR pode ser comparada também com o Custo de Oportunidade do Capital (COC) para julgar se um investimento é viável. Se a TIR for menor que o COC, o investimento deve ser rejeitado. Por outro lado, se a TIR for maior que COC, o investimento é viável.

Nocasodeprojetosdeextraçãodebiogás,paraseescolherentreasdiversasalternativasdeprojetos,compara-seosVPLseo projeto que apresentar maior VPL é o mais viável.

é importante ressaltar que esta análise de viabilidade é bem simplificada e aplicável apenas para estudos preliminares. Para aimplantaçãodeprojetosdebiogásdeve-serevertodososcálculosapósumdetalhamentopormenorizadodoprojeto,ondesepossamobtercustosdeinvestimentomaispróximosdoreal,ouseja,ondeosinvestimentossejamavaliadosatravésdecotaçõesconcretaseespecíficasparaoprojetoemquestão.Alémdisto,noscálculosfinanceiroséimportanteconsiderartodososriscosenvolvidos,osquaisnãoforamconsideradosnopresentetrabalho,porsetratardeumaestimativainicial.

VPL = ∑ - ∑Rj - Cj Ij

(1+i)j(1+i)jj=0

n

j=0

n

VPL = - iinicial + ∑ C1C2

(1+i)2(1+i)j=0

n

+Cn

(1+i)n+ ...


7.5. quinto Passo: Busca de recursos financeiros para viabilizar os investimentos necessários

Umprojetoquecontempleageração,extraçãoeaproveitamentoenergéticodobiogáspodeserrealizadopelosórgãose/ouempresaspúblicasoupormeiodeempresasprivadaseconcessionáriascontratadasparatratarosefluentesurbanosdomunicípio,desdequesejaobedecidaalegislaçãopertinente.

Paraisso,podemserutilizadosrecursosprópriosdasprefeiturasmunicipaisoudaempresaresponsávelpelaoperaçãodaETE,ouaindaobterrecursosprovenientesdelinhasdecréditoespecíficasdisponibilizadasporumaInstituiçãodeFomentonessaárea,talcomo o BNDES, a FINEP, entre outras.

UmadasopçõeséaestruturadeumProjectFinance,ondeosrecursossãocaptadosparafinanciarumprojetodecapitalecono-micamenteseparável.EmumProjectFinancedevemseridentificadososriscosdeimplementaçãoeoperaçãodossistemas,alémde definir um mecanismo de controle do projeto.

Apartirdaidentificaçãoealocaçãodosriscos,deve-seelaborarasobrigaçõesdaspartes,pormeiodecontratoformal,reconhecidoem lei, protegendo os interesses do credor, estabelecendo os cumprimentos das atividades descritas, de modo a assegurar o desem-penhodoprojeto,permitindoaamortizaçãodofinanciamento.Essetipodecontrataçãopodeserrealizadapormétodoslicitatórios.

Deve-se salientar que existem empreendimentos nacionais e internacionais com esta modelagem nos segmentos de energia, tele-comunicações, rodovias, saneamento, entre outros.

OMercadodeCarbonotemsidoumimportanteincentivofinanceiroparaqueprojetoscapazesdepromoverecertificaraocorrênciadareduçãodeemissõesdeGEE,taiscomoaquelesrelativosaotratamentodeefluentesurbanos,industriaiseagrícolas,àdisposiçãoderesíduosematerros,entreoutros.NocasodeprojetosdeMDL,pode-seconseguirjuntoàsins-tituiçõesinternacionaisinteressadasemcomprarosCertificadosdeReduçãodeEmissõesumaantecipaçãodopagamentodosCréditosdeCarbonoqueserãoemitidoseentreguesposteriormente.Essa“VendaAntecipada”dosCréditosdeCarbonoéidealparaviabilizaraimplantaçãoeoperaçãodeumprojetodeMDLnoscasosemqueosparticipantesdoprojetonãodisponhamderecursosparatal.AdesvantageméquegeralmenteosvalorespagosporcadaCERsãobemmenoresqueaqueles que poderiam ser conseguidos no mercado internacional.

7.5.1. Obtenção de recursos por meio do MDL

AmaioriadosprojetosbrasileirosregistradosnoâmbitodoMDLrelacionadosàreduçãodeemissõesdemetano,inclusiveosdeaterros, contemplam apenas a queima do biogás gerado em flare enclausurado, desperdiçando-se o enorme potencial energético deste gás.

ProjetosdeMDLparareduçãodasemissõesdemetanonotratamentodedejetosdesuínosoubovinos,porexemplo,ondeaelevadaconcentraçãodecargaorgânicanosefluentesocasionasignificativaproduçãodebiogás,geralmenteafirmamqueserápossível,masnãoobrigatório,oaproveitamentoenergéticodometano.Nessesentido,osprodutoresruraismaisinteressadoseengajadosacabaminvestindorecursosprópriosparacompradeequipamentosquepossibilitemoaproveitamentoenergéticodobiogásgeradonosbiodigestoresinstaladosemsuaspropriedades,sejaparaaquecimentoe/ouiluminaçãodasgranjas,sejaparaalimentaçãodemotoresegeradoresdeenergiaelétricamovidosabiogás.

Aindasãopoucososprojetosdecréditosdecarbonoparaobiogásgeradoemsistemasdeesgotosdomiciliares.Pode-seobservarmundialmentequeonúmerodeprojetosdeMDLdestetiposubmetidospararegistrojuntoàUNFCCCémuitomenorqueosapresentados para dejetos de animais em confinamento ou para aterros sanitários, por exemplo.

Paraocálculodareceitaquepodesergeradapelavendadecréditosdecarbono,pode-seconsiderarumvalordeUS$10,00porcadatoneladaequivalentedecarbonoqueforreduzidaecertificada,sendoesteumvalorbastanteconservador,poishácasosemquesecomercializaessecertificadoaUS$30/tdeCO2e.

ValeressaltarqueemETEs,normalmente,aproduçãodebiogásérelativamentebaixa,devidoàgrandediluiçãodacargaorgânicadoefluenteasertratado,eemalgunscasos,podenãoserviáveldopontodevistaeconômicooregistrodoprojetonoâmbitodoMDL,poisoscustosparaaelaboração,validaçãoeregistrodeumprojetodeMDLgeralmentesãoelevados.Entretanto,épossívelfazerumaassociaçãodeváriasETEsemum“programadeatividades”,oquepermitediluiressescustosepossibilitarageraçãoevenda dos Créditos de Carbono.

Paraaestimativadereduçãodeemissõesdemetanoearespectivageraçãodecréditosdecarbono,deve-seconsideraravazãototaldemetanogeradonaETEdesdeoanodeimplementaçãodossistemasdeextraçãoeaproveitamentodobiogásaté7ou10anos.

Dototaldemetanogerado,estima-seque90%serácoletadopelosistemadeextraçãoeque,destetotal,90%seráoxidadotermi-camente (queimado) em um flareouemummotorcomeficiênciadequeimade90%.


ExistemalgumasexigênciasparaqueumprojetopossaserenquadradoeregistradonoâmbitodoMecanismodeDesenvol-vimento Limpo. Conforme estabelecido pelo Protocolo de Quioto e regulado por meio de procedimentos estabelecidos pelo Acordo de Marraqueche (COP 7), todo projeto MDL tem que ser adicional.

Aadicionalidadeconsistenareduçãodeemissõesdegasesprecursoresdoefeitoestufadeformaadicionalaoqueocorreriana ausência do projeto. Ou seja, para que um projeto de MDL seja creditado e possa emitir CERs, deve comprovar que con-tribuiudeformaadicionalàdeterminadalinhadebasedereferência,paraareduçãodeemissõesouparaoseqüestrodecarbonodaatmosfera.Paraverificaressaadicionalidadeénecessáriaaconstruçãodeumalinhadebaseconfiável,umavezqueissoéumacondiçãonecessáriaàaprovaçãodoprojetopeloConselhoExecutivodoMDL(CDMExecutiveBoard).

Outro fator importante é definir as alternativas da atividade de projeto, bem como as barreiras que impediriam a implemen-taçãodasmesmas,afimdeescolheraalternativaviávelàexecuçãodoprojeto.

7.6. sexto Passo: elaboração e registro de um projeto no âmbito do mDl

AvendadessesCréditosdeCarbonoparainstituiçõesdospaíseslistadosnoAnexo1doProtocolodeQuioto,constitui-seemumaimportantefontesuplementarderecursosparaviabilizaraimplantaçãodediversostiposdeprojetosquepromovamareduçãodasemissõesdeGEEouoseqüestroeestocagemdeCarbonoatmosfériconospaísesemdesenvolvimento.

OdesenvolvimentodeumprojetodeMDLcompreende,emprimeirolugar,aelaboraçãodoDocumentodeConcepçãodoProjeto(DCP),ondetodososaspectostécnicosecaracterísticasdeverãoseramplamentecontemplados.

ApóspreencheremoDCP,osParticipantesdoprojetooencaminhamparaaEntidadeOperacionalDesignada(EOD),devi-damentereconhecidapeloConselhoExecutivo(UNFCCC),afimdeobteravalidaçãodoprojeto.Apósanáliseevalidação,oprojetoéencaminhadoparaaprovaçãodaComissãoInterministerialdeMudançaGlobaldoClimaque,noBrasil,correspon-deàAutoridadeNacionalDesignada–AND.Umavezaprovado,oprojetoéenviadopararegistronoConselhoExecutivo.

Na fase de monitoramento, os Participantes do projeto devem seguir um plano estabelecido pela metodologia definida no projeto,produzindorelatóriosaseremsubmetidosàEODparaverificação.

Averificaçãoéarevisãoindependenteeperiódica,efetuadapelaEOD,dasreduçõesmonitoradasdasemissõesdeGEE,queocorreram(ouocorrerão)emconseqüênciadeatividaderegistradadoprojetodeMDL,duranteoperíododeverificação.

Finalmente,acertificaçãoéagarantia,dadaporescritopelaEOD,deque,duranteoperíododetempoespecificado,opro-jetoemoperaçãoatingiu(ouatingirá)asreduçõesdasemissõesdegasesdeefeitoestufaconformeverificado.

Comacertificação,torna-sepossívelrequereraoComitêExecutivoaemissãodosCERs(CertificadosdeEmissõesReduzi-das)relativosàquantidadereduzidae/ouremovida.EssesCERstêmvalidadedeterminadae,conformeocaso,podemserrenovados.

A figura a seguir apresenta esquematicamente as etapas do ciclo de um projeto de MDL.

Figura31:CiclodeProjetodeMDL.Fonte:ECOENERGYINTERNATIONAL,2008.


Acoletadebiogásnalinhadebaseétecnicamenteviável.Noentanto,éimportantedestacarqueoscustosdeimplantaçãodeumsistemadecoletadebiogásnãosãoproporcionaisàpotênciainstalada.Cadaporcentagemdeeficiênciadecoletatemseuscustosassociados,emescalaexponencial.Essasquantidadesvendidasaosclientessãomensuráveis,acordadasemcontrato e registradas.

A principal barreira desta atividade é econômica, visto que os gastos com o sistema de coleta de gás, bem como com energia, operaçãoemanutençãodarededecaptação,aumentamoscustosdeoperaçãodaETE,eaquantidadedebiogásgeradonãoétãoelevada,devidoábaixaconcentraçãodematériaorgânicapresentenosesgotos.

Nasituaçãodaadicionalidade,aoinvésdaqueimaemflare,obiogáspodeserutilizadoparaoutrosfins,taiscomo:geraçãodeenergiaelétricaetérmica,secagemdelodo,usoveiculareiluminaçãoagás,dentreoutros.

Nocasodeprojetosdeaumentodaeficiêncianousodeeletricidadeedegeraçãodeeletricidadeapartirdebiogásparainjeçãonarede,deve-seestabeleceraproveniênciadaenergiaelétricadeslocadapeloprojeto.Emoutraspalavras,deve-sedeterminar qual tipo de fonte primária (que no caso das ETEs é o biogás) estaria gerando eletricidade para a rede, no cenário dereferência(ausênciadoprojeto)eaenergiaqueviráasereconomizadaousubstituídapeloprojeto.

AsmetodologiasdeMDLrelacionadasaotratamentodeefluentesaprovadaspeloUNFCCCatéjulhode2010sãoasseguin-tes:

• AM0080:aplicávelemprojetosquereduzamasemissõesdegasesdoefeitoestufapelotratamentodeefluentesemsistemasaeróbios(“Mitigationofgreenhousegasesemissionswithtreatmentofwastewaterinaerobicwastewatertre-atment plants”;

• AMSIII.H:aplicávelemprojetosderecuperaçãodemetanonotratamentodeefluentes(“Methanerecoveryinwastewa-ter treatment”); e

• AMSIII.I.aplicávelemprojetosqueevitemaproduçãodemetanonotratamentodeefluentespormeiodasubstituiçãodesistemasanaeróbiosporsistemasaeróbios. (“Avoidanceofmethaneproduction inwastewatertreatmentthroughreplacement of anaerobic systems by aerobic systems”);

7.7. sétimo Passo: arranjos políticos e institucionais

NoBrasil,aresponsabilidadedegerirosefluentesurbanosédasprefeituras,emboraemmuitoscasosaoperacionalizaçãodotratamentodeefluentessejarealizadaporautarquiasouempresasconcessionárias.

Tendoemvistaqueoscontratoscomempresasterceirizadasgeralmentesãodelongaduração,muitasvezescabeaelasarealizaçãodeinvestimentosemelhoriasnosistemadetratamentodeefluentesurbanos.

AimplantaçãodealternativasparapossibilitaroaproveitamentoenergéticodobiogásgeradoemETEs,éumadecisãodequem opera, podendo ser discutida e até solicitada pela prefeitura municipal.

Como uma forma de demonstrar o comprometimento dos governos locais, é desejável que seja incluído já no processo lici-tatórioaexigênciadequesejaaproveitadoenergeticamentetodoobiogásquevenhaasergerado.

Quando o contrato já tiver sido celebrado, pode-se propor um adendo para incluir o aproveitamento energético do biogás nasETEsexistentesoumesmonaquelasquevenhamaserimplementadasduranteoperíododaconcessão.

Outramaneiradeviabilizaroaprimoramentodosaneamentobásicoemcidadeséarealizaçãodeconsórciosintermunici-pais,possibilitandoinvestimentosdemaiorescalaquebeneficiarãotodososparticipantes.


Considerações Finais

Neste trabalho foram apresentadas algumas das alternativas tecnológicas existentes para o aproveitamento energético do biogás originado em estações de tratamento de efluentes urbanos. Embora o Biogás venha sendo tema de muitas pesquisas, ainda é necessário o desenvolvimento de tecnologias e equipamentos que permitam a ampliação do acesso aos processos de aproveitamento do metano nas ETEs brasileiras.

A utilização de biogás como fonte de energia renovável no país é fundamental, tendo em vista que:

- este gás já vem sendo amplamente utilizado em países desenvolvidos como uma importante fonte de energia renovável, geralmente substituindo demandas de petróleo e seus derivados;

- as emissões atmosféricas de metano, assim como dos demais gases do efeito estufa, precisam ser urgentemente reduzidas para mitigar as mudanças globais do clima;

- O aquecimento global já está em curso e suas conseqüências ocorrem com freqüência e intensidade crescentes. Eventos extremos como furacões, tempestades e secas prolongadas são os efeitos com maior impacto sobre nossas cidades. O setor de energia é particularmente vulnerável, como ficou demonstrado no caso da estiagem de 2000 no Brasil, que afetou o for-necimento das hidrelétricas provocando o apagão e enormes prejuízos para a economia

- o Brasil ainda não é autosuficiente em energia, dependendo de importações;

- a matriz energética brasileira é predominantemente renovável devido à expressiva participação de hidrelétricas e da cana-de-açúcar e seus derivados, ,porém essas ocasionam impactos ambientais devido à ocupação de imensas áreas e à redução da biodiversidade.

É fato que o país ainda precisa avançar muito no sentido de conseguir coletar e tratar 100% do esgotos gerados em seus municípios. Considerando que atualmente existem recursos disponíveis aos governos locais para ampliação do acesso ao saneamento básico é interessante que já na fase de projeto sejam inseridas algumas alternativas para o aproveitamento do biogás que venha a ser gerado no processo de tratamento de efluentes urbanos, seja para suprir as demandas energéticas da própria ETE, seja para fornecimento de energia para comunidades ou empresas no entorno.

Vale ressaltar a importância de segregar a coleta de esgotos da coleta de águas pluviais, o que reduziria os efeitos de dilui-ção casusados pela mistura desses dois efluentes e conseqüentemente, diminuiria o custo da implantação de ETEs além de ocasionar maior eficiência das mesmas e maior geração de biogás.

Para viabilizar a implantação de projetos para aproveitamento energético do biogás em ETEs é fundamental que existam dados históricos confiáveis e verificáveis sobre o efluente de entrada, a eficiência do processo entre outros. Sem isto não é possível realizar nem mesmo uma estimativa confiável. A fim de viabilizar a adoção de políticas consistentes de saneamento e geração de energia limpa, é preciso que os atores relevantes em governos e concessionárias internalizem a prática de do-cumentar, reportar e disponibilizar dados técnicos de qualidade.

Espera-se que este manual contribua para motivar os governos locais a implantarem melhorias no saneamento básico, ex-pandindo a rede coletora de esgotos, tendo como meta atingir 100%, realizando o tratamento adequado do que for coletado e aproveitando o biogás que seja gerado nesse processo.

Para tanto, os governos locais necessitam ser dotados das ferramentas econômicas, tecnológicas e político-institucionais necessárias para implementar tais medidas.

Os governantes municipais não devem subestimar seu potencial de contribuir para minimizar as principais causas do aque-cimento global e melhorar substancialmente a saúde de sua população, contribuindo também para atingir os Objetivos do Milênio das Nações Unidas.

Nesse sentido, o ICLEI tem atuado internacionalmente para auxiliar os governos locais a tornarem-se mais sustentáveis. Além disso, continua defendendo os interesses dos municípios nas negociações internacionais sobre o clima. A participação dos governos subnacionais na esfera internacional deve ser incrementada.

É importante ter em mente que as conseqüências das mudanças climáticas já são percebidas e tendem a se agravar caso não se consiga reverter o atual padrão das emissões de gases do efeito estufa, o que ocasionaria imensos prejuízos ambientais, sociais e econômicos para todos.


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