Estimativa do potencial de geração de biogás do aterro sanitário da cidade de Maringá-PR

Abstract

RESUMO: O biogás é formado a partir da degradação anaeróbia da fração orgânica dos resíduos. Sendo, os principais constituintes desse gás metano, dióxido de carbono e concentrações menores de outros gases, como hidrogênio, nitrogênio e sulfeto de hidrogênio. Devido à alta concentração de metano no gás de aterro, sua utilização se torna viável energeticamente, em virtude do alto poder calorífico que possui, além de evitar sua emissão, devido a ser um dos gases causadores do efeito estufa. Neste sentido o presente trabalho teve por objetivo estimar a emissão do biogás gerado no aterro da cidade de Maringá – PR, assim como seu potencial energético. Foi realizada a coleta do biogás gerado e a determinação da vazão em três pontos do aterro, com uma frequência quinzenal, durante o período de maio a outubro do ano de 2019. As estimativas da produção do biogás foram realizadas utilizando as metodologias de IPCC, LandGEM e "Biogás, geração e uso energético, aterro 1.0". Os resultados obtidos apresentaram uma concentração média de metano de 51,10 ± 8,89% para o dreno 1, 56,40 ± 1,02% para o dreno 2 e 57,06 ± 1,19% para o dreno 3. O aterro recebe uma média anual de 106.000 toneladas de resíduos sólidos urbanos, apresentando uma vazão média de biogás de 1,19 x 102 Nm³/h. A produção de metano foi estimada com base em três cenários, sendo cenário 1 (C 1), cenário 2 (C 2) e cenário 3 (C 3), para cada uma das metodologias; para IPCC a geração foi de 1,30 x 104 t/CH4 (C 1), 1,04 x 104 t/CH4 (C 2) e 6,54 x 103 t/CH4 (C 3) com produção máxima no ano de 2042, enquanto para LandGEM a geração máxima ocorrerá em 2043, com 8,90 x 103 t/ano (C 1), 5,91 x 103 t/ano (C 2) e 5,27 x 103 t/ ano (C 3). As diferenças analisadas entre as metodologias são consequência dos parâmetros de entrada considerados entre as diferentes metodologias. O software de IPCC categoriza os resíduos por tipo, enquanto LandGEM considera como uma massa única. Com base nas estimativas da produção do metano, obteve-se uma potência de 16.517 kW com produção máxima no ano de 2042, desta maneira, o aterro possui potencial para produção de energia elétrica, sendo necessário implementação de um sistema de aproveitamento de biogás

ABSTRACT: Biogas is formed from anaerobic degradation of the organic fraction of waste. Being the main constituents of this methane gas, carbon dioxide and lower concentrations of other gases such as hydrogen, nitrogen and hydrogen sulfide. Due to the high concentration of methane in landfill gas, its use becomes energetically viable due to the high calorific value, in addition to avoiding its emission, because it is one of the gases causing the greenhouse effect. In this sense the present work aimed to estimate the emission of biogas generated in the landfill of the city of Maringá – PR, as well as its energy potential. The collection of the generated biogas and the determination of the flow in three points of the landfill were carried out, every two weeks from May to October of 2019. Estimates of biogas production were made using IPCC methodologies, LandGEM and "Biogás, geração e uso energético, aterro 1.0". The results obtained showed an average concentration of methane of 51,10 ± 8,89% for drain 1, 56,40 ± 1,02% for drain 2 and 57,06 ± 1,19% for drain 3. The landfill receives an annual average of 106.000 tons of municipal solid waste, with an average biogas flow rate of 1.19 x 102 Nm3/h. The methane production was estimated based on three scenario, scenario 1 (C 1), scenarios 2 (C 2) and scenario 3 (C 3), for each of the methodologies, for IPCC the generation was 1,30 x 104 t/CH4 (C 1), 1,04 x 104 t/CH4 (C 2) and 6,54 x 103 t/CH4 (C 3) with maximum production in the years 2042, while LandGEM the maximum generation occurs in 2043, with 8,90 x 103 t/year (C1), 5,91 x 103 t/year (C2) e 5,27 x 103 t/year (C3). The differences analysed between the methodologies are a consequence of the input parameters considered by each one. The vii software IPCC categorizes waste by type, while LandGEM considers as a single mass. Based on estimates of methane production, a power output of 16.517 kW was obtained with maximum production in the year 2042, in this way, the landfill has the potential for electric energy production, being necessary to implement a biogas utilization system