Eliminação do efluente líquido de aterros sanitários a partir de integração energética

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Patiño, Andres Felipe Loaiza
• Orientador(a): Schneider, Paulo Smith
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Energia; Biogás; Efluentes líquidos; Aterro sanitário
• Palavras-chave em Inglês: LFG; AHP; Financial analysis; Landfill effluents energy integration; LFL
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/169804

O presente trabalho propõe sistemas para eliminar o efluente líquido (lixiviado) de um aterro sanitário a partir da combustão do efluente gasoso (biogás) gerado no mesmo local, caracterizando a integração energética dos dois efluentes. As gerações de biogás e lixiviado são referentes ao aterro de Guajuviras e são estimadas usando o modelo de IPCC, 2006 e o modelo de balanço hídrico respetivamente, estimando também suas incertezas de geração. Os resultados foram obtidos para a fase de operação e posteriormente de fechamento de um aterro real, com uma incerteza estimada de 50%. A integração energética dos efluentes é primeiramente verificada para situações de máxima eficiência por meio de balanços de massa e energia. Em sequencia, cinco propostas conceituais de sistemas são apresentadas, tendo em comum a completa eliminação do lixiviado a partir da energia do biogás. Os sistemas Combustor-Evaporador (CE) e Incinerador-Evaporador (IE) tem como produto apenas a evaporação do lixiviado, e consomem cerca de 30% do biogás disponível no aterro. Os sistemas Motor-Evaporador (ME), Combustor-Motor-Evaporador (CME) e Incinerador-Motor-Evaporador (IME) são montados com a finalidade de aproveitar o excedente de biogás, mantendo sempre a evaporação completa do lixiviado. O desempenho dos sistemas propostos é avaliado por meio de indicadores técnico-ambientais e financeiros ao longo de um período de vinte anos, e sua importância é ordenada usando elementos da análise hierárquica de processos (AHP). Todos os sistemas propostos indicam ser viáveis, destacando-se aqueles que produzem energia elétrica, que se mostraram mais atraentes do ponto de vista técnico-ambiental, porém com investimentos específicos altos. Os sistemas que promovem a eliminação do lixiviado e produzem eletricidade com o excedente de biogás (CME e IME) são os mais viáveis financeiramente, com payback de 7 e 8 anos, VPL na media de US $4.790.00 e TIR de 39% aproximadamente. A AHP indica que os sistemas baseados em cogeração têm pesos similares, variando só em 3% ao serem avaliados num viés ambiental. Da mesma forma, o cenário de viés financeiro apresentou uma pequena diferença entre os sistemas CME, IME e CE.