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http://hdl.handle.net/1843/ENGD-8NNMHA| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Tratamento de resíduos sólidos em reator anaeróbio de duplo estágio visando a obtenção de bioenergia e créditos de carbono: estudo de caso CEASAMINAS |
| Autor(es): | Eduardo da Silva Guimaraes Martins da Costa |
| Primeiro Orientador: | Gilberto Caldeira Bandeira de Melo |
| Primeiro membro da banca : | Carlos Augusto de Lemos Chernicharo |
| Segundo membro da banca: | Claudio Leite de Souza |
| Terceiro membro da banca: | Valderi Duarte Leite |
| Resumo: | A utilização de resíduos sólidos orgânicos biodegradáveis como biomassa visando à geração de energia é uma boa prática que pode ajudar a aumentar a disponibilidade de energia para a humanidade. Tais resíduos apresentam alto potencial de geração de biogás com baixa emissão de carbono para a atmosfera, podendo constituir uma interessante fonte energética alternativa. Neste trabalho foi avaliada a eficiência e a aplicabilidade de um tratamento anaeróbio de duplo estágio dos resíduos sólidos orgânicos biodegradáveis com o objetivo de aproveitar o potencial energético dos mesmos, gerando biogás e créditos de carbono. Esses resíduos foram produzidos na CEASAMINAS em seu entreposto de Contagem-MG. Para a realização do trabalho, foi construído aparato experimental complexo e automatizado, utilizando um sistema de digestão anaeróbia de duplo estágio. Tal sistema é inovador e tem a vantagem de produzir biogás de alta qualidade (>70% de CH4), possibilitando ainda o controle da produção do biogás através da variação da taxa de aplicação de DQO no reator de metanogênese ao longo do tempo. Foi avaliada também a utilização do biogás gerado para produção de energia elétrica e calor através de um motor CHP (Combined Heat Power), além dos créditos de carbono possíveis de serem obtidos com o processo. Foram realizados 4 testes de 14 dias cada, que procuraram simular os resíduos produzidos pela CEASAMINAS em 2009. Os resultados mostraram um bom funcionamento do aparato montado, sendo possível prever a produção hipotética de biogás a partir dos resíduos da CEASAMINAS. Os experimentos mostraram que é possível produzir 130,41 LBiogás.kgSV-1 com um percentual médio de CH4 de 73,13%. Nessas condições, verificou-se que, em média, é possível a produção anual de 536.786 kWh de energia elétrica e 1.090.299 kWh de energia térmica com os resíduos da CEASAMINAS. Com tal disponibilidade energética, a instalação de um motor CHP de 61,27 kW trabalhando 24 h.dia-1 é possível, ainda com a recuperação de 124,46 kW de potência em calor gerado. Além a geração de energia, é possível a redução de 13.791,51 tCO2e em emissões de carbono em 21 anos. Tal redução ainda pode se transformar em créditos de carbono via projetos MDL. |
| Abstract: | The use of biodegradable organic solid waste as biomass in order to generate energy is a good practice, and can help increase the availability of energy for mankind. Such wastes have a high potential for biogas generation with low carbon emissions to the atmosphere, and may constitute an interesting alternative energy source. In order to find out the energy potential of biodegradable organic solid waste produced at CEASAMINAS in its warehouse in Contagem-MG, in this study was evaluated the efficiency and applicability of a two-stage anaerobic treatment of these wastes with the production of biogas and carbon credits. To carry out the work, a complex and automated experimental apparatus was built, using a two-stage anaerobic digestion system. The digestion system used is innovative and has the advantage of producing high quality biogas (> 70% CH4) that allow the control of the biogas production by varying the application rate of COD in the methanogenic reactor over time. Another objective of the research was to evaluate the use of biogas to produce electricity and heat through a CHP engine (Combined Heat Power), and possible carbon credits to be obtained with the process. To simulate the waste produced by CEASAMINAS in 2009, 4 tests were performed every 14 days. The results showed that the apparatus worked well, enabling the prediction of the production of biogas with CEASAMINAS´ waste. The experiments showed that it is possible to produce 130,41 LBiogas.kgSV-1, with an average CH4 percentage of 73.13%. Under these conditions, in average, it is also possible to produce 536.786 kWh of electricity and 1.090.299 kWh of thermal energy with CEASAMINAS wastes. With such energy availability, the use of a CHP engine with 61,27 kW power working 24 h.day-1 is possible, with the recovery of the equivalent power of 124,46 kW in heat. Besides generating energy, the achievement of a 13.791,51 tCO2e in carbon emission reductions in 21 years is possible, enabling such reduction to become carbon credits through CDM projects. |
| Assunto: | Engenharia sanitária |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/ENGD-8NNMHA |
| Data do documento: | 12-Set-2011 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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