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Biogás de aterros sanitários: o potencial energético dos resíduos
Publicado em24 de dezembro de 2014por Larissa Fereguetti
Ultimamente vemos a crescente busca pela obtenção de energia de várias
fontes alternativas. Basta uma crise de água para que o Brasil, grande
dependente de hidrelétricas, comece se preocupar. Bom, então é hora de
aproveitar também o potencial energético encontrado nos aterros sanitários,
certo? E você aí achando que tudo aquilo que jogava na lixeira não servia para
mais nada.
Imagem: OniraBR
Antes, vamos ressaltar que, em 2010, foi sancionada e regulamentada
a Política Nacional de Resíduos Sólidos – PNRS, que reúne diretrizes e
ações a serem adotadas visando a gestão integrada e o gerenciamento
adequado dos resíduos sólidos. A PNRS traz alguns conceitos importantes,
como a diferença entre resíduos sólidos e rejeito. Resumindo, rejeito é todo
aquele resíduo sólido que não tem mais a possibilidade de tratamento e
recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente
viáveis, sendo a única saída a disposição final adequada, como aterros
sanitários. Mas, sabemos que os resíduos sólidos também vão parar no aterro
(não deveriam!), então vou utilizar o termo resíduos sólidos de maneira geral.
Uma pilha de resíduos sólidos pode ser considerada semelhante a um reator
biológico em que as principais entradas são os resíduos e a água e as
principais saídas são os gases e o chorume. A decomposição da matéria
orgânica ocorre de maneira aeróbia no princípio e anaeróbia após um tempo. O
metano e o dióxido de carbono são os gases gerados em maiores quantidades,
também famosos pela sua contribuição para aumento do efeito estufa.
Imagem: Jornal A Folha de São Paulo
Embora a principal aplicação do metano seja como combustível em um motor
de combustão interna a gás, que movimenta um gerador de energia elétrica,
ele pode ser direcionado também para outros fins, como a produção de calor
de processo, secagem de grãos em propriedades rurais, secagem de lodo em
Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), queima em caldeiras, aquecimento
de granjas, iluminação a gás e tratamento de chorume.
Se você quer saber cadê a engenharia no processo, senta que lá vem a
história. Sabemos que várias engenharias estão relacionadas à gestão dos
resíduos:ambiental, sanitária, civil, química, produção, materiais e por aí vai,
mas é hora de falar da engenhoca que capta o metano, abrangendo também
outras engenharias, como a mecânica. Em um aterro sanitário há várias
tubulações que captam o biogás e o direcionam para os flares, onde ocorre a
queima. Essas tubulações também podem direcionar para o reaproveitamento
energético. A força motriz para a extração do biogás é a pressão negativa
gerada por um soprador interligado à linha principal. Na linha de entrada do
sistema há uma válvula borboleta que controla a vazão e há um inversor de
frequência acoplado ao motor do soprador, acionado através de um
transmissor de pressão, instalado na linha de sucção. O inversor de frequência
regula o ponto de operação do motor do soprador em função da pressão, de
maneira que a vazão seja constante. No tratamento, primeiramente, o biogás
passar por um filtro para remoção de material particulado. A montante e a
jusante dos filtros há medidores de pressão que possibilitam monitorar o
aumento da perda de carga, permitindo identificar o momento de troca do
elemento filtrante. Após passar pelo filtro o biogás vai para o desumidificador.
Imagem: PNRS
Depois de todo o processo (ufa!), o biogás passa pelo soprador e vai para a
queima no flare ou para outros sistemas de aproveitamento energético. Mesmo
encaminhado para o aproveitamento, é importante que o flare esteja ali caso
haja algum problema, evitando a liberação de metano na atmosfera, visto que o
metano contribui mais para o efeito estufa que o dióxido de carbono.
Paraconverter o biogás em energia são utilizados motores de combustão
interna: Ciclo Otto e microturbinas. O motor ciclo Otto é o mais utilizado para
queima do biogás por possuir maior rendimento elétrico e menor custo quando
comparado às outras tecnologias. E não para por aí, é possível gerar energia
térmica a partir do ciclo a vapor Rankine e também utilizar como combustível
veicular e iluminação a gás.
Embora seja ótimo obter energia dos aterros sanitários, visto que é aproveitado
um potencial do local, não podemos esquecer o quão ruim é enviar os
resíduos sólidos para lá. São necessárias áreas cada vez maiores para
comportar o resultado do nosso consumo e descarte. A hierarquia de ações no
manejo de resíduos sólidos prega a seguinte ordem: não gerar, reduzir,
reutilizar, reciclar, tratar e dispor adequadamente. Antes que você questione
sobre a incineração, ela poderia solucionar parte do problema relacionado ao
espaço, mas resulta em diversos problemas, como a liberação de dioxinas, que
fazem com que já seja abolida em países desenvolvidos. Por último, não só os
resíduos sólidos, mas também os líquidos, como o esgoto, podem liberar
biogás que pode ser utilizado para obtenção de energia.
Referências:
Política Nacional de Resíduos Sólidos – PNRS, 2010; Manual para
aproveitamento do biogás; Ministério do Meio Ambiente – Aproveitamento
energético do biogás de aterro sanitário.