25º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e AmbientalEngenharia Sanitária e AmbientalProdução Sustentável de Energia
Transformando um Passivo Ambiental Transformando um Passivo Ambiental em um Recurso Energético:
O metano como fonte de energia
José Henrique Penido MonteiroCOMLURB – Rio de JaneiroCOMLURB – Rio de Janeiro
A recuperação do biogás em aterros de resíduos urbanos
O processo de produção do biogás emO processo de produção do biogás em um aterro de resíduos sólidos
Avaliação das diferentes alternativas para o uso do biogáspara o uso do biogás
Projeto básico de um sistema de ec pe ação e tili ação do biogásrecuperação e utilização do biogás
Fases do processo anaeróbio( ê i d i ê i li )(ausência de oxigênio livre)
Fase Acidogénica: produzida por enzimas celulares, que decompõem a matéria â i f d á id i á id ú O b d t f dorgânica formando ácidos graxos, aminoácidos e açúcares. Os subprodutos formados
são principalmente água, hidrogênio e dióxido de carbono. As bactérias presentes nesta fase são as Clostridium y Bacillus. Esta fase pode ser representada pela seguinte expressão química:
Matéria Orgânica + Bactérias Acidogênicas CO2 + H2 + H2O + ácidos e açúcaresA duração da fase acidogênica é de algumas semanas, finalizando com o pico de produção de CO2 (chegando a cerca de 90%) e H2 (que chega a alcançar a faixa de 20 %)de 20 %).
Fase Metanogênica instável: ocorre na presença de microorganismos normalmente presentes no solo. As bactérias responsáveis são as Methanobacterium Brvantii yMethanosarcina Barkeri, que transformam os ácidos orgânicos e o CO2 em metano.
ÁÁcidos Orgânicos + CO2 + H2 + Bactérias Metanogênicas CH4 + H2O + CO2O período de aumento na formação de metano é de 6 meses a 2 anos.
Fase Metanogênica estável: é a fase mais longa, estendendo-se por décadas.A i ã bá i d á f é d 60% d 40% dA composição básica do gás nesta fase é em torno de 60% de metano, 40% de CO2 e pequenas frações variáveis de outros gases, sofrendo variações apenas em caso de perturbações do equilíbrio de fatores tais como umidade, cobertura, etc.
Fase final: ocorre depois de varias décadas com a diminuição da percentagem deFase final: ocorre depois de varias décadas com a diminuição da percentagem de metano na composição do biogás até que se torne desprezível, praticamente se esgotando o material degradável nas condições do aterro.
Etapas para Implementação de um Projeto Típico
Instalação de poços pilotosInstalação de poços pilotosAnálises das amostras do biogás (teor de
CH de pelo menos 50%)CH4 de pelo menos 50%);Estudos de viabilidade técnica, institucional
ôe econômicaDesenvolvimento do projeto de um sistema p j
de recuperação e utilização do biogás, adequado às condições econômicas, sociais e çculturais da região.
Instalação simplificada d t ã d bi áde um poço para captação do biogás
Instalação simplificada ç pde um poço para captação do biogás
Perfuração de PoçosPerfuração de Poços
Formas de utilização da energia do biogásFormas de utilização da energia do biogás
Utilização direta do biogás em ç gfornos, caldeiras e autoclaves
Poço simplificado perfurado a mãoPoço simplificado perfurado a mão
Utilização de equipamentos simplificados para um sistema com alcance socialpara um sistema com alcance social
- Cozinha Comunitária -
Uso alternativo do biogásC i h C itá iCozinha Comunitária
Uso alternativo do biogásgCozinha Comunitária
Recuperação de biogás com geração de energia: aterro sanitário deenergia: aterro sanitário de
Maldonado, Uruguai: 150 t/dia
Kit para retirar amostras de biogás de poços de prova
Poço e tubulação para ç ç ptransporte do biogás
Transporte do biogás p gem aterro sanitário
Sucção e purificação do biogásSucção e purificação do biogás
Geração de Energia em Pequena EscalaGeração de Energia em Pequena Escala
Utilização de Energia em Pequena EscalaUtilização de Energia em Pequena Escala
Utilização de Energia em Pequena EscalaUtilização de Energia em Pequena Escala
Uso alternativo do biogásCombustível Automotor- Combustível Automotor -
monitoramento do biogás no poço
Uso alternativo do biogásgCombustível Automotor
Uso alternativo do biogásCombustível AutomotorCombustível Automotor
- purificação e compressão -
Uso alternativo do biogásCombustível AutomotorCombustível Automotor
- veículos leves, táxis e caminhões -
Uso alternativo do biogásgCombustível Automotor
Geração de energia através demoto geradores a biogásmoto-geradores a biogásAterro Bandeirantes - SP
QUADRO DEMONSTRATIVO DO PROJETOQUADRO DEMONSTRATIVO DO PROJETOQQ
QUADRO DEMONSTRATIVO DO SISTEMA INTEGRADO DE QUEIMA DO BIOGÁSQUADRO DEMONSTRATIVO DO SISTEMA INTEGRADO DE QUEIMA DO BIOGÁS COM GERAÇÃO DE CRÉDITOS DE CARBONO E ENERGIA ELÉTRICA, EM ATERRO SANITÁRIO
RECUPERAÇÃO E APROVEITAMENTO DO BIOGÁS DO ÇATERRO DE GRAMACHO
OBJETO DA LICITAÇÃOÇ
Outorga da concessão dos serviços deOutorga da concessão dos serviços deAproveitamento do Biogás do Aterro de Gramacho
Prazo: 15 anos
Projeto baseado no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo -j pMDL
RECEITAS DA CONCESSÃORECEITAS DA CONCESSÃO
Principal:
éCréditos de carbono decorrentes da redução das emissões de metano para a atmosfera.
Acessórias:
– Valorização energética do biogás ou qualquer outroValorização energética do biogás ou qualquer outro processo para seu tratamento e/ou valorização aprovado pela COMLURB e licenciado pelos órgãos ambientais; e
– Valorização dos resíduos contidos no aterro, atendida a legislação sanitária e ambiental.
SERVIÇOS E OBRAS DA CONCESSÃO
1. Operação do Aterro por um período não superior a 12 meses, incluindo:
1. implantação de uma nova estação de tratamento de efluentes líquidos para 760m³/dia 2. recuperação das Avenidas Frei Caneca e Monte Castelo;
2. Encerramento do Aterro, incluindo:
1. Conformação de taludes; 2. implantação de cobertura vegetal e reflorestamento; 3. construção das vias internas de circulação e dos postos de observação;4. construção do Galpão das Artes Urbanas Recicladas.
3. Implantação dos Sistemas de Captação, Tratamento, Geração de Energia Elétrica e Queima de Biogás
1. obras, serviços necessários aos projetos de MDL; 2. implantação de unidade de geração de, pelo menos, 3MW de energia elétrica.
4 O ã d Pó E t d At té fi l d d C ã4. Operação de Pós-Encerramento do Aterro, até o final do prazo de Concessão:1. monitoramentos ambiental, geotécnico e topográfico; 2. redução, captação e tratamento de efluentes líquidos, emissões gasosas e resíduos
sólidos leves;3 controle de aves e outros vetores;3. controle de aves e outros vetores; 4. manutenção de todas as instalações e do revestimento vegetal; 5. segurança integral da área.
PRAZOS(contados da data de assinatura do Contrato)
Vigência da concessão: 180 mesesApresentação dos equipamentos : 15 diasApresentação dos equipamentos : 15 diasImplantação dos novos sistemas de captação, tratamento e redução de efluentes líquidos: 360 diastratamento e redução de efluentes líquidos: 360 diasExecução das obras de recuperação das Av. Monte Castelo e Frei Caneca: 240 diasExecução das obras de encerramento/acabamento do Aterro: 360 dias
TIPO DE LICITAÇÃOTIPO DE LICITAÇÃO
Maior oferta, sob regime de o to ga de concessão pa a ooutorga de concessão para o aproveitamento do biogás.
CONDIÇÕES DE PARTICIPAÇÃO
1. O número máximo de empresas componentes do consórcio: 3;2. No consórcio de empresas brasileiras e estrangeiras: liderança
será de empresa brasileira;
3. Apresentação conjunta, mas individualizada, de toda a documentação relativa à habilitação jurídica, qualificação técnica, qualificação econômico-financeira e regularidade téc ca, qua cação eco ô co a ce a e egu a dadefiscal.
• As empresas consorciadas poderão somar seus quantitativos técnicos e econômico-financeiros, na proporção da respectiva participação no consórcio;proporção da respectiva participação no consórcio;
4. As empresas consorciadas não poderão participar da concorrência isoladamente, nem através de mais de um ,consórcio;
5. As empresas consorciadas responderão solidariamente pelos atos praticados em consórcio tanto na fase da concorrênciaatos praticados em consórcio, tanto na fase da concorrência quanto na execução dos serviços e obras objeto da concessão.
CONDIÇÕES DE PARTICIPAÇÃO
Atestados compatíveis com as características, quantidades e prazos previstos no Edital, fornecidos por pessoas jurídicas de direito público ou privado:– operação de aterros de resíduos sólidos ou execução de
serviços de terraplanagem, compatíveis com as características quantidades e prazos do objeto dacaracterísticas, quantidades e prazos do objeto da licitação e
– implantação e operação de sistemas de captação e tratamento de biogás (em aterros de resíduos urbanos) ou de gás natural, compatíveis com as características, quantidades e prazos do objeto da licitaçãoquantidades e prazos do objeto da licitação.
PROPOSTA DE PREÇOSPROPOSTA DE PREÇOS
Participação nos valores dos CER’s( édit d b i(créditos de carbono que vierem a ser obtidos pela Concessionária com as reduções certificadas de emissões dereduções certificadas de emissões de metano).
Percentual mínimo: 25 % (50% COMLURB/50% FVBJG)COMLURB/50% FVBJG)
Valor Ofertado - 36%, pelo Consorcio Novo Gramacho
REMUNERAÇÃO ÇE FORMA DE PAGAMENTO
Remuneração fixa (R$1.800.000,00/ano):ç
pagamentos anuais à COMLURB:pagamentos anuais à COMLURB: R$ 600.000,00;pagamentos anuais destinados ao Fundopagamentos anuais destinados ao Fundo de Participação dos Catadores: R$ 1 200 000 00R$ 1.200.000,00.
Reajustes anuais de acordo com o IPCA-E
REMUNERAÇÃOE FORMA DE PAGAMENTOE FORMA DE PAGAMENTO
Remuneração Variável (mínimo de 25%):
50% COMLURB50% FUNDO DE VALORIZAÇÃO DO BAIRRO DE JARDIM ÇGRAMACHO
Pagamentos com a obtenção dos CER’s (créditos de carbono que vierem a ser obtidos pela Concessionária q pcom as reduções certificadas de emissões de metano).
Geração de Biogás – COMLURB
45.000
50.000
90
100
35.000
40.000
70
80
25.000
30.000
50
60
Geração de B iogás (m ³/h)
15.000
20.000
30
40 Recuperação Es tim ada (m ³/
Potênc ia (M W )
5.000
10.000
10
20
0
1978
1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
2002
2005
2008
2011
2014
2017
2020
2023
2026
2029
2032
2035
0
VIABILIDADE ECONÔMICA DA CONCESSÃOPRÉ-VIABILIDADE DO INVESTIMENTOPRÉ VIABILIDADE DO INVESTIMENTO
DESEMBOLSOS PREVISTOS
Investimento Operação Aterro p/ Prazo Máx. 1 ano R$ 4.200.000,00
Investimento Obras Recuperação Avs. Frei Caneca/Monte Castelo R$ 4.400.000,00
Investimento Obras p/ Tratamento/Redução Efluentes Líquidos Aterro R$ 3.400.000,00
Investimento Obras/Serviços de Encerramento/Acabamento Aterro R$ 11 904 000 00Investimento Obras/Serviços de Encerramento/Acabamento Aterro R$ 11.904.000,00
Investimento p/ Captação/Tratamento/Geração e Queima R$ 21.779.700,00
Investimento Total R$ 41.483.700,00
Custo Anual Operação/Manutenção Continuada Aterro (após encerramento) R$/ano 6.200.400,00
Participação Fixa Anual COMLURB (por 15 anos) R$/ano 600.000,00
Participação Fixa Anual Fundo Participação Catadores (após término operação porParticipação Fixa Anual Fundo Participação Catadores (após término operação, por 14 anos) R$/ano 1.200.000,00
Desembolso Total ao longo do projeto R$ 158.289.300,00
PRÉ-VIABILIDADE DO INVESTIMENTOPRÉ VIABILIDADE DO INVESTIMENTO
Receita Bruta Estimada c/ Créditos de Carbono - CER`s Unidade Quantitativo
Lixo Total Disposto até Encerramento - 2006 (lixo total 1996/2006 + 1/3 lixo 1978/1995) t 34.586.910
Emissões Evitadas Biogás (modelo Scholl Canyon - USA - já descontado a linha de base do projeto e aplicado o fator de oxidação - OX) Nm³ 1.739.726.957
Percentual Metano Biogás % 50%
Metano Total Recuperável Nm³ 869.863.478
Massa Específica Metano - CH4 (nas condições do projeto) kg/m³ 0,659
Massa Total Metano - CH4 (considerados L0 = 158m³CH4/t e k = 0,11) t 573.053
Potencial Aquecimento Global - CH4/CO2 - 21
Massa Total CO2 equivalente tCO2eq 12.034.110
Preço Unitário Estimado Venda Crédito Carbono - CER €$/tCO2eq 13,00
Taxa Câmbio Média Estimada 2005 €$/R$ 2,6
Receita Bruta Estimada c/ Créditos de Carbono (em 15 anos) R$ 406.752.934,09
PRÉ-VIABILIDADE DO INVESTIMENTO
Cálculo da Taxa Interna de Retorno (TIR) - BrutaUnidade Quantitativo
Receita Bruta Estimada c/ CER`s (créditos de Carbono, em 15 anos) R$ 406.752.934,09/ ( , ) $ ,
Receita Estimada c/ Venda CER`s (em 15 anos, menos custos transação) R$ 366.077.640,68
Participação Fixa Anual COMLURB (por 15 anos) R$ 9.000.000,00
Participação Fixa Anual Fundo Particip. Catadores (após término operação) R$ 16.800.000,00Participação Fixa Anual Fundo Particip. Catadores (após término operação) R$ 16.800.000,00
Participação Variável COMLURB s/ Venda CER`s (12,5%RE) R$ 45.759.705,08
Participação Variável PMDC/Fundo de Valorização Jardim Gramacho s/ Venda CER`s (3%RE) R$ 45.759.705,08
VPL Resultado Financeiro (créditos de carbono do 5º ao 15º ano) R$ 32 421 569 71VPL Resultado Financeiro (créditos de carbono, do 5º ao 15º ano) R$ 32.421.569,71
TIR p/ Fluxo c/ Venda dos CER`s (créditos de carbono, do 5º ao 15º ano) % 39,29%
MERCADO DE CRÉDITOS DE CARBONO(Point Carbon 20/4/2009: Euro/tEqCO )(Point Carbon 20/4/2009: Euro/tEqCO2)
Consulte mais informações sobre í óMeio Ambiente e Resíduos Sólidos na Internet:
www.webwww.web--resol.orgresol.orgwww.comlurb.com.brwww.comlurb.com.br
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