Modelação numérica da produção de biogás em aterros

• Autor(a) principal: Fernandes, Joel Pereira
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/6627
• topic: Biogás; Modelação numérica

O aproveitamento energético através dos resíduos sólidos urbanos tem vindo a aumentar. Para que seja possível este aproveitamento é necessário compreender as diferentes fases do processo de decomposição de resíduos. Este é composto por cinco fases sendo elas a hidrólise, a fermentação, a acetogénese, a metanogénese e a oxidação. O presente trabalho foca-se na compreensão destas fases de decomposição para poder implementar em modelos numéricos. Os modelos numéricos têm como objectivo estimar a produção de metano que um aterro produz em m3/ano. A modelação numérica permite obter resultados com rapidez e eficiência, podendo analisar-se os parâmetros mais relevantes possibilitando o controlo destes mesmos parâmetros de forma a melhorar o processo de decomposição. Para a modelação do processo de decomposição de resíduos nos aterros, no presente trabalho, utilizaram-se dois modelos, o modelo triangular e o modelo de Scholl e Canyon. O modelo triangular estima a produção de metano utilizando uma equação de decaimento de primeira ordem, onde o decaimento considerado é nulo. Neste modelo é possível distinguir os resíduos que são rapidamente biodegradáveis dos resíduos que são lentamente biodegradáveis, no entanto é limitado pois opera somente com dois parâmetros, a quantidade de resíduos depositados e o potencial da capacidade de geração de metano. O modelo de Scholl e Canyon estima de igual modo a produção de metano utilizando também a equação de decaimento de primeira ordem. No entanto, contrariamente ao modelo triangular, é possível definir vários gases/poluentes e podemos trabalhar com mais parâmetros. Além dos parâmetros referidos no triangular podemos também definir a taxa de produção de metano e a percentagem em volume de metano. Ao analisar-se os casos de estudo, podemos constatar que o modelo triangular apresenta valores mais elevados que o modelo de Scholl e Canyon, desta forma afastando-se mais dos valores reais. Contudo, todos os valores apresentados pelos dois modelos são elevados. Isto deve-se ao facto de se considerarem condições ideias no processo de decomposição de resíduos, tais como condições anaeróbias bem desenvolvidas, o refugo apresentar-se maduro e os resíduos apresentarem uma fracção biodegradável perto de 100%. Estes parâmetros podem ser corrigidos com o fornecimento de dados rigorosos. Podemos verificar neste trabalho que o potencial de geração de metano é o factor mais importante para estimar a produção de metano no aterro, pois caso este se apresente errado, a modelação posterior apresentará resultados errados. Quanto maior for este dado, maior é a produção de metano.