Avaliação técnico-econômica de planta de incineração de resíduos sólidos urbano em países em desenvolvimento - uma simulação aplicada a cidade do Rio de Janeiro, Brasil
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Data de Publicação: | 2021 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16946 |
Resumo: | Proper treatment and final disposal of municipal solid waste (MSW) still represents a major challenge in many countries, particularly in developing countries. In Europe, the use of energy generated in energy recovery incinerators, or Waste-to-Energy (WtE), has increased in recent years. The objective of this thesis is to propose and apply the simulation of a technical economic feasibility model for an MSW incinerator with energy recovery for the city of Rio de Janeiro (Brazil) of 270,000 tons per year. Initially, the bases for the formulation of a model for the feasibility study for the implementation of an incinerator are presented, and then a simulation study is carried out and the results are presented for application in Rio de Janeiro. A financial model with two different scenarios was formulated considering the variation in the bank's interest rate and the level of cost of capital (CAPEX). Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Return on Investment (ROI) were used as indicators of financial viability. The sensitivity analysis was performed to determine the range in which the electricity price and the tariff per ton (gate fee) affected the financial viability of the model. The thesis presents the results of a study also extensive to the use of MSW incineration with energy recovery in developing countries. Critical factors that hinder the use of this technology have also been identified. Challenges were discussed, such as the lack of regulation and technical standards in Brazil, the proper selection of the business model, the adoption of unsurpassed technology, the importance of characterizing waste in the region, the impact of bank interest rates, minimum revenue economically viable and social aspects. National air pollution control legislation does not meet strict international standards (Europe) and would need to be updated, in addition to other challenges listed and actions addressed to address them in this study. The findings show that economic viability depends on revenues from the sale of electricity and gate fee above the minimum of US $ 0.134 per kWh and US $ 60 per ton, respectively. Lower financing rates would also be necessary than those practiced in the country. |
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Tese (Doutorado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16946Proper treatment and final disposal of municipal solid waste (MSW) still represents a major challenge in many countries, particularly in developing countries. In Europe, the use of energy generated in energy recovery incinerators, or Waste-to-Energy (WtE), has increased in recent years. The objective of this thesis is to propose and apply the simulation of a technical economic feasibility model for an MSW incinerator with energy recovery for the city of Rio de Janeiro (Brazil) of 270,000 tons per year. Initially, the bases for the formulation of a model for the feasibility study for the implementation of an incinerator are presented, and then a simulation study is carried out and the results are presented for application in Rio de Janeiro. A financial model with two different scenarios was formulated considering the variation in the bank's interest rate and the level of cost of capital (CAPEX). Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Return on Investment (ROI) were used as indicators of financial viability. The sensitivity analysis was performed to determine the range in which the electricity price and the tariff per ton (gate fee) affected the financial viability of the model. The thesis presents the results of a study also extensive to the use of MSW incineration with energy recovery in developing countries. Critical factors that hinder the use of this technology have also been identified. Challenges were discussed, such as the lack of regulation and technical standards in Brazil, the proper selection of the business model, the adoption of unsurpassed technology, the importance of characterizing waste in the region, the impact of bank interest rates, minimum revenue economically viable and social aspects. National air pollution control legislation does not meet strict international standards (Europe) and would need to be updated, in addition to other challenges listed and actions addressed to address them in this study. The findings show that economic viability depends on revenues from the sale of electricity and gate fee above the minimum of US $ 0.134 per kWh and US $ 60 per ton, respectively. Lower financing rates would also be necessary than those practiced in the country.O tratamento adequado e o descarte final de resíduos sólidos urbanos (RSU) ainda representam um grande desafio em muitos países, particularmente nos que estão em desenvolvimento. Na Europa, a utilização da energia gerada nos incineradores com recuperação energética, ou Waste-to-Energy (WtE), têm aumentado nos últimos anos e sua ampla utilização vem indicando oportunidade para os países em desenvolvimento. O objetivo desta tese é propor e aplicar a simulação de um modelo de viabilidade técnico econômica de um incinerador de RSU com recuperação energética para a cidade do Rio de Janeiro (Brasil) de 270.000 toneladas ao ano. Incialmente são apresentadas bases da formulação de um modelo para o estudo de viabilidade para a implementação de um incinerador e, em seguida, é realizado um estudo de simulação e apresentado os resultados para aplicação no Rio de Janeiro. Um modelo financeiro com dois cenários diferentes foi formulado considerando a variação da taxa de juros do banco e o nível do custo de capital (CAPEX). O Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Retorno do Investimento (ROI) foram utilizados como indicadores de viabilidade financeira. A análise de sensibilidade foi realizada para determinar a faixa na qual o preço da eletricidade e a tarifa por tonelada (gate fee) afetaram a viabilidade financeira do modelo. A tese apresenta os resultados de um estudo também extensivo ao uso da incineração de RSU com recuperação de energia em países em desenvolvimento. Os fatores críticos que dificultam o uso dessa tecnologia também foram identificados. Foram discutidos os desafios como a ausência de regulamentação e padrões técnicos no Brasil, a seleção adequada do modelo de negócios, a adoção de tecnologia não ultrapassada, a importância da caracterização dos resíduos da região, o impacto da taxa de juros bancários, a receita mínima economicamente viável e os aspectos sociais. A legislação nacional de controle da poluição do ar não atende aos rídidos padrões internacionais (Europa) e precisaria ser atualizada, além de outros desafios listados e endereçados ações para trata-los neste estudo. As conclusões mostram que a viabilidade econômica depende de receitas provenientes da venda de eletricidade e gate fee superiores ao mínimo de US$ 0,134 por kWh e US$ 60 por tonelada, respectivamente. Além disso, taxas de financiamento mais baixas do que as praticadas no país seriam necessárias.Submitted by Julia CTC/B (julia.vieira@uerj.br) on 2021-11-30T18:09:30Z No. of bitstreams: 1 Tese - Fabrício Viana Andretti - 2021 - Completo.pdf: 2050544 bytes, checksum: f4350956aad85bf4b15d1f3b688c3532 (MD5)Made available in DSpace on 2021-11-30T18:09:30Z (GMT). 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