Aproveitamento de biogás e lodo excedente de reatores UASB como fonte de energia renovável em estações de tratamento de esgoto

• Autor(a) principal: André Pereira Rosa
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9HKGWC
• topic: Meio Ambiente e Recursos Hídricos; Saneamento; Lodo; Biogás; Engenharia sanitária; Saneamento

A pesquisa teve como objetivo avaliar o aproveitamento dos subprodutos biogás e lodo excedente de reatores UASB como fonte de energia renovável em estações de tratamento de esgoto. O objetivo 1 foi desenvolvido a partir de uma ampla revisão de literatura e visitas a ETEs que promovem a recuperação energética na Europa. No âmbito do objetivo 2, os trabalhos foram desenvolvidos na ETE Laboreaux, Itabira-MG através da caracterização do potencial energético do lodo e do biogás e a proposta de determinação de balanços de massa e energia, além do cálculo das reduções nas emissões de gases de efeito estufa por metodologia proposta pela UNFCCC para dois cenários (i): uso prioritário do biogás em câmara de combustão e o uso do excedente para a geração de eletricidade em motor de combustão interna (MCI) e (ii) uso prioritário do biogás em MCI visando a geração de eletricidade e o aproveitamento do calor dos gases de exaustão do motor para a secagem térmica de lodo. Por fim, o último objetivo fez uso de modelagem matemática para a estimativa do balanço energético em ETEs com o uso dos subprodutos do tratamento anaeróbio como fonte de energia. Dentre os principais resultados, pode-se apontar que o lodo de esgoto apresenta viabilidades técnica e ambiental de seu emprego como fonte de energia, além de sua aplicação conjunta com o biogás gerado em reatores UASB, o uso dos processos térmicos (pirólise, gaseificação e combustão) são alternativas potencialmente mais vantajosas em ETEs de maior porte que possuem elevados gastos de transporte e destinação final. Em adição, o aproveitamento energético do lodo de forma individual, ou até mesmo em combinação com outros subprodutos gerados em ETEs, a exemplo do biogás, pode garantir a secagem do próprio lodo e favorecer o desenvolvimento e expansão do uso dos processos térmicos para a realidade brasileira. Para a ETE Laboreaux foi verificado que o potencial energético proveniente do biogás e lodo gerado em reatores UASB foi de 10.962 MJ.d-1,e 7.518 MJ.d-1, respectivamente. O suprimento de eletricidade foi de 22,2 e 57,6 % do consumo da estação para os cenários (i) e (ii), respectivamente. O cenário (i) se destacou pela eliminação do envio do lodo ao aterro sanitário, enquanto que o cenário (ii) apresentou elevado potencial energético de geração de eletricidade em benefício da ETE. Para o cenário (i) a redução das emissões de créditos de carbono com o aproveitamento do lodo até então enviado ao aterro sanitário (1.372 t.ano-1 a 10% de umidade) foi de 12.691 t.CO2e. No que se refere ao desenvolvimento do modelo matemático, os resultados indicam que o modelo permitiu uma estimativa mais realista da produção de lodo e do potencial energético total nas ETEs.