Geração de energia renovável a partir dos subprodutos de uma estação de tratamento anaeróbia de esgotos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Koga, Priscila
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/47768
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Andreas Friedrich Grauer
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spelling Possetti, Gustavo Rafael CollereAmaral, Karen Juliana do, 1976-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente Urbano e IndustrialSENAI. Departamento Regional do ParanáUniversität StuttgartGrauer, Andreas FriedrichKoga, Priscila2024-04-19T18:43:05Z2024-04-19T18:43:05Z2016https://hdl.handle.net/1884/47768Orientador: Prof. Dr. Andreas Friedrich GrauerCoorientadores: Profª Drª Karen Juliana do Amaral e Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere PossettiDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 25/11/2016Inclui referênciasResumo: Os sistemas anaeróbios de tratamento de esgotos possibilitam o abatimento da carga orgânica, gerando subprodutos sólidos e gasosos que são fontes de energia renováveis. No entanto, no Brasil, esses subprodutos normalmente são considerados apenas como passivos ambientais, sendo seu aproveitamento energético pouco explorado. Neste trabalho avaliou-se o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos de uma estação de tratamento anaeróbia de esgotos (ETE) de médio porte por meio da análise de fluxos de materiais (AFM) e de energia (AFE), que foram construídos com base nos dados operacionais coletados ao longo dos anos de 2014 e 2015. Identificou-se que a etapa de tratamento com maior potencial energético é o tratamento anaeróbio, sendo o biogás responsável por mais de 75% deste potencial. As lagoas aeradas e de decantação é a etapa de tratamento com o maior consumo de energia elétrica, responsável por mais de 70% da demanda da ETE. A partir das informações obtidas por meio da AFM e AFE foram calculados indicadores específicos de materiais e de energia, que foram comparados com dados reportados na literatura. Os mesmos dados foram utilizados para avaliação dos seguintes cenários: 1 - geração de eletricidade a partir do biogás, 2 - cogeração a partir do biogás, 3 - secagem térmica do lodo a partir do biogás, 4 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir do biogás, 5 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da combustão do lodo, escuma e biogás, 6 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da energia térmica do lodo, biogás e escuma e geração de energia elétrica a partir do biogás. Os cenários propostos foram avaliados quanto às suas potencialidades energéticas e custos evitados. Dentre os benefícios identificados na avaliação dos diferentes cenários, destaca-se o potencial de geração de energia elétrica da ordem de 1.600 MWhe, redução dos volumes de lodo e escuma chegando a 90%, e custos evitados que chegariam a R$ 1.184.446,79 em 2015.Abstract: Anaerobic wastewater treatment systems enable the reduction of the organic load present in wastewater, generating solid and gaseous byproducts which are renewable energy sources. However, in Brazil, these byproducts normally are considered only as environmental liabilities, being your energy use poorly explored. In this work the energetic potential of byproducts generated in a medium size wastewater treatment plant (ETE) were evaluated by the materials (AFM) and energy flow analysis (AFE) that were built based on operational data collected over the years 2014 and 2015. It was identified that the treatment step which offers the highest energetic potential was the anaerobic treatment and the biogas responsible for more than 75% of energetic potential. The aerated lagoon and decantation is the treatment step with the highest energetic consumption from ETE, responsible for more than 70% of ETE demand. Based on information obtained from AFM and AFE, specific indicators of material and energy were calculated and compared to data reported in the literature. The same data obtained were used for evaluated the following scenarios: 1 - generation of electricity from biogas, 2 - cogeneration from biogas, 3 - sludge drying from biogas thermal energy, 4 - sludge and scum thermal drying from biogas energy, 5 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion, 6 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion and electricity generation from biogas. The proposed scenarios were evaluated about energetic potentials and avoided costs. Among the identified benefits in the evaluation of different scenarios, stands out the potential of electricity generation about 1.600 MWhe, reduction of sludge and scum volume reaching until 90% and avoided costs which would reach R$ 1.184.446,79, in 2015.134 p. : il.application/pdfDisponível em formato digitalPlanejamento Urbano e RegionalBiogásEsgotos - TratamentoEnergia - ConsumoGeração de energia renovável a partir dos subprodutos de uma estação de tratamento anaeróbia de esgotosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - PRISCILA KOGA.pdfapplication/pdf13322465https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/47768/1/R%20-%20D%20-%20PRISCILA%20KOGA.pdf5ad84421a31986effc6c7d20cbb0b02aMD51open access1884/477682024-04-19 15:43:05.604open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/47768Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-04-19T18:43:05Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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