Projeto de uma planta de biogás a partir de resíduos alimentares utilizando o simulador superpro designer ®

• Autor(a) principal: Rique, Victor Hugo Amorim
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/14291
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAO::PLANEJAMENTO, PROJETO E CONTROLE DE SISTEMAS DE PRODUCAO; Resíduos sólidos; Resíduos urbanos; Biogás; Simulação

O crescimento populacional nas últimas décadas têm impactado diretamente no aumento da geração de resíduos sólidos urbanos (RSU), formados majoritariamente por matéria orgânica, em especial resíduos alimentares. Sua decomposição em lixões e aterros gera contaminação do solo e águas subterrâneas, emissão de gases de efeito estufa (GEE), sob a forma de biogás, além de outros problemas de cunho sanitário e social. Promulgada em 2010, a fim de cessar estes impactos negativos, a Política Nacional Resíduos Sólidos do Brasil lançou novas diretrizes na gestão de RSU, obrigando sua recuperação e valorização por métodos e alternativas sustentáveis, antes da sua disposição final em aterros. Neste contexto, destacam-se as tecnologias de digestão anaeróbia, capazes de tratar a matéria orgânica de forma semelhante aos aterros, porém sem seus efeitos deletérios, gerando uma matéria orgânica que pode ser comercializada como fertilizante, e um biogás de qualidade, que pode ser aproveitado energeticamente na geração de calor e eletricidade. Diante desse potencial, o presente trabalho foi concebido com o intuito de propor uma planta de biogás a partir da digestão anaeróbia dos resíduos alimentares gerados pelo Restaurante Universitário Central da UFRJ, avaliando seu potencial energético bem como viabilidade econômica. Para tal utilizou-se o software SUPERPRO DESIGNER®, uma ferramenta computacional capaz de modelar, simular e avaliar processos químicos e bioquímicos, o que permitiu a elaboração, otimização e análise de viabilidade do projeto. A simulação foi conduzida admitindo-se como cenário o tratamento diário de 786 kg de resíduos alimentares em regime de alimentação contínua, durante um ciclo operacional de 330 dias. O desenho do processo, equipamentos e suas configurações foram definidos com base nos dados da literatura, enquanto a análise preliminar dos custos foi gerada a partir de modelo e valores sugeridos pelo programa, sendo posteriormente confrontada com a literatura. Os resultados obtidos sinalizam que a planta se apresentou tecnicamente promissora, com uma produção diária de 204 m³ de biogás, proporcionando uma redução mensal de 3.500m³ no consumo de gás natural além de uma economia de R$ 15.562,00 com gastos equivalentes à disposição anual de 259,38 toneladas de resíduos. Do ponto de vista econômico, os resultados mostraram um alto custo na implantação e operação do projeto, apresentando valores acima do encontrado na literatura. Tal disparidade se deve aos critérios assumidos pelo programa, uma vez que os valores sugeridos pelo SUPERPRO DESIGNER®, são bastante diferentes da realidade brasileira, havendo, portanto, uma boa margem para redução do capital investido.