Viabilidade econômica para a geração de energia elétrica a partir do biogás produzido em estação de tratamento de esgoto

Ian Gabriel Brum Garcia; Ronaldo Hoffmann; Flávio Dias Mayer; Patrícia Andrade Paines; Osmar Possamai

doi:10.5585/geas.v9i1.13443

Autores

Ian Gabriel Brum Garcia
Ronaldo Hoffmann Universidade Federal de Santa Maria
Flávio Dias Mayer Universidade Federal de Santa Maria
Patrícia Andrade Paines Universidade Federal de Santa Catarina
Osmar Possamai Universidade Federal de Santa Catarina

DOI:

https://doi.org/10.5585/geas.v9i1.13443

Palavras-chave:

Biogás de Esgoto, Tratamento de Esgoto, Viabilidade Econômica.

Resumo

Objetivo do estudo: apresentar a análise dos dados coletados referentes às características de esgoto afluente da Estação de Tratamento de Esgoto Serraria, em Porto Alegre/RS.

Metodologia / abordagem: pesquisa descritiva com abordagem quantitativa e centralizada no estudo de caso da exploração de biogás gerada para produção de energia elétrica.

Originalidade/relevância: este estudo concentra-se na viabilidade técnica e econômica para a geração de eletricidade a partir de efluente de biogás para uso na própria estação, atendendo a maioria das cargas locais, e também, da tecnologia de conversão de energia empregada a partir do ciclo de combustão interna Otto, com seus acessórios.

Principais resultados: os custos de instalação, operação e manutenção por cinco anos estão estimados em torno de R$ 4.500.000,00. Além disso, o retorno sobre o capital investido ocorre, no máximo, em 4 anos e 7 meses.

Contribuições teóricas / metodológicas: há uma tendência de aumento da eletricidade a partir da tarifa da rede e do fluxo de insumos nos UASBs, tornando a autogeração ainda mais viável. Atualmente, o biogás é queimado e o lodo gerado é depositado em aterros sanitários, o que possibilita a produção de energia elétrica e fornecimento à rede de distribuição.

Conclusão: as usinas de estação de tratamento de esgoto constituídas de depósito de lodo anaeróbio de fluxo ascendente seguida de lodos ativos têm como objetivo o tratamento de efluentes, isto é, promover a separação dos gases, sólidos e líquidos como forma de tratamento sustentável e, além disso, proporcionar benefícios e recursos sustentáveis para a sociedade.

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Biografia do Autor

Patrícia Andrade Paines, Universidade Federal de Santa Catarina

Programa de Pós -Graduação em Engenharia de Produção

Referências

Aisse, M. M. (2000). “Sistemas econômicos de tratamento de esgotos sanitários”. Rio de Janeiro: ABRES, 192 p.

Bitton, G. (2005). “Wastewater Microbiology,” Wiley-Liss, 349 p.

CENBIO. Centro Nacional de Referência em Biomassa (2004). “Relatório de Atividades”, Projeto ENERG-BIOG, São Paulo: SP.

Chernicharo, C. A. L. (2001). “Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios”, Projeto PROSAB, Belo Horizonte: MG, 544 p.

Coldebella, A. (2006). “Viabilidade do uso do biogás da bovinocultura e suinocultura para geração de energia elétrica e irrigação em propriedades rurais”. Dissertação (Pós-Graduação em Engenharia Agrícola). UNIOESTE, 75p., Cascavel: PR.

Costa et al. (2001). “Produção de Energia Elétrica a partir de Resíduos Sólidos Urbanos – Análise Custo Benefício”. URL: http://www.ecoeco.org.br/conteudo/publicacoes/encontros/v_en/Mesa4/10.pdf

DMAE (2009). “Departamento Municipal de Água e Esgotos”. Projeto Executivo da 1ª etapa da Estação de Tratamento de Esgoto Serraria. URL: http://lproweb.procempa.com.br/pmpa/prefpoa/pisa/usu_doc/edital__ete_serraria_parte_b.pdf

DMAE (2014). “Departamento Municipal de Água e Esgoto”, Relatório de Consumo de Energia Elétrica. Porto Alegre: RS.

França Junior, A. T. (2008). “Análise do aproveitamento energético do biogás produzido numa estação de tratamento de esgoto”. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica). UNESP, 148p., Ilha Solteira: SP.

Glaister, B. J., et al. (2017). “Interactions between design, plant growth and the treatment performance of stormwater biofilters”. Ecological Engineering, v. 105, p. 21-31.

Iannicelli, A. L. (2008). “Reaproveitamento energético do biogás de uma indústria cervejeira”. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica). UNITAU, 83p., Taubaté: SP.

Moreira, L. (2014). “Cooperação: O caminho para o acesso universal ao saneamento”. In 5º Encontro Nacional das Águas. Apresentação oral, Sindicato Nacional das Concessionárias Privadas de Serviços Públicos de Água e Esgoto (SINDCON).

Oliveira, P. A. V.; Higarashi, M. M. (2006). “Geração e utilização de biogás em unidades de Produção de suínos”. Embrapa suínos e aves, Concórdia/SC, 42 p.

Pereira, R. S. (2004). “Poluição Hídrica: causas e consequências”. ReRH: Revista Eletrônica de Recursos Hídricos, v. 1, n. 1, pp.20-36.

Perovano, T. G.; Formigoni, L. P. A. (2011). “Geração de Energia a Partir de Subprodutos do Tratamento de Esgotos Sanitários”. Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental). UFES, 101 p., Vitória: ES.

Salama, E., et al. (2017). Recent progress in microalgal biomass production coupled with wastewater treatment for biofuel generation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 79, p. 1189-1211.

SEMAE. Serviço Municipal Autônomo de Água e Esgoto (2011). “Estudo Técnico de Viabilidade – Cogeração de Energia a partir de Biogás e do Lodo Proveniente de Reatores Anaeróbios da ETE Rio Preto”. São José do Rio Preto: SP, 42 p.

Souza, S. N. M.; Pereira, W. C.; Pavan, A. A. (2004). “Custo da eletricidade gerada em conjunto motor gerador utilizando biogás da suinocultura”, Acta Scientiarum Technology, v. 26, n. 2, pp.127-133.

Trevisan, L. Y. I., & Orssatto, F. (2017). “Tratamento de Águas Residuárias e Mecanismos de Gestão Hídrica de uma Universidade em Foz do Iguaçu/PR”. Revista de Gestão Ambiental e Sustentabilidade-GeAS, 6(3), 118-130.

Zilotti, H. A. R. (2012). “Potencial de produção de biogás em uma estação de tratamento de esgoto de Cascavel para a geração de energia elétrica”. Dissertação (Mestrado em Energia na Agricultura). UNIOESTE, 52 p., Cascavel: PR.